초록 ▼

○ 연구 결과
본 연구는 양파의 수집부터 이송, 줄기절단, 적재, 배출에 이르는 일관 기계화 수확체계를 가능하게 하는 자주식 양파 수집기를 개발하기 위해 수행되었으며, 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 양파재배 및 수확실태 조사
양파의 주산지별 재배특성과 관행 수확 작업체계를 분석 한 결과, 우리나라실정에 맞는 기계수확 방법은 인력으로 양파를 뽑아 노지에서 건조된 양파를 수집하면서 줄기를 절단하는 형태의 양파수집기로 개발하는 것이 타당 할 것으로 판단된다.
2) 도입 양파수확기 적응시험
국외

○ 연구 결과
본 연구는 양파의 수집부터 이송, 줄기절단, 적재, 배출에 이르는 일관 기계화 수확체계를 가능하게 하는 자주식 양파 수집기를 개발하기 위해 수행되었으며, 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 양파재배 및 수확실태 조사
양파의 주산지별 재배특성과 관행 수확 작업체계를 분석 한 결과, 우리나라실정에 맞는 기계수확 방법은 인력으로 양파를 뽑아 노지에서 건조된 양파를 수집하면서 줄기를 절단하는 형태의 양파수집기로 개발하는 것이 타당 할 것으로 판단된다.
2) 도입 양파수확기 적응시험
국외 도입 양파수화기 적응시험 결과 인발형 양파 수확은 피복비닐 문제, 큐어링을 위한 노지건조,인발시 손상률 과다 등으로 우리나라 재배조건에서는 적합치 않은 것으로 판단된다. 굴취형 양파수확은 굴취율 97%로 양호하게 나타났으나, 기대가 너무 크고 트럭이 항상 따라다녀야 하므로 양파재배 포장이 대구획 포장이 아닌 우리나라 실정에는 적용하기가 곤란할 것으로 판단되었다. 또한 트럭의 팔레트에 적재 시 양파가 1 m 이상의 높이에서 떨어지므로 충격에 의한 손상이 육안으로는 판별되지 않았으나 저장성에 나쁜 영향을 미칠 것으로 판단되었다.
3) 설계요인 구명시험
자주식 궤도형 양파 수집 실험기를 이용한 설계요인 구명시험 결과 굴취날 유무별 시험에서는 굴취날이 없는 경우가 쇄토율 69%로 양호한 결과를 보였다. 수집 이송장치의 적정 피치는 50.8 mm, 적정 속도는 0.35 m/s로 나타났다. 수집 이송장치의 적정 이송각도는 19°였으며, 수집 릴과 수집 이송장치의 적정 속도비는 1.2 : 1, 수집 이송장치와 리프트 이송장치의 적정 속도비는 1 : 1.2로 나타났다.
롤러식 줄기절단장치와 송풍식 줄기절단장치의 요인시험 결과 롤러식 줄기절단장치는 양파 줄기 절단율 최대 87.5%, 양파 손상율은 6.3%, 적정 길이로 절단된 양파의 비율은 57.5%로 비교적 양호하였으나 기체가 무겁고 동력전달이 복잡하며, 진동과 소음이 심하여 자주식양파수집기에 채용하기 위해서는 많은 개선이 필요한 것으로 나타났으며, 송풍식 줄기절단장치는 송풍기 풍속 42m/s에서는 양파 줄기절단율 100%, 평균 절단 길이 7.8cm로 나타나 줄기 절단율이 높고, 절단 길이도 비교적 양호하여 자주식 양파수집기의 줄기절단장치로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
4) 시작기의 설계 제작 및 기초 성능시험
기존 자주식 스피드스프레이어를 개조한 엔진 및 프레임, 동력전달부, 바퀴형 주행부, 로드 컨베이어를 이용한 수집 및 이송부, 왕복 절단날을 이용한 송풍식 줄기 절단부, 톤백 및 박스 적재 하역이 가능한 적재부, 운전부 등으로 구성된 자주식 양파수집기 시작기를 설계제작하였다.
시작기의 기초 성능시험 결과 엔진 회전속도 1800rpm에서 이송장치는 최대 0.35m/s, 양파이송능률은 최대 25.5t/h, 줄기 절단장치 송풍기의 평균 풍속은 38.6m/s(표준편차 ±2.3m/s)까지 가능하였으며, 양파 줄기 절단장치는 양파 공급율 21.3t/h까지 양파 줄기 절단율을 80% 이상 유지할 수 있었다. 적정 절단 줄기길이인 4∼6cm의 양파 비율은 약 25% 내외로 매우 저조하게 나타났으나 보다 큰 풍속과 풍량을 확보할 수 있는 대용량 송풍기를 개선 채용하는 경우에는 적정 절단 줄기길이 양파의 비율은 크게 향상될 것으로 판단되었다.
5) 시작기 포장 성능시험
포장 성능시험 결과 시작기는 엔진 회전속도 1800rpm 작업 변속단수 1단에서 작업속도 0.31m/s, 양파 수집능률 15.1t/h가 가능하였으나 기체의 진동과 소음 등을 고려하였을 때 적정 작업은 엔진 회전속도 1500rpm에서 주행속도 0.26m/s, 양파 수집능률 12.4t/h, 양파 수집율 99.0%, 양파 손상율 3.0%, 양파 줄기 절단율 83.5%인 것으로 나타났다. 따라서 시작기의 작업능률은 0.84 시간/10a으로 관행 인력 수확작업의 60.1시간/10a의 71배로 98.6%의 인력을 줄일 수 있는 것으로 분석되었다.
6) 시작기의 경제성 분석
시작기의 경제성 분석 결과 기계 이용비용은 60,176원/10a으로 관행 인력 수확비용 301,334원/10a을 80% 절감할 수 있었으며, 시작기의 손익분기면적은 약 2.9ha로 분석되었다.

