우리나라의 마늘ㆍ양파의 재배면적은 '98년 현재 37,337㏊, 14,806㏊이고 생산량은 각각 39만여톤, 87만여톤으로 밭작물 중에서 큰 비중을 차지하고 있으나 수확작업의 대부분이 인력에 의하여 이루어지고 있기 때문에 생산비가 높고 수입품과의 가격차이가 심하여 재배농가에 큰 부담이 되고 있다. 한편 마늘ㆍ양파의 기계화작업이라야 경운정지, 방제, 비닐피복 등에 그치고 있고 일부지역에서 마늘 수확시 굴취기를 사용하고 있는 실정이다. 더욱이 논에서 마늘ㆍ양파를 재배할 경우 수확시기와 벼농사의 이앙시기가 이어지기 때문에 적기에 빠른 수확이 가능한 수확기의 개발이 요구되고 있다. (중략)
현재 국내의 경우 4륜 승용관리기가 개발되었으나 성능 미비와 편이성 부족으로 승용관리기 및 부속 작업기 보급이 매우 저조한 상태이다. 3륜 승용관리기는 작업기 복부 장착으로 작업의 정밀도, 편이성, 관측의 용이성 향상과 함께 지상고 제고, 차폭 조절, 조향 등의 성능 개선을 기할 수 있다. 국내에서는 3륜 승용관리기용 복부 장착 부속작업기가 거의 개발되어 있지 않으며, 특히 두류 재배에 있어서 일관기계화 작업을 위한 관리작업기의 개발은 매우 필요한 실정이다. 승용관리기에 의한 중경제초는 잡초방제는 물론 물 빠짐과 토양 속 통기가 좋아지고, 지온 조절, 쓰러짐 방지, 부정근 발생을 조장하여 콩의 생육과 결실을 좋게 함으로써 수량이 증가되는 효과가 있다. 따라서 본 연구는 3륜 승용관리기에 적합한 복부장착형의 중경제초기를 설계 제작하였다. 3륜 승용관리기용 중경제초기는 승용관리기의 복부 PTO에서의 구동력 전달을 위한 연결 조인트, 중간축, 기어 및 체인 전동기구, 구동축으로 구성된 동력전달부, 중경제초를 위한 5개의 로타리 날과 후방 1개의 제초날로 구성된 3조의 작업날, 경심 조절을 위한 바퀴, 다양한 조간거리에 적응을 위한 조간조정 나사부, 흙의 비산 방지를 위한 로타리 날 커버 및 케이스, 3륜 승용관리기에의 부착을 위한 프레임 및 부착보조 작업기 이동용 바퀴장치 등으로 구성 설계 제작하였다. 로타리 날은 기존 시판 관리기용 로타리 중경 날을 사용하였는데 진행방향에 역으로 회전하도록 하였고, 날의 회전반경은 약 330 mm, 조당 경운 폭은 약 250 mm, 최대 경심 100 mm로 설계하였다. 조간거리의 조절범위는 수동나사에 의하여 620~900 mm 범위로 무단조절 할 수 있도록 하였다. 중경제초기는 3륜 승용 관리기 복부의 평행링크에 부착되므로 작업기의 이동 및 부착 편이성을 위하여 이동용 바퀴를 설치하였다. 제작된 중경제초기의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이가 $660{\times}2072{\times}880mm$, 중량은 약 200 kg으로 제작되었다.
본 연구는 트랙터 변속기의 성능평가, 내구성 향상 및 최적 설계 등을 위한 기초 연구로써 로타리 작업에 따른 78 kW급 농업용 트랙터의 엔진 토크를 CAN 통신을 이용하여 수집하고, 등가 토크를 분석하였다. 신뢰성 높은 트랙터 개발을 위해서는 실제 농작업 환경에서 발생하는 부하를 등가 토크로 변환하여, 분석하는 것이 필요하다. 등가 토크는 대표적인 누적 손상법인 Palmgren-Miner 식으로 작업 및 선회구간에 대하여 계산되었으며, 각각 229.2, 136.7 Nm로 나타났다. 로타리 작업구간에서 최대 및 평균 토크는 각각 336.0, 234.4 Nm로 나타났으며, 선회구간의 최대 및 평균 토크는 288.0, 134.6 Nm로 나타났다. 로타리 작업구간에서의 엔진 토크는 PTO를 통해 토양을 경운하기 때문에 선회구간보다 높게 나타났다. 엔진의 최대 및 정격 토크는 각각 387.0, 323.0 Nm로, 로타리 작업 및 선회구간의 등가 토크보다 각각 183%, 136% 높게 나타났다. 국내 트랙터 회사는 일반적으로 엔진의 정격 토크를 기준으로 변속기를 설계하기 때문에, 실제 작업 토크와 다소 차이가 있다. 그러므로 최적 설계를 위해 실제 작업 토크를 고려하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
노지고추는 2000년 재배면적이 75천㏊로 전체 채소재배면적의 19%를 차지하고 있으며, 주곡 다음으로 중요한 경제작물이다. 고추는 1970년 중반부터 재배면적이 계속적으로 증가하는 추세였으나 최근에는 외국산 고추의 수입여파로 재배면적이 감소하고 있는 실정이다. 2000년 고추재배 평균 노동투하시간은 10a당 195.7시간으로 이중 경운ㆍ정지, 휴립ㆍ피복, 방제작업 등을 제외한 대부분의 농작업은 인력에 의존하고 있어 노력을 절감하고 생산비를 줄일 수 있는 기계화가 절실하다. (중략)
