• 제목/요약/키워드: Transplanter

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고속 이앙기의 유압 수평 제어 장치 개발에 관한 연구 (Development of a Hydraulic Level Control System for High-speed Rice Transplanting Machines)

  • 정연근;정병학;김경욱
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제27권2호
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    • pp.79-88
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    • 2002
  • This study was conducted to develop system for high speed rice transplanting machines. The control system includes a sensor detecting the tilt angle of the seedling bed, a micro-controller and a hydraulic system consisting of a double acting cylinder, a four-way three-position solenoid valve, a relief valve and a hydraulic pump. The levelling system shared the pump with the existing steering control, resulting in a tandem center circuit for the steering and levelling control systems. Using the input signal from the sensor, the micro-controller determined and generated the output signal to control the cylinder through the solenoid valve to keep the seedling bed always parallel to the water surface regardless of soil unevenness during the transplanting operations. Both an ON/OFF and a PWM control schemes were tested. When the flow rate was more than 1 ι/min in the ON/OFF control, the system showed unstable rolling. However, in the PWM control, the system worked stably although the flow rate was more than 1 ι/min. The PWM control showed a better performance when a large difference between the angle and the dead band of the control system occurred. The characteristics of tile system response to given tilt angles were predicted by a computer simulation. Both the ON/OFF and the PWM control systems worked well providing that the operating and waiting times were properly adjusted.

플러그묘 취출장치 개발 (Development of a Pick-up Device for Plug-Seedlings)

  • 최원철;김대철;김경욱
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권5호
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    • pp.415-422
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    • 2001
  • A seedling pick-up device for vegetable transplanters was developed and its work performance was evaluated at the laboratory. The pick-up device extracts seedlings from a 200-cell tray of seedlings and transfers them to the place where they are to be transplanted into the soil. The device consists of a path generator, pick-up pins and a pin driver. The path generator is a five-bar mechanism comprised of a fixed link, a driving link, a driven link, a connecting link and a slider. The slider is constrained to move along the driven link and a fixed slot of combined straight-line and circular paths. The connecting link joins the driving link and the slider. When the slider moves along the straight-line path of the slot it takes seedlings out from the cell and transfers them to the transplanting hopper when moving along the circular path. A proto-type of the pick-up device was built and tested under the various operational conditions such as age of seedling, approach direction and penetration depth of pins to the cell, holding method of seedling and extracting velocity. The device extracted 30 seedlings per minute with the maximum success ratio of 97% using the seedlings of 23 days old. Some design details were also discussed and suggested to enhance the performance of the device.

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벼농사 복토직파기 개발 연구 (Development of a Direct Seeder with Soil Application for a Stable Direct Seeding in Rice Cultivation)

  • 박광호;이재철;윤석철
    • 현장농수산연구지
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    • 제3권1호
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    • pp.30-47
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    • 2001
  • This research was performed to develope a stable direct seeding method in rice cultivation using by a direct seeder with soil application. A principle of this methodology was introduced from seeding nursery system of machine transplanting enable to increase high seeding establishment direct seeding method with soil application was high of 89-95% while that of water seeding was 68%. During seeding growth plant height was ralatively small but seeding health was high. A total soil consumption of this methodology was 145kg/10a in dirll seeding and 26kg/10a in hill seeding respectively, there was 100% erected in direct seeding with soil application while water seeding was 45% in erected seeding stand. In direct seeding method with soil application total carbohydrate content was higher than that of water seeding. This machine was manufactured to attach and/or detach to a machine transplanter with riding type and machine cultivator with multipurpose. In the farmer's demonstrated rice field this method was well performed like machine transplanting in terms of rice growth and development. There was highly cost reduction for rice production like other direct seeding methods.

