새만금 간척지 곰솔과 졸참나무 수림대의 초기 생존 분석

김현,이총규 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2019 농업생명과학연구 Vol.53 No.5

본 연구는 새만금 간척지에서 방풍시설의 설치에 따른 수림대의 초기 생존율을 분석하기 위하여 생존 분석기법 중의 하나인 생명표법을 적용하였다. 생명표법은 의학, 사회과학 등 많은 분야에서 활용하고 있는 방법이며, 본 연구에서는 방풍책의 설치에 따른 초기 수림대 수목의 생존 기간별 생존율, 중위 시간 등을 생명표를 통해 알아보고, 생존함수 그래프와 위험함수 그래프 그리고 수림대별 비교를 통해 생존율의 차이를 분석하고자 하였다. 주요 결과로는 곰솔 수림대의 중위 시간은 100% P-tb와 25% P-tb에서는 48.00개월 이었고, 50% P-tb는 20.85개월로 짧았다. 25% P-tb에서 누적 생존율이 가장 높았으며, 위험률은 50% P-tb가가장 높았다. 졸참나무 수림대의 경우 모든 수림대에서 중위 시간은 48.00개월 이었으며, 50% P-tb에서 누적 생존율이 가장 높았고, 위험률은 100% P-tb에서 가장 높았다. 생존율 비교 결과, 곰솔 수림대는 전체적으로 방풍책의 설치가 생존율에 영향을 미쳤으며, 특히 50% P-tb와 25% P-tb에서 유의미한 차이가 나타났는데, 25% P-tb가 생존율과 위험률 측면에서 우수한 결과를 나타내었다. 반면에 졸참나무 수림대의 경우 전체 수림대의 생존율이나 수림대별 생존율은 방풍책의 설치에 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. In this study, the life table method, one of the survival analysis techniques, was applied to analyze the initial survival rate of tree belt due to the installation of windy fence in the Saemangeum reclaimed land. The life table method was used in many fields, such as medical and social science, to identify survival rates and median survival time by a survival period of the early tree belts according to the installation of the windy fence, and to analyze differences in survival rate through comparison by a survival function graph, a hazard function graph and each tree belt. The main results were 100% P-tb and 25% P-tb for Pinus thunbergii, which were 48.00 months of the median time, the 50% P-tb had a shorter median time of 20.85 months. Cumulative survival was the highest at 25% P-tb, the hazard rate was the highest at 50% P-tb. All of the Quercus serrata tree belts had a median time of 48.00 months, the cumulative survival rate was highest at 50% P-tb, and the hazard rate was the highest at 100% P-tb. As a result of the comparison of survival rates, the installation of windy fence affected the survival rate of P. thunbergii tree belts, significant differences were found, especially at 50% P-tb and 25% P-tb, 25% P-tb showed excellent results in terms of survival and hazard rates. On the other hand, in case of Q. serrata tree belts, the survival rate of the entire tree belt or the survival rate of each tree belt was not affected by the installation of the windy fence.

오아시스 전통의학정보포털 및 고의서 빅데이터를 활용한 한약재 과체(瓜蒂)의 고문헌 분석 및 활용 가치 제고

이지혜,김한솔,정유성,강영민,김대욱,전종욱,박정환,임남희 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2021 농업생명과학연구 Vol.55 No.3

