본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외 줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 W = La × D2 b로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 −0.9998의 상 수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외 줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로 부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 36.5N/cm2, 185.7N/cm2, 636.7N/cm2이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 2.87 × 10−2N와 5.60N/cm2로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드 이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안 하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구 동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

This study was conducted to analyze the correlation between cultivation environment, cropping system, and the quality of cut flower in autumn-winter season chrysanthemum‘Jinba’, and to suggest the cultivation factors that can improve the quality of cut flower. It was examined for cultivation environment such as average day and night temperature, average day and night relative humidity, average day and night vapor pressure deficit (VPD), and integrated solar radiation of 4 farms planted in mid-October. Also, it was surveyed for cropping system such as cutting condition, growth period, irrigation method, soil chemical properties. Chrysanthemum ‘Jinba’ was harvested in order to investigate the quality of cutting of four farms, and then growth, chlorophyll content, and vase life of cut flowers were investigated. Based on these data, it was analyzed for the correlation between cultivation environment, cropping system, and quality of cut flower elements. In correlation between cultivation environment and quality of cut flower, the average night temperature showed a negative correlation with the growth of cut flower, and it was no correlation with other environmental factors. The vase life showed a negative correlation with the average day and night temperature and VPD, and a most positive correlation with the average day and night humidity. In correlation between cropping system and quality of cut flower, the cutting length, period of vegetative growth, daily irrigation amount, and total irrigation amount showed a less positive correlation, and leaf number of cutting and soil pH showed a most positive correlation with growth of cut flower. On the other hand, soil EC showed a less negative correlation, and days to flowering after light out showed a most negative correlation with growth of cut flower. The vase life of cut flower was not correlated with the cropping system factors.