마늘의 파종 작업에 투입되는 노동력 및 노동시간은 마늘 재배 중 많은 비중을 차지한다. 이에 마늘 파종을 위한 기계가 개발 및 이용되고 있지만, 이중 파종과 결주 등으로 인해 동일 토지 대비 인력 파종에 비해 생산성이 감소하는 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 마늘의 기계 파종 생산성 향상을 목표로 파종기 결주율에 영향을 미칠 것으로 예상되는 파종시스템의 설계 및 운용 변수에 대한 이산요소 시뮬레이션을 수행하였다. 파종시스템에 이용되는 버킷의 형상 및 크기와 마늘의 이산요소모델은 기존 연구 결과를 활용하였으며, 이를 바탕으로 버킷의 회전속도, 간격 그리고 파종시스템의 경사가 결주율에 미치는 영향을 분석하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 버킷의 회전속도와 간격은 결주율에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었으나, 파종시스템의 경사는 결주율에 직접적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 따라서, 파종기를 이용하여 마늘의 파종 작업을 수행할 경우, 파종기의 기울기 또는 토지의 경사 등을 고려해야 하며, 파종기 설계 시 경사조절장치 등의 도입을 통해 결주율 감소 및 생산성 향상에 효과적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.

The garlic planting process requires a considerable amount of labor and time during garlic cultivation. Although machinery for garlic planting has been developed and utilized, issues such as double planting and missing plant rate have resulted in reduced productivity compared to manual planting on the same farmland area. Therefore, this study conducted simulations based on discrete element method to investigate the effects of design and operational parameters of the garlic planting system, which are expected to influence the missing plant rate, with the aim of improving the productivity of garlic planting. The shape and size of the bucket and the discrete element model of garlic were adopted from previous studies. Based on these models, the effects of the bucket’s rotational speed, spacing, and the slope of the planting system on the missing plant rate were analyzed. The simulation results showed that the rotational speed and spacing of the bucket had little effect on the missing plant rate, whereas the slope of the planting system had a direct impact. Therefore, when performing garlic planting using a machine, it is necessary to consider the inclination of the planter or the farmland, and it was confirmed that incorporating a slope adjustment mechanism into the planter design can be effective in reducing the missing plant rate and improving productivity.

초록
Abstract
서론
재료 및 방법
    1. 이산요소법(Discrete Element Method, DEM) 및마늘 시편의 DEM 모델 생성
    2. 마늘 파종기의 요인 선정 및 해석 조건
결과 및 고찰
    1. 버킷 회전속도에 따른 결주율 분석
    2. 버킷 간격에 따른 결주율 분석
    3. 파종기의 경사에 따른 결주율 분석
감사의 글
References

• 이호섭(서울대학교 농업생명과학연구원 연구원) | Ho-Seop Lee (Researcher, Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University, Seoul, 08826, Korea)
• 박영준(서울대학교 바이오시스템공학과 부교수, 서울대학교 융합전공 글로벌 스마트팜 겸무교수, 서울대학교 농업생명과학연구원 겸무 연구원) | Young-Jun Park (Associate Professor, Department of Biosystems Engineering, Adjunct Professor, Convergence Major in Global Smart Farm, Adjunct Researchers, Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University, Seoul, 08826, Korea)
• 김지태(전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 조교수) | Ji-Tae Kim (Assistant Professor, Department of Convergence Biosystems Engineering, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Korea) Corresponding author