This paper aims to study the modeling and controller of an electrically driven tractor optimized for energy efficiency under off-road conditions and when subjected to loads such as plowing. The dynamic model design is aimed at a 30kW electric tractor. The vehicle model consists of a 30kW motor, transmission, wheels, and a controller, designed using the commercial software Matlab/Simulink. In order to optimize energy efficiency under load conditions, this paper designs and implements a PID controller focusing on the vehicle's speed and wheel slip. The newly proposed electric tractor modeling and PID controller aim to demonstrate improved energy efficiency through simulation.

본 연구의 주요 목적은 회귀기반의 다양한 머신러닝 알고리즘을 개발하고 다양한 농업 분야에서 사용되는 트랙터의 연료 소비량을 예측하는 것이다. 비포장 도로주행 농업 기계중에서도 사용 비중이 가장 높은 트랙터를 선정하였다. 실제 농가에 방문하여 현업 전문가 조언을 바탕으로 연구하여 설문지를 작성하였으며, 설문 대상은 경남 사천시에 있는 농가 10곳, 진주시에 있는 농가 62곳 등, 총 72곳의 농가이다. 농작업으로는 벼농사, 보리농사, 밭농사 등이 있으며, 작업내용으로는 쟁기, 로터리, 비료살포, 베토, 모내기작업 등이 있다. 다중 회귀분석을 통해 연료 소비량 예측에 영향을 미치는 변수(마력, 기계사용연수, 경작면적, 작업 시간)를 추출하였고. 머신러닝 회귀 학습기 모형으로 학습하여 예측 모형의 성능을 검증하였다. 연료 소비량을 예측하는 모델의 성능은 결정 계수(R), RMSE (제곱 평균 제곱근 오차), MSE (평균 제곱 오차) 및 MAE (평균 절대 오차)를 포함한 4가지 통계적 품질 매개변수를 사용하여 결정되었다. 연구 결과 4가지 모델(다중회귀, 랜덤포레스트, 아다부스트, K-최근접 이웃) 중 K-최근접 이웃의 성능이 제일 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구의 결과는 실제 농가의 연료 소비량을 예측하여 면세유 유통의 투명성을 확보하고 추후 개발 모델의 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

단계별 작업기를 통합하여 일관화하는 복합기를 실용화하여 생산효율이 개선되어 밭농업 생력화에 기여하였다. 본 연구의 목적은 SAS를 이용한 복합작업기의 최적 작업조건을 반응표면기법(RSM)으로 구명하고 최적 성능을 실험으로 평가하여 집약적 밭농업의 트랙터 운용방법을 제시하고자 하였다. 로터리 작업에서 회전속도와 전진속도의 관계는 견인력의 효율성과 멀칭 등 작업품질에 적정한 트랙터의 운용기준 조건을 나타낸다. 슬립과 공차를 고려하면 통합 선택기준 작업속도는 3.4<SPDcr<4.7 km/h 범위로 확장되고, 로터리 피치(p)가 40<p<56 cm/rev로 판단되었다. 여러 검토조건에 서 연료소비량을 예측하고 동력의 효율성을 평가하는데 Kim 모델이 사용되었다. 목적함수를 만족하는 적정 p의 범위에 속하는 공칭 작업속도(SPD)를 엔진속도비(n)와 주행 기어비(GR)로 나타내어 최적 설계점은 카테고리 1급(DK450) 트랙터에 대하여 독립변수 n, GR/변속단수는 0.65, 401/M4로 구명되었다. 실험 평가에서 작은 트랙터는 시뮬레이션과 비교적 일치하였고, 큰 트랙터의 실험은 낮은 연료소비량과 실작업속도로 오차를 유발하였다.