당근은 미나리과에 속하는 직근성 채소로서 비타민A가 다량 함유된 건강식품으로 우리나라에 6,000㏊ 내외로 재배되고 있다. 재배지역은 우리나라 전체 재배면적 중에서 남제주군 지역이 44.5%, 경남 김해, 양산지역이 16.1%, 강원 평창지역이 11.1%를 점유하고 있으며 총 재배면적의 70% 이상이 주산단지 화되어 있어 기계화가 용이한 작목이다. 당근재배에 있어서 10a당 작업단계별 노동투하시간을 보면 전체 100.2시간으로 경운정지, 방제작업만 기계화가 이루어지고 대부분 인력에 의존하고 있는 실정이다. (중략)
경사지 밭작물 재배시 일반관행의 동계휴한 및 경운재배에 비하여 동계 헤어리뱃치 피복작물의 재배와 그것의 토양이용에 따른 토양유실의 감소정도 및 밭작물의 수량의 변화를 화이트클로버 living mulch 및 호밀녹비와 더불어 살펴보기 위하여 수원 작물과학원의 경사지 밭 포장에서 2000-2003년의 4년간 무경운 헤어리뱃치 토양피복의 처리와, 홍천 강원도 농업기술원 홍천옥수수시험장 경사지에서 2001-2002년의 2년간 헤어리벗치의 무경운토양피복, 헤어리벳치와 호밀의 경운녹비 처리를 두어 토양유실량 억제효과 및 작물의 수량성 변화를 살펴보았는데, 그 결과는 다음과 같다. 수원의 4년간 시험에서는, 경사지에서의 강우의 유실율이 무피복작물-경운의 관행구에 비해 헤어리뱃치 토양피복 (무경운) 및 화이트클로버 living mulch구에서 많이 감소하였고, 그에 따라 토양입자의 유실도 두 피복작물처리에 의해 현저히(관행의 약 10% 이하) 감소하였다. 더욱이 토양피복처리에 의한 토양업자유실 감소정도는 강우량이 증가할수록 더욱 감소하는 경향이었다. 헤어리뱃치피복 및 화이트클로버생체피복에서는 잡초의 발생도 억제되어 제초제의 사용이 필요 없을 정도로 관행 (무제초작업)에 비해 10-20% 밖에 잡초가 발생하지 않았다. 화이트클로버 living mulch구에서 옥수수 수량은 관행재배에 비해 많이 감소하였는데, 그 이유는 옥수수의 초기생육에서 옥수수가 클로버가 토양수분과 양분에 대해 경쟁관계에 있었기 때문으로 추측되었다. 그러나 헤어리뱃치토양피복에서의 옥수수의 수량은 제초처리와 관계없이 관행 (제초)에 비해 증가하였다. 따라서 토양보전 및 수량증가의 측면에서 헤어리뱃치의 토양피복처리가 우수한 것으로 나타났다. 2년간에 걸친 홍천옥수수시험장 경사지 시험에서는 호밀과 헤어리뱃치의 동계 피복작물재배에 따라 비작기의 토양유실을 피복작물 무재배 (관행)에 비해 토양유실을 약 95% 줄일 수 있었다. 하계 찰옥수수의 작기동안에는 무피복작물-경운에 비해 헤어리뱃치피복-무경운이 가장 토양유실억제효과가 컸으며 (관행의 2%), 호밀과 헤어리뱃치의 경운 (녹비)의 토양 유실량도 무녹비경운 (관행)의 약 30% 이하로 감소하여 하계 찰옥수수 재배 시 경운방법에 상관없이 토양유실 억제효과가 컸다. 찰옥수수의 수량을 보면, 호밀 및 헤어리뱃치 이용구 모두 표준질소시비에서 관행보다 증가하였으나, 무질소구에서는 호밀녹비 및 헤어리뱃치피복구는 질소공급이 적어 수량이 감소하였으나, 헤어리뱃치의 경운녹비구는 헤어리뱃치녹비의 질소공급에 의해 수량이 약 10% 증가하였다. 따라서 경사지에서 토양유실의 감소와 질소비료 절감의 두 가지를 만족할 수 있는 동계 피복작물로는 헤어리뱃치가 가장 우수한 것으로 판단되었다.
마늘은 국내 조미 채소의 생산액 3.7조 원 중 30 %, 약 1.1조 원을 차지하고 있는 중요한 작물이다. 하지만 농업 노동력의 부족 및 고령화와 미흡한 기계화로 인해 재배면적과 생산량이 지속적으로 감소하고 있는 추세이다. 특히 마늘 파종의 기계화는 경운, 정지 및 방제 등의 타 작업에 비하여 거의 이루어지지 않아 많은 노동 투하량이 발생하고 있다. 따라서 마늘 파종의 기계화에 관한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 마늘의 기계 파종을 위한 최적의 작업조건을 구명하기 위해 파종 시 마늘의 파종 각도 및 깊이에 따른 수확량 비교 실험을 진행하였다. 또한 최적 조건으로 설정된 파종기를 사용하여 파종 후, 관행 작업과 기계 파종의 수확량을 비교 하였으며, 마늘 파종기에 대한 경제성 분석을 실시하여 관행 작업과 비교분석 하였다. 실험 결과 마늘의 파종 각도는 45° 혹은 90°, 깊이는 2~4 cm로 파종 하는 것이 가장 적절한 것으로 나타났으며, 파종기로 파종했을 때와 관행작업의 수확량에는 유의차가 없는 것으로 나타났다. 마늘 파종기의 손익분기 년 수로는 트랙터 보유농가 1년, 미 보유 농가 5.4년으로 보급에 긍정적인 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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