This study is developed a self-propelled Welsh onion harvester to increase farm household income by mechanizing the labor-intensive Welsh onion harvesting operation. In order to evaluate the performance of the developed harvester, the work capacity, damage rate, and harvest rate are investigated for three traveling speed levels (7.3cm/s, 12.3cm/s, 19cm/s). Work capacity is increased proportionally to 1.8a/hr, 3.1a/hr, and 4.9a/hr, respectively, as the traveling speed increased. And the damage rate also is increased in proportion to the traveling speed, and under the same conditions, it is increased proportionally to 2.9%, 3.9%, and 4.4%, respectively. The harvest rate is 100% at all speeds of the Welsh onion harvester. The developed harvester is expected to greatly contribute to improving the cultivation environment of Welsh onion by enabling mechanization of the harvesting operation with the largest amount of labor during the Welsh onion production.

이 연구는 국산 농기계의 내수 및 수출 경쟁력 제고방안을 도출하고자, 최근 5년간 한국과 일본산의 핵심 농기계에 대한 가격과 시장점유율을 분석하고, 양국 종합형업체의 매출액, 연구개발비 및 특허출원 현황을 분석하고, 높은 시장점유율을 보인 양국 핵심 농기계 대표모델의 성능, 품질 및 가격을 분석하였다. 2016년 우리나라의 4대 농기계 제조사의 연 매출 규모는 1,984-5,249억 원으로, 일본 주요 제조사의 2.7-15.7% 수준이다. 내수시장에서 일본산 농기계의 시장점유율은 트랙터 14.5%, 콤바인 31.1%, 이앙기 35.8%로 확대일로에 있는 것으로 분석되었다. 트랙터의 규격별 가격과 시장점유율을 분석한 결과, 국산 트랙터는 80 ps급 이상 대형일수록 가격경쟁력이 떨어질 뿐만 아니라 시장점유률도 감소하였다. 국산 콤바인의 시장점유율은 자탈형 4조식과 6조식에서 증가하였으나, 가장 많이 공급된 5조식 콤바인(전체의 49.0%를 차지)은 지난 5년간 85.0%에서 60.7%로 감소 하였다. 이는 국산 5조식 콤바인 가격이 일본산의 90.7-108.6%로 가격경쟁력 약화에 기인한 것으로 판단된다. 6조식 이앙기(전체의 88.7%를 차지)중에서 국산이 62.6-68.0%를 유지하는 것으로 분석 되었다. 국산 6조식 가격은 일본산의 83.1-85.5% 수준으로 가격경쟁력이 있지만, 가격 차이가 3,690-4,420천원에 불과하여 시장점유율이 확대되지 못한 것으로 판단된다. 국내 종합형업체의 농기계부문 매출액은 일본 종합형업체의 2.7-15.7%로 크게 낮고, 종업원 1인당 매출액은 일본의 43.9-81.5%에 불과하여 낮은 생산성을 보이고 있다. 연구원 수는 일본의 13.2-28.1%로 낮았으나, 종업원수 대비 연구원수 비율은 145-176.5%로 오히려 더 높았다. 또한 매출액 대비 연구개발비의 비중은 일본 구보다사 보다 123.1-153.8%로 높게 나타났다. 또한, 국내 농기계 산업과 내수시장을 위협하고 있는 일본 제조사의 국내 특허등록은 2010년 이후 급속한 증가세로, 2016년 기준으로 트랙터의 58.5%, 콤바인의 79.9%, 이앙기의 69.8%를 차지하고 있어 기술권리성 확보가 심각한 상태이다. 특히 핵심 농기계에 대해 일본의 국내 특허등록은 주요 핵심기술에 집중되었는데, 트랙터는 본체·변속장치에 37%, 콤바인은 본체·탈곡장치에 54%, 이앙기는 본체에 57%가 집중된 것으로 분석되었다. 따라서 기술권리성 확보 및 내수시장 방어를 위해 제조사의 자체 연구개발비를 증액과 더불어 정부지원 R&D와 특허의 정량적인 출원·등록을 연계하는 제도적 보완 및 지원확대가 필요하다. 국내에서 높은 시장점유율을 보인 양국 핵심 농기계 대표모델의 성능, 품질 및 가격, 가격차이(국산-수입산)/농가소득, 시장점유율을 분석한 결과, 일본산 트랙터의 가격은 국산 대비 130.8-136.3% 고가이고, 농가소득 대비 가격차이율은 37.6%, 시장점유율은 0.1-0.2%를 보였다. 콤바인은 가격 92.0-110.2%에서 가격차이율 –14.2-18.3%와 시장점유율 6.2-8.1%를, 이앙기는 각각 117.0-120.4%, 9.9-11.9%, 5.5-16.1%를 보여, 시장점유율은 농기계의 가격과 농가소득 대비 가격차이 비율에 높은 영향을 받는것으로 나타났다. 농기계의 경쟁력 강화를 위해서는 단기적으로 고장이 적어야 한다. 내수시장에서 국산 농기계는 가격대비 품질이 낮고 고장빈도가 높아 농가로부터 신뢰성과 시장점유율이 크게 감소하였다. 따라서 고장빈도가 높은 부품의 내구성 향상과 고품질 부품 개발, 부품 표준화 등을 담당하는 전문연구기관의 설립이 필요하다. 또한 중장기적으로 현재까지의 선진기술 추격과 응용기술 개발에서 탈피하여 핵심 요소기술개발에 역점을 두어야한다. 이를 위한 기술 로드맵 수립, 산학연 협력 확대와 정부의 연구개발비 증액, 산업체의 구조조정과 기술혁신이 필요하다.

