• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.699-717
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• 2016

본 연구는 시설하우스 재배에서 앞그루작물 재배 시 형성된 두둑을 재활용하여 뒷그루 작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 중동통(jd)의 두둑에서 토양 균열은 관찰되었으나 고랑에서는 관찰되지 않았다. 관행 경운 토양 두둑의 길이 방향으로 경운 5개월 후에 최대 폭 30 mm, 최대 깊이 15.3 cm, 길이 37~51 cm 정도 되는 균열이 3개 정도 발생되었다. 그리고 두둑의 폭 방향에서는 길이 7~28 cm 정도 되는 균열이 7.5개 정도 발생되었다. 무경운 1년차는 두둑의 길이 방향에서 최대 폭 18 mm, 최대 깊이는 30 cm, 길이는 140~200 cm 정도 되는 균열이 1개 정도 발생되었으며, 두둑 폭 방향의 균열은 최대 폭 22 mm, 최대 깊이는 18.5 cm에 길이는 6~22 cm 정도 되는 균열이 11개 정도 발생되었다. 한편 모래함량이 많은 중동통(jd)의 무경운 2년차 토양에서 균열은 관찰되지 않았으나, 점토함량이 많은 지산통(jd) 무경운 7년차 토양에서는 균열이 관찰되었다. 중동통(jd) 시설재배의 미사질양토의 관행 경운토양 표토 1 cm 깊이의 관입저항은 59 kPa에 비하여 무경운 1년차는 유의적으로 높았다. 경운 토양 20 cm 깊이의 관입저항은 161~185 kPa 수준이었고 36~39 cm 깊이의 관입저항 503~507 kPa을 정점으로 감소되었다. 무경운 1년차 토양 관입저항은 5~30 cm 깊이까지 167~172 kPa을 유지하였으나, 43 cm 깊이에서 437 kPa를 최대값으로 감소되었다. 무경운 2년차 표토의 관입저항은 1 cm 깊이의 81 kPa에서 6 cm 깊이는 243 kPa로 직선적인 증가를 하였다. 논에서 전환한 지산통(ji) 시설 재배지의 관행 경운 토양 관입저항은 표토 1 cm 깊이로부터 52 cm 깊이까지 토양이 깊어짐에 따라서 직선적인 증가를 하였으나, 그 이상의 깊이에서는 증가되지 않았다. 그러나 두둑을 재활용한 무경운 7년차 토양의 표토 1 cm와 2 cm 깊이의 관입저항은 직선적인 증가를 보여 경운 토양에 비하여 현저하게 증가되었으나, 그 이상의 깊이에서는 거의 변동이 없었다. 지산통(ji)과 중동통(jd)의 쟁기 바닥층은 표토에서 10~12 cm 깊이, 작토층은 21 cm 깊이까지로 추정되었다. 그러나 지산통(ji)의 경운 토양의 경반층은 33~35 cm 깊이로 추정되었으나 무경운 7년차는 경반층이 토양 38~44 cm 깊이에서 흔적으로만 존재하였다. 표토의 수분함량은 관행 경운 토양과 두둑을 재활용한 무경운 토양에서 경운 방법 간에 차이가 없었으나, 20 cm 깊이의 무경운 토양 수분함량은 14%로 경운 토양 25%에 비하여 현저하게 낮았다. 1 Bar와 15 Bar에서 측정한 표토의 보수력은 관행 경운토양 비하여 두둑을 재활용한 무경운 1년차와 무경운 2년차에서 증가되었다. 그리고 무경운 2년차 심토의 보수력은 1 Bar와 3 Bar에서 경운 토양과 무경운 1년차에 비하여 증가되는 경향이었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권4호
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• pp.223-229
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• 2007

This study was conducted to develop a 2 row type band furrow tiller for a walking cultivator. The tillage and weeding operations in the furrow of dry fields has been done manually or chemical herbicide has been applied. The application of herbicide induces soil pollution and manual operation requires heavy labor. This 2-row type implement was developed to substitute this manual operation and to minimize soil pollution. The developed implement was composed of power transmitting device, tilling device, frame and tail wheel. The max. plowing width and depth were 300mm and 180mm, respectively. The revolutions of the hexagonal shaft and the tillage shaft were $227{\sim}376rpm$ and $355{\sim}590rpm$, respectively. The adequate working speed was $0.50{\sim}0.83m/s$ and the field capacity was $0.17{\sim}0.28hr/10a$.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.73-80
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• 2013

