3.2 경운작업기계
3.2.1 경운의 목적과 분류
○ 경운: 정지, 중경 제초작업과 함께, 파종 또는 이식 작업을 순조롭게 하 고, 발아를 확실하게 하며, 뿌리의 호흡 및 영양흡수를 좋게 할 수 있는 토양환경을 만들어 주기 위하여 토양에 기계적 조작을 가하는 것
○ 경운의 목적을 좀 더 구체적으로...
- 뿌리 내릴 자리와 파종할 자리에 알맞은 흙의 구조를 마련해 준다 - 반전경운으로 표토의 작물 잔유물을 잘 매몰시켜, 유기물 부식과 단립
화를 촉진시켜 지력을 높이고, 지표의 잔유물에 붙어 월동하는 병균과 해충을 죽인다
- 경사지에서 등고선 경운, 골 만들기 등으로 토양침식을 줄일 수 있다 - 작물의 재식, 관개, 배수, 수확작업 등에 알맞은 토양표면을 조성한다 - 비료, 살충제, 토양개량제 등과 흙이 잘 섞일 수 있게 한다
○ 경운 작업 목적에 따른 분류
- 경기작업：쟁기 또는 플라우를 사용하여 굳어진 흙을 반전, 절삭하여 큰 덩어리로 파쇄하는 작업. 1차경운. 쟁기, 플라우
- 쇄토작업：1차경으로 경기된 흙을 다시 작은 알갱이로 파쇄하는 작업.
2차경운. 로터리, 해로우
- 구동경운작업：1차경과 2차경을 동시에 실시하는 작업. 로터리경운기 - 심토파쇄작업：굳어진 심토를 파쇄하는 작업. 심토파쇄기
3.2.2 몰드보드플라우
○ 트랙터 등으로 견인되면서 흙을 절삭, 반전, 파쇄하는 경운용 작업기
○ 심경성․반전성․안정성은 우수하지만 견인저항이 큰 편
○ 역토: 플라우에 의하여 절삭․반전된 흙 역조: 띠 모양의 연속된 역토
역구: 역조가 떨어져 나간 골
역벽: 역구 때문에 형성된 미경지 쪽의 수직면 경심: 역구의 깊이
경폭: 역구의 나비
* 역조의 형태는 흙의 성질과 쟁기의 종류에 따라 달라짐
(1) 몰드보드플라우의 구조와 작용
○ 작업부+보조부
- 작업부: 이체, 코울터, 앞쟁기 등
- 보조부: 프레임, 견인장착장치, 차륜조절장치, 동력취출장치, 유압장치 등
(2) 이체
○ 흙을 직접 절단, 파쇄, 반전시키는 작업부. 보습(share), 지측판(landside), 몰드보드 등으로 구성 --> 이체의 3요소
○ 보습: 흙을 수평으로 절단, 절단된 흙덩어리를 몰드보드까지 끌어올리는 작용을 함. 토양 및 경운조건에 따라 여러 가지 형태가 사용
○ 몰드보드: 보습과 연결되어 있는 부분으로서 보습으로부터 역토를 받아 반전, 파쇄, 던짐작용을 함. 몰드보드 형상에 따라 쇄토, 반전 등의 성능 이 변하며, 또 흙의 종류와도 밀접한 관계가 있음
○ 지측판: 이체 바닥에 있는 긴 강철판으로 경심과 경폭의 안정과 진행방 향을 유지시켜 주는 작용을 함
- 흡인: 지측판 하부와 측면에 있는 약간의 간극 (수직흡인, 수평흡인) - 수직흡인: 날 끝이 흙 속에 잘 들어가게 하고 경심을 안정시켜 줌
- 수평흡인: 진행방향을 일정하게 유지시켜 줌
* 흡인이 있음으로써 플라우와 흙의 접촉이 보습과 바닥쇠의 뒷굽에 국한 되고, 마찰손실을 감소시키는 효과가 있음. 보통 4~12 mm
○ 이체의 성능을 결정하는 중요한 인자: 절단각, 경기각, 반전각 - 절단각: 보습의 날과 진행방향이 이루는 각
- 경기각: 보습 표면의 경사도
- 반전각: 경심의 85%에 상당하는 수평이 몰드보드의 표면을 자르는 선과 진행방향이 이루는 각
