• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.3-9
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• 1999

4절 기구를 이용한 크랭크식 식부 장치는 원하는 제적을 비교적 쉽게 합성할 수 있지만, 그 구조상 발생하는 가진력에 의해 주축의 최대 회전 속도가 약 300 rpm 전후로 작업 속도는 약 0.8 m/sec로 한정되어 있다. 이러한 단점을 보완하고 기계 이용 수익을 높이기 위해 편심 기어열을 이용한 고속, 저진동의 로터리식 식부 장치에 대한 연구가 1984년 일본에서 시작되었다. 로터리식 고속 식부 장치는 현재 대부분의 승용 이앙기에 채택되어 있으며 최고 1.2m/sec의 속도로 작업할 수 있다(산경정남, 1986; 산경정남 등, 1989). 그러나, 전량 수입 및 기술 이전에 의존하는 로터리식 식부 장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 1) 로터리식 식부 장치의 식부 궤적은 원에 가까운 난형을 가지므로 식부후 토양에 생기는 구멍이 크랭크식 식부 장치에 의한 것보다 커서 식부 자세가 불량하고 뜬묘가 많이 발생한다. 2) 로터리식 식부 장치의 식부 제적은 상하 방향의 길이가 크랭크식보다 짧아 앞서 이앙한 모의 줄기 부분이 겹치는 브릿지(bridge) 현상이 자주 발생하며 벼 생육에 불리하다. 3) 로터리식 식부 장치의 조당 수입 판매 가격은 약 30만원으로 6조식 승용 이앙기에 부착할 경우 국내 승용 이앙기 평균 판매 가격인 960만원의 약 19%인 180만원을 차지하여 국산 이앙기의 경쟁력을 감소시킨다. (중략)

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.127-138
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• 2018

본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 채소 정식기를 대상으로 전체적인 작동 특성을 분석하였다. 식부장치 거동에 영향을 주는 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 식부장치의 링크 구조를 기구적으로 분석하고 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 바탕으로 식부호퍼 극하단점의 궤적을 분석하였다. 또한 엔진회전속도 및 식부변속단수 변화에 따른 주간거리를 도출하고 필드시험을 통해 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 10개의 링크와 13개의 회전 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며 각 부분들은 4절 링크식으로 구성되어 있었다. 링크장치의 거동에 의해 식부호퍼는 일정한 자세를 유지하면서 연직 방향으로 묘를 심어준다. 동력은 엔진을 통해 주행부 및 식부로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 428.97mm, 261.20mm로 나타났다.

• 농업생명과학연구
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• 제53권4호
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• pp.113-124
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• 2019

본 연구에서는 국내 밭작물 재배농가에서 주로 사용되는 캠방식 채소 정식기를 대상으로 작동특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석을 수행하였다. 정식기의 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 주행속도 및 주간거리 단수 변화에 따른 최대 및 최소 작동주기를 도출하였다. 이를 바탕으로 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 식부호퍼 극하단점의 궤적 및 조건별 주간거리를 도출하였으며 필드시험을 통해 실제 주간거리와 비교 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 13개의 링크와 17개의 회전 조인트 및 1개의 하프 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며, 각 부분들은 캠과 링크장치들의 복합구조를 갖는다. 식부장치 요소들의 연속적이고 반복적인 운동에 의해 식부호퍼는 지면과 연직인 자세를 유지하며 묘를 안정적으로 정식한다. 동력은 엔진과 변속기를 통해 주행부 및 식부장치로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 약 900 mm 및 350 mm이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2001년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.27-32
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• 2001

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2005년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.21-25
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• 2005

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권6호
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• pp.445-456
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• 2000

A can type high-speed transplanting mechanism was developed. The mechanism consists of a cam and an epicycle gear train with one sun gear in the middle and four planet gears in a row but symmetric with respect to the sun gear. Two planting knives are pivoted on the two outer gears. When sun gear rotates with a constant velocity the planting knife rotates also with a constant velocity. This constant motion of the transplanting knife is accelerated partially by a cam fixed in the gear housing so that the locus of the planting knife becomes similar to that generated by a crank-type transplanting mechanism. This cam-type transplanting mechanism can solve the problems associated with the rotary-type transplanting mechanisms. The mechanism was designed with an aid of computer simulation and proved applicable to high speed transplanters by its mock-up model. The design process of the mechanism was presented and dynamic analysis was also carried out to show the advantages of the mechanism over the rotary type high-speed planting mechanism.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.15-15
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• 2017