Cucumis melo Linné is a useful agricultural life resource and a very useful resource that can be used as herbal medicine and medicinal resource. The medicinal name of C. melo is Melonis Pedicellus,a herbaceous calyx of C. melo Linné belonging to the Cucurbitaceae and has been widely used in Korean traditional herbal medicine. In this study, herbal medicinal characteristics of Melonis Pedicellus were examined and 34 herbal formulas containing Melonis Pedicellus were reviewed. This study will be a great source of further studies of calyx based herbs. Firstly, the origins of Melonis Pedicellus were compared through the Pharmacopoeia of each country. It can only be found in the Pharmacopoeias of South and North Korea, not of China, Japan and Taiwan. Secondly, the discovered ingredients in Melonis Pedicellus were researched. Fatty acid compounds were the most in it. Thirdly, the herbal medicinal perspective of Melonis Pedicellus was analyzed. It was specially used in vomiting therapy since its emetic nature is very strong. Lastly, 31old literatures from the 3th century to the 20th century were thoroughly examined. 34 herbal medicine formulas which contain Melonis Pedicellus were found in those literatures. Since Melonis Pedicellus was mostly used in vomiting therapy, most of the herbal medicine formulas were used in vomiting therapy which means the nature of this Korean herb was exactly reflected in those formulas. This study shows that the calyx of C. melo Linné was very widely used as a medicinal-purposed herb. More detailed research of the origins of Melonis Pedicellus would be required since its origin is not mentioned in most of East asian countries. This study efficiently secured old literature information by utilizing the KIOM Oasis portal provided by the Korea Institute of Oriental Medicine and big data from the Korean Institute of Science and Civilization at Chonbuk National University. In the future, if you study not only the fruit, but also the stems of various plants such as persimmon stem, lotus stem and eggplant stem, it is considered to be a good material for discovering modern value from materials that can be discarded inadvertently. 참외는 유용한 농업생명자원이면서, 생약 및 한약으로 활용할 수 있는 아주 유용한 자원이다. 참외의 생약명(Medicinal name)은 Melonis Pedicellus이며, Cucurbitaceae에 속하는 Cucumis melo Linné의 초본 꽃받침으로 한약재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Melonis Pedicellus의 한약 특성을 조사하고Melonis Pedicellus를 함유 한 34개의 한약 포뮬러를 검토하였다. 이 연구는 꼭지 소재 기반 한약재에 대한 추가 연구를 바탕으로 미활용 한약재의 가치를제고할 수 있다고 사료된다. 먼저 각 국가의 공정서 및 고문헌 분석을 통해 과체 한약재의 기원을 비교하였다. 특히 중국, 일본, 대만이 아닌 남북한의약전에서 특이점을 찾아볼 수 있었다. 둘째, Melonis Pedicellus에서 발견된 성분을 조사하였다. 지방산 화합물이 가장 많았으며 셋째로는, Melonis Pedicellus 의 생약학적 관점으로 요약하였다. 그것은 구토 성질이 매우 강하기 때문에 구토 요법에 특별히 사용되어 온 사실을 검증하였다. 끝으로 3세기부터 20세기까지의 31편의 고문을 분석하였고, Melonis Pedicellus를 포함하는 34개의 한약재 포뮬러가 문헌에서 발견되었다. Melonis Pedicellus는 주로 구토 요법에사용되었기 때문에 대부분의 한약 제제가 구토 요법에 상관성 있게 한약재의 본질이 그 공식에 정확히 반영되었음을 의미한다. 이 연구는 Cucumis melo Linné의 꽃받침이 한약재로 사용되어온 근거를 마련했다. Melonis Pedicellus의 기원은 대부분의 동아시아 국가에서 언급되지 않기 때문에 더 확대하여조사 범위를 넓혀서 연구할 필요가 있다. 본 연구는 한국한의학연구원 제공 전통의학정보포털(KIOM Oasis Portal)과 전북대학교 한국과학문명학연구소에서제공하는 고의서 빅데이터를 활용하여 고문헌 정보를 효율적으로 확보하였다. 앞으로 과체(瓜蔕)뿐만이 아니라 감꼭지, 연밥 꼭지, 가지 꼭지 등 다양한식물들의 꼭지를 연구한다면, 무심코 버릴 수 있는 소재에서 현대적 가치를 발견할 수 있는 좋은 소재가 될 것으로 사료된다.

