• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.53-53
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• 2017

연구목적: 국내 과일 산업의 한 단계 도약과 대외 경쟁력을 높이기 위해서는 수확작업의 기계화가 시급함. 이 연구는 국내외 과일 수확 기계화 현황과 문제점을 분석하고, 향후 수확작업 기계화 방향을 제시하고자 수행 수확기계 실용화 현황 및 고찰 (국내) 과일을 직접 수확이 아닌 수확 작업을 보조해주는 고지 작업기(수동형, 모터 진동형)와 고소 작업차가 대부분임. 수동형은 사과 감 등을 수확하지만, 작업능률이 낮고 작업자가 쉽게 피로하여 장시간 작업이 불가능하므로 실질적인 대안이 되지 못함. 진동형은 자체 동력을 이용하여 나무에 진동을 가하여 주로 대추 매실 등 소과류 수확에 이용되고, 수확능률은 우수하나 충격 손상이 많아 개선이 요구됨. 고소작업차는 동력원에 따라 충전식과 엔진식으로 구분되고, 충전식은 엔진식에 비해 진동 소음이 적어 쾌적하지만, 작업시간이 배터리 용량에 제한을 받음. 또한 작업대 작동방식에 따라 리프트형과 붐형으로 구분함. 리프트형은 리프트를 이용하여 작업대를 상하로 구동하는 방식으로 높은 위치의 과실 수확이 어렵고, 작업대 넓이 만큼의 작업 공간(과수간의 거리)이 필요함. 붐형은 필요한 곳으로 접근성이 우수하나 무거운 무게를 지탱하기 어렵기 때문에 본체를 무겁게 하거나 수시로 수확된 과일을 하차시켜야 함. (국외) 수확 후 가공되는 과일류와 포도 올리브 오렌지 매실 등 소과류 수확이 기계화되었지만, 사과 복숭아 등 신선과일은 아직도 외국의 값싼 노동자들에 의존하여 수확되고 있음. 현재 실용화된 수확 기계는 진동식 수확기계와 터널식 수확기계가 대표적임. 진동식은 집게형의 부착기를 나무 줄기에 고정한 후 트랙터 동력원으로 나무에 진동을 가하여 수확하고, 올리브 대추 등과 같은 소과류와 과피가 두꺼운 오렌지 등에 적용되고, 수확 작업능률이 매우 높으나 과일의 낙하 상처를 피할 수 없는 단점이 있음. 터널형은 규격화(과수 크기 및 형태, 재식거리)된 과수원에 잘 적응하도록 설계 제작되어, 과수 위를 지나가면서 내부에 설치된 진동장치와 컨테이너로 과일을 수확하고, 와인용 포도 수확기가 대표적임. 기계수확이 가능하도록 과수원 조성단계에서부터 재배양식(과수 좌우 및 전후 거리)을 기계의 제원(바퀴 간격, 작업부 간격 등)에 맞추어 재배함. 과일 수확로봇에 관한 연구는 활발하고 일부에서 실증시험단계에 있음. 결론: 구체적인 추진방향을 제시하면, 단기적으로는 과일 수확작업자의 작업편이성과 노동강도를 줄일 수 있도록 소형 저가 범용성이 우수한 보조기구/기계의 보급을 확대하고, 중장기적으로는 수확기계/수확로봇 개발을 위한 연구개발비 투자를 늘리는 동시에, 기계/로봇이 과수원에 잘 적응할 수 있도록 수형 재식거리 등 재배양식의 표준화가 추진되어야 함.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4142-4148
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• 2013

경사지 과수의 효율적인 재배 및 관리를 위해 과수원 전용 고소 작업차량 사용이 늘어나고 있다. 이러한 이유로 작업자 안전을 위해 고소 작업차의 안정성에 대해 연구가 요구되고 있다. 본 연구는 경사지 흙길을 주행할 수 있는 4개의 바퀴와 2개의 직교 좌표계 적재함을 가진 과수원 차량의 안정성 평가에 대한 연구이다. 차량 메커니즘에 대한 다물체 동역학(MBD) 해석을 통하여 19.2, $34.6^{\circ}$의 좌우 및 상하 방향의 전복각을 계산할 수 있었다. 바퀴들의 주행 저항과 소요 동력을 결정하였다. 그리고 적재함 프레임의 유한요소해석(FEA)를 통하여 최대응력 146 MPa로 구조적으로 안정하다. 따라서 적재함을 가진 바퀴형 과수원 차량은 정적 및 동적 안정성을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.225-231
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• 2017

