• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.91-91
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• 2017

최근 국민 삶의 질 향상, 건강한 먹거리 인식 및 국내 여건 변화 등으로 벼농사에 비해 상대적으로 소득 수준이 높은 밭작물 생산에 대한 수요가 증가하고 있으나, 관련 농업기계 개발이 미흡하여 밭농업 기계화가 절실한 실정이다. 밭작물의 경우 기계화율이 2015년 56.3%이며, 특히 파종, 이식작업이 5%, 수확작업이 13.3% 수준으로 열악한 실정임. 경운정지 기계화율은 99%를 넘으며, 방제 작업도 기계화율이 85~99% 수준으로 다른 작업에 비해 높은 실정으로, 파종, 이식, 수확작업의 기계화는 밭농업 일관기계를 위하여 반드시 필요하다. 감자는 주요 밭작물 중 하나로, 최근 가공용 소비로 수입량이 증가하여 국내에서 자주식 굴취/선별/수집형 수확기(2011, 농촌진흥청)가 개발되었으나, 가격이 높고 표피손상 등 개선이 필요하여 트랙터 부착형 수집형 감자수확기가 개발 중에 있다. 따라서 본 연구에서는 수집형 감자 수확기 시작기 구조해석을 하려고 한다. 우선 시작기의 도면을 CATIA를 활용하여 3D로 작성한 뒤, MIDAS NFX 시뮬레이션 및 구조해석 프로그램으로 구조해석을 진행하였다. 수행한 해석으로는 선형정적해석으로서 외부하중에 대해 구조물의 변형을 검토하는 해석이다. 재질은 SM45C로 선정하였고, 접촉조건과 구속조건을 설정한 뒤 감자수확기 굴취부에 집중하중을 200 ~ 1000 N 까지 200N 간격으로 선형정적해석을 진행하여 Von-Mises 응력, 허용응력, 극한응력, 안전율을 해석하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.52-52
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• 2017

연구목적: 생산자와 소비자의 물리적 사회적 거리가 가까워지고, 1일 유통체계 준수에 의한 높은 신선도 유지, 먹거리에 대한 생산자와 생산정보 공유에 의한 농산물 안전성 향상 등 여러 장점 때문에 늘어나고 있는 로컬 푸드의 지속발전을 모색하고자 로컬 푸드 참여농가의 농작업 어려움 조사 및 기계화 방안 제시 조사방법: 전북 완주군 소재 용진농협에서 운영 중인 로컬 푸드 직매장에 농산물을 공급하는 농업인 21인을 대상으로 2016년 11월에 로컬 푸드의 어려운 점, 주요 생산품목, 가장 힘든 농작업, 기계화가 시급한 농작업, 농기계 도입에 어려운 점, 의견 및 건의사항을 설문 조사 분석하였음 결과 및 고찰: 로컬 푸드 참여 농가들은 4~5개 품목을 소량 생산하고, 농가에서 수확 소포장 라벨 부착 후 매장에 직접 진열하고 있었음. 농협은 정선 선별기, 소형 도정기, 포장기, 바코드 기계 등을 설치하여 농가 공동이용, 안전성 신선도 관리 등 교육, 스마트폰 앱을 매장 재고 현황을 농업인에게 실시간으로 제공 등 지원하고 있음. 조사에 응한 농업인 21명 중 60대(13명) > 50대(5명) > 70대(3명)로 모두 50대 이상이었음. 어려운 점에 대한 물음에 대해서는 '판매가 어렵다'(45%) > '인력이 부족하다'(40%) > '생산비가 많이 든다'(8.5%) > 기타(6.5%) 순이었음. '인력부족'은 파종과 수확 시기에 노동력이 집중적으로 필요한 것에 기인하고, 경지 규모가 다소 큰 농가에서는 농사일을 전문으로 하는 외국인 노동자를 고용함으로 노동력 부족 문제를 해소하지만, 소규모 농가는 품삯을 주고 고용할 경우 오히려 적자이기 때문에 고되더라도 자체 노동력으로 해결하고 있는 것으로 조사되었음. 가장 힘든 작업은 수확(81%) > 파종 정식(19%)으로 수확이 절대적으로 힘든 작업이라고 응답하였고, 기계화가 시급한 작업은 수확(71%) > 파종 정식(29%)으로 응답하였음. 힘든 이유로는 적기에 수확을 끝내야 상품성을 인정받을 수 있기 때문에 단기간에 많은 노동력이 요구된다고 응답하였음. 농기계 도입에 어려운 원인으로는, '적합한 수확기계가 없다'(48%)와 '재배면적이 적어 필요성을 못 느낀다'(29%)가 대부분이었고, 이밖에 '가격이 비싸다'(10%), '기계 정확도가 떨어진다'(10%), '기계 조작이 어렵다'(5%)로 나타났음. 결론: 로컬 푸드 참여 농가를 대상으로 농작업 기계화 현황에 대하여 조사하였음. 로컬 푸드의 지속 발전을 위한 방안을 제시하면; 첫째, 중 소농을 위한 수확기 개발이 가장 시급한 것으로 조사되었고, 둘째, 농기계가 아니더라도 우선 힘든 일을 해소하면서 편하게 자세를 유지할 수 있는 작업 보조기구 또는 편이장비의 개발 보급이 필요함. 셋째, 농가의 영세성과 지역의 특성을 고려하여 기술센터 농기계임대사업이나 시군 보조사업을 통해서 소형 농기계, 농기구, 보조 및 편이장비 보급이 확대되어야 함.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.92-92
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• 2017