표현체학 시대의 경제 동물 육종

장재철,오상현 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2023 농업생명과학연구 Vol.57 No.2

Food production has tripled in the past half-century. The world's population increased from 3 to 7 billion, and life expectancy increasedfrom 46 to 65. The 56% increase in global livestock production is due to livestock improvement. The world's population is estimatedto be 9.8 billion in 2050, so the production should more than double now. With an increasing number of food animals and a decreasingnumber of farmers, farmers and their farms are left with more animals to manage and control. Higher density in farms can acceleratethe occurrences of disease and lack of performance among food animals, not only damaging food quality but also raising serious concernsfor animal welfare. In the late 1980s, Precision Agriculture (PA) in cropping systems was introduced to maximize soil use through technologywhile reducing environmental impacts. Important to understand is that PA, along with its goal of maximizing efficiency and minimizingenvironmental damage, applies to any agricultural production system, such as the animal industry. An example of PA in the animal industryis Precision Livestock Farming, devoted to improving the efficiency of production and animal management, addressing concerns of animalwelfare and health, and minimizing environmental damage and resource use. Especially widespread is the use of advanced techniquessuch as image analyses, real-time monitoring of animals, and data collection from sensors, images, and recordings. The objective of thisstudy is to examine emerging technologies applicable to animal breeding systems while improving farm productivity and management. 식량 생산량은 지난 반세기 동안 세 배로 증가했다. 세계의 인구는 30억에서 70억으로 증가했고, 기대수명은 46세에서 65세로 증가했다. 전세계 가축 생산량이 56% 증가한 것은 가축 개량 덕분이다. 2050년에 세계 인구는 98억 명으로 추정되므로, 생산량은 현재 두 배 이상 증가해야한다. 경제 동물의 수가 증가하고 생산자의 수가 감소함에 따라, 생산자는 농장을 관리하고 통제해야 할 동물이 더 많아졌다. 농장의 사육밀도가높으면 개체 간 질병 발생과 성장 능력 저하를 가속화할 수 있으며, 이는 제품의 질을 해칠 뿐만 아니라 동물 복지에 대한 심각한 우려를 불러일으킬수 있다. 1980년대 후반에 기술을 통해 토양 사용을 극대화하는 동시에 환경 영향을 줄이기 위해 작물 시스템에 정밀 농업(PA)이 도입되었다. 이해해야 할 중요한 것은 PA가 효율성을 극대화하고 환경 피해를 최소화한다는 목표와 함께 동물 산업과 같은 모든 농업 생산 시스템에 적용된다는것이다. 동물 산업에서 PA의 예로는 생산과 동물 관리의 효율성을 향상시키고, 동물 복지 및 건강에 대한 우려를 해결하며, 환경 손상과 자원사용을 최소화하는 데 전념하는 정밀 축산 농업이 있다. 특히 널리 보급된 것은 이미지 분석, 동물 실시간 모니터링, 센서, 이미지 및 기록으로부터의데이터 수집과 같은 고급 기술의 사용이다. 본 연구의 목적은 농장의 생산성과 관리를 향상시키면서, 동물 육종 시스템에 적용가능한 신기술을살펴보는 것이다

통계기반 트랙터 연료 소비량 예측 머신러닝 모델

이호민,최영우,김나은,이건호,김현태 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2023 농업생명과학연구 Vol.57 No.1