Purpose: This study was conducted to compare tillage and loads characteristics of three types of rotavators in farmland working condition of Korea. Methods: Tillage operations using three types of rotavators, i.e. rotary-type, crank-type and plow-type, were carried out in a dry field of Korea. The same prime mover tractor was used for driving three types of rotavators, and under several operational conditions, tillage characteristics such as actual working speed, rotavating depth, rotavating width, actual field capacity, flow of tilled soil, soil inversion ratio, and pulverizing ratio were measured. In addition, loads characteristics like torque and required power of Power Take-Off (PTO) shaft were calculated. Results: The average rotavating depth was smaller than the nominal value for all rotavators, and the difference was the greatest in the plow-type rotavator. Nevertheless, the plow-type rotavator showed the largest rotavating depth. The rotavating width was the same as the nominal value of all rotavators. The flow of tilled soil at the same operational conditions was the greatest in the plow-type rotavator and was the smallest in the rotary-type rotavator. In the most commonly used gear conditions of L2 and L3, the average soil pulverizing ratio was the greatest in the rotary-type rotavator, and followed by crank-type and plow-type rotavators in order. In the gear L2 and L3, the plow-type rotavator also had the lowest average soil inversion ratio while the rotary-type and crank-type rotavators had the same soil inversion ratio each other. The average torque and power of PTO shaft in the gear L2 and L3 were the highest in the plow-type rotavator. The load spectra of PTO shaft applying rain flow counting method and Smith-Waston-Topper equation to the measured torque showed that the modified torque amplitude was the greatest in the crank-type rotavator. This may come from the large torque fluctuation of crank-type rotavator during tillage operations. Conclusions: The three types of rotavators had different tillage and loads characteristics. The plow-type rotavator had the deepest rotavating depth, the smallest soil inversion ratio, the largest soil pulverizing ratio and required PTO power. Also, the crank-type rotavator showed a large torque fluctuation because of their unique operational mechanism. This study will help the farmers choose a suitable type of rotavator for effective tillage operations.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권3호
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• pp.140-147
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• 2012

Purpose: This study was conducted to understand the work performance of crank-type rotavators and compare them with those of rotary-type rotavators in Korean farmland conditions. Methods: Tillage operations were carried out using both rotavators with the same nominal rotavating width and rated power. During the operations, PTO speed and torque, actual work speed, and rotavating width and depth were measured. To evaluate work performance, pulverizing ratio, inversion ratio, and specific volumetric tilled soil were calculated and compared for each rotavator. Results: It is found that the crank-type rotavator has better specific volumetric tilled soil performance and deep tillage, while the pulverizing ratio is worse. Conclusions: Crank-type and rotary type rotavator have diffenent properties each other in several work performances. It's important, therefore, to choose a suitable type of rotavator that satisfy the farmer's requirements in accordance with the condition of field and the purpose of tillage operation.

• 한국작물학회지
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• 제52권3호
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• pp.259-263
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• 2007

최근 맥류 파종기의 잦은 강우로 파종이 늦어지는 경우가 많은데 기존의 파종방법으로는 습한 포장에서의 파종이 쉽지 않아 만파의 유인 중 하나가 되고 있다. 이에 따라 과습 상태의 토양에서도 논에서 맥류의 파종이 가능한 새로운 파종 법의 개발이 필요하다. '99년에 벼 파종용으로 개발된 부분 경운 건답 직파기를 이용하여 논에서 맥류를 파종할 때의 생육 및 수량에 대해 $2001{\sim}2003$년에 걸쳐 시험하였다. 가. 배수 후 $1{\sim}3$일, 즉 토양수분이 각각 50% 이상, 40%, $27{\sim}30%$를 보이는 토양에서 휴립 광산파와 세조파의 경우는 정상적인 파종이 불가능하였으나 부분경운 파종기를 사용하여 파종한 경우 토양수분 40%(배수 후 2일)만 되어도 정상적인 작업이 이루어져 파종이 가능하였고 초기 생육도 양호하였다. 반면 세조파종법과 휴립광산파는 토양수분 40%에서 뿐만 아니라 토양수분이 27%로 낮아져도 작업기주변에 흙이 범벅이 되어 종자가 흙과 함께 쓸려가 제 위치에 종자가 놓이지 못하였다. 이로 인해 파종법사이의 보리 입모 차이가 확연하였다. 나, 토양수분 함량 30-40%(배수후 2일)에 파종된 부분 경운파종구의 생육을 세조파종구와 비교해 볼 때 부분경운 파종기 구의 입모수가 충분히 확보되었고 이로 인해 수수도 충분히 확보되어 같은 수분함량에서 파종된 휴립광산파와 세조파에 비해 높은 수량을 보였다. 벼를 위해 개발된 부분경운파종법은 토양 과습시 보리의 파종작업에 유리한 점이 많아 농가에 보급되어 벼, 보리 모두에 이용 가능할 것으로 판단되었다. 다. 부분경운파종기에 부착된 배토기의 배수로 폭이 14cm로 좁고 깊이도 일반배토기에 비해 얕아 배수로 역할을 제대로 하지 못하였으므로 파종 후 과습이 계속될 경우에는 추가적인 배수로 보완 또는 작성 작업이 필요하며 잡초도 일반 포장에 비해 많이 발생할 우려가 있음이 보고되고 있어 적기에 잡초방제를 해야 할 것이다.