밭농업의 일관화를 위해 개발된 복합작업기의 효율적인 운영전략은 연료절감의 목표와 함께 저속 로터리작업의 품질에도 중점을 두어야 한다. 본 연구는 둥근 두둑 복합작업기의 작업품질을 유지하는 적정조건에서 동력과 연료소비를 계상하고 비교하여 집약적 밭농업에서의 효율적인 작업기 운용전략을 제안하려 하였다. PTO 표준 시험성적을 이용한 Kim 모델은 임의의 부분 부하 상태에서 연료소비량(FC), 비체적 연료소비율(SVFC) 및 단위면적당 연료소비율(FCA)를 구하고 셀선도(shell diagram)를 얻을 수 있다. 따라서 개발된 복합작업기에 적용할 카테고리 1 트랙터(DK450)와 카테고리 2 트랙터(PX800)를 선정하고 적정운용 조건에서의 연료소비 특성을 비교하였다. 이전 연구를 바탕으로 이론적인 목표 작업속도는 3.0<SPDth<4.0km/h와 로터리 피치(p)가 35<p<47cm/rev인 범위를 적정한 작업 기준(criteria)으로 하여 운용조건을 선택하였다. 각 트랙터에서 적정한 운용조건의 사례들을 비교하면 작은 트랙터(DK 450)를 사용함으로써 얻을 수 있는 연료소비 절약율은 FC가 19.4%, SVFC가 21.1% 그리고 FCA가 29.9% 정도로 평가된다.

진동은 농업용 트랙터 운전자의 쾌적한 작업 환경 조성을 방해하고, 건강을 위협하는 요소이다. 본 연구에서는 국제 표준안(ISO 2631-1)에 따라 트랙터 운전자의 전신 진동을 평가하였다. 진동 시험은 재현성과 반복성이 뛰어난 four-post road simulator 상에서 6가지 노면 조건을 적용하여 수행하였다. 취득한 진동 신호의 파고율, 최대 진동 진폭, 피폭 진동 누적량, 실효치 등을 이용하여 진동 특성을 분석하였다. 최종적으로 건강 지도 위험 수준과 안락도에 대한 반응도를 평가 방법에 따른 실효치와 피폭 진동 누적량에 적용하여 농업용 트랙터의 운전자 전신 진동을 정량적으로 평가하였다.

ROPS is a structure installed to protect drivers from tractor rollover accidents and is being tested for certification under the OECD code. Because this test requires a lot of cost and time to develop the ROPS and to produce test model, the OECD is discussing the introduction of virtual test using finite element analysis. In this study, the results were compared by conducting a strength test and finite element analysis applied with the OECD code to use it as a basic data for standardization of ROPS virtual test methods. It was confirmed that the results of the analysis of the bolts and plates of the coupling part and the folding part were more close to the physical test results than the rigid elements and constraints at the point of coupling the tractor and ROPS.

밭농업의 생력화를 위해 개발된 둥근두둑 복합작업기는 로터리를 기본으로 관행의 작업순서에 맞게 경운, 휴립, 피복 및 파종 작업기를 순차적으로 배치하여 통합시킨 형태로서 로터베이터의 특성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 작업속도에 따른 작업품질을 평가하고 이에 따라 최적 작업능률 및 운용비용을 분석하였다. 복합기의 작업속도에 따른 작업품질을 평가할 때 공칭 작업속도 4km/h까지 토괴의 응집크기와 멀칭 및 파종구 상태가 적절하였다. 주행기어의 단수를 높여 작업속도를 증가시키면 작업시간 단축에 따른 고정비 및 변동비의 절감과 연료효율의 제고로 인한 연료비의 절감을 기대할 수 있다. 작업능률과 비용평가에 있어 공칭 작업속도 4km/h에서의 부담면적은 24.3ha/yr 이며, 단위면적(10a)당 총비용과 연료비는 각각 ￦60,352/10a 및 ￦5,712/10a으로 총비용에서 연료비가 차지하는 비율은 9.5%로 연료의 절감은 제한적이었다.