The main objective of this study is to develop various machine learning algorithms based on regression analysis and to predict thefuel consumption rate of tractors used in different agricultural fields. For this purpose, a questionnaire survey was conducted in 72different agricultural farms in Gyeongsangnam-do, which included 10 in Sacheon-si and 62 in Jinju-si. The tractors were utilized mainlyin Rice, Barley, and others crop farming for major agricultural activities such as plowing, rotary tillage, fertilizer application, mowing,and rice transplanting. Four models such as Multiple Linear Regression, Random Forest, Adaboost, and K- Nearest Neighbors havebeen developed to predict the fuel consumption rate of tractors using horsepower, age of machine use, cultivated area, and workinghours as input variables. The performance of those models in predicting fuel consumption rate was determined using four statisticalquality parameters, including coefficient of determination, root mean square error, mean square error, and mean absolute error. The resultsof the study showed that among the four models, K- Nearest Neighbors-based machine-learning model showed best performance. Inconclusion, the results of this study can be used to reduce fuel waste/loss by predicting actual fuel consumption in real farms. 본 연구의 주요 목적은 회귀기반의 다양한 머신러닝 알고리즘을 개발하고 다양한 농업 분야에서 사용되는 트랙터의 연료 소비량을 예측하는것이다. 비포장 도로주행 농업 기계중에서도 사용 비중이 가장 높은 트랙터를 선정하였다. 실제 농가에 방문하여 현업 전문가 조언을 바탕으로연구하여 설문지를 작성하였으며, 설문 대상은 경남 사천시에 있는 농가 10곳, 진주시에 있는 농가 62곳 등, 총 72곳의 농가이다. 농작업으로는벼농사, 보리농사, 밭농사 등이 있으며, 작업내용으로는 쟁기, 로터리, 비료살포, 베토, 모내기작업 등이 있다. 다중 회귀분석을 통해 연료 소비량예측에 영향을 미치는 변수(마력, 기계사용연수, 경작면적, 작업 시간)를 추출하였고. 머신러닝 회귀 학습기 모형으로 학습하여 예측 모형의 성능을검증하였다. 연료 소비량을 예측하는 모델의 성능은 결정 계수(R), RMSE (제곱 평균 제곱근 오차), MSE (평균 제곱 오차) 및 MAE (평균절대 오차)를 포함한 4가지 통계적 품질 매개변수를 사용하여 결정되었다. 연구 결과 4가지 모델(다중회귀, 랜덤포레스트, 아다부스트, K-최근접이웃) 중 K-최근접 이웃의 성능이 제일 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구의 결과는 실제 농가의 연료 소비량을 예측하여 면세유 유통의투명성을 확보하고 추후 개발 모델의 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

작물의 침수스트레스 저항성 및 회피전략

김윤하 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2019 농업생명과학연구 Vol.53 No.2

Overall, the earth circumstance is rapidly changing due to increasing carbon dioxideconsuming, thus it is causing various changes of agricultural climate such as soil salinity, soildrought, soil flooding, high and low temperature etc. Among them, soil flooding is caused byexcess water inflow into the farmland. In particular, many scientists anticipated that damage ofvarious crops will increase more and more due to soil flooding because, heavy rainfall isexpected to occur more frequently due to climate change and increased carbon emissions. Thereis a significant variation in plants vulnerability and tolerance mechanism to flooding stress. Therefore, various studies related with flooding tolerance mechanism have been conducting toresponse various problems of flooding stress. In order to produce flooding resistant high yieldingcrop, it is necessary not only to study the various factors of flooding stress but also tounderstand that how plants sense and respond to that flooding stress causing factors. Therefore,this manuscript introduces as well as summarizes various morphological, physiological andgenetic changes of the crops related to flooding stress resistance to help understand themechanism of flooding resistance of crops. 지구기후가 이산화탄소 배출 증가로 인해 급격하게 변화하고 있는 추세이고, 이러한 급격한 기후 변화는 농경지 염류직접, 농경지 침수, 고온 및 저온과 같은 농업 기상의 다양한 변화를 야기하고 있다. 여러 환경스트레스 중에서 농경지 침수는 경작지 내 과도한 수분 유입으로 인해 유도되게 된다. 특히많은 과학자들은 탄소 배출 증가로 인한 기후변화로 인해 집중호우가 지금보다 더 자주 발생할 것으로예상되고 있기 때문에 농경지의 침수로 인한 농작물의 피해는 점점 더 증가할 것으로 예상하고 있다. 침수로 인한 스트레스에 대한 식물의 취약성 및 저항성 메커니즘에는 중요한 변화가 있다. 그러므로 이런 침수스트레스 문제에 대응하기 위해서 침수저항성 메커니즘과 관련된 다양한 연구가 수행중이다. 침수저항성이 높은 작물을 생산하기 위해서는 침수 스트레스의 여러 요인을 연구하는 것뿐만 아니라 어떻게 식물이 침수스트레스 요인을 감지하고 대응하는 방법을 이해해야 한다. 따라서 본 논문에서는 침수스트레스 저항성과 관련된 것으로 보고된 작물의 형태적, 생리적, 유전자적 변화에 대해서 소개하고 이를 통해 작물의 침수저항성 메커니즘에 대한 이해를 돕기 위해 내용을 정리하였다.