• 농업과학연구
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• 제38권2호
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• pp.343-347
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• 2011

Precise traveling and tillage operation using an autonomous tractor is difficult with the data from the Geographic Information System(GIS) because it does not include the data of the width and inclination of the field to work. The minimum turing radius of the tractor could be different from the value presented by the tractor maker due to the moisture content of the field soil or operators' skill. Two programs were developed to process data obtained with the tillage path measuring system: one for recognizing coordinates of the 4 field corners, and the other for recognizing the minimum turning radius of the tractor.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권3호
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• pp.130-134
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• 2010

본 연구는 전북 고창의 수박 시설 농기에서 '우리꿀'을 대상으로 토양의 이화학성, 생육 및 과실품질에 대한 정식 전 심경로타리 처리의 효과를 알아보고자 수행하였다. 정식 전에 비해 재배 및 수확 후 토양 pH 변화는 거의 없었으나 토양 EC는 크게 떨어졌다. 유기물 및 유효인산 함량은 두 처리 모두에서 증가하였는데, 유효인산의 누적 함량이 심경로타리 처리구에서 적었다. 치환성 양이온도 Mg을 제외하고는 모두 감소한 경향이었는데 심경로타리 처리구에서 K의 감소가 뚜렷하였다. 수박의 정식 후 27일째 생육 특성 중 일반로타리 처리구에 비해 심경로타리 처리구에서 초장, 10절까지의 줄기 길이, 엽폭에서 유의하게 길었고, 1번 및 2번화의착과 절위가 낮았다. 그리고 육안 관찰 시 식물체 위조 증상 정도이 적었다. 수확기에는 일반로타리 처리구에 비해 심경로타리 처리구에서 30절까지의 줄기 길이가 유의하게 길었고, 육안 관찰 시 잎의 황변 현상이 적었다. 수확된 과실의 길이, 직경, 과피경도, 그리고 무게는 심경로타리 처리구에서 유의하게 높았다.

• 한국유기농업학회지
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• 제20권3호
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• pp.411-422
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• 2012

본 시험은 농촌 노동력이 노령화 및 부녀화되고 있은 현실에서 원예작물의 무경운 유기재배의 지속 가능성을 구명하여 농산물의 생산비를 절감하고 노령화 대응 기술을 개발하고자 시험을 수행하였다. 실험은 무농약 인증 상태를 유지하고 있는 비닐하우스 토양에서 유기재배 방법으로 시험을 수행하였으며, 시험구는 경운하지 않은 무경운 토양과, 경운 토양으로 나누어 시험을 수행하였다. 1. 경운 방법에 따른 고추의 생육 및 수량 : 고추의 생육은 무경운 재배가 관행 경운재배 고추에 비하여 주간과 주지길이, 경경과 절간장이 감소되어 생육이 억제되었다. 고추의 과 특성은 무경운 재배구가 경운재배에 비하여 과경과 1과중이 유의성 있게 증가되고 수확과수가 많아 고추 수량은 10% 정도 증수되었다. 고추의 품질은 무경운 재배구가 경운에 비하여 향상되었다. 2. 경운방법에 따른 생산비 절감 효과 : 경운방법에 따른 생산비를 이론적으로 분석한 결과 종묘 종자비와 무기질 비료비, 농약비, 수리비, 소 농구비, 영농시설상각비, 기타요금 등은 경운방법에 따라서 차이가 없었다. 무경운재배가 경운재배에 비하여 유기질 비료비 감소, 광열동력비 감소, 제 재료비의 감소, 대농구상각비 및 수선비 절감으로 중간재비가 11% 정도 절감되었다. 무경운은 경운과 관련된 작업이 생략되어 고용노력비와 자가노력비가 감소되었으며 농가소득은 11%, 소득율은 5% 정도 증가되는 것으로 나타났다. 그러나 본 시험에서 무경운재배구가 관행 경운재배에 비하여 수량은 10% 정도 증수되고, 품질 향상으로 조수입은 25% 정도 증가되었다. 따라서 제재료비는 34% 정도 증가되었으며, 중간재비는 3%, 경영비는 2% 정도 증가되었고 농가소득은 무경운재배에서 52% 정도 높았고 소득율은 22% 정도 증가되었다. 경운과 무경운에 관계없이 유기재배는 관행재배에 무기질 비료비에 비하여 토양 양분관리를 위한 유기질비료(퇴비 제외) 비용이 증가되었다. 무경운농업은 농작물의 생산량과 품질, 대형농기구 구입비, 농기구의 운영비 등 경제성 뿐만 아니라, 농민의 건강과 농촌의 사회 안정화, 생물다양성과 병해충발생, 경관 조성, 국토보존, 지구온난화 대응 등 다양한 분야에 보다 적극적이고 체계적인 검토가 요청되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.970-976
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• 2011