(3) 코울터
○ 플라우의 약간 앞쪽에 장착된 것으로서 흙을 미리 수직으로 절단하여 보습의 절삭작용을 도와주고, 역조와 역벽을 가지런히 해 주는 플라우의 보조장치
(4) 앞쟁기
○ 이체의 앞쪽에 별도로 설치된 작은 이체로서 이것으로 미리 표토를 얕 게 갈아 잡초나 표면의 피복물은 역구속으로 반전시켜 그 뒤의 이체가 만드는 역조가 잡초 등을 완전히 매몰시키도록 하는 작용을 함
(5) 플라우 경운저항
○ 보습 및 코울터의 역토절단저항, 몰드보드 위에서의 역토의 가속력, 역 토의 전단 및 비틀림에 의한 변형저항, 몰드보드와 역토 사이의 마찰저 항, 지측판이 측면 및 밑바닥의 흙과 이루는 마찰저항, 지지륜의 운동저 항 등
- 견인력(pull)：동력원에서 작업기에 작용하는 총 합력으로서, 이 견인력 은 수평면과 어떤 각도를 이루며 작용
- 수평견인력(draft)：견인력의 수평분력 중 운동방향선에 평행한 힘 - 비저항(specific draft)：수평견인저항을 경운단면적으로 나눈 값(N/㎠)
* 비저항에 영향을 끼치는 인자: 토양의 종류와 상태, 경속, 경심, 경폭, 플라우 이체형태, 플라우 조절상태 등
(6) 견인 및 장착 방법
3.2.3 쟁기
○ 동양에서 발달
○ 이체: 보습, 볏, 바닥쇠 등으로 구성
○ 보습: 흙을 절삭한 다음 볏으로 밀어올려 보내는 부분으로서 기본 형태 가 3각형인 것이 플라우의 보습과 다름
3.2.4 원판플라우
○ 구르는 이체를 사용함으로써 마찰을 줄이려는 노력에서부터 개발
○ 보습이나 바닥쇠가 없으며, 접시모양 오목형 구면 일부로 작업
○ 원판플라우의 크기는 원판의 지름과 수로 나타냄 - 원판 지름: 보통 50.8~98.5 mm
- 원판 두께: 소형이 4.8 mm, 대형이 9.5 mm 정도
○ 제대로 성능을 나타내려면, 원판을 올바르게 설치하여야 함 - 원판각: 원판륜(圓板輪)이 진행방향과 이루는 각, 42~45°
- 경사각: 원판이 수직방향과 이루는 각, 15~25°
- 해로우플라우: 경사각을 0으로 설치하고, 1개의 축에 여러 개의 원판이 고정된 것, 밭의 경기작업에 흔히 사용
- 원판각이 클수록 경폭이 커지는 반면, 원판의 회전은 감소
- 몰드보드플라우는 땅 속으로의 침입이 흡인에 의해, 원판플라우는 그 무게와 경사각 때문에 원판이 땅 속으로 파고 들어감
○ 원판플라우의 특징
- 몰드보드플라우가 쉽게 땅 속으로 침입할 수 없는 마르고 단단한 땅에 서도 경기작업이 가능
- 나무 뿌리나 돌멩이에 부딪혀도 파손될 위험성이 적고, 특히 개간지와 같이 나무 뿌리가 남아 있는 경지의 경기작업에 적합
- 원판의 각도를 적절히 조절함으로써 여러 가지 토양조건에서도 작업이 가능하고, 특히 스크레이퍼에 의하여 흙의 부착을 방지해 주며, 점착성 이 강한 토양에서도 경기작업이 가능
- 깊게 작업이 가능
3.2.5 심토플라우
○ 심토가 단단하면 작물의 생육에 장해를 초래 - 보통형 심토플라우 (a), 창형 심토플라우 (b) - 측경형 심토플라우 (c, d)
○ 심토파쇄기: 표토를 경운하지 않은 채 심토 또는 경반을 직접 파쇄
3.2.6 로터리경운기
○ 동력경운기 또는 트랙터의 엔진에서 구동력을 얻어 회전운동을 하면서 경운․쇄토하는 작업기