본 연구는 과수원에서 높은 곳에서의 작업을 진행함에 있어 안정적인 고소작업 기계차의 제작을 위하여 진행하였다. 과수원의 경우 비포장도로 및 경사진 지면이 많아 고소작업 기계차가 과수원에서 작업함에 있어 전복이 되거나 안전성에 관하여 문제가 되고 있는 부분을 해결하기 위함이다. 보다 안정적인 작업을 위하여 Auto leveling system을 설계 하였고 구조해석을 하는 도중 우리가 원하는 기준에 부합하지 않아 수평센서를 추가적으로 설치하였다. INVENTOR를 바탕으로 3D 모델링을 통해 구조해석을 한 결과 작업자가 작업할 수 있는 최대 기울어짐 정도는 좌측 116.49Mpa, 우측 118.26Mpa로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.28-33
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• 1999

한국은 국토의 약 70%정도가 산지이고 약 25%정도가 평지로 구성되어 있으며 산업화, 도시화로 인해 농경지가 줄어들고 있는 실정이다. 그래서 식량자급이 어렵게 되어 수입 의존도가 증가할 것이므로 경사지를 이용하여 농경지를 확대하여야 하겠다. 건설부 토지분류에서 전 국토면적의 경사도중 5$^{\circ}$ 미만은 약 21.1%이므로 5$^{\circ}$ 이상의 토지인 78.9%중 농경지가 가능한 경사지에 해당하는 면적에서 트랙터로 작업을 하면 작업자의 위험부담뿐만 아니라 작업의 효율이 현격히 떨어질 것이다 현재 일반 트랙터로 작업을 하는 범위는 전답, 과수 및 초지 등의 경운 및 관리용 차량으로 많이 사용되고 있다. 그런데 모든 작업의 조건이 동일한 것이 아니라 예를 들면, 경사지 작업과 같은 열악한 조건에서도 작업을 할 경우가 종종 있다 그러므로 일반형 트랙터로 작업을 하기가 힘들기 때문에 경사지용 트랙터가 요구된다. 국내에서는 거의 연구가 행해지고 있지 않은 실정이며, 국외에서는 구미 및 일본을 중심으로 활발한 연구활동이 행해지고 있다. (중략)

• 한국산업정보학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.77-86
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• 2000

최근 들어 산업현장에서는 생산성의 향상, 노무비의 증가 및 노동력의 부족, 안전성 등을 이유로 자동생산시스템과 운반용 동력기계와 같은 기구를 도입하여 작업자 스스로가 자신의 근력을 이용한 인력운반(Manual Materials Handling : MMH) 작업이 줄어들고 있는 추세라고 하지만, 실제로 비탈진 경사면에 위치한 농장이나 과수원, 항만부두의 하역작업, 경사진 벌목장 작업, 광산의 막장에서의 작업등과 같이 주변환경이 복잡한 현장에서의 작업은 기계로 완전히 대체하기가 어려운 실정이다. 그러므로, 이러한 작업현장에서는 인간이 직접 손 운반작업(들기 작업)을 할 수밖에 없으며, 이와 같은 경사면에서의 손 운반작업(들기 작업)은 작업자에게 많은 재해의 위험성을 만들어 주며, 추락으로 인한 산업재해는 물론이고 미끄러짐 방지 같은 신체균형잡기 노력은 근골격 계통에 과도한 무리를 주게 되어 LBP의 원인이 되기도 한다. 하지만, 이러한 경사면에서의 손 운반작업(들기 작업)에 대한 연구에 대해서는 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 force platform을 이용하여 경사면에서의 손 운반작업(들기 작업)을 통한 COP변화를 측정 ·분석하여 작업자들의 산업재해를 예방하고자 하며, 향후 이러한 기초 자료를 통하여 손 운반작업(들기 작업)뿐만 아니라 그 밖의 응용분야에 기여하고자 한다.

