수도(水稻)의 이앙시기(移秧時期)와 질소시비량(窒素施肥量)을 달리하였을 때 발생되는 잡초의 발생량(發生量)과 수도(水稻)의 생육(生育) 및 수량(數量)에 미치는 영향(影響)을 조사하여 잡초방제(雜草防除) 기술확립(技術確立)에 필요한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하고자 포장실험(圃場實驗)을 실시(實施)하였다. 우점잡초(優點雜草)는 알방동산이, 마디꽃, 물달개비, 너도방동산이, 올미, 올챙고랭이와 바람하늘지기였다. 2. 잡초(雜草)의 발생본수(放生本數)는 이앙기가 빠를수록 많았고 질소시비량이 증가됨에 따라 감소되는 경향이었다. 3. 잡초(雜草)의 건물중(乾物重) 5월 26일에 조기이앙(早期移秧)하였을 때 질소시비량(窒素施肥量)이 증가됨에 따라 감소되었으나 6월 10일 이후에 이앙하면 질소(窒素) 8 혹은 16kg/10a에서 건물중(乾物重)이 증가되었고 그 이상에서는 감소되었다. 4. 벼의 초장(草長), 건물중(乾物重), 엽면적지수(葉面積指數)와 수량(收量)은 이앙기(移秧期)가 늦을수록 적었으며 질소시비량(窒素施肥量)이 증가됨에 따라 많아지는 경향이었다. 5. 잡초(雜草)에 의한 벼의 감수율(減收率)은 이앙기(移秧期)가 빠르고 질소시비수준(窒素施肥水準)이 낮은 조건(條件)에서 높았다.
이앙기에 따른 등숙기상조건의 차이가 수도의 탈립성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 탈립성이 큰 태백벼와 비탈립성인 진흥을 재료로 40일 묘를 5월 11일부터 15일 간격으로 4회 이앙하고 출수 후 40일 및 55일의 시기에 각각 벼알의 인장강도를 측정하였으며 작기 및 수확시기의 영향, 그리고 기상요인들과 탈립성과의 관계를 분석하였다. 1. 벼알의 인장강도는 각 처리를 통틀어 진흥의 경우 214-251g의 변이폭을 보였고 이 범위의 인장강도는 벼의 포장손실에 무관하나 태백벼의 경우 인장강도는 127.5-204g의 변이폭을 보였고 이앙기 및 수확시기가 탈립성 및 벼의 포장손실에 미치는 영향은 매우 컸다. 2. 벼알의 인장강도에 미치는 영향은 태백벼의 경우 수확시기, 이앙기 및 이앙기와 수확시기와의 상호작용이 모두 컸으며, 특히 이앙기가 6월 25일 경우 현저히 탈립성이 커졌다. 진흥의 경우에는 이앙기의 영향은 유의하지 않았고 수확시기가 늦을수록, 즉 벼알이 건조될수록 인장강도가 다소간 커지는 경향이었다. 3. 기상요인들의 탈립성에 미치는 영향은 일평균, 최저, 최고기온 및 일기온교차가 컸고, 특히 수확전 30일간의 이들의 영향이 컸으며, 태백벼의 경우 일사량과 대기온도가 영향하지 않았지만 진흥의 경우에는 수확전 10일간의 일사량과 수확전 30일간의 대기온도가 영향하였다.
밀식파종 묘 이앙 시스템은 벼농사 생력화를 위한 재배법으로 비용 및 노동력을 획기적으로 줄일 수 있어 시간과 잉여 공간의 유효 활용을 통해 영농 규모의 확대로 인한 농업의 경쟁력을 높일 수 있다. 하지만 밀식 파종한 육묘를 관행과 동일한 1개 소당 3~4주 이앙 가능한 식부부 개발은 미흡한 실정이다. 밀식 파종한 육묘를 기존 이앙기로 이앙작업을 할 경우, 1개 소당 이앙되는 양이 많아져, 벼 생육을 저하 시키는 요인이 된다. 이러한 부분을 해결하기 위해서는 이앙 작업에 직접적으로 영향을 주는 이앙기식부부의 로터케이스, 이앙암을 분석하여 밀식파종 묘에 적용할 수 있는 기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 식부부의 로터케이스, 이앙암을 3D 스캐너를 활용하여 스캐닝 작업을 한 뒤 역설계를 통하여 도면화 작업을 실시하여 식부부 궤적 분석을 실시하였다. 분석은 다물체 동역학 해석 프로그램인 Recurdyn(V8R4, Functionbay)을 활용하여 진행하였다. 분석결과, 식부부에 위치하는 이앙집게의 형상 및 로터케이스의 기어 배열에 따라 식부부가 형성하는 궤적의 형태가 달라지는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 부분은 밀식파종 묘에 적합한 궤적 분석 및 현장 필드 실험에 필요한 기초자료로 활용하고자 한다.