정식기 호퍼 내구성 향상에 관한 연구 (A Study on Durability Enhancement of Hopper of the Transplanter)

  • 이동근;김영주;양승환;이상대;인현기
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.51-51
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    • 2017
  • 정식기는 주로 노외에서 사용되므로 사용자에 따라 극심한 작업환경 하에 놓일 수 있다. 사용 중 정식기 호퍼에 토양이나 자갈, 돌 등에 의해 반복적인 하중이 가해지거나 순간적인 충격하중이 가해져 취약부가 파손될 가능성이 있으므로, 토양과 직접 맞닿는 삽날부의 경우 내구성을 고려한 설계/제작이 필수적이다. 본 연구에서는 보행형 반자동 정식기 개발에서 고추묘와 같은 초장이 긴 작물의 묘를 효과적으로 이식할 수 있도록 개선된 삽날에 대해 기존 삽날과 강도 및 강성을 비교하고, 그 결과가 삽날의 내구성에 미칠 영향에 대하여 고찰하였다. 실험에는 양날 개폐 방식의 기존 및 개선삽날 2종이 사용되었으며, 각각 3회씩 정적 강도를 평가하였다. 실제 정식기 사용시 하중이 가해지는 방향은 삽날에 수직한 방향의 압축하중으로 이를 모사하여 일정변위 속도로 삽날에 하중을 가하였으며, 시험 진행시 DAQ 시스템을 통해 실시간으로 하중 및 변위 데이터를 저장하여 시험 종료 후 해당 데이터를 이용하여 $P-{\delta}$ 선도를 도출하였다. 시험 결과 기존삽날의 평균 최대하중이 개선삽날에 비해 높은 것으로 나타났으며, 최대 하중이 나타나는 지점의 변위의 경우, 기존삽날이 개선삽날에 비해 짧게 나타났다. 정적 강도측면에서 개선삽날이 기존삽날에 비해 최대 강도가 낮은 것으로 판단할 수 있으나, 실제 호퍼의 내구성에 영향을 줄 수 있는 주요 인자는 반복적으로 가해지는 비교적 낮은 수준의 충격하중으로 볼 수 있다. 이러한 관점에서 볼 때 일정 수준 이상의 강도를 가지면서, 기존삽날에 비해 낮은 강성을 가지는 개선삽날이 변형을 통한 충격에너지 흡수로 오히려 삽날 조립체(호퍼)의 내구성 측면에서 유리할 수 있다. 따라서 향후에는 기존 및 개선삽날을 적용한 호퍼에 대해 피로시험을 수행하여 관련 내용을 실험적으로 검증하고자 한다.

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승용형 채소 정식기의 식부호퍼 운동 궤적 성능평가시험 (Performance Evaluation of Hopper Kinetic Trajectory for Riding Type Automatic Transplanter)

  • 김연수;김용주;김정길;김태영;김영주;이상대
    • 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.

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트랙터의 출력수준 결정에 영향을 미치는 요인 분석 (Analysis of Determining Factors for Power Size of a Tractor)

  • 김병갑;이원옥;신승엽;김형권;강창호;이중용
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제34권1호
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • When a farmer buys a tractor, the power size of a tractor is determined by various factors such as farm size, farmer's age, farming type, topographical area of farm. Relationships between tractor selection and these factors were found. Three regression models were developed to analyze the relationship. Those models were an OLS-1 model (based on 567 samples having tractors), an OLS-2 model, and a Tobit model (both based on the 1,941 samples). Regression analysis results showed that farm size and farmer's age affected selection of power size for all models at an 1% significance level. It was also shown that some farming types also had significant relationships with the tractor power size. Upland cultivating farmers and livestock farmers had larger tractors than rice cultivating farmers, while orchard farmers had smaller tractors. As for the topographical area, only middle area had significant difference with plain area. Farmers who had a rice-transplanter or a combine had larger tractors than those who didn't.