SAS의 반응표면 회귀법(RSREG)을 이용한트랙터 장착 복합 작업기의 최적 운용조건 구명

구영모 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2023 농업생명과학연구 Vol.57 No.1

A tractor-mounted integrated implement contributed to labor-savings of upland agriculture by improving production efficiency vialaunching into practical use of an integrated implement that synchronizing step-wise machines. The objective of this study was to proposea tractor operation strategy for intensive upland farming by finding the optimal operating conditions of the integrated implement usingthe response surface methodology (RSM) of SAS and verification. The relationship between rotational speed and forward speed in rotarybased work indicates the standard operating conditions of tractor for the traction efficiency and work quality such as mulching. Consideringthe slip and tolerance, the selection criteria working speed (SPDcr) was expanded to the range of 3.4<SPDcr<4.7 km/h, and the rotarypitch (p) was determined to be 40<p<56 cm/rev. Kim model was used to predict fuel consumption and evaluate power efficiency undervarious conditions. The nominal working speed (SPD) by expressing the independent variables of engine speed ratio (n) and transmissiongear ratio (GR) within the range of proper p, satisfying the objective function, the optimal design point for category I (DK450) tractorwas 0.65, and 401 (shift gear M4). In the verification, experiment result for DK450 agreed the simulation; however, for PX800 showedin some errors due to low fuel consumption and actual working speed in the experiment. 단계별 작업기를 통합하여 일관화하는 복합기를 실용화하여 생산효율이 개선되어 밭농업 생력화에 기여하였다. 본 연구의 목적은 SAS를 이용한복합작업기의 최적 작업조건을 반응표면기법(RSM)으로 구명하고 최적 성능을 실험으로 평가하여 집약적 밭농업의 트랙터 운용방법을 제시하고자하였다. 로터리 작업에서 회전속도와 전진속도의 관계는 견인력의 효율성과 멀칭 등 작업품질에 적정한 트랙터의 운용기준 조건을 나타낸다. 슬립과공차를 고려하면 통합 선택기준 작업속도는 3.4<SPDcr<4.7 km/h 범위로 확장되고, 로터리 피치(p)가 40<p<56 cm/rev로 판단되었다. 여러 검토조건에서 연료소비량을 예측하고 동력의 효율성을 평가하는데 Kim 모델이 사용되었다. 목적함수를 만족하는 적정 p의 범위에 속하는 공칭 작업속도(SPD)를엔진속도비(n)와 주행 기어비(GR)로 나타내어 최적 설계점은 카테고리 1급(DK450) 트랙터에 대하여 독립변수 n, GR/변속단수는 0.65, 401/M4로구명되었다. 실험 평가에서 작은 트랙터는 시뮬레이션과 비교적 일치하였고, 큰 트랙터의 실험은 낮은 연료소비량과 실작업속도로 오차를 유발하였다.

소각장 폐열을 활용한 농업폐기물 열풍 건조장치 개발

송대빈,임기현,정대홍 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2019 농업생명과학연구 Vol.53 No.5

