표제지
제출문
목차
육묘베드 이송시스템 개발 8
Summary 8
I. 서언 9
II. 연구사 10
III. 재료 및 방법 13
1. 공정육묘장 기초자료 조사 13
2. 육묘베드 이송시스템 설계 및 제작 13
가. 육묘베드 이송시스템 메카니즘분석 13
나. 시험장치의 제작 및 성능시험 19
3. 농가설치용 육묘베드 이송시스템 제작 및 성능시험 21
가. 농가설치용 육묘베드이송시스템 설계제작 21
나. 육묘베드이송시스템의 작업성능 23
다. 경제성분석 23
4. 농가현장시험 23
IV. 결과 및 고찰 24
1. 공정육묘장 기초자료 조사 24
가. 육묘베드 배치방향 및 베드 크기 24
나. 육묘중 주요 농작업 소요시간 25
다. 기존 육묘베드의 문제점 및 개선방안 27
2. 육묘베드 이송시스템 설계 및 제작 27
가. 육묘베드 이송시스템 메카니즘 분석 27
나. 육묘베드 이송시험장치 제작 32
다. 육묘베드 이송시스템 시험장치 제작 및 성능시험 38
3. 농가설치용 육묘베드 이송시스템 제작 및 성능시험 45
가. 농가설치용 육묘이송시스템 제작 45
나. 농가설치용 육묘이송시스템 성능시험 52
4. 농가현장시험 55
V. 적요 57
VI. 인용문헌 60
과채류 접목묘 환경자동제어 활착실 개발 64
Summary 64
I. 서언 67
II. 연구사 69
III. 재료 및 방법 71
1. 접목묘 활착시설 자료조사 71
가. 접목묘 활착관리 실태 71
나. 공정육묘장의 활착시설의 구조 및 환경 71
2. 인공광원 기초시험장치 제작 및 시험 74
가. 광속법에 의한 조도 산정 74
나. 광원으로서의 형광등 76
다. 인공광원 기초시험장치 77
3. 다단선반식 활착시설의 제작 및 시험 81
가. 천막식 활착실 제작 및 시험 81
나. 샌드위치패널 조립식 활착장치 제작 및 시험 83
4. 접목묘 활착실 제작 및 현장연시 88
가. 접목묘 활착실 설계 88
나. 접목묘 활착실 성능시험 89
다. 접목묘 활착실 현장평가 89
IV. 결과 및 고찰 90
1. 터널형 활착시설의 구조 및 환경 90
가. 터널형 활착시설의 구조 90
나. 터널형 활착시설의 환경관리 91
다. 터널형 활착시설의 환경 92
2. 다단선반식 활착시설의 구조 및 환경 96
가. 다단선반식 활착시설 구조 96
나. 다단선반식 활착시설의 환경관리 97
다. 다단선반식 활착시설의 환경 97
3. 광원냉각시험 98
가. 풍속별 냉각시험 98
나. 풍량별 냉각시험 99
다. 형광등 개수에 따른 온도 101
라. 공기 이송방법에 따른 온도 102
4. 천막식 활착시설의 성능시험 103
가. 천막식 활착시설의 온도분포 103
나. 천막식 활착시설의 제어성능 103
5. 접목묘 활착장치 제작 및 시험 105
가. 접목묘 활착장치 제작 105
나. 접목묘 활착장치 요인시험 106
다. 접목묘 활착장치 현장시험 110
6. 접목묘 활착실 현장적응시험 114
가. 접목묘 활착실 설치 114
나. 온·습도 계측 116
다. 캐리어 선반의 광합성유효광량자속 분포 117
라. 농가설치 활착실 성능시험 118
마. 농가반응 120
바. 경제성 분석 120
V. 적요 122
VI. 인용문헌 124
고추·토마토 합접식 접목로봇 개발 126
Summary 126
I. 서언 127
II. 연구사 129
III. 재료 및 방법 131
1. 합접조건의 구명 131
2. 시작기의 설계제작 132
3. 시작기의 성능 및 이용비용 134
4. 현장적응시험 135
IV. 결과 및 고찰 136
1. 합접조건의 구명 136
가. 합접조건 요인시험 136
나. 합접작업의 실태 137
2. 로봇시스템의 설계제작 141
가. 모 공급부 142
나. 모 파지이송부 143
다. 절단가공부 145
라. 대목과 접수의 접합부 147
마. 접목묘의 배출부 149
3. 시작기의 개발 150
4. 시작기의 작업성능과 이용비용 154
가. 작업성능 154
나. 접목로봇의 이용비용 157
5. 접목로봇의 현장적응시험 159
가. 시제품의 제작 159
나. 현장적응시험 160
V. 적요 164
VI. 인용문헌 167
표 1. 공장육묘장 기초자료 조사 지역 13
표 2. 육묘베드 이송시스템의 설계 검증 하중 15
표 3. 인양장치 주요 설계값 16
표 4. 실험에 사용된 로드셀과 인디게이터 20
표 5. 농가설치용 육묘베드 이송시스템 설치 온실 주요 제원 22
표 6. 육묘베드의 설치방향, 크기 및 적재 트레이수 24
표 7. 주요작업 노동 투하량 (20,000주, 오이) 26
표 8. 생산주수별 운반작업 소요시간 26
표 9. 픽업장치의 실린더규격선정 30
표 10. 실린더의 인양력 검토 30
표 11. 와이어로프식 인양장치에 필요한 주요 설계값 31
표 12. 와이어로프식 인양장치 분석에 필요한 값 31
표 13. 와이어로프식 인양장치의 분석 값 31
표 14. ℓ₁,ℓ₂,ℓ₃,ℓs(이미지참조) 값의 변화에 따른 ℓa ℓx 값의 변화 33
표 15. 인양장치의 주요제원 34
표 16. 인양픽업장치의 주요 제원 35
표 17. 제어장치의 마이크로프로세서, 입출력과 노이즈필터 및 전원모듈제원 36
표 18. 겐트리, 인양장치 및 베드의 감지센서 제원 37
표 19. 육묘베드 이송 시험장치의 주요제원 39
표 20. 육묘베드 이송장치의 신호처리 응답 41
표 21. 설계속도와 주행속도의 오차 43
표 22. 주행거리에 따른 베드이송 작업성능 44
표 23. 시작기의 주요제원 46
표 24. 제어장치의 주요제원 47
표 25. 제어장치의 주요제원 47
표 26. 부하시 속도변화 및 진행저하율 52
표 27. 속도조절별 작동부의 응답성 53