전업농가의 농업기계 정기 점검정비 실태조사 (Survey on the Regular Maintenance of Agricultural Machinery for the Full-Time Farmers)

  • 이성범;이종환;이운룡;강지원
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권4호
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    • pp.323-330
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    • 2001
  • The regular maintenance and repair status of major farm machinery such as power tiller, farm tractor, rice transplanter and combine harvester etc., were surveyed and analyzed for the full-time farmers in order to get basic information for promoting farm machinery productivity. The survey was carried out through 209 farmers from 9 provinces. The results of this study can be summarized as follows; 1. The regular maintenance of farm machinery was conducted at repair shop(49.5%) or dealer agency(12.0%), and also conducted by farmers at their house(34.9%). 2. For the status on the cleanness or exchange times of engine oil, fuel filter and air cleaner, most farmers conducted fewer times than the necessary times. And, 5.3%, 7.7%, and 2.9% of surveyed farmers experienced breakdowns due to the insufficient cleanness or exchange oil, fuel filer, and air cleaner, respectively. 3. Most farmers(76.1%) recognized the necessity of farm machinery training or education, and they preferred one week for the training period, simple or easy maintenance for the training level, agricultural technical center or farm machinery manufacturer for the training agency. 4. Complete recognition of operation manual and sufficient maintenance before-, during-, and after-operation for the farm machinery can minimize the breakdowns, enlarge the endurance prevent the safety accidents, and promote productivity of farm machinery. And, these can be accomplished by the thorough training or education for agricultural machinery.

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Investigation on Selective Mechanization for Wet Season Rice Cultivation in Bangladesh

  • Islam, AKM Saiful;Islam, Md Tariqul;Rahman, Md Shakilur;Rahman, Md Abdur;Kim, Youngjung
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권4호
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    • pp.294-303
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    • 2016
  • Purpose: This study aimed to evaluate the profitability of four selective mechanization systems in rice cultivation. Methods: Field experiments were conducted in the farmers' field during the wet season (June to November) of 2015 in Bangladesh. Mechanization systems were applied to evaluate four different selective levels (treatment) in eleven consequent operations. Seedlings were raised in a traditional seedbed and trays for manual and mechanical transplanting, respectively. Land preparation, irrigation, fertilizer, pesticide, carrying, and threshing and cleaning operations were performed using the same method in all the experimental plots. The mechanical options in the transplanting, weeding, and harvesting operations were changed. The mechanization systems were $S_1$ = hand transplanting + hand weeding + harvesting by sickle, $S_2$ = mechanical transplanting + Bangladesh Rice Research Institute (BRRI) weeder + reaper, $S_3$ = mechanical transplanting + BRRI power weeder + reaper, and $S_4$ = mechanical transplanting + herbicide + reaper. This experiment was performed in a randomized complete block design with four replications. Power tiller, rice transplanter, BRRI weeder, BRRI power weeder, self-propelled reaper, BRRI open drum thresher, and BRRI winnower were used in the respective operations. Accordingly, the techno-economic performances of the different technologies were calculated and compared with those of the traditional system. Results: The mechanically transplanted plot produced 6-10% more yield than the hand transplanted plot because of the use of tender-aged seedlings. Mechanical transplanting reduced 61% labor and 18% cost compared to manual transplanting. The BRRI weeder, BRRI power weeder, and herbicide application reduced 74, 91, and 98% labor, respectively. The latter also saved 72, 63, and 82% cost, respectively, compared to hand weeding. Herbicide application reduced the substantial amount of labor and cost in the weeding operation. Mechanical harvesting also saved 96% labor and 72% cost compared to the traditional method of harvesting using sickle. Selective mechanization saved 15-17% input cost compared to the traditional method of rice cultivation. Conclusions: Mechanical transplanting with the safe use of herbicide and harvesting by reaper is the most cost- and labor-saving operation. The method might be the recommended set of selective mechanization for enhancing productivity.