본 연구는 필드 작업 시 작업조건에 따른 정식기의 PTO 부하를 측정하고, 이를 이용하여 작업조건에 따른 안전율 시뮬레이션을 목적으로 수행하였다. 부하 계측 시스템은 PTO 축의 부하를 측정하기 위한 토크 센서, 토크 센서에서 발생한 신호를 수집하기 위한 데이터 수집장치, 노트북에 전원을 공급하기 위한 파워 컨트롤러로 구성하였다. 토크센서에서 입력된 부하 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어는 Labview(Version 2011, National Instrument, USA)를 사용하였다. 포장시험은 유사한 토양 조건에서 4회 반복 시험을 수행하였으며, 작업속도 고속 조건에서 4개의 주간거리(26, 35, 43, 80cm)와 3개의 식부깊이 (85, 105, 136mm)에 대하여 수행하였다. 안전율 시뮬레이션을 위한 소프트웨어는 KISSsoft(Version 2016, Kissling & Co. AG, Switzerland)를 사용하였다. 식부깊이 85mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업시 각각 굽힘 안전율은 2.2874, 2.4507, 2.7139, 2.8064로 나타났으며 접촉 안전율은 1.1787, 1.2799, 1.3205, 1.3275로 나타났다. 식부깊이 105mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 2.1261, 2.2781, 2.4879, 2.5866로 나타났으며 접촉 안전율은 1.1296, 1.1425, 1.2710, 1.2507로 나타났다. 식부깊이 136mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 1.6587, 1.6651, 1.7824, 2.2198로 나타났으며 접촉 안전율은 1.0030, 1.0104, 1.0450, 1.1931로 나타났다. 주간거리에 따른 식부깊이의 굽힘 안전율과 접촉 안전율은 가장 차이가 큰 주간거리 80cm에서 식부깊이가 85, 105, 136mm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 2.8064, 2.5866, 2.2198로 나타났으며 접촉 안전율은 1.3275, 1.2507, 1.1931로 나타났다. 시뮬레이션 결과 정식기 베벨기어의 안전율은 주간거리가 짧을수록, 식부깊이가 깊을수록 더 낮게 나타났다. 그러므로 정식 작업 시 정식기의 부하와 내구성을 고려하여 적절한 작업조건을 선정해야 함을 알 수 있다. 또한 향후 다양한 토양 조건 및 작업 단수 등에 따른 포장시험을 추가로 진행하여 여러 조건에서의 안전율 시뮬레이션을 수행할 예정이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권3호
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• pp.135-140
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• 2005

Vegetable transplanting operation has been wholly depended on human labor that needs 18.4 hrs per 10 acres in Korea. Since periods of vegetable transplanting operations are limited, their mechanization has been strongly demanded. This study was conducted to develop a transplanting device that was the core technology for vegetable transplanter. In order to find out transplanting track and velocity of transplanting device, a kinematic analysis software was employed. Evaluation of prototype was carried out in the circular soil bin with high speed camera. Rotary type transplanting device produced an elliptic loci when two links of different lengths were moving to the opposite direction. The length of two links was 75mm and 44mm, respectively. Maximum displacement of rotary type transplanting device was 238mm. It seemed that the transplanting elliptic loci of transplanting device were identical between the simulation output generated by kinematic analysis software and the circular soil bin test result with a high speed camera. The rotary type transplanting device can be suitable fur transplanting short height vegetable, less than 20 cm length vegetables such as Chinese cabbage and cabbage, etc.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.66-66
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• 2017

