경운 작업 전 논토양의 물리성 및 견인력 특성

Soil Physical Properties and Traction Characteristics of Non-tilled Paddy Field

본 연구는 농촌지역에 많이 보급되어 있는 50 마력급 트랙터의 견인 및 작업성능을 우리나라의 주요 수도 포장을 대상으로 컴퓨터 모의실험을 통해 예측하기 위해 수행되었다. 모의실험은 트랙터의 견인력에 영향을 미치는 토양인자와 차량인자를 포함하는 수학적 모델을 이용하였다. 토양의 물리적 특성은 우리나라 수도재배의 대표적인 지역 중의 일부라고 볼 수 있는 이리, 남양간척지, 아산만지역, 평택, 밀양, 상주, 김해, 김포, 안동, 안성, 음성, 강화지역 등에서 서로 다른 면 단위 지역을 선택하여 총 40개 지역에서 측정하였다. 40개 조사지역의 토성은 미사질양토(SiL)지역이 26곳으로 가장 많았으며 양토(L)가 5곳, 사질양토(SL)가 4곳, 미사질식양토(SiCL)가 3곳 등으로 조사지역의 대부분의 토양은 양질계통이었다. 이들 지역에서 경운정지 시기의 토양수분함량은 주로 20-40%의 범위이었으며, 드물게 20% 이하 지역과 50%가 넘는 지역이 한 두 곳 있었다. 용적밀도는 대부분의 조사지역에서 $1,500-1,700kg\;m^{-3}$의 범위이었다. 원추지수는 2부터 $12kg\;cm^{-2}$까지 넓은 범위에 걸쳐 나타났다. 전체 조사지역에서 시뮬레이션에 의해 예측된 트랙터의 견인력은 63-1,469 kgf까지 매우 넓은 범위에 걸쳐 분포하였으며, 아주 연약한 지역을 제외하고는 대부분의 지역에서 1,000 kgf 이상을 나타내었다. 한편, 시뮬레이션에 의해 트랙터의 경운작업 가능성을 조사한 결과, 대부분의 지역에서 트랙터에 의한 원활한 경운작업이 가능한 것으로 조사되었으나 안동과 남양만의 일부 지역에서는 트랙터에 의한 원활한 경운작업이 어려울 뿐만 이니라 경우에 따라서 는 트랙터 자체의 이동성 문제도 발생할 수 있는 것으로 판단되었다.

The aim of this study was to investigate the soil physical properties and the traction characteristics of paddy field before tillage by a computer simulation. Soil physical properties, such as soil moisture content, bulk density, soil hardness, and soil texture were measured in the twelve rice production area. Mathematical model based on dimensional analysis which include soil physical properties and vehicle factors was used for the computer simulation. Most of the soil texture of the investigated area was silty loam, loam and silty clay loam. Soil moisture content ranged between 20 and 40% mostly. Soil bulk density was in the range of 1,500 to $1,700kg\;m^{-3}$. Soil hardness ranged between 2 to $12kg\;cm^{-2}$ mostly. Soil hardness incorporates the effects of many soil physical properties such as moisture content, texture and bulk density, and so the range of soil hardness was greater than that of any other physical properties. The predicted net traction was in the range of 70 to 1,500 kgf depending on the area, but it was above 1,000 kgf for most of the investigated area. Thus it was concluded that 50 HP tractor can pull the four row moldboard plow considering the conventional tillage depth and width. But for the soft soil area such as Andong and Namyang, tractor itself may have mobility problem and show high slip during plowing operation.