부산대학교 도서관

최근 밭작물 기계 개발의 필요성이 높아지고 있으나, 마늘 수확 작업의 기계화율은 43.8%에 머물고 있어 마늘 수확 기계 개발의 필요성이 증대되고 있다. 국내 일부 제조사에서는 마늘 수집기를 개발하여 상용화하였으나, 기존에 개발된 마늘 수집기는 경험적인 방법에 의해 설계되어 동력 최적화 및 최적 설계를 위한 기초 데이터 확보가 필요하다. 본 연구는 마늘 수집기의 최적 설계를 위한 기초연구로써, 마늘 수집기의 작업 부하를 계측 및 분석하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 45 kW급 마늘 자주식 수집기를 사용하였으며, 사용된 수집기는 마늘을 수집하는 수집부, 이물질을 분리하는 이송부, 크롤러 형태의 주행부로 구성된다. 필드 실험은 아스팔트와 토양 조건에서 수행되었으며, 토양에서는 굴취 깊이를 3수준(8.5, 10, 13 cm)으로 나누어 실험을 수행하였다. 마늘 수집기 부하계측시스템은 크롤러의 스프로킷 토크 측정용 토크센서, 스프로킷 회전속도 측정용 엔코더, 주행속도 측정용 GPS, 데이터 수집용 계측기로 구성되었다. 필드 실험 결과, 아스팔트 조건에서 수집기의 좌우 스프로킷의 평균 토크값은 431 Nm로 나타났다. 수집작업시 굴취깊이가 8.5cm, 10, 13 cm에서 각각 평균 토크값은 710, 775, 780 Nm로 나타났다. 이는, 아스팔트 노면조건에서의 단순주행 대비 약 65~81% 높은 수치이다. 또한, 굴취 깊이별 우측 스프로킷의 평균 토크값은 각 경심(8.5, 10, 13 cm)에서 좌측 대비 각각 35, 71, 56% 높게 나타났으며, 이는 수집기 플랫폼의 엔진, 운전석 등 주요 부품의 무게 배분 등에 의한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 향후 플랫폼 동력분배 개선 및 최적 설계 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.