국내 농촌의 인구고령화, 여성화 증가로 인한 농촌노동력 감소 문제를 해결하기 위해 농업기계자동화에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 자동화농업기계 중 자동 이식기의 성능평가 기술을 개발하기 위해 수행되었으며 이를 위해 자동 정식기의 핵심부품인 이식호퍼의 결주율, 이식율, 주간간격, 운동궤적 등을 측정할 수 있는 원형토조 실험장치를 개발하였다. 원형토조 실험장치는 원형토조, 이식호퍼 구동장치, 컨트롤러로 구성되어 있으며 이식호퍼의 회전속도(rpm)를 조절하여 주간간격을 조절할 수 있고 초고속 카메라를 이용하여 이식호퍼의 운동궤적을 측정할 수 있다. 이식작물로 고추, 양배추, 브로콜리의 3종류의 육묘를 이용하여 이식호퍼의 회전속도를 20~60 rpm 구간에서 10 rpm 단위로 속도조건변화를 주고 결주율과 이식율을 측정하였다. 이식호퍼 rpm 속도에 따른 주간거리는 190~560 mm로 나타났다. 각 rpm 단수, 작물별 평균 이식율은 고추육묘가 약 97%, 양배추육묘가 약 94%, 브로콜리육묘가 약 95%로 나타났다. 또한 초고속 카메라를 이용하여 측정한 이식호퍼의 운동궤적을 통해 선진사 제품과 대비하여 차이를 보인 것을 확인하였다. 향후 원형토조 실험장치를 이용해 다양한 작물 및 토양조건에서의 실험 및 토양저항 측정장치 개발을 통해 이식작업 진행중에 호퍼에 걸리는 부하에 대한 성능평가시험을 할 계획이다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.282-282
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• 2009

환경오염에 대한 우려 및 안전농산물에 대한 소비자욕구 증대로 유기농산물 시장규모가 최근 3년간 2.8배 성장 추세이다. 친환경농산물 인증면적은 '00년 2,039 ha에서 '07년 122,882 ha로 급격히 증가하고 있으나 생태적 원리에 부합된 벼 재배기술이 부족하며 특히 무경운 논토양에 대한 경영분석 자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 유기농업기술을 종합적으로 투입한 시범마을을 육성하기 위하여 하동군 양보면 예성마을 1ha를 대상으로 관행농업과 무경운 자운영 피복 벼 기계이앙을 실증하여 경제적인 효과를 검토하였다. 토양 관리를 위해 2007년 9월 10일에 자운영을 3 kg/10a 파종하여 겨울철 토양 생태계를 유지하였고 화학비료나 농약을 사용하지 않았다. 볍씨 소독은 마른 종자를 60 $^{\circ}C$에서 8분간 침지하는 열탕침법을 이용하였으며 논 물담기는 5월 28일경 15 cm 이상 깊게 하여 자운영이 잘 분해되도록 하였다. 기계이앙은 6월 10일경 표면 1 cm 이내의 물 깊이에서 식부장치를 최대한 깊게하고 주수는 주당 5-7주 정도로 실시하였으며 기계이앙 후에는 5일 정도 물을 담지 않고 그대로 두고 그 후 물을 10 cm 이상 깊게 하여 잡초발생을 억제하였다. 중간낙수는 7월 10일경 1회 처리하였고 수확기 낙수는 9월 23일 실시하였다. 무경운 처리구의 이앙전 토양 가밀도는 관행 1.30 g $cm^{-3}$ 비해 0.09 g $cm^{-3}$ 정도 가벼운 것으로 나타났고 공극률은 관행 50.8%에 비해 3.5% 높은 것으로 나타났으며 특히 수분률이 3.5% 높았다. 무경운 자운영 피복 기계이앙 처리구의 잡초발생 건물량은 7월 4일경 피 8.8 g $m^{-2}$, 여뀌 10.8 g $m^{-2}$ 이었으며 9월 18일에는 피 16.0 g $m^{-2}$, 여뀌 12.3 g $m^{-2}$였다. 수확기 관행처리구의 주당 이삭수는 16.7개, 수당립수는 101개, 천립중은 25.4 g, 등숙비율은 82.3%로 수량은 517 kg $10a^{-1}$ 였으며 무경운 자운영 피복 기계이앙은 주당 이삭수가 14.1개, 수당 립수는 103개, 천립중은 26.2 g, 등숙비율은 91.2%로 수량이 456 kg $10a^{-1}$였다. 무경운 자운영피복 벼 기계이앙은 기경작업이나 시비작업 등이 없으므로 노동력이 60% 절감되었으며 농가소득은 5% 증대되었다. 따라서 농업분야 저탄소 녹색성장과 관련하여 자연 생태계를 보전하면서 농가소득을 유지할 수 있는 방법으로 무경운 자운영 피복 벼 기계이앙이 효과적인 것으로 판단되었다.