To manufacturing of solid fuel by reuse of the wastes, the drying unit which have 500 kg/hr of drying capacity was developed and experimentally evaluate the performance. The spinach grown in Nam-hae island were used for the experiments and investigated of the heated-air drying characteristics as the inlet amount of raw materials, raw material stirring status, conveying type and drying time. The drying air heated by the energy derived from the steam which is supplied from the incineration plant. The moisture contents of raw materials were measured 85.65%. The inlet flow rate of drying air made a difference as the depth of the raw materials loaded on the drying unit and temperature has showed 108~144℃. The drying speedof the mixed drying more than doubled as that of non mixed drying under the same drying type, inlet amount, drying time and drying air temperature. In each experiment, the drying capacity have showed over 500 kg/hr. A drying efficiency of the ratio of drying consumption energy to input energy was 33.46%, lower than the average of 57.76% for the 157 conventional dryers. Because developed dryer must have a drying time of less than one hour, it is considered that the dry efficiency has been reduced due to the loss of wind volume during drying. If waste heat from incineration plant is used as a direct heat source, the dry air temperature is expected to be at least 160°C, greatly improving the drying capacity. 본 연구에서는 단순 폐기 되는 농업폐기물(토마토, 고추, 파프리카)을 고형연료로 재활용하기 위한 열풍건조장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 500 kg/hr인쓰레기소각장 폐열을 열원으로 사용하는 건조기를 제작하였다. 경상남도 진주시 농산물 시장에서 구입한 남해산 시금치를 실험원료로 사용하였다. 열교환기에서 스팀 열교환에 의해 가열된 건조공기를 열풍으로 사용하여 절단 원료 투입량(126, 250, 300 kg), 원료교반여부(수동 교반, 수동 비교반), 건조방식(건조물 정치, 건조물 이송), 건조시간(0.25, 0.5, 0.6 hr)에 따른 건조특성을 파악하였다. 투입 원료의함수율은 85.65%로 측정되었으며, 소각장 공급 스팀에 의해 열교환기에서 가열된 건조공기온도는 건조기에 투입된 실험원료의 퇴적고에 따른 압력저항에 의해 다소 차이를 보였으며 약 108 내지 144℃로측정되었다. 동일 건조방식, 투입량, 건조시간, 건조공기온도에서 상하층간 원료를 교반하는 하는 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 약 2배 정도의 높은 건조속도를 보였다. 각 실험에서 건조용량은 약 500 kg/hr으로 나타났다. 국내 농산물 건조기 157개의 농업실용화재단 검사성적서를 기준으로 투입 에너지에 대한 건조 소요에너지 비를 나타내는 건조효율을 비교한 결과 국내 농산물 건조기 57.76%, 개발된 농업폐기물 건조기 33.46%로 기존 농산물 건조기에 비해 낮게 나타났다. 개발된 농업폐기물 건조기는 건조시간이 1시간 이내로 건조시간이 짧으며, 건조 중 많은 풍량이 손실되어 건조효율이 저하된 것으로 판단되었다. 소각장 폐열을 직접 건조열원으로 사용하는 경우 건조공기온도는 최저 160℃ 이상으로 예상 되는 바 건조용량이 크게 향상될 것으로 예측된다

농업환경보전 실천기술 우선순위 분석을 통한 맞춤형 실천기술 패키지 제안 연구

손민희,이슬비,이균식,김태영 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2019 농업생명과학연구 Vol.53 No.5

이 논문은 농업의 공익적 가치 확산의 일환으로 추진되고 있는 농업환경보전 프로그램의 성공적 도입을 위해 농업환경보전 실천기술 도입의 우선순위를 분석하고, 지역 환경에 적합한 맞춤형 농업환경보전실천기술 패키지를 제시하는데 목적이 있다. 농업환경보전 실천기술은 토양·용수·대기 3개 분야, 9개의 세부분야, 30개의 실천기술로 이루어져 있다. 우선순위 분석을 위해 AHP와 BWS의 이점을 적절하게 사용하여, 3개 분야와 9개 세부분야는 AHP기법으로, 분야별 실천기술은 BWS기법으로 우선순위를측정하여 연구의 차별성 및 완성도를 높였다. 또한, 실천기술 우선순위 평가를 위한 기준은 환경효과성과 기술적용의 용이성을 이용하였다. 우선순위 종합 평가결과, ‘토양검정 및 비료·가축분뇨 사용량 감축’ 활동이 가장 높은 우선순위를 가지는 것으로 평가되었다. 이러한 실천기술에 대한 우선순위 결과를바탕으로 영농형태별 및 환경조건별 맞춤형 실천기술 패키지의 사례를 제시하였다. This paper analyzes the priorities of introducing agricultural environmental conservation practices for the successful introduction of agricultural environmental conservation programs and promotes customized agricultural environment conservation practices packages suitable for the local environment. Agricultural environmental conservation practice consists of three fields: soil, water, and air, nine sub-fields, and 30 practice skills. Using the advantages of AHP and BWS appropriately for priority analysis, three areas and nine sub-fields are measured using AHP techniques, and the practical activities of each fields are measured by priorities using BWS techniques to enhance the differentiation and completeness of research. In addition, the criteria for evaluating priorities of practical activities used ‘Environmental effectiveness’ and ‘Technical feasibility’. As a result of the priority evaluation, the ‘Soil testing and reduction of fertilizer and livestock manure application’ activities were evaluated as having the highest priority. Based on the results of the priorities for these practical activities, examples of customized practical activity packages by farming type and environmental conditions were presented.