• 농약과학회지
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• 제17권1호
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• pp.50-59
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• 2013

본 연구는 우리나라 과수 농약살포자의 농약 노출량 산정과 위해성 평가를 위하여 수행되었다. 우리나라 과수에 사용되고 있는 약제 중 분무의 형태로 이용되는 97종의 품목에 대하여 사용방법에 대한 정보를 수집하였고, 이를 근거로 농약 노출량을 국내실정에 맞게 변형한 UK-POEM(United Kingdom-Predicted Operator Exposure Model)모델을 이용하여 산정하였다. 산정된 노출량을 세계 각 기관에서 발표된 농약살포자 노출허용량과 비교하여 위해성을 평가하였다. Speed sprayer (SS기)를 이용하여 살포작업을 하는 경우 개인보호장비(PPE)를 착용하지 않았을 때 74.2%, 개인 보호장비를 착용하였을 때 42.3%가 위해성이 있는 것으로 나타났다. 또한 동력분무기(MS기)를 이용하였을 경우 개인보호장비(PPE)를 착용하지 않았을 때 64.1%, 개인 보호장비를 착용하였을 때 19.4%가 위해성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 현재 우리나라 과수 농약살포자의 농약 노출로 인한 위해성이 우려된다는 것을 의미한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.449-456
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• 2022

최근 사과 등의 과수 농가의 재배 방법이 생산성 증가, 농약 살포 감소 등의 목적으로 수고가 높아지는 경향이 있고, 우리나라 고소작업차의 기술이 발전함에 따라 필리핀 등지의 동남아에서의 수요가 지속적으로 늘고 있으며 우리나라 농업용 고소작업차의 경우 대부분 3,300mm~3,800mm까지 작업대가 올라가 작업자가 작업할 수 있는 최대높이는 4.5m 정도까지에 불과하여, 더 높은 고소작업이 가능한 고소작업차는 수입에 의존하고 있다. 이에 본 논문에서는 5.5m 상승 7m 이상의 작업공간을 확보할 수 있는 붐 및 마스터 시스템을 조합한 다목적 직립형 스마트 고소작업차 개발을 위한 연구로서 고소작업차의 설계 및 설계 검증을 위한 구조해석과 이를 바탕으로 한 고소작업차 구현에 대한 논문이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권2호
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• pp.79-89
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• 2022