국내 농업기계 산업의 경쟁력 향상을 위한 기초자료를 얻기 위하여 트랙터, 승용이앙기, 콤바인에 대한 국내 공급현황과 농업기계 보유 농가의 향후 교체구입 의향과 사용 만족도를 분석하였다. 1. 최근 10년간 정부 융자지원으로 국내에 공급된 주요 농업기계의 공급대수를 보면 2019년 트랙터 10.7천 대로 2011 년 이후 꾸준히 감소하고 있으며, 승용이앙기와 콤바인은 2019년 각각 3.6천 대, 2.1천 대로 10년전에 비해 23.4, 34.4% 감소하였다. 2. 반면 수입 완제품 농업기계의 수입실적의 경우 2019년 트랙터는 1,433억 원, 승용이앙기는 545억 원, 콤바인은 881억 원으로 2010년에 비해 47~648억 원 증가한 것으로 나타났 으며, 트랙터와 콤바인의 경우 대형기종이 차지하는 비율이 같은 기간동안 각각 32.3, 45.7%p 상승하였다. 3. 한편 농가의 농업기계 교체구입 의향을 분석한 결과 외 국산 농업기계를 보유하고 있는 농가의 구매 충성도가 국산 농업기계 보유 농가에 비해 트랙터 9.4%p, 이앙기 14.3%p 높게 나타났다. 4. 또한 농가에서 농업기계 교체구입 시 제조국을 선택하는데 트랙터의 경우 품질과 고장 관련 만족도가 유의미한 영향을 미쳤으며(p<.001), 승용이앙기와 콤바인의 경우 품질, 고장, 사후 관리 만족도 모두 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다 (p<.05). 5. 결과적으로 국내 농업기계 공급동향과 농가의 농업기계 교체구입 계획을 고려했을 때 향후 농업기계 교체구입 수요 가운데 외국산의 점유율은 증가한다고 볼 수 있다. 이와 관련하여 국산 농업기계의 경쟁력을 확보하기 위해서는 품질 개선을 위한 관련 기술개발, 사후관리 지원 등의 소비자 인식 전환을 위한 노력이 요구될 것으로 보이며, 이를 위한 정책적인 지원이 필요한 시기로 판단된다.

농업용 노외작업 기계는 작업속도가 변이하므로 경운 시비 방제 파종 작업등에서 주행속도를 정확하게 측정할 필요가 있다. 도플러 레이더는 포장에서 속도측정의 신뢰성이 있어 견인효율 또는 변량제어 연구 등에서 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 도플러 레이더 속도계를 이용하여 주행속도를 측정할 때 콘크리트 견고지면에서 보정된 기준 변환계수를 포장실험에서도 적용이 가능한지에 대한 엄격한 통계적 검토와 검증을 수행하였다. 견고지면에서 얻은 기준 변환계수를 비교군으로 포장실험의 결과를 검증하기 위하여 Proc GLM을 사용하였다. 완전모델 의 분산분석 결과에서 유의하지 않은 교호항을 제거한 주 변수모델에 대하여도 유의하지 않았다. 사후분석에서 보수적이고 엄격한 Scheffe 방법으로 민감한 계수를 검정하였고 또한 유의하지 않았다. 기준 변환계수를 비교군으로 하여 대비처리(contrast) 하였고 유의하지 않았다. 견고지면에서 평가한 기준 변환계수(a0=0.0396)와 기준절편(y0=-0.0235)을 바탕으로 평가한 변환계수(a)의 절대오차(Erra)는 –0.415×10-3 이었고, 퍼센트 오차는 –1.18% 였다. 따라서 기준 변환계수는 포장작업의 주행속도의 환산계수로 사용되어도 측정치에 심각한 오차를 초래하지 않을 것이다.

