본 연구는 다양한 차종의 승용 자동 변속기 변속 성능 및 내구성 평가를 위한 시험 장비 설계를 위하여 수행되었다. 다양한 차종의 주행 중 변속 특성을 시험 장비에서 구현하기 위하여 가장 작은 배기량을 갖는 차량과 가장 큰 배기량을 갖는 차량의 엔진 성능 곡선, 차량 총 중량, 총 기어비를 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 하여 차량의 총 중량에 의한 관성이 변속기 후단에 전달되었을 때의 등가 관성을 각각 계산하였다. 다양한 차종의 엔진 관성과 성능 곡선을 만족시키기 위해서 입력 동력원은 정격 출력 440㎾, 정격 토크 146.7 kg·m, 관성모멘트 1.76 kg·m2으로 선정한 후 차종에 따라 3가지의 증속기(2.1:1~4.2:1)를 선택할 수 있으며 추가적인 기계 관성을 증속기 후단에 장착할 수 있도록 설계한다. 출력 동력원은 정격 출력 520㎾, 정격 토크 500kg·m, 관성모멘트 5kg·m2로 선정한 후 2:1 감속기와 추가적인 기계 관성을 장착할 수 있도록 설계한다. 다양한 차종의 자동 변속기 변속 특성 및 내구성을 간단한 장치 변경을 통하여 하나의 시험 장비에서 시험할 수 있는 방법을 대상 차량의 엔진 및 관성 정보를 분석하여 제안하였다. 이러한 시험 장비를 활용한다면 자동변속기 개발 및 성능 향상을 위한 비용 및 시간을 크게 절감할 수 있을 것이라 판단된다.

과수농가에서 수행되는 수확작업은 노동부하가 큰 주요작업으로 수확된 과실의 적재 및 운반작업에 소모되는 노동력이 크다. 본 연구에서는 과수농가를 대상으로 수확된 열매의 적재 및 운반작업에 사용 가능한 간이형 보행 동력운반차를 개발하였다. 과수 농민들의 요구조건을 고려하여 동력운반차의 이동속도 및 적재 용량을 선정하였다. 이에 따라, 동력운반차의 주요 구성요소를 선정하고 동력전달경로를 분석하였다. 또한, 개발된 동력운반차의 성능시험을 수행하였으며 상용 소프트웨어를 활용하여 구조해석을 수행하였다. 설계된 간이형 보행 동력운반차는 전·후진이 가능하고 이동속도는 최대 1 m/s이며, 최대적재용량은 500 kg이다. 본 연구에서 개발된 간이형 보행 동력운반차를 활용하면 농민들의 작업효율을 높이고 신체적인 부담을 경감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 국내 밭작물 재배농가에서 주로 사용되는 캠방식 채소 정식기를 대상으로 작동특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석을 수행하였다. 정식기의 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 주행속도 및 주간거리 단수 변화에 따른 최대 및 최소 작동주기를 도출하였다. 이를 바탕으로 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 식부호퍼 극하단점의 궤적 및 조건별 주간거리를 도출하였으며 필드시험을 통해 실제 주간거리와 비교 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 13개의 링크와 17개의 회전 조인트 및 1개의 하프 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며, 각 부분들은 캠과 링크장치들의 복합구조를 갖는다. 식부장치 요소들의 연속적이고 반복적인 운동에 의해 식부호퍼는 지면과 연직인 자세를 유지하며 묘를 안정적으로 정식한다. 동력은 엔진과 변속기를 통해 주행부 및 식부장치로 전달되었으며 식부 장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 약 900 mm 및 350 mm이다.

본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 채소 정식기를 대상으로 전체적인 작동 특성을 분석하였다. 식부장치 거동에 영향을 주는 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 식부장치의 링크 구조를 기구적으로 분석하고 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 바탕으로 식부호퍼 극하단점의 궤적을 분석하였다. 또한 엔진회전속도 및 식부변속단수 변화에 따른 주간거리를 도출하고 필드시험을 통해 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 10개의 링크와 13개의 회전 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며 각 부분들은 4절 링크식으로 구성되어 있었다. 링크장치의 거동에 의해 식부호퍼는 일정한 자세를 유지하면서 연직 방향으로 묘를 심어준다. 동력은 엔진을 통해 주행부 및 식부로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 428.97mm, 261.20mm로 나타났다.

본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 롤러식 양파 파종기의 작동 특성을 분석하였다. 롤러식 양파 파종기의 주요 구성요소 및 전체 작동 메커니즘을 분석하였다. 또한, 동력전달경로를 분석하여 주요 성능인자인 포트의 이동속도와 롤러의 회전속도를 파악하였으며 계측을 통하여 검증하였다. 롤러식 양 파 파종기의 주요부에 대한 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하였으며 이를 바탕으로 롤러에 의한 상토 의 압축정도를 파악하였다. 본 연구를 통해 파악한 포트트레이의 이동속도는 7.49×10-2m/s이며 4개 의 롤러의 회전속도는 모두 22.13rpm인 것으로 나타났다. 롤러 돌기에 의한 상토 압축 정도는 약 9.8×10-3m인 것으로 나타났다. 롤러식 양파 파종기의 주요 성능 파라미터는 롤러 돌기 형상, 포트트레 이 및 롤러 속도, 배종드럼의 표면마찰계수 및 구멍크기/형상인 것으로 판단되며 향후 연구로써 시뮬레 이션 및 시험을 통한 파라미터의 최적화가 필요하다.

본 연구에서는 물 직분사 시스템을 이용한 복숭아 적뢰·적화작업 가능성을 판단하기 위하여 성능 시 험을 수행하였다. 직분사 시스템은 농약방제용 동력분무기에 자체 개발한 직분사 분무건을 장착한 형태 로서 직분사 성능이 우수하고, 내마모성이 뛰어난 특수노즐을 사용하였다. 개발된 직분사 시스템의 주 요 영향 인자를 도출하기 위해 동력분무기 압력, 분사거리, 노즐직경에 따른 분사충격량과 분사집중도 를 도출하였으며, 복숭아 결과지내 꽃눈 적뢰·적화 시의 성능을 검증하기 위한 요인시험을 수행하였 다. 시험에서는 분무방향, 동력분무기 압력, 분사거리, 노즐직경에 따른 적뢰·적화율과 적엽아율을 도 출하였다. 시험 결과, 적뢰·적화율은 특정 작업조건인 경우 주요 꽃눈 생육단계인 분홍기, 풍선기 및 개화기에서 모두 약 70% 이상, 적엽아율은 10% 이하인 것으로 나타났다. 이러한 결과는 개발된 적뢰· 적화 시스템이 현장에서 적용 가능한 수준의 성능을 가지는 것을 의미하는 것으로, 본 연구 결과는 향 후 실증시험을 위한 기초자료로서 활용될 것이다.