식량특작기계연구실은 두류, 서류, 잡곡류, 유지작물, 특용작물 등 식량작물 및 특용작물의 생산기계 및 현장실용화 기계기술 개발과 밭작물 농작업기 관련 노지 디지털농업 구현을 위한 기초요소기술을 연구하고 있다. 최근 식량특작기계연구실에서 개발된 주요 성과를 소개하고자 한다.
◇ 들깨 생산 전과정 기계화 기술 개발
들깨는 항산화, 치매예방 등의 건강 증진 효과가 알려지면서 재배면적이 10년 전 대비 43% 증가했다. 들깨 생산에서 경운·정지, 피복, 방제 등은 기계화가 높은 편이나 정식 및 예취·탈곡 등의 수확 작업은 기계화가 낮은 수준이다. 들깨 생산 전과정 기계화 작업체계를 설정하기 위해 기계화 재배양식은 둥근 두둑 1줄, 두둑 폭 50~50cm, 조간 100, 주간 30~50으로 설정했다. 또한 기계화가 미흡한 정식기, 예취기, 탈곡기를 개발했다.
정식기는 보행 1조로 주간거리는 23~50cm로 조절이 가능하며, 성능시험 결과 결주율은 2%, 작업성능은 1.7시간/10a로 나타났다. 예취기는 예취·이송·수집·배출 동시작업형으로 구성됐으며 작업성능은 1.0시간/10a로 나타났다. 탈곡기는 인력투입·탈곡·정선·수집 동시작업형으로 구성됐으며 작업성능은 1.0시간/10a로 나타났다. 개발된 기종을 투입해 생산 전과정 기계화 작업체계를 설정해 경제성을 분석한 결과 관행 인력 대비 노력 58%, 비용 51% 절감이 가능했다.
◇ 감자 파종, 줄기파쇄, 수확 기계 기술 개발
감자 재배작업 단계 중 파종 및 수확의 기계화율을 높이기 위해 관련 기계기종을 개발했다. 통감자를 자동으로 절단해 2줄씩 파종하는 전자동 감자 파종기, 줄기 파쇄기 및 수집형 수확기를 개발하고 각 기종이 포함된 생산 전과정 기계화 작업체계를 확립했다. 감자파종기는 두둑성형·통감자 절단·소독·파종·비닐피복 동시 작업형이며 결주율은 3% 이내였다. 줄기파쇄기는 고랑에 뉘어져 있는 줄기를 걷어올려 파쇄하는 형식이며 파쇄율은 93.8%였다. 감자 수확기는 굴취에서 수집까지 동시작업이 가능한 수집형 감자 수확기이며 굴취·이송·이물질제거·수집 동시작업이 가능하다. 손상률은 3% 이내로 나타났다. 전과정 기계화 작업체계로 재배 시 관행 재배보다 노력은 54%, 비용은 23% 절감이 가능하다.
◇ 논 콩 예취수확 기계 기술 개발
논에 콩 재배를 확대하고 기계화를 촉진하기 위해 생산 전과정 기계화 작업체계를 확립했다. 특히 기계화가 미흡한 수확단계의 기계화율을 높이기 위해 승용형 2조식 콩 예취수확기를 개발했다. 예취수확기는 두둑폭, 두둑높이 등 다양한 재배양식에 대한 주행 및 예취 적응성이 우수하고 예취작업속도는 0.5~1.0m/s로 안정적인 주행이 가능하다. 논콩 생산 전과정 기계화로 노력 83%, 비용 81%를 절감할 수 있는 것으로 나타났다.
2021년 식량특작기계연구실에서는 농작업의 기계화를 위해 인삼파종기, 여성 및 고령 농업인 친화형 중경제초기 등을 연구개발하고 있으며, 땅속 밭작물 복합 수확제어기술, 범용 농기계 연구인 보통형 콤바인 들깨 수확기술 등 고성능 농기계도 연구하고 있다. 또한 노지 디지털농업의 기초 기계기술 개발을 위해 벼와 감자의 수확량 모니터링 및 맵핑기술을 연구하고 있다.
농업현장에서 활용되는 현장맞춤형 밭농업기계의 지속적인 연구개발을 통해 힘들고 어려운 밭농업이라는 고정관념을 탈피해 쉽고 돈이 되는 밭농업으로 뛰어드는 미래의 청년 농업인과 귀농인을 기대해 본다.