농가의 핵심 농기계 이용 만족도를 조사·분석한 결과, 수입산이 국산 대비 트랙터는 1.2배, 콤바인 1.3배, 이앙기 1.4배 높은 것으로 나타났다. 즉 가격과 사후봉사를 제외한 작업성능, 조작편이성, 내구성, 고장빈도에서 높은 만족도를 보였고, 이는 전자유압제어, 파워트레인 및 변속기 설계, 신소재, 저소음 캐빈 등 기술수준의 차이가 반영된 결과로 여겨진다. 국산 농기계의 품질향상을 통한 적극적인 대응이 필요한 것으로 판단된다. 대리점을 대상으로 한 핵심 농기계의 부품 및 소모품에서 고장·수리 빈도수가 높게 나타났다. 트랙터는 주요 4개 부위에서 85.3%, 콤바인은 5개 부위에서 89.6%, 이앙기는 3개 부위에서 80.5%가 발생한 것으로 분석되었다. 그리고 제조사를 대상으로 한 수입산 대비 국산의 기술수준이 중소형 트랙터, 4조 콤바인 및 6조 이앙기는 근접하였으나, 트랙터는 60-100%, 콤바인 70-100%, 이앙기 70-95%로 평가되었다. 또한 국산의 문제점으로 트랙터는 내구성과 조작편이성, 콤바인은 내구성, 이앙기는 조작편이성을 가장 큰 문제로 인식되고 있다. 농가, 대리점 및 제조사의 조사결과를 종합해보면, 농가 및 대리점에서는 품질 개선과 내구성 향상이 시급하다고 응답하는 반면에, 제조업체는 주로 작업성능과 조작편이성 향상 기술개발에 역점을 두고 있어 현장과 괴리감을 보였다. 따라서 제조사에서는 농가와 대리점의 애로사항을 설계·생산에 적극 반영해야 할 것으로 판단된다. 특히, 수입산 농기계 대비 국산의 가장 큰 문제점은 잔고장으로 대표되는 품질 문제로 분석 되었다. 이는 제조사 입장에서 농기계 판매의 계절성에 따른 경영악화와 소량 생산으로 인한 한정적인 제품원가 절감요소가 낳은 결과로 판단된다. 제조사 입장에서는 시장의 가격경쟁력 강화를 위해 자체적으로 기종별 부품 공용화와 다량 구매 부품의 원가절감 전략을 구사하고 있는데, 이로 인해 오히려 품질 저하와 농가 불만 증가를 초래, 점진적인 시장점유율 하락을 인지하면서도 부품개발 등에 적극적으로 대응하지 못하고 있는 것으로 나타났다.

아프리카 남단의 짐바브웨는 남한 면적의 4배의 드넓은 국토를 보유하고 비옥한 농토를 보유하여, 한때는 아프리카의 식량창고로 불리었으나, 농업정책의 실패로 이제는 식량 수입국가로 전락하여 농업의 부활이 절실한 나라이다. 2011년부터 시작된 KAFACI 국가별과제인 “콩 생산일관기계화 적용 및 실증” 과제를 추진하기 위하여 콩 예취기, 콩탈곡기 및 콩 정선기 등 한국의 소형 농기계를 현지에 투입하여 콩 수확작업에 대한 효과를 분석하였다. 콩 예취작업은 콩 예취기를 이용할 경우 작업시간이 12 시간/ha로서 인력작업시간 240시간/ha에 비해 20배정도 작업속도가 빠르고, 운전조작이 편리하여 여성도 손쉽게 작업할 수 있었다. 콩 탈곡작업은 틸곡기를 이용할 경우 14 시간/ha로 관행 인력으로 탈곡작업을 수행할 경우 소요되는 약 450 시 간/ha에 비해 30배 성능이 높게 나타났다. 경제성 분석력과 현지의 인건비가 매우 저렴하여 콩 예취작업의 경우 관행 인력작업의 비하여 콩 예취기를 이용하면 20%정도 비용이 상승되는 것으로 나타났다. 콩 탈곡의 경우는 작업성능이 인력의 30배 정도로 매우 우수하여 관행 인력작업에 비하여 콩 탈곡기를 이용할 경우 14%의 비용절감 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 현재는 아프리카 국가 들이 경제적으로 열악하고 인력이 풍부하여 인건비가 저렴하여 농기계 수요가 낮지만, 농기계에 관심이 높았고 경제발전이 급속히 진행될 여지가 크므로 향후 식량기지화 및 농기계 수출 등을 고려한다면 아프리카 국가 특히 짐바브웨에 대한 지속적인 원조 및 투자가 필요 할 것으로 판단되었다.