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)
The purpose of this study was twofold : first, to reduce as much as possible the shaking moments of the crank-type transplanting mechanism of walking-type rice transplanters, and second, to evaluate whether or not a crank-type transplanting mechanism, if its shaking moment is reduced, can be used in riding-type transplanters for high speed transplanting operations. For these purposes, kinematic and force analyses of the currently available crank-type transplanting mechanisms were made and their results were compared with those observed by experimentation. The degree of shaking moment effect was also estimated Various efforts to minimize the shaking moments led to the development of a crank-type mechanism with a balancing gear, in which an eccentric balancing gear is combined into the driven link axis. Analysis of the developed mechanism showed that about 20% of the shaking energy can be reduced and about 40% of reduction in peak shaking moment can be obtained when comparing with those obtained without the balancing gear. It was concluded that crank-type transplanting mechanisms can be used for high speed operations with a forward speed of 0.9-1.2m/s if the balancing gear is additionally mounted. However, further considerations must be made to solve the space constraints in relation to the structural frame of riding type of rice transplanters.
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.
본 연구는 보행형 관리기의 손으로 전달되는 진동특성을 실험적으로 해석하고 평가하며 방진 방안을 제시할 목적으로 수행되었다. 관리기의 작업기 중에서 설문을 통해 사용 빈도가 높은 3개의 작업기(중경로터리, 중경제초기, 구굴기)를 선정하였고 각 작업기별 진동수준을 측정하였다. 진동 방지 방안에 대해서는 4개의 방진 장치(고무 패드, 방진 장갑, 핸들 방진 장치, 엔진 마운트)를 선정하여 각 방진 장치별 진동수준을 측정하였다. 방진 장치의 성능을 정확하게 비교하기 위해 진동의 측정은 진동수준이 가장 높은 구굴기에서 수행되었다. 실험결과에 의하면 관리기 작업이 작업자의 인체에 해를 끼칠 위험이 매우 크지만 이 결과는 작업자가 매일 3시간씩 관리기를 사용할 경우를 기준으로 설정한 값이기 때문에 실제로 관리기 사용일수가 많지 알은 대부분의 우리나라 사용자들에게 적용하는데는 한계가 있음을 밝힌다. 그렇다 하더라도 관리기의 주 사용자는 보행형 관리기 뿐만 아니라 보행형 경운기나 보행형 이앙기 등의 손으로 전달되는 진동이 심한 기계를 함께 사용하는 경우가 많음을 고려하면 방진 장치를 개발하거나 진동수준이 낮은 농작업기계를 개발하여 작업환경을 개선하는 조치가 필요하다고 생각한다. 그러므로 농작업기계에 대한 진동수준에 대한 종합적인 연구와 그에 대한 대책 마련이 지속적으로 수행되어야 할 것이다.
가. 중고전문거래업소의 연간 중고판매대수는 트랙터 36.4대, 콤바인 18.8대, 승용이앙기 5.2대였고 농기계 대리점에서는 트랙터 18.8대, 콤바인 9.9대, 승용이앙기 3.4대로 중고 전문거래업소의 중고판매대수가 많은 것으로 나타났다. 또한 농기계 대리점의 경우 신품판매에 따른 중고 인수율은 트랙터 67.1%, 콤바인 85.7%, 승용이앙기 33.1%인 것으로 나타났다. 나. 중고농기계 거래업소의 중고판매대수 분포를 보면 중고트랙터의 경우 사용년수 7∼8년이 37.5%, 사용년수 3∼4년 경과한 중고콤바인과 이앙기가 각각 34.8%, 30.0%로 가장 많은 것으로 나타났다. 다. 사용년수가 1년된 중고트랙터 거래가격률은 신품구입가격의 60.7%였고 트랙터 내용년수와 같은 사용년수 8년차의 중고가격률은 21.6%인 것으로 나타나 일반적으로 적용하고 있는 기종의 폐기가격 5%보다 비교적 높게 나타났다. 또한 1년사용한 중고콤바인의 경우 신품구입가격의 약45%수준으로 급격히 떨어지고 있으며 사용년수 1년 경과한 중고이앙기는 신품구입가격의 약 57% 수준으로 거래되고 있었다. 라 현행 중고융자처리 규정상 융자지원이 되지 않는 사용년수 8년 이상의 중고트랙터 점유율은 38.4%, 중고콤바인 및 이앙기의 경우 사용년수가 5년 이상 경과된 중고판매대수 비율은 각각 44.6%, 60.0%로 나타나 기종별 융자지원 대상 적용년수의 연장이 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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