Abstract ▼

Onion as a one of major vegetables being grown mainly in Jeonnam, Gyeongnam, and Gyeongbuk provinces is important income source for the regional farmer in Korea. The area of onion being grown was 16,737 ha and 1,023,331 M/T of onion was produced in 2005. There are two type of onions by growing area:

Onion as a one of major vegetables being grown mainly in Jeonnam, Gyeongnam, and Gyeongbuk provinces is important income source for the regional farmer in Korea. The area of onion being grown was 16,737 ha and 1,023,331 M/T of onion was produced in 2005. There are two type of onions by growing area: upland onion and paddy onion. The harvesting for upland onions includes several separate phases: pulling off bulbs from the soil, drying to cure for a period of one to seven days, clipping tops and roots, grading and placing in mesh sacks, and removing mulching vinyl. But, for paddy onion, harvesting includes field topping, pulling off bulbs from the soil, grading and placing in mesh sacks, and removing mulching vinyl.
Nearly all onions are harvested by hand-labor methods. The labor requirement for harvesting is approximately 81.2 man-hours per 10a, which is about 39% of total labor requirement for onion cultivation. Due to a shortage of rural labor, increasing labor competition for onion harvesting is casing wage rates to rise rapidly and forcing many producers to consider the introduction of semi- or complete mechanical harvesting. Therefore, traditional manual harvesting should give way to mechanical harvesting to save on both costs and labor. Unfortunately, many onion harvesters developed from foreign countries are not available because of limits in field size, slopeness, soil type, mulching cultivation, onion physical properties, and other cultivation conditions.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 15
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 18
• 제1절 연구개발의 목적 ... 18
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 18
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 제1절 국내외 기술현황 ... 20
• 제2절 현 기술상태의 취약 ... 21
• 제3절 앞으로의 전망 ... 21
• 제4절 기술도입의 타당성 ... 22
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 23
• 제1절 양파재배 및 수확 실태조사 ... 23
• 1. 재료 및 방법 ... 23
• 가. 양파 재배 및 수확 실태 조사 ... 23
• 나. 수확특성을 고려한 기초조사 ... 23
• 2. 결과 및 고찰 ... 25
• 가. 양파 재배 및 수확 실태 ... 25
• 나. 수확특성을 고려한 기초조사 ... 30
• 제2절 도입기종 적응시험 ... 35
• 1. 재료 및 방법 ... 35
• 가. 인발형 양파수확기 ... 35
• 나. 수집형 양파수집기 ... 36
• 2. 결과 및 고찰 ... 36
• 가. 인발형 양파수확기 ... 36
• 나. 수집형 양파수집기 ... 37
• 제3절 자주식 양파수집기 개발을 위한 설계요인 구명 ... 39
• 1. 양파 수집 및 이송, 적재장치의 설계요인시험 ... 39
• 가. 양파 수집 및 이송 장치의 설계 및 제작 ... 39
• 나. 시험방법 ... 49
• 다. 시험결과 ... 51
• 2. 양파 줄기절단장치 ... 57
• 가. 롤러식 양파 줄기절단장치 ... 57
• 나. 송풍식 양파 줄기절단장치 ... 64
• 제4절 자주식 양파수집기 개발을 위한 통합시작기 구성 ... 70
• 1. 시작기 설계제작 ... 70
• 가. 주행부 ... 74
• 나. 양파 수집부 ... 76
• 다. 2차 컨베이어 이송장치 ... 77
• 라. 줄기절단장치 ... 78
• 2. 시작기 양파 줄기절단장치 성능시험 ... 84
• 가. 재료 및 방법 ... 84
• 나. 결과 및 고찰 ... 86
• 다. 결론 ... 90
• 3. 시작기 포장 성능시험 ... 91
• 가. 재료 및 방법 ... 91
• 나. 결과 및 고찰 ... 93
• 다. 결론 ... 99
• 4. 시작기 경제성 분석 ... 99
• 가. 기계 이용비용 ... 99
• 나. 손익분기 규모 ... 101
• 제5절 요약 및 결론 ... 102
• 1. 양파재배 및 수확실태 조사 ... 102
• 2. 도입 양파수확기 적응시험 ... 102
• 3. 설계요인 구명시험 ... 103
• 4. 시작기의 설계 제작 및 기초 성능시험 ... 103
• 5. 시작기 포장 성능시험 ... 103
• 6. 시작기의 경제성 분석 ... 104
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 105
• 1. 목표달성도 ... 105
• 2. 평가 착안점에 따른 목표달성도 자체 평가 ... 106
• 3. 관련분야에의 기여도 ... 106
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 108
• 1. 추가 연구의 필요성 ... 108
• 2. 타 연구에의 응용 ... 108
• 3. 기업화 추진방안 ... 108
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 109
• 제7장 참고문헌 ... 110
• 끝페이지 ... 113