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문제 정의
- 있는 실정이다. 이에 본 연구는 간단하게 파종 간격을 조절함으로서 묘삼 및 직파 겸용의 인삼 파종기를 개발하기 위하여 수행하였다.S
제안 방법
- 3가지 모델의 파종기는 전기 모터와 소형 엔진을 사용할 수 있도록 설계하였으며 기본적으로 전기모터를 동력원으로 사용하도록 제작하였다. 파종작업에 소요되는 전기료는 농사용 전기 병을 기준으로 계산하였으며 3가지 파종기의 기본적인 주행과 파종부 구동에 IPS 모터를 사용하였고, 진공흡인 방식에서는 진공펌프를 사용하여 사용전기량이 나머지 두 기종에 비하여 많았다.
- 채택하고 있다. 따라서 이식재배에서는 묘삼 파종과 이식에 소요되는 비용까지 파종비용으로 분석하였다. 우리나라 호당 인삼재배 면적은 1990년 3, 3201이던 것이 점차 증가하여 1995년 4, 010m2, 2000년에는 5, 362n?으로 나타났다.
- 7은 진공펌프⑶에 의한 부압으로 니들 노즐을 이용하여 인삼 종자를 흡착하고, 피종위치에서 종자를 배출하는 배종 시스템이다. 배종방법은 부압관(10) 에 파종조수(26개) 만큼의 니들 노즐을 설치하여 각니들 노즐에 호퍼(!)의 종자를 흡착하여 종자유도관 (4) 상부에서 낙하시키도록 구성하였다. 이 때 니들 노즐을 호퍼와 종자유도관 사이를 왕복시키기 위하여 2조의 크랭크 휠과 켐 기구를 고안 제작하였다 부압관(H))에 설치된 니들 노즐U)이 호퍼의 쫑자를 홉 착하면 크랭크 휠(8, 9)이 체인의 감속 구동에 의하여 동기 회전되도록 하여 노즐을 위로 들어 올리면서 전진하여 종자유도관(4) 위에서 흡착된 종자를 진공 부압관에 설치된 배출로드(12)에 의하여 낙하시키고 다시 들어올리면서 후진하여 호퍼로 돌아오는 사이클로 작동되도록 구성하였다.
- 인삼 재배 지역의 인건비는 남자 5만원, 여자 3만원이며 중식과 간식이 제공되므로 실제로 남자는 7만원, 여자는 5만원으로 계산하였다. 본 연구에서 개발한 3가지 모델의 파종기는 모두 운전자와 보조 인력을 필요로 하므로 기본적으로 파종기 ]대당 작업 인원을 2인으로 하여 계산하고 이에 상응하게 인력의 경우도 2인으로 계산하였다.
- 대비 시험하였다. 슬립률을 시험하기 위한 포장은 폭 90cm로 이랑을 만들어 실제 농가와 같이 평탄작업하고 파종기를 실제 주행하면서 측정하였다. 이 때 궤도형 주행장치의 트랙이 10회전한 이론거리와 실제 진행 거리를 측정하여 슬립률을 계산하였다.
- 1립 배종이 이루어지지 않고 2립이 배종된 파종 실패는 시험에 사용한 종자의 선별상태에 기인한 것으로 판단되었다. 실제 농가에서는 종자의 숙도와 크기를 선별하여 사용하지만 본 시험에서는 작은 종자가 혼입된 경우의 성능도 포함하고자 선별하지 않은 종자를 사용하였다.
- 슬립률을 시험하기 위한 포장은 폭 90cm로 이랑을 만들어 실제 농가와 같이 평탄작업하고 파종기를 실제 주행하면서 측정하였다. 이 때 궤도형 주행장치의 트랙이 10회전한 이론거리와 실제 진행 거리를 측정하여 슬립률을 계산하였다. 또한 파종기에는 슬립을 최소화하기 위한 부가하중용 버킷이 설치되어 있다.
- 배종방법은 부압관(10) 에 파종조수(26개) 만큼의 니들 노즐을 설치하여 각니들 노즐에 호퍼(!)의 종자를 흡착하여 종자유도관 (4) 상부에서 낙하시키도록 구성하였다. 이 때 니들 노즐을 호퍼와 종자유도관 사이를 왕복시키기 위하여 2조의 크랭크 휠과 켐 기구를 고안 제작하였다 부압관(H))에 설치된 니들 노즐U)이 호퍼의 쫑자를 홉 착하면 크랭크 휠(8, 9)이 체인의 감속 구동에 의하여 동기 회전되도록 하여 노즐을 위로 들어 올리면서 전진하여 종자유도관(4) 위에서 흡착된 종자를 진공 부압관에 설치된 배출로드(12)에 의하여 낙하시키고 다시 들어올리면서 후진하여 호퍼로 돌아오는 사이클로 작동되도록 구성하였다. Fig.
- 파종기의 폐기가격을 구입비의 10%로 하고, 내구년한을 8년으로 하여 감가상각비를 직선법으로 계산하였다. 이자는 구입가격과 폐기가격의 평균가에 대하여 내구년한 동안 년리 5%로 계산하고, 수리비는 년간 수리비 계수를 5%로 추정하여 구하였다. 감가상각비와 이자 및 수리비를 합한 년간 고정비는 왕복 푸시로드 - 브러쉬 방식이 570천원, 구멍롤러 방식이 380천원, 진공 흡인 방식이 667천원으로 나타났다.