고랭지 배추 재배지역은 대부분 산지를 개간하여 조성한 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 집중강우에 의해 많은 량의 토양이 유실된다. 특히 경사 밭 전면경운에 의한 토양교란은 작물이 아직 어린시기에 쏟아지는 강우에 직접 노출되는 경우가 많아 토양 유실 위험이 가중되고 있다. 본 연구는 경사 밭 적용 가능한 부분 경운 작업기 개발 및 개발된 작업기의 토양유실 저감 가능성, 농작업의 효율성, 작물 생산성 등을 평가하여 경사 밭 토양 보전을 위한 기초 자료로 활용 하고자 하였다. 부분 경운 작업기는 4조식으로 폭 10 cm, 깊이 10 cm 트렉터 부착형 농기계로 작물이 심겨지는 최소 부분만 (경운율 16.7%) 시비 동시 경운되도록 제작되었다. 제작된 부분 경운 작업기는 기존 관행 경운 대비 59% 작업 노력을 경감하고, 농기계 작업으로 소모되는 연료비도 74% 절감할 수 있는 것으로 평가되었다. 경운 방법에 따른 배추의 생육 특성은 정식 후 40일 생육조사 결과 ha기준 관행 24톤 대비, 부분경운 42톤으로 초기 생육량이 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 수확기 수량에도 영향을 주어 ha기준 관행 경운은 43톤인데 반해, 부분 경운은 67톤으로 증수되는 결과를 보였다. 부분 경운은 관행 경운에 의한 고랭지 배추 재배에 비해 유거수 및 토양 유실 경감 효과도 매우 높은 것으로 평가되었다. 특히 호밀 예취 피복 후 부분 경운에 의한 고랭지 배추 재배는 토양 유실 위험이 매우 높은 시기인 배추 생육 초기에 관행 대비 유거수 유출량은 67%, 토양 유실량은 89% 저감할 수 있는 것으로 평가되었다. 고랭지 배추 재배지의 지형적 특성과 기후조건을 고려해 볼 때, 관행 경운에 따른 토양 유실 위험에 대한 근본 대책 없이는 농업의 지속성을 유지하기가 매우 어려울 것으로 판단된다. 본 연구 결과 배추가 심겨지는 최소 부분만 경운, 미경운 부분을 호밀 잔재물로 피복할 경우 토양유실 경감 효과가 매우 높을 것으로 평가되었다. 특히 관행 경운 대비 작업 노력을 줄이면서 비료이용 효율도 높일 수 있어 에너지 절감에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 농업과학연구
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• 제50권3호
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• pp.383-394
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• 2023

In Korea, the U.S. Tier-4 Final emission standards have been applied to agricultural machinery since 2015. This study was conducted to analyze the emission characteristics of agricultural tractors during plow tillage operations using PEMS (portable emissions measurement systems). The tractor working speed was set as M2 (5.95 km/h) and M3 (7.60 km/h), which was the most used gear stage during plow tillage operation. An engine idling test was conducted before the plow tillage operation was conducted because the level of emissions differed depending on the temperature of the engine (cold and hot states). The estimated level of emissions for the regular area (660 m²), which was the typical area of cultivation, was based on an implement width of 2.15 m and distance from the work area of 2.2 m. As a result, average emission of CO (carbon monoxide), THC (total hydrocarbons), NOx (nitric oxides), and PM (particulate matter) were approximately 6.17×10-2, 3.36×10^-4, 2.01×10^-4, and 6.85×10^-6 g/s, respectively. Based on the regular area, the total emission of CO, THC, NOx, and PM was 2.62, 3.76×10^-2, 1.63, and 2.59×10^-4 g, respectively. The results of total emission during plow tillage were compared to Tier 4 emission regulation limits. Tier 4 emission regulation limits means maximum value of the emission per consumption power (g/kWh), calculated as ratio of the emission and consumption power. Therefore, the total emission was converted to the emission per power using the rated power of the tractor. The emission per power was found to be satisfied below Tier 4 emission regulation limits for each emission gas. It is necessary to measure data by applying various test modes in the future and utilize them to calculate emission because the emission depends on various variables such as measurement environment and test mode.