밭농업의 기계작업을 복합기로 일관화하기 위하여 관행의 개별적 기계를 모듈화하고 일체화시켜 둥근두둑 작물의 재배체계에 맞추어 구성하였다. 본 연구의 목적은 둥근두둑 복합작업기의 작업성능을 파악하는데 근거가 되는 슬립의 특성을 분석하여 집약농업의 작업효율을 극대화 할 수 있는 복합작업기의 운용방안을 제시하고자 하였다. 도플러 레이더 속도계를 사용하여 무부하 기준속도를 콘크리트 지면에서 주행속도를 측정하고, 후륜 동반경을 결정함으로써 이론 회전속도를 이용하여 제로슬립 속도를 계산하였다. 연구의 결과는 변수의 유의한 영향에도 불구하고 심하게 낮은 슬립의 범위(3.9-8.9%)에 있음을 보였다. 이는 복합작업기의 무거운 중량에 대응한 정적 후방전도 안정성을 위하여 카테고리 2급 트랙터를 사용하였기 때문이다. 로타베이터를 기본으로 하는 집약농업의 경우 작업속도(2.0-4.0km/h)가 저속이므로‘gear up throttle down’원리가 적용되지 않으며 연료의 소비량은 운용비용에 절대적이지 않을 것으로 판단된다. 따라서 복합기의 운용은 견인 및 연료효율에 맞춰져서는 큰 이득이 예상되지 않으며, 파종상토와 멀칭작업의 품질, 즉 작업결과에 초점이 맞춰져야 한다.

트랙터의 보급이 늘어나는 만큼 올바른 사용법 및 점검이 중요하다. 특히 타이어 공기압에 따른 토양다짐 현상, 연료의 과소비, 안전사고를 예방하기 위해 간편한 측정기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 대중적 모바일 영상 취득 장치인 스마트폰 카메라를 활용해 획득한 이미지 데이터로 타이어 압력을 예측하였다. 전통적 캘리브레이션을 응용하여 왜곡률을 보정하였다. 트랙터 타이어에 공기압을 0 kPa에서 300 kPa까지 주입하면서 구간별 타이어 촬영을 하였으며, 타이어 중심을 기준으로 상, 하, 좌, 우의 픽셀을 측정하였다. 하중을 받는 타이어의 기하학적 특성을 고려하여 중심과 바닥의 픽셀을 보정식을 통해 보정한 뒤 압력에 따른 픽셀의 변화를 도출하였다.

본 연구의 목적은 전후진 자동변속기가 장착된 트랙터의 변속 충격을 모사하기 위한 시뮬레이션 모델에 적용될 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델을 개발하는 것이다. 전류 제어 모델을 개발하기 위하여 시험 장치를 구성하여 밸브의 정특성 시험과 계단 응답 시험을 수행하였으며, 시험 결과를 토대로 전류 제어 모델을 검증하였다. 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 밸브의 전류-압력 선도, PID 제어기, 펄스폭변조 신호 발생기와 밸브 모델로 구성하였다. 전류 제어 모델에 사용된 데이터는 시험을 통하여 도출된 값과 대상 트랙터에 적용된 값을 사용하였다. 전류 제어 모델 검증을 위해 계단 입력 신호에 대하여 전류 특성 시험을 수행하였고, 실제 전류 시험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 시험 결과와 시뮬레이션 결과에 대한 전류 특성을 비교해 보면, 상승 시간 오차는 0.0074초, 첨두치 시간의 오차는 0.0065초, 오버슈트 오차는 0.06%로 나타났다. 따라서 개발된 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 실제 제어기의 전류 제어 특성을 제대로 반영할 수 있으며, 추후 변속 충격 모사를 위한 트랙터 시뮬레이션 모델에서 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

This study was carried out to standardize the material properties of roll-over protective structure (ROPS) for agricultural tractor. The material properties which were obtained from stress-strain curve, a result of tensile test stress, were used to apply to the virtual test and varied from one production lot to the other and from one manufacturer to the other. And the finite element analysis was performed on the ROPS according to the OECD code. The results show that the load-displacement curves of virtual test were approximately equal to the actual test curves. The manufacturer or lot has been shown to have little effect on the properties of the material. Therefore, it is expected that the representative values that can be used in the finite element analysis can be determined by averaging the property values.

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.