표 28. 시작기와 작업능률 비교 54
표 29. 육묘베드이송시스템과 인력의 경제성 분석 비교 55
표 30. 농가 설문조사 결과 56
Table 1. Characteristics of a fluorescent lamp and an incandescent electric lamp. 76
Table 2. Specifications of a fluorescent lamp. 78
Table 3. Specifications of measurement equipment. 79
Table 4. Specifications of measurement equipment. 81
Table 5. Specifications of ultrasonic humidifier. 82
Table 6. Specifications of measurement equipment. 87
Table 7. Environment management of a tunnel type graft-taking facility. 91
Table 8. Specifications of closed graft-taking device. 105
Table 9. PPF of self each point on fluorescent lamp position. 107
Table 10. Growth characteristics of cucumber grafted seedlings using closed graft-taking device and conventional graft-taking method. 113
Table 11. Growth characteristics of tomato grafted seedlings using closed graft-taking device. 113
Table 12. Specifications of graft-taking apparatus for grafted seedlings. 115
Table 13. Results of response survey of farmers. 120
Table 14. Working hour of management for grafted seedlings. 121
Table 15. Economical efficiency analysis of graft-taking apparatus. 121
표 1. 모의 크기 등 조사표본(공정육묘장) 132
표 2. 합접조건 요인시험용 대목과 접수의 크기 136
표 3. 대목의 설치위치 및 절단각별 접목활착정도 137
표 4. 고추 및 토마토의 육묘 및 활착용 트레이 규격 139
표 5. 고추 및 토마토의 접수용 모의 크기 140
표 6. 집계공급기의 조절단수별 진동가속도와 집계공급시간 149
표 7. 접목로봇 시작기의 제원 152
표 8. 작업성능시험에 공시한 접수와 대목 154
표 9. 접목로봇의 작업능률 155
표 10. 접목로봇의 작업정밀도 156
표 11. 시작기의 접목불량 원인 156
표 12. 시작기의 이용비용 158
표 13. 접목로봇의 현장적응시험에서 평가의견 160
표 14. 접목로봇의 사용경험에 따른 평가의견 162
그림 1. 온실폭, 베드배치와 이동, 작업공간, 이동공간 등 개략도 13
그림 2. 주행장치에 미치는 힘과 저항력의 개략도 14
그림 3. 공압실린더 개략도 15
그림 4. 인양로프의 설계를 위한 분석 개략도 16
그림 5. 인양장치의 베드 픽업장치의 기구의 개략도 18
그림 6. 육묘베드 이송장치의 콘트롤 제어모듈 모식도 20
그림 7. 인양장력 측정 시험장치 21
그림 8. 농가설치용 육묘베드 이송시스템 설치온실(□표시 설치위치) 22
그림 9. 좌우 스윙식 베드의 중심이동 양상과 중심인식 센서 23
그림 10. 여러 가지 베드의 형상 24
그림 11. 주요 농작업 장면 25
그림 12. 이송속도별 차륜회전수에 따른 차륜반경검토 28
그림 13. 하중별 차륜반경에 따른 차륜측 토크변화 28
그림 14. 하중별 시스템의 이송속도별 동력의 크기변화 29
그림 15. 와이어로프식 인양장치평면도 34
그림 16. 와이어로프식 인양장치와 인양장치의 픽업장치 34
그림 17. 베드 인양픽업장치의 설계도와 제작된 픽업장치 35
그림 18. 육묘베드 이송장치 제어모듈과 모터와 전자석용 릴레이 36
그림 19. 육묘베드 이송 시험장치의 제어장치에 사용된 각종센서 37
그림 20. 육묘베드 이송시험장치 구조 38
그림 21. 육묘베드이송 시험장치 전경 39
그림 22. 시험장치의 작동 흐름도 40
그림 23. 베드이송제어 제어장치의 신호처리 40
그림 24. 인양하중별 작동시간 경과에 따른 인양로프가 받는 장력 42
그림 25. 인양하중별 인양로프가 받는 장력 43
그림 26. 시험장치의 베드이송 작업 장면 44
그림 27. 농가에 설치된 육묘베드이송시스템 45
그림 28. 육묘베드 이송시스템의 제어반과 콘트롤러 46
그림 29. 설치된 육묘베드 이송시스템의 각종 센서 48
그림 30. 육묘베드이송시스템의 제어 회로도 48
그림 31. 육묘베드이송시스템의 작동 흐름도 49
그림 32. 농가에 설치한 육묘베드이송시스템의 인양장치 픽업 49
그림 33. 농가에 설치한 육묘베드이송시스템 50
그림 34. 육묘베드 이송시스템에 적용되는 육묘베드 51
그림 35. 육묘베드 이송시스템에 설치되는 베드 프레임 51
그림 36. 농가에 설치된 육묘베드 시스템의 주요부위 54
그림 37. 농가에 설치된 육묘베드 이송시스템 56
그림 38. 농가 현장시험(연시장면) 56
Fig. 1. Humidity-resistance characteristic curve. 72
