농업용 트랙터 간척지 로타리 작업 견인성능 분석 시험

트랙터는 다목적용 농업기계로 다양한 토양 환경에서 작업이 가능하나, 간척지 및 습지와 같은 연약 지반에서는 구동륜 침하와 슬립이 발생해 트랙터를 이용한 농작업에 어려움이 발생한다. 국외의 경우 간척지 등의 연약지반에 적합한 높은 지상고 및 크롤러 형태의 다양한 트랙터가 개발되어 보급 중이나, 국내는 지상고가 낮고, 차륜형태의 트랙터가 보급되고 있어 간척지 적응성이 낮은 것으로 보고되고 있다. 이에 간척지에서 농작업에 적합한 중형급 트랙터 개발이 요구되고 있으며, 본 연구는 간척지 겸용 트랙터 개발 기초 연구로 80 PS급 일반 트랙터를 이용한 간척지 로타리작업 시 소요되는 견인력 및 슬립율을 분석하였다. 시험에 사용된 트랙터는 80 PS급 트랙터(LUXEN800, KM, Korea)이며, 농작업은 연간 포장작업비율이 가장 높은 로타리작업을 선정하였다. 작업기는 로타베이터(그린맥스, NG195, Korea)을 사용하였으며, 로타리작업 시 견인력 데이터를 측정하기 위하여 로드셀을 이용한 육분력계 계측시스템을 제작하였다. 각 차축에 기어와 근접센서를 부착하고, 단위시간당 기어의 톱니수를 측정하여 차축의 회전속도를 측정하였으며, 30 m 구간을 직선 주행하기 위한 바퀴회전수와 비교하여 슬립율은 분석하였다. 포장시험은 김제시 새만금지구 국립식량과학원 소재의 포장에서 수행하였으며, 작업속도는 주행속도 L2단(2 km/h)에서 PTO단수 2단(750rpm)으로 설정하였다. 경심깊이 15 cm 조건에서 로타리작업을 직선 주행하여 30 m씩 10반복 수행하였으며, 포장시험지의 토양환경은 포장 내 임의의 12구간을 선정하여 토양 수분함량과 원추관입지수(Cone Index, CI)를 측정하였다. 토양환경 분석결과 토성은 Loamy sand(양질사토), 수분함량은 27.2~35.8%의 범위로 나타났으며, 원추관입지수는 깊이 1 cm에서 20 cm까지 5 cm단위로 측정하였을 때 약 291.4~3112.6 kPa로 측정되었다. 트랙터 견인력은 약 70~200 N 범위로 로타리작업 시작 후 작업기 견인을 위하여 견인력 증가하는 것을 볼 수 있으며, 전·후륜 좌·우측의 슬립율은 11.78~17.06% 범위로 나타났다.