최근 밭농업의 기계화와 생력화에 대한 연구와 개발이 활성화되고 있다. 그러나 밭농업의 기계화율은 비교적 낮을 뿐 아니라, 농작업이 단계별로 기계화되고 있기 때문에 밭농업의 생력화에 기여하지 못하고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 밭농업을 생력화하기 위하여 구현한 일관작업 복합기의 포장능률 및 비용분석을 통하여 생력화율을 평가하는데 있다. 경운·정지, 두둑성형, 방제, 멀칭 및 파종·정식모듈을 포함하여 다섯 작업모듈을 일관화한 복합기의 이론작업시간은 0.56hr/10a으로 관행과 비교하여 67%의 생력화율을 보였다. 유효포장능률은 0.09ha/hr로서 관행에 비하여 2.95배 우수하였고 부담면적은 9.07ha로 평가되었다. 비용분석에서는 복합기의 초기구입비가 43% 절감되는 것으로 평가되었으며 시간당 비용과 단위면적당(10a) 비용은 관행에 비하여 각각 68% 및 58% 정도 절감되었다. 따라서 트랙터 복합작업기를 이용한 일관화된 밭작업은 관행에 비하여 생력화에 상당히 기여하는 것으로 평가된다.

지역 밭작물 생산의 생력화를 제고하기 위하여 개발한 복합 작업기(BG-1200AB)를 트랙터(DK753C:55kW)에 장착하고 평두둑 복합기의 작업동력 및 견인력을 평가하였다. 견인 동력계의 여섯 로드셀에서 측정된 신호는 분력식에 따라 견인력(Ph), 수직력(Pv) 및 수평력(Ps)으로 계산되었고 각축에 생성되는 모멘트(Mh, Mv, Ms)를 계산하여 작업상태를 분석하였다. 견인력은 주로 토양의 다짐상태에 따라 영향을 받으며 평균 108-578kgf의 견인력에 대하여 견인동력은 0.5~0.9kW 정도였다. 작업속도는 0.4~2.0km/h 범위에서 절단피치가 증가할수록 비견인력(specific draft)이 감소하는 감소지수 관계를 보였다. PTO 토크는 경심에 따라 평균 160~350N․m으로 측정되었으며, 로터리 경운과 펌프 구동에 사용되는 PTO동력(9.0~19.8kW)이 소비동력의 대부분을 차지하였다. 따라서 복합기의 운용은 견인 동력효율에 맞춰져서는 이점이 나타나지 않으며 작업결과의 질 즉, 파종상토와 멀칭작업의 품질에 초점이 맞춰져야 한다. 상부견인 또는 하부견인에 따라 부하의 위치와 크기가 변화되고 작업기의 균형이 결정되므로 작업기의 고품질 작업을 추구하기 위하여 하부 링크의 독립적 제어를 제안한다.

최근 안전하고 질 좋은 ‘로컬푸드’에 대한 생산과 소비에 대한 관심이 높아지면서 지역 밭농업의 기계화와 생력화를 절실히 필요하게 되었다. 본 연구의 목적은 밭농업을 생력화하기 위한 일관화 작업 평두 둑 복합기의 개념을 설계하고 후방전도 안정성을 검토하는데 있다. 일관화 작업 복합기는 경운·정지, 휴립, 방제, 멀칭 및 파종·정식의 다섯 단계별 작업기를 통합하여 트랙터 부착 견인형으로 일관작업 체계의 개념으로 설계하였다. 기존의 개별 작업기들를 참고하여 복합기의 자중과 소비동력을 추정하고 국내 농가에서 사용하는 트랙터에 적용 할 수 있는지를 동력 공학적으로 검토하였다. 방제용액을 포함한 작업기의 추정 자중은 1,270kgf으로 예상 총소비 동력 33.5kW을 제공할 트랙터를 검토한 바, 45PS(33.6kW)급 트랙터는 히치 상승능력과 총동력에 있어 적절한 한계선 이내에 있는 것으로 판단되었다. 또한 복합작업기의 자중에 의한 후방전도의 안정성을 검토하였는데, 본 연구에서 설계한 복합 작업기를 카테고리 I(<48kW) 트랙터에 장착하여 사용할 경우 트랙터 전면 평형추(ballast)로서 전방 버켓로더를 부가하여 후방전도 안정성을 유지해야 한다.