본 연구에서는 한라봉 3농가, 절화장미 3농가를 대상으로 시설하우스 내부 농작업 종류와 특성에 따른 시설 내 작업자의 미세먼지 노출 현황과 특성을 파악하기 위하여 미세먼지 모니터링을 수행하였다. 한라봉 시설하우스 내부 경운작업의 경우 작업자가 지역시료에 비해 개인시료 측정 농도가 TSP 4.9배, PM-10 2.7배, PM-2.5 1.5배로 더 높게 나타났다. 절화장미 작업자는 개인시료의 경우 지역시료에 비해 TSP 농도 7.4배, PM-10 농도 3.2배 높은 것으로 나타나 시설 내부 작업 시 작업자는 전반적으로 더 높은 분진 환경에 노출되는 것으로 나타났다. 시설하우스 미세먼지 입경별 기여도 분석 결과, 10㎛ 이상의 큰 입자 분포를 가진 미세먼지가 경운작업 시 기계적 분쇄과정을 거쳐 한라봉 시설하우스에서 발생한 것으로 추정된다. 절화 장미 옆순 정리 작업 시 상대적으로 PM-10의 입경 분포를 가진 미세먼지 농도가 발생하는 것으로 판단되며, PM-2.5 크기를 가지는 입자에 의한 영향은 상대적으로 크지 않을 것으로 사료된다. 시설하우스 내부 작업동선에 따른 미세먼지 노출 특성 분석 결과, 경운작업 시 10㎛ 전·후의 미세먼지 농도가 증가한 것으로 나타났고, 시설하우스 작업시기와 이동시기와 비교하여 입경별 미세먼지 농도는 유의한 차이가 있으며, 작업 시 미세먼지 농도가 유의하게 높게 나타났다(p < 0.001). 한라봉 시설하우스 내부 이동시기 대비 경운작업시기의 경우 TSP 농도 3.8배, PM-10 농도 2.1배, PM-2.5 1.3배, PM-1.0 1.1배가 증가하였다. 절화장미 농가에서 이동 시 작업자에게 노출되는 미세먼지 농도의 경우 일반 대기환경 농도와 유사한 수준인 것으로 나타났지만, 이동시기 대비 작업시기에 TSP 농도가 3.4배, PM-10 3.2배, PM-2.5 1.6배, PM-1.0 1.1배 증가하였다. 작업동선별 미세먼지 농도 증가 추이 분석 결과, 미세먼지의 입경이 큰 범위에 속하는 TSP, PM-10의 경우 작업 시 TSP와 PM-10 평균 농도의 편차가 크게 나타났으며, 이는 농가별 작업의 종류, 시설 규모, 환기량, 농가의 운영관리상태 등에 따라 미세먼지 발생 영향에 기인한 것으로 판단된다. 본 연구의 시설하우스 내부 작업자의 미세먼지 노출현황과 특성 분석을 기반으로 시설하우스 내부 미세먼지 저감 프로그램 개발 및 작업 환경 개선 방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의류학회지
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• 제32권11호
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• pp.1792-1801
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• 2008

This study was to develope the pesticide-proof clothes(PPC) for fruit-grower which has been well known over applied agricultural chemicals. The ergonomic evaluation of PPC were tested in two ways. Male adults volunteered the tests to evaluate the safety to pesticide in the field and the thermal comforts in the climate-chamber($30^{\circ}C$, 60%R.H.). PPC were made of 4 different fabrics. Two of them were on the market(coated non-woven and coated nylon). Others were water-repellent treatment and coated waterproof film by developed polyester. The field study was conducted for farmers growing apples to evaluate pesticide exposure. In this experiment, we collected data with patch test on the head, chest, back, right upperarm, right forearm, left thigh and left calf. From the results, the developed PPC showed the more excellent comfort than an existing PPC with nylon coated polyurethane. But the developed PPC of water-repellent fabric was penetrated into the PPC. Therefore, we designed the functional pesticide-proof clothes of 2 different developed polyester fabrics(water-repellent treatment in chest, abdomen, the lower of back, waist, and calf; coated waterproof film in head, shoulder, the upper of back, the crotch, hip, upper arm and thigh).

• 문화기술의 융합
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• 제4권4호
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• pp.393-399
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• 2018

근례 무인화의 발전은 계속되고 있고, AI무인화의 발전은 산업, 복지, 인력등 인력으로 해결해 오던 작업들을 좀더 인력보다 효율적이고 정확하고 신속하게하는 것을 목표로 하고 있다. AI무인화 기술은 다양한 곳에서 발전하고 있는데 이중 많은 산업체나 공장에서 무인화 시스템으로 대대적 전환하는 시점이다. 우리는 이 점을 착안하여 대형 과수원에서 한번에 레일이 쏟아져 들어오는 과일들을 인력이 아닌 인공지능(AI) 핵심 기술중 하나인 Deep Learning 기술을 활용하여 대형 과수원에서 사람이 직접 과일을 분류하지 않아도 자동화 기계가 과일을 종류별, 등급별로 나누어 원산지와 품종 등급별로 나누어 많은 인력을 소비하지 않고 관리자의 감독하에 가동가능한 무인화 과일 분류 기계를 연구하고자 한다. 이러한 무인 자동화 분류 시스템은 인력을 최소한으로 줄여 인건비를 줄이고, 사람이 할 수 있는 실수나 오류들을 최소한으로 줄여 일의 효율성을 증진시킬 수 있도록 하는 것을 목표로 본 연구를 진행하고자 한다.