Fig. 2. Typical spectral response curve of LI-COR quantum sensors vs. wavelength and ideal quantum response curve. 72
Fig. 3. Typical spectral response curve of LI-COR photometric sensors vs. wavelength and the CIE standard observer curve. 73
Fig. 4. Schematic diagram of sensor install for environment measurement and an install view of sensors and a datalogger. 74
Fig. 5. An illumination and vector on a horizontal, a vertical and a normal plane. 75
Fig. 6. Characteristics of spectral irradiance by wavelength(김 동, 2001). 77
Fig. 7. Schematic diagram and a view of measurement equipment with a compressor. 79
Fig. 8. Schematic diagram and a view of measurement equipment with a fan. 80
Fig. 9. Schematic diagram of sensor install for temperature and air flow rate measurement. 81
Fig. 10. A view of a shading type simplicity graft-taking facility for grafted seelings. 82
Fig. 11. Relation between control condition and signal in on-off control. 83
Fig. 12. Relation between control condition and signal in dimming control. 84
Fig. 13. Structure and a view of lighting sources 85
Fig. 14. A view of assembling lighting sources 85
Fig. 15. A bird's eye-view if lighting soreces and ducts installation for arafted seedlings. 86
Fig. 16. Schematic diagram of experimental equipment. 87
Fig. 17. A view of measurement equipment for closed graft-taking device performance test. 88
Fig. 18. Closed graft-taking apparatus concept for grafted seedlings. 89
Fig. 19. Structure of a tunnel type graft-taking facility for grafted seedlings. 91
Fig. 20. Environment change of a tunnel type graft-taking facility for watermelon grafted seedlings. 93
Fig. 21. Environment change of a tunnel type graft-taking facility for tomato grafted seedlings. 94
Fig. 22. Environment change of a tunnel type graft-taking facility for cucumber grafted seedlings. 95
Fig. 23. Structures of a multistage self type graft-taking for grafted seedlings. 96
Fig. 24. Views of a multistage self type graft-taking facility for grafted seedlings. 96
Fig. 25. Environment change of a multistage self closed graft-taking facility for grafted seedlings. 98
Fig. 26. Temperature difference by airflow velocity. 99
Fig. 27. Change of temperature of fluorescent lamp by airflow velocity. 99
Fig. 28. Temperature difference by airflow rate. 100
Fig. 29. Change of temperature in a pipe by airflow rate. 101
Fig. 30. Temperature difference between inlet and outlet of pipe by the number of lighting source 102
Fig. 31. Temperature difference between inlet and outlet of pipe according to the blowing method. 102
Fig. 32. Thermography of a carrier and grafted seedlings by IR camera in a shading type simplicity graft-taking facility. 103
