양파 수확작업은 양파 재배 작업의 전체 노동 투하시간 중 39%, 81.2hr/10a를 소모하며 이 중 줄기절단작업에 20.7hr/10a가 소요된다. 특히 수확작업은 76%가 인력에 의존하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 굴취와 수거작업에 대한 기계화가 연구되고 있으나 줄기절단기계의 경우, 비닐 멀칭상태에서의 원활한 작업이 가능한 장비가 개발되지 않았으며, 농업용 멀칭비닐로 사용하는 저밀도 폴리에틸렌 필름은 양파재배 기간에 비닐이 부식되어 비닐 인장력이 원재료의 90% 수준으로 저하되므로 비닐제거시 찢어짐이 생겨서 비닐수거에 애로사항이 있었다. 따라서 본 연구에서는 국내 환경에서 줄기절단작업 및 비닐회수작업이 원활하게 가능한 양파수확전처리기 개발을 위한 양파 수분함유량에 따른 줄기절단 높이, 칼날형태, 칼날각도, 비닐 인장력, 가이드의 토양내 전진저항시험 등의 기초실험을 실시하였다. 양파줄기의 수분함유량에 따른 줄기절단높이 시험결과, 수분이 많을수록, 줄기절단 높이가 높을수록 절단저항은 낮게 나타났으며 줄기절단저항 시험에서는 칼날 각도 및 기움각에 따른 절단 저항력 시험에서는 칼날 기움각 30°, 칼날각도 20°에서 절단저항력이 가장 낮게 나타나 왕복식 예취칼날이 적절한 것으로 판단되었다. 비닐 인장시험에서는 0.025mm 비닐이 27.99N의 인장력에서도 찢어짐이 거의 없어 양파 재배 시 사용하는 경우 비닐회수 작업이 원활하게 진행될 것으로 판단되며 또한 가이드의 토양 내 전진저항에서 가이드 각도 40°일때 평균저항은 2.26N으로 적정한 것으로 판단되었다.

인은 식물체 생장에 있어 매우 중요한 요소로 농업에서는 화학비료의 형태로 많이 사용되어져 왔지만 경작지 내 인의 양을 정확히 알지 못하고 질소량 기준으로 시비하여 토양에 계속 축적되어 환경오염을 발 생시키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 신속한 토양 분석 기술의 개발이 필요하다. 이 연구에서 는 침출, 여과 및 발색의 세 단계 반자동 분석 시스템을 개발하였으며, 각각의 과정을 표준방법과 비교하 고 분석하였다. 또한 분광기의 온도 제어 장치를 개발하고 온도는 22±0.5℃를 유지하는 것을 목표로 하 였다. 그 결과, 침출과정에서 Lancaster 분석법을 이용해 침출하였을 때와 반자동 장치를 이용해서 침출 하였을 때 R2 값은 0.985, RMSE 값은 73.11이었으며, 여과과정과 발색과정도 같은 방법으로 비교했을 때 R2 값은 각각 0.817, 0.893이었고 RMSE 값은 82.83, 57.72로 나타났다. 또한 3가지 단계를 모두 반 자동 분석 장치를 이용하여 연속적으로 측정하였을 때도 R2 값은 0.837, RMSE 값은 61.13으로 모든 과 정에서 70% 이상의 수준을 얻을 수 있었다. 이 측정 결과를 바탕으로 유의성 분석을 한 결과도 모든 과 정에서 유의수준 0.05일 때 유의미한 차이가 없음을 알 수 있어 토양의 인을 측정하는 Lancaster 분석법 대신 반자동 분석 장치를 활용한다면 보다 신속하게 측정 할 수 있을 것이라고 판단된다. 분광분석기의 온도 제어 장치는 PI 제어를 통해 목표 온도인 22℃에서 ±0.35℃ 이내에서 유지하는 것이 가능하였다.

Measurement of soil phosphorus(P) that affects crop growth is important in regard to determining the amount of P to be top-dressed. Although numerous methods to measure soil P are available, they mostly implemented in a lab and require considerable time for analyzing. The objective of this study was to find a rapid way for Lancaster colorimetry to analyze soil P effectively and rapidly in a field. 20 soil samples each in Jinju and Geochang, Geongnam were collected and the experiment was conducted based on Lancaster. The colorimetric process can be divided into three stages: extraction, filtration and color development. To find reduced optimum extraction time, the soils were blended with a mixer at intervals of 30sec for 30sec to 2min. Syringe filters with the sizes of 0.45, 1 and 2㎛ and a syringe compressor were used for speed up of filtration. The extracted solutions with reagents were soaked in the bath with 30, 40 or 50°C at intervals of 30sec for 30sec to 2min for optimum rapid color development. Combined Rapid Lancaster(CRL) method was performed for the soil samples using the best results from each process, which was 30sec blending using a mixer, 0.45㎛ syringe filter and absorbance measurement after 2min immersion at 50°C. As a result of the CRL method, R2 for Jinju soil and Geochang soil showed 0.791 and 0.936 respectively when compared to the standard Lancaster method. Since there was no statistically significant difference between Lancaster and the CRL, it was considered that the CRL method could be used to analyze soil P as a substitute for Lancaster. Future study will be conducted with wet field soils in various regions.

최근 경제적 이익과 환경오염 방지를 위하여, 시비 시 적정량을 살포하는 변량시비가 이루어지고 있 다. 본 연구에서는 변량시비 시 균일한 살포패턴에 영향을 주는 요인 중 호퍼 비료적재량, 시비량, 출 구 위치 등에 따른 원심식 비료살포기의 살포패턴 변화를 조사하였다. 실험방법은 ASABE Standard S341.3에 따라 정지 및 동적 시험으로 실시하였다. 정지 시험의 결과, 호퍼 충전율이 90%(576kg)에서 50%(320kg)로 변화함에 따라 단위 면적당 시비되는 비료의 양이 2,081.63kg/ha에서 1,753.06kg/ha로 변화하는 문제점이 발견되었고, 시비량이 증가함에 따라 시비량 조절장치의 출구가 열리는 방향으로 비 료의 살포량이 증가하는 문제점이 발견되었다. 동적 시험의 결과, 트랙터의 시비량이 50% 일 때, 'Gaussian' 형태의 패턴이 나타나게 설정하고 시비량을 25%까지 감소시켰을 때 트랙 전이살포(race track mode) 방법으로 주행 시 변이계수가 3.78%에서 12.98%으로, 순차 왕복살포 (back and forth mode) 방법으로 주행 시 변이계수가 5.05%에서 28.90%으로 증가하였다. 출구방향에 따른 살포패턴 분 석에서 출구방향을 5°씩 회전시켰을 때 살포패턴도 같은 방향으로 회전하여 출구방향 제어로 살포패턴 의 제어가 가능하다고 판단되었다. 본 연구에서 나타난 결과로 보았을 때 변량시비 시 비료적재량과 시 비량의 변화에 따른 살포패턴 변화에 대한 문제점을 출구방향 및 시비량을 제어함으로써 해결할 수 있 을 것으로 판단된다.