본 연구에서는, 농업생산시설내 환경조절을 위한 시뮬레이터의 기본 시스템을 구축하고, 실내환경을 조절하면서 실측치와 예측치를 비교함으로써 적용성을 검토하였다. 모델은 비정상상태의 에너지 및 물질수지에 근거하여 구축되었고, PCSMP를 사용하여 아날로그형 프로그램이 가능하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 구축된 환경조절용 시뮬레이터의 기본시스템은 기본모델, 광환경모델, 환경제어모델로 구성되어서 상호 독립적인 개발이 가능하였다. 기본모델은 본 시스템의 주요 부분으로써 열환경모델, 재배모델, 환기모델, 토양모델, 탄산가스모델을 구성되었고, 환경제어모델은 보온커텐, 냉난방기 및 지중열 교환을 고려하였다. 실제로 환경조절이 실시되고 있는 온실의 주간 및 야간의 실내온도의 실측치와 모델에 의한 예측치를 비교한 결과, 비교적 잘 일치되어서 그 적용성이 확인되었다.

본 연구에서는 일반농가에서 시설내 환경이 불량한 아치형 파이프하우스를 간이시설로 이용하고 있어 시설내 환경이 개선된 간이시설을 개발하여 작물생장반응을 구명코자 톱날형과 개량아치형, 관행아치형의 시설형태와 노지로 구분, 시험을 실시하여 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 개량아치형은 관행아치형에 비해 최고 4℃의 온도가 낮아졌고, 톱날형은 1℃이상 낮아 시설내 환경이 개선되었다. 2. 지하부 환경에서 관행아치형에 비해 잠열냉각+배수개선 처리는 1.3℃가 낮고, 배수개선 처리는 0.9℃가 낮게 나타나 잠열효과를 1℃이상 보았다. 3. 톱날형은 하우스파이프를 지주겸용으로 설치하여 성력화면에서 가장 우수하였으며 환기를 위한 인력이 필요치 않아 노동력을 절감할 수 있는 시설로 개발되어졌고, 개량아치형은 환기를 위한 노동력은 필요하였으나 하우스파이프를 지주겸용으로 설치하였으므로 관행아치형에 비해 성력화되었다. 4. 토마토 상품과율은 개량아치형이 4,897kg/10a로 가장 많았고 관행아치형이 그 다음 순이었으며 광합성과 직접적인 관계가 되는 엽면적은 톱날형이 다른 형태보다 가장 넓었다. 5. 수량 및 상품성을 높이기 위해서는 환기면적이 넓은 개량아치형이 간이시설로써 적당하였고, 지하부 환경개선 효과는 톱날형의 잠열냉각+배수개선 방법이 좋았으며, 개량아치형과 관행아치형은 배수개선이 효과적이었다. 6. 톱날형, 개량아치형 간이시설은 성력화되고 시설내 환경이 개선되어졌으며, 관행아치형 시설형태를 좀더 발전시켜야 할 것으로 사료된다.

탈지 겨자박으로 부터 유리페놀산, 에스터형 및 불용성페놀산을 추출하여 식용대두유 기질에서 항산화 효과를 0.02%(w/w)의 BHA, BHT의 항산화 효과를 비교하였는바 다음과 같은 결과를 얻었다. 각 기질과 대조구를 에서 25일간 저장하면서 매5일간 과산화물가, TBA가를 측정하여 항산화 효과를 추정하였다. 1. BHA, BHT와 유리페놀산, 에스터형 및 불용성페놀산 추출물을 첨가한 시험구와 대조구의 25일 저장 후 과산화물가는 각각 31.9, 13.2, 16.6, 11.2, 35, 91이었다. 한편 같은 조건하에서 각 항산화성 물질의 TBA가는 0.24, 0.16, 0.19, 0.17, 0.35이었다. 이로 미루어 볼 때 페놀산 추출물들은 식용대두유 기질에서 우수한 항산화 효과를 나타내었다. 2. 겨자의 총 페놀함량은 유리페놀산 및 불용성페놀산의 추출물이 각각 13.2mg/10ml. 340.5mg/10ml, 2.1mg/10ml였다. 3. 분리 동정된 페놀산은 catechol, methylcatechol, salicylic acid, cinnamic acid, pyrogallol, p-hydroxybenzoic acid, syringic acid, caffeic acid, sinapic acid였다.