- 인삼 파종기는 묘포장에서의 묘삼 파종과 본포에서의 직파가 가능하도록 하였고, 최소 파종 간격 조간 및 주간이 각각 30mm이며 배수로 조절이 가능하도록 하였다. 3가지 모델 모두 농업용 경운기의 트레일러나 소형 트럭의 적재함에 탑재가 가능한 크기로 하여 포장까지의 운반을 고려하였다.
- 확보하였다. 전동모터는 파종기의 주행과 파종 부의 구동에 충분한 lps/220V 단상 모터를 사용하였으며, 기어드모터나 감속기를 사용하여 적당한 속도로 조정하였다.
- 종자가 토양속에 적당한 깊이로 압입되면 복토 판(6)에 의하여 복토하여 후미에 견인되는 진압드럼에 의해 진압되도록 하였다. Fig.
- 파종기의 동력은 관리사가 있는 묘포장에서 사용할 수 있도록 기본적으로 모터를 이용하였으며, 직파를 위하여 소형엔진(예초기용)을 탑재할 수 있도록 공간을 확보하였다. 전동모터는 파종기의 주행과 파종 부의 구동에 충분한 lps/220V 단상 모터를 사용하였으며, 기어드모터나 감속기를 사용하여 적당한 속도로 조정하였다.
- 파종기의 무게는 주행부의 견인력을 고려하여 최소 60kg 이상으로 제작하였으며, 토양의 구성 성분이나 토양 수분의 정도에 따라 슬립이 많을 경우 최대 40kg까지 토양을 채워서 자중을 증가시킬 수 있는 부가하중 버킷을 제작하여 분리가 가능하도록 하였다. 차량으로부터의 운반이나 새머리에서의 회전 등을 위하여 이동용 핸들을 부착하였다.
- 파종기의 슬립률은 경북대학교 교내 포장에서 3 반복 대비 시험하였다. 슬립률을 시험하기 위한 포장은 폭 90cm로 이랑을 만들어 실제 농가와 같이 평탄작업하고 파종기를 실제 주행하면서 측정하였다.
- 참여 업체는 3가지 모델 파종기의 판매가를 Table 5에서와 같이 왕복 푸시로드 -브러쉬 방식이 300만원, 구멍롤러 방식이 200만원, 진공 흡인 방식이 350만원을 목표로 하고 있다. 파종기의 폐기가격을 구입비의 10%로 하고, 내구년한을 8년으로 하여 감가상각비를 직선법으로 계산하였다. 이자는 구입가격과 폐기가격의 평균가에 대하여 내구년한 동안 년리 5%로 계산하고, 수리비는 년간 수리비 계수를 5%로 추정하여 구하였다.
성능/효과
- Table 2에서와 같이 자중이 63kg으로 가장 가벼운 구멍 롤러 방식의 파종기의 슬립률은 10.4%, 자중이 68kg의 왕복 푸시로드- 브러쉬 방식의 파종기의 슬립률은 9.6%, 자중이 75kg으로 가장 무거운 진공 흡인방식의 파종기의 슬립률은 7.7%로 나타났다. 이것은 주행 장치에 걸리는 하중이 적기 때문에 슬립이 크게 나타난 것으로 판단된다.
- 구멍롤러 방식의 1립 배종 파종성공률이 97.2%로 높게 나타났으며, 2립 배종의 파종 실패 경우가 2.8% 인 10회로 나타났다. 구멍롤러 방식은 일반적인 점파방식으로 많이 사용되는 배종장치로서 비교적 파종 성공률이 높다.
- 소요되는 것으로 나타났다. 또한 파종기 년간 부담면적은 실작업률 75%를 적용할 경우 왕복 푸시로드-브러쉬 방식 파종기는 1.7ha, 구멍롤러 방식은 3.4ha, 진공흡인 방식 파종기는 2.9ha로 나타났고, 인력에 의한 수작업은 0.12ha로 되었다.
- 6%를 나타냈다. 시험에서 5회의 무배종의 파종 실패가 나타난 것은 시험에 사용한 종자의 량이 적었기 때문으로 호퍼에 많은 량의 종자가 탑재되게 되면 실패율은 더욱 줄일 수 있을 것으로 판단되었다. 구멍롤러식 이나 진공흡인식은 종자유도관의 길이가 20cm, 18cm로 짧고 직선형이기 때문에 종자유도관에 부착하는 종자도 나타나지 않았다.
- 3%로 나타났다. 여기서 비직선형의 종자유도관, 젖은 상태로 개갑된 종자가 종자유도관에 부착하는 등 배종 후 종자 유도과정에서 파종간격이 맞지 않아 파종 실패된 종자가 32립(10.2%)이나 발생하여 제작시 우려한 바 있는 종자유도관의 직선화가 요망되었다. 1립 배종이 이루어지지 않고 2립이 배종된 파종 실패는 시험에 사용한 종자의 선별상태에 기인한 것으로 판단되었다.
- 인삼 파종기의 년간 이용비용은 표에서와 같이 인력의 1, 299, 987원에 비하여 왕복 푸시로드 - 브러쉬 방식은 184%인 2, 393, 562원, 구멍롤러 방식은 170%인 2, 203, 562원, 진공흡인 방식은 192%인 2, 491, 732원의 비용이 소요되는 것으로 나타났다. 또한 파종기 년간 부담면적은 실작업률 75%를 적용할 경우 왕복 푸시로드-브러쉬 방식 파종기는 1.
후속연구
- 따라서 농가에서 사용하는 수준의 종자에서는 더 높은 1립 파종의 파종 성공률을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
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