농업부산물 수집기 컨셉설계에 관한 연구 = A Study on the Concept Design for Agricultural By-product Collector

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 과수농가에서 발생하는 전정가지를 수집하기 위한 농업부산물 수집기의 컨셉설계를 수행하였다. 국내 농업부산물 잠재에너지량은 매년 4,018 kTOE/년으로 추산된다. 그 중 밭이나 과수농가에서 발생하는 농업부산물은 전체의 34.1%를 차지하며, 가치는 약 4,059 억원으로 추정된다. 하지만 해당 농업부산물을 이용하기 위해서는 별도의 수집장치 없이 순수인력으로 수집해야 하므로 많은 노동력과 비용이 소모된다. 이에 따라, 밭이나 과수농가에서 발생하는 농업부산물은 주로 토양으로의 환원 및 직접연소로 대부분 버려지고 있는 실정이다. 따라서, 농업부산물 수집작업에 대한 기계화 방안이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구대상인 농업부산물 수집기의 대상작물은 과수농가에서 발생하는 농업부산물 중 잠재발생량이 약 649 kTon으로 가장 높은 사과나무 전정가지로 선정하였다. 설계된 수집기는 수집부, 이송부, 적재부, 주행부로 분류된다. 또한, 각 부는 수집솔, 커넥터 핀, 컨베이어벨트, 적재함, 무한궤도, 트렌스미션, 동력전달장치, 및 동력원 등으로 구성된다. 수집부에서는 수집솔의 회전방향, 회전속도, 높이를 조절하여 전정가지를 모아주는 역할을 하며 이송부에서는 모아진 전정가지를 적재부로 이송한다. 적재부는 하역작업이 용이하고 고중량의 수확물을 적재할 수 있도록 유압장치를 적용하여 덤프형으로 설계하였으며, 주행부는 과수원이 굴곡지고 경사지인 점을 고려하여 무한궤도 방식으로 선정하였다. 과수농가에서 일반적으로 사용되는 작업기의 작업속도를 고려하여 수집기의 작업속도는 4 km/h으로 설정하였으며 대상작물의 재배환경과 재배양식을 고려하여 수집폭은 1,600 mm로 설계하였다. 향후 연구로 농업부산물 수집기의 수집부 제작 및 적정작동조건을 도출하기 위한 요인시험이 필요할 것으로 판단된다.