Fig. 33. Environment of a shading type simplicity graft-taking facility for grafted seedlings. 104
Fig. 34. Views of closed graft-taking device for grafted seedlings. 105
Fig. 35. Schematic diagram of closed graft-taking device for grafted seedlings. 106
Fig. 36. Schematic diagram of fluorescent lamp and sensing position. 107
Fig. 37. Contour map and 3D surface map of PPF on the self plane by fluorescent lamp. 108
Fig. 38. Change of temperature in closed graft-taking device on blowing or not. 109
Fig. 39. The comparison of power consumption on blowing or not. 109
Fig. 40. The comparison of watt-hour on blowing or not. 110
Fig. 41. Changes of temperature and humidity in closed graft-taking device. 110
Fig. 42. Change of temperature in closed graft-taking device by airflow rate. 111
Fig. 43. Changes of temperature and humidity in closed graft-taking device during graft-taking. 111
Fig. 44. Changes of spply and discharge air temperature in closed graft-taking device during graft-taking. 112
Fig. 45 Changes of temperature and humidity in closed graft-taking device. 112
Fig. 46 Graft-taking views of cucumber and tomato grafted seedings using closed graft-taking device. 114
Fig. 47 Graft-taking status of cucumber and tomato grafted seedlings. 114
Fig. 48 A view of graft-taking apparatus for grafted seedligns. 115
Fig. 49 Views of graft-taking apparatus for grafted seedlings. 116
Fig. 50 Circuit diagram of the Pt-100 signal conditioner. 116
Fig. 51 Block diagram of humidity measurement sensor. 117
Fig. 52 Contour map and 3D surface map of PPF on the self plane by fluorescent lamp. 118
Fig. 53 Changes of temperature and humidity in graftp-taking apparatus. 118
Fig. 54 Change of PPF in graft-taking apparatus. 119
Fig. 55 Graft-taking views of cucumber and eggplant seedlings by graft-taking apparatus. 119
Fig. 56 Field evaluation views of graft-taking apparatus. 120
그림 1. 접수와 대목의 절단위치와 경사절단각 131
그림 2. 접목로봇의 구상도 133
그림 3. 고추 및 토마토의 접목 및 활착상태 137
그림 4. 공정육묘장의 합접작업 광경과 세부공장 138
그림 5. 접수의 준비 및 접목표 재식작업방법 138
그림 6. 접수와 대목의 절단가공작업 139
그림 7. 고추 및 토마토의 절단가공된 접수와 대목 140
그림 8. 접수와 대목의 접합작업 141
그림 9. 접목로봇의 구조 142
그림 10. 대목의 공급부 구조 142
그림 11. 접수의 공급부 구조 143
그림 12. 접수와 대목의 파지이송부 구조 144
그림 13. 파지핸드의 회전이송에 따른 위치오차 144
그림 14. 접수와 대목의 파지부 구조 145
그림 15. 접수의 절단가공 설계도 145
그림 16. 접수의절단가공부 구동상태 146
그림 17. 대목의 절단가공 설계도 146
그림 18. 대목의 절단가공부 구동상태 147
그림 19. 대목과 접수의 집합부 구조 148
그림 20. 집게 공급부의 구조 148
그림 21. 집게공급기의 조절단수별 진동가속도 149
그림 22. 접목표의 배출부 구조 150
그림 23. 접목로봇의 시작기 구조 151
그림 24. 접목로봇의 제어흐름도 153
그림 25. 접목로봇의 작업공정별 소요시간 154
그림 26. 시작기의 작업성능시험 155
그림 27. 작업성능시험에 의한 접목 및 활착상태 156
그림 28. 시작기의 연간 이용기간별 접목주수 157
그림 29. 시작기의 손익분기규모 159
그림 30. 접목로봇의 기술이전 및 사제품 제작 159
그림 31. 접목로봇의 현장평가회 광경 160
그림 32. 공정육묘장에서 접목로봇의 이용 161
그림 33. 접목로봇의 교육 및 연전사회에 홍보활동 163