실 작업 부하를 이용한 식용 옥수수 수확기의 설계 하중 도출

김지태,이호섭,조승제,우제근,하창섭,박영준 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2022 농업생명과학연구 Vol.56 No.1

농업기계는 다양한 환경과 작물을 대상으로 작업을 수행하기 때문에 농업기계의 설계와 개발은 실 작업 부하를 고려하여 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 식용 옥수수 수확기의 실 작업 부하를 계측하기 위해 식용 옥수수 수확 시험을 수행하였다. 또한, 계측된 부하 데이터를이용하여 수확기 내 기어박스 요소들의 강도 및 수명을 평가하기 위한 부하 스펙트럼을 구축하였다. 부하 스펙트럼은 기어박스의 구성요소 중기어와 베어링에 적용 가능한 하중 지속 분포와 기어와 베어링을 제외한 축, 하우징, 캐리어 등에 적용 가능한 부하 스펙트럼으로 나누어 구축하였다. 본 연구를 통해 구축된 하중 지속 분포 및 부하 스펙트럼은 식용 옥수수 수확기의 기어박스 강도 및 수명 평가뿐만 아니라, 기어박스의 설계하중으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

트랙터 장착형 일관작업 둥근두둑 복합기의 슬립특성 분석

구영모,김병묵 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2020 농업생명과학연구 Vol.54 No.5

To sequence the conventional practice of upland farming, individual machines were modularized and combined into an integrated tractor implement which was fabricated along the cropping system for round ridge. The objectives of this study are to analyze slip characteristics, underlying field performance of an integrated implement for round ridge crops and then to suggest management of the implement to maximize operating efficiency in the intensive agriculture. A Doppler radar speedometer was used to measure no-load speed on concrete track and slip was calculated by determining the dynamic radius of rear wheels using the zero slip speed. The results of the study showed low slips (3.9-8.9%) despite the significant effects of the experimental variables because the weight of the integrated implement attached to a Category II tractor was excessively heavy to ensure static rearward stability. For the intensive farming which mainly uses rotavator, the principle of ‘gear up throttle down’ wouldn't be applied and neither saving of fuel consumption be influential to operating costs because of the low operating speed (2.0-4.0 km/h). Therefore, operation of the integrated implement wouldn't get predominant beneficial by draft and fuel efficiencies but should be focused on the quality of outcomes, such as seedling bed and mulching. 밭농업의 기계작업을 복합기로 일관화하기 위하여 관행의 개별적 기계를 모듈화하고 일체화시켜 둥근두둑 작물의 재배체계에 맞추어 구성하였다. 본 연구의 목적은 둥근두둑 복합작업기의 작업성능을 파악하는데 근거가 되는 슬립의 특성을 분석하여 집약농업의 작업효율을 극대화 할 수 있는복합작업기의 운용방안을 제시하고자 하였다. 도플러 레이더 속도계를 사용하여 무부하 기준속도를 콘크리트 지면에서 주행속도를 측정하고, 후륜동반경을 결정함으로써 이론 회전속도를 이용하여 제로슬립 속도를 계산하였다. 연구의 결과는 변수의 유의한 영향에도 불구하고 심하게 낮은슬립의 범위(3.9-8.9%)에 있음을 보였다. 이는 복합작업기의 무거운 중량에 대응한 정적 후방전도 안정성을 위하여 카테고리 2급 트랙터를 사용하였기 때문이다. 로타베이터를 기본으로 하는 집약농업의 경우 작업속도(2.0-4.0km/h)가 저속이므로‘gear up throttle down’원리가 적용되지 않으며연료의 소비량은 운용비용에 절대적이지 않을 것으로 판단된다. 따라서 복합기의 운용은 견인 및 연료효율에 맞춰져서는 큰 이득이 예상되지않으며, 파종상토와 멀칭작업의 품질, 즉 작업결과에 초점이 맞춰져야 한다.