수도이앙기(水稻移秧機)의 이앙작업(移秧作業)을 위한 적정포장조건(適正圃場條件)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Optimum Field Condition for the Performance of Rice Transplanter)

  • 김태규;최규홍
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.39-47
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    • 1981
  • 본(本) 연구(硏究)는 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經科日數)와 경심(耕深)에 따른 수도이앙기(水稻移秧機)의 작업상태(作業狀態)를 조사(調査)하여 적정포장조건(適正圃場條件)을 구명(究明)하고저 1980년(年) 4월(月)부터 1980년(年) 5월(月)까지 진주시(晋州市) 칠암동(七岩洞)에서 시험(試驗)을 실시(實施)하였으며 그 결과(結果)를 종합(綜合)하면 다음과 같다. 1. 소요동력(所要動力)은 써레(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 0.5일(日), 경심(耕深) 18cm구(區)에서 0.8ps로 가강 높게 나다났으며 엔진 탑재마력(搭載馬力)에 (2.5-3.5ps) 충분한 여유(餘裕)가 있어 이앙작업시(移秧作業時) 포장조건(圃場條件)에는 크게 지장(支障)이 없을 것으로 사료(思料)되었다. 2. 슬립율은 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 0.5일(日), 경심(耕深) 18cm구(區)에서 42.5%로 가장 높았으나 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數)와 경심(耕深)에 따라 점차(漸次) 낮아져 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日), 경심(耕深) 12cm구(區)에서 슬립율이 26.3%로 가장 낮았다. 3. 주간간격(株間間隔)은 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日), 심경(深耕) 12cm구(區)에서 13.9cm로 나타나 적정주간간격(適正株間間隔) 14cm에 가장 접근(接近)하였다. 4. 결주율(缺株率)은 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 0.5일(日)에 이앙(移秧)한 구(區)에서는 인접(隣接)줄에 흙이 밀려 매몰묘(埋沒苗)가 많이 발생(發生)하였고 점차감소(漸次減少)하여 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日)의 경심(耕深) 12cm구(區)에서 이앙작업시(移秧作業時) 결주율(缺株率) 1.5%로 가장 낮게 나타났다. 5. 식부심(稙付深)은 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日), 경심(耕深) 15cm구(區)에서 2.95cm로 적정식부심(適正植付深) 3cm에 가장 접근(接近)하였다. 6. 식부자세(植付姿勢)는 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日), 경심(耕深) 12cm구(區)에서 $89^{\circ}$로 적정식부심자세(適正植付深姿勢) $90^{\circ}$에 가장 접근(接近)하였다. 전체적(全體的)으로 식부자세(植付姿勢)는 80% 이상(以上) 바르게 심어진 상태(狀態)이므로 생육(生育)에는 크게 지장(支障)이 없을 것으로 사료(思料)되었다. 7. 식진성(植進成)은 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日). 경심(耕深) 12cm구(區)에서 이탈거리(離脫距離)가 적게 나타나 직진상태(直進狀態)가 양호(良好)였다. 8. 이상(以上)의 시험결과(試驗結果)를 종합(綜合)하면 써레작업(作業) 후(後) 경과일수(經過日數) 2일(日) 경심(耕深) 12cm구(區)에서 이앙작업(移秧作業)을 실시(實施)하는 것이 바람직하다고 본다.

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핵심 농기계(트랙터, 콤바인 및 이앙기) 시장 및 기술 현황 분석 (Analysis of Market and Technology Status of Major Agricultural Machinery (Tractor, Combine Harvester and Rice Transplanter))