밭작물 중 마늘 재배를 위한 노동력 투입시간은 2016년 기준 10a 당 126.9시간 이었고, 파종정식의 기계화율은 2015년 기준 15.1%로 조사된다. 이는 마늘 재배에 있어서 파종정식의 기계화가 노동력 절감을 위해 필요하다는 것을 보여준다. 현재의 우리나라 마늘 파종기는 점파식으로 개발, 판매되고 있는데 집개 방식 또는 버킷 방식은 파종 속도를 올리면 파종율이 떨어지기 때문에 파종 속도를 향상시키는데 한계가 있있다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위하여 콩, 옥수수 등의 종자에 사용되는 진공식 파종 기술을 마늘에 적용하였다. 마늘의 경우 형상이 비대칭형에다가 종구별 크기, 모양, 무게가 조금씩 다르기 때문에 이론적으로 흡입구를 설계하는 어려움이 있다. 따라서 진공흡입구의 지름과 재질을 파라메터로 하여 변화를 주고 실험을 통하여 배종률 결과의 차이를 확인하였다. 그 결과 경도 $10{\pm}2$의 실리콘 재질에 지름 14mm이상에서 90%이상의 높은 배종률을 보여주었다.

• 농촌계획
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• 제24권4호
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• pp.89-97
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• 2018

This is a comparative study on the policy of Korea and Japan for improving upland farming mechanization. Purpose of the study is to set a policy direction of improving efficiency of farm management by using agricultural machinery. Research topic is the agricultural mechanization policy at the national level. The research attempts to classify mechanization policies into framework plan, R&D, rent and lease program, upland farm promotion policies. Major features of the comparative analysis are followed. First, there is a similarity between policies of Korea and Japan in terms of the aim of framework plan and other policies settings. However, Japanese policies focus more on the joint management of farming than Korean policies. Japanese policies take an entire system covering from farm to market into account. Second, Japanese policies have much attention to the agricultural organizations such as corporate, cooperatives that are eligible for using agricultural machinery. This is different from Korean policy. Thus, upland farming mechanization policy needs to set priority, and to have systemic approach. Also, upland farming mechanization policy has to be facilitated in accordance with producer organizations and their marketing strategies.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.65-65
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• 2017

밭작물 중 양파와 마늘은 높은 노동투하시간, 노임의 상승, 복잡한 수거 과정 등으로 최근 재배면적이 감소하는 추세이다. 밭농업 활성화 방안으로 생산비 절감과 작업 속도 향상을 위한 수확기계 개발 연구로 줄기절단기가 개발되었다. 이 연구는 줄기절단기 예취날의 설치각이 절단부하에 미치는 영향을 분립체 해석 기법으로 분석하고자 하였다. 실험에 사용한 시뮬레이션은 EDEM으로 인장탄성계수, 전단탄성 계수, 중첩길이, 입자 반경 및 질량, 상대속도를 이용하여 충돌시 힘을 해석하고 인장 및 전단강도, 한계, 결합 길이를 통해 입자간 결합을 설정할 수 있다. 시제품으로 설계된 줄기절단기의 치수를 활용하여 프로그램 상에서 줄기 절단 시뮬레이션을 진행하여 절단부하 결과를 얻도록 하였고 칼날 설치각을 30도, 45도, 60도로 변경하여 각각의 부하를 분석하여 경향성을 파악하고자 하였다. 실험에서 사용한 프로그램은 EDEM 2.7.1 Academic Research 버전이며 시뮬레이션을 진행한 PC의 사양은 Intel(R) $Core^{TM}$ i7-4790 CPU @ 3.60GHz, Memory 16.0GB이다. 줄기 절단 시뮬레이션에 적용시킨 줄기 모델은 마늘의 조건을 적용시켜 직경 1mm의 입자로 이루어진 지름 12mm, 높이 214mm의 원통형 모델이며 60.32N의 최대절단력을 가지고 있다. 줄기절단기는 2개의 회전날을 가지고 있으나 좌우대칭을 적용하여 절반에 대한 해석으로 하나의 회전날로 절단을 하도록 줄기 모델은 4조로 하여 3열을 140mm 간격으로 위치시켰다. 줄기절단기의 칼날은 반경 350mm로 회전하며 진행속도는 1.65m/s, 회전속도는 1680rpm으로 작업하도록 하였다. 시뮬레이션은 0.5초의 시간에 대해 해석하도록 하였으며 0.003초 간격으로 칼날에 가해지는 힘을 구하여 저장하도록 하였다. 시뮬레이션 해석시간은 약 116시간이었으며 설치각별 시간에 따른 칼날에 가해지는 압축력 값과 그래프를 얻을 수 있었다. 대부분의 시간에서 절단이 이루어지지 않으므로 0의 값을 나타내었으며 절단이 이루어지는 시점에 절단부하가 나타났다. 결과 해석을 위해 그래프의 피크 값들을 이용하였으며 그 중 상위 6개의 값으로 분석하였다. 30도, 45도, 60도의 설치각에 따른 절단부하의 평균 값은 각각 105.4N, 160.5N, 215.9N으로 나타났다. 설치각에 따른 절단부하의 경향성은 유의수준은 3.93%로 각각의 차이가 유의미하게 나타났으며 상관계수는 0.489로 증가하는 경향이 보였다. 그러나 $R^2$는 0.2394로 낮은 값을 보여 데이터 처리 방법의 개선과 적절한 회귀 모델의 적용이 필요하다. 향후 포장시험을 진행하고 복합적으로 분석하여 경향성을 자세히 분석하고자 한다.