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강석호 ( Seok Ho Kang ),박형규 ( Hyung Gyu Park ),김용직 ( Yong Gik Kim ),강태욱 ( Tae Wook Kang ),김영수 ( Yeong Su Kim ),우승민 ( Seung Min Woo ),우예다니엘두윰 ( Daniel Dooyum Uyeh ),하유신 ( Yu Shin Ha ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
로터리 작업은 노지 작물 재배를 위해 수행되는 기초 단계 작업 중 하나로 관리기, 트랙터 부착형 등 여러 형태의 기계로 이루어진다. 작업의 중요성은 로터리 전 제공된 비료 및 거름이 특정 위치에 집중되었거나 얕은 깊이에 분포하여 작물 뿌리가 생장하는데 필요한 영양소를 충분히 받지 못하는 문제로 확인할 수 있다. 영양소가 적절 깊이까지 균일하게 분포하기 위한 성능 분석이 필요하지만, 농업 작업은 작업 적정 시기와 비용 문제로 반복 실증시험이 어려워 computational analysis와 실증시험을 통한 검증으로 성능 개선 및 최적화가 이루어진다. 본 연구는 로터리 작업의 성능 최적화를 위해 DEM (Discrete Element Method) 해석을 위해 parameter 값으로 사용될 토양 물성 검증으로 토양 깊이별 (5, 10, 15, 20 cm)로 지름 4.7 cm, 높이 5 cm의 샘플을 임의의 위치에서 10회 채취하여 bulk density와 cone index를 분석하였으며 DEM 검증을 위한 angle of repose 분석을 3회 반복 시험하였다. 분석 결과, 토양 깊이별 bulk density 9.69±0.47, 11.20±0.69, 11.52±0.90, 14.92±0.97 kg/m3 (5, 10, 15, 20 cm); cone index 457.28±192.36, 716.98±329.29, 988.12±390.38, 1199.56±379.14 kN/m3 (5, 10, 15, 20 cm); angle of repose는 35.86±1.27°로 나타났다. 실측 데이터를 DEM 해석에 사용하기 위한 calibration이 필수적이다. 본 연구에서 분석한 항목 중 cone index와 angle of repose 측정 방법을 DEM 해석 모델에서 구현하여 검증을 준비 중이며 calibration 후 로터리 작업 최적화를 위한 DEM 분석이 요구된다.