  • 홍성하;최규홍
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.8-16
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    • 2019
  • 이 연구는 국산 농기계의 내수 및 수출 경쟁력 제고방안을 도출하고자, 최근 5년간 한국과 일본산의 핵심 농기계에 대한 가격과 시장점유율을 분석하고, 양국 종합형업체의 매출액, 연구개발비 및 특허출원 현황을 분석하고, 높은 시장점유율을 보인 양국 핵심 농기계 대표모델의 성능, 품질 및 가격을 분석하였다. 2016년 우리나라의 4대 농기계 제조사의 연 매출 규모는 1,984-5,249억 원으로, 일본 주요 제조사의 2.7-15.7% 수준이다. 내수시장에서 일본산 농기계의 시장점유율은 트랙터 14.5%, 콤바인 31.1%, 이앙기 35.8%로 확대일로에 있는 것으로 분석되었다. 트랙터의 규격별 가격과 시장점유율을 분석한 결과, 국산 트랙터는 80 ps급 이상 대형일수록 가격경쟁력이 떨어질 뿐만 아니라 시장점유률도 감소하였다. 국산 콤바인의 시장점유율은 자탈형 4조식과 6조식에서 증가하였으나, 가장 많이 공급된 5조식 콤바인(전체의 49.0%를 차지)은 지난 5년간 85.0%에서 60.7%로 감소하였다. 이는 국산 5조식 콤바인 가격이 일본산의 90.7-108.6%로 가격경쟁력 약화에 기인한 것으로 판단된다. 6조식 이앙기(전체의 88.7%를 차지)중에서 국산이 62.6-68.0%를 유지하는 것으로 분석되었다. 국산 6조식 가격은 일본산의 83.1-85.5% 수준으로 가격 경쟁력이 있지만, 가격 차이가 3,690-4,420천원에 불과하여 시장 점유율이 확대되지 못한 것으로 판단된다. 국내 종합형업체의 농기계부문 매출액은 일본 종합형업체의 2.7-15.7%로 크게 낮고, 종업원 1인당 매출액은 일본의 43.9-81.5%에 불과하여 낮은 생산성을 보이고 있다. 연구원 수는 일본의 13.2-28.1%로 낮았으나, 종업원수 대비 연구원수 비율은 145-176.5%로 오히려 더 높았다. 또한 매출액 대비 연구개발비의 비중은 일본 구보다사 보다 123.1-153.8%로 높게 나타났다. 또한, 국내 농기계 산업과 내수시장을 위협하고 있는 일본 제조사의 국내 특허등록은 2010년 이후 급속한 증가세로, 2016년 기준으로 트랙터의 58.5%, 콤바인의 79.9%, 이앙기의 69.8%를 차지하고 있어 기술권리성 확보가 심각한 상태이다. 특히 핵심 농기계에 대해 일본의 국내 특허등록은 주요 핵심기술에 집중되었는데, 트랙터는 본체·변속장치에 37%, 콤바인은 본체·탈곡장치에 54%, 이앙기는 본체에 57%가 집중된 것으로 분석되었다. 따라서 기술권리성 확보 및 내수시장 방어를 위해 제조사의 자체 연구개발비를 증액과 더불어 정부지원 R&D와 특허의 정량적인 출원·등록을 연계하는 제도적 보완 및 지원확대가 필요하다. 국내에서 높은 시장점유율을 보인 양국 핵심 농기계 대표모델의 성능, 품질 및 가격, 가격차이(국산-수입산)/농가소득, 시장점유율을 분석한 결과, 일본산 트랙터의 가격은 국산 대비 130.8-136.3% 고가이고, 농가소득 대비 가격차이율은 37.6%, 시장점유율은 0.1-0.2%를 보였다. 콤바인은 가격 92.0-110.2%에서 가격차이율 -14.2-18.3%와 시장점유율 6.2-8.1%를, 이앙기는 각각 117.0-120.4%, 9.9-11.9%, 5.5-16.1%를 보여, 시장점유율은 농기계의 가격과 농가소득 대비 가격차이 비율에 높은 영향을 받는 것으로 나타났다. 농기계의 경쟁력 강화를 위해서는 단기적으로 고장이 적어야 한다. 내수시장에서 국산 농기계는 가격대비 품질이 낮고 고장빈도가 높아 농가로부터 신뢰성과 시장점유율이 크게 감소하였다. 따라서 고장빈도가 높은 부품의 내구성 향상과 고품질 부품 개발, 부품 표준화 등을 담당하는 전문연구기관의 설립이 필요하다. 또한 중장기적으로 현재까지의 선진기술 추격과 응용기술 개발에서 탈피하여 핵심 요소기술개발에 역점을 두어야한다. 이를 위한 기술 로드맵 수립, 산학연 협력 확대와 정부의 연구개발비 증액, 산업체의 구조조정과 기술혁신이 필요하다.