○ 수평으로 된 로터리축에 여러 개의 경운날을 부착하여 그 축에 전달되 는 구동력으로 경운날을 회전시킴으로써 흙을 절단․파쇄
○ 엔진의 구동력이 흙에 직접 전달되므로 동력의 손실이 적고 포장의 흙 다짐을 줄일 수 있음. 쇄토성능이 우수함
* 과도한 쇄토작업으로 흙이 단립화되기 쉽고, 반전이 나빠 잡초가 많은 토양의 경우에는 소요 동력이 크며, 얕은 깊이로 경운되기 쉬운 단점 (1) 경운날의 종류와 특성
○ 작두형 날, L자형 날 및 보통형 날이 많이 사용
(2) 경운날의 운동
○ 비 회전력 (specific torque): 단위면적을 경운하는 데 소요되는 경운폭의 평균 회전력
Kt = T/(bh)
3.2.7 경운작업체계
○ 경운작업에는 많은 에너지가 소모되므로 최소의 에너지 소비로 필요한 정도의 경운작업을 하는 것이 바람직
* 생산성 및 작업효율 + 친환경성 + 에너지 소모율
- 작물이 자랄 곳만을 경운하거나 또는 부분경운 --> 기계적 에너지 감소 - 무거운 기계의 통과횟수를 줄임으로써 토양다짐을 감소시켜 토양수분의
보존이나 토양유실을 감소
---> 최소경운: 최소의 에너지와 적은 비용으로 경운하는 것
(3) 정밀경운 (precision tillage 또는 variable depth tillage)
○ 토양다짐상태를 미리 조사하거나, 실시간으로 조사하면서 경운위치와 깊이를 결정
○ 다짐을 미리 조사하는 경우, 경운추천지도(tillage recommendation map), GPS 수신기, 깊이제어장치가 기존 경운작업기에 추가로 필요함
3.3 정지작업기계
○ 쇄토기, 균평기, 진압기, 두둑 및 고랑 만드는 기계 등
3.3.1 쇄토기 (1) 견인식 쇄토기 1) 원판해로우
○ 접시모양의 구면형 원판을 1개의 연결축에 5~10장을 매달고, 이것을 2개 또는 4개씩 하나의 묶음으로 연결하여 견인
○ 원판: 연속형, 노치형 원판의 지름: 보통 40~60 cm
2) 스파이크해로우
○ 뿔처럼 생긴 긴 이빨(치간)을 4~6 cm 간격으로 크로스바에 수직으로 고정
○ 섹션: 여러 개 크로스바가 틀을 형성한 것 (보통 25-35개 치간)
○ 스파이크해로우의 규격: 치간의 수 × 섹션의 수로 나타냄
3) 스프링해로우
○ 흙과 접촉하여 작업하는 치간을 스프링강을 사용하여 활모양으로 구부 려 크로스바에 연결시킨 것
○ 탄성 때문에 돌과 같은 장애물을 만나면 크게 변형된 다음에 원상태로 복귀하는 과정에서 얻는 순간적인 충격력이 쇄토에 크게 기여
○ 자갈이나 뿌리가 많은 경지 또는 굳은 흙의 쇄토작업에 알맞고, 서양에 서의 전작용으로 많이 사용
4) 롤러해로우와 롤러진압기
○ 앞 열과 뒤 열에 롤러, 그 사이에 1열 이상의 스프링 치간이부착
○ 토양 표면을 다져 토양유실 방지, 표면 수분 보호, 종자 발아 용이
(2) 구동식 쇄토기
○ 쇄토기에 엔진의 구동력이 직접 전달되어 작업이 이루어지는 기계
○ 3~6 PS의 엔진을 탑재한 소형 동력경운기로서 바퀴 대신 쇄토작업기인 로터를 차축에 장착하여 주행과 동시에 작업
3.3.2 균평용해로우
3.3.3 파종, 이식, 토양준비작업
○ 견인형 작업기들을 조합하여 파종베드를 원하는 형태로 준비 - 절단바가 달린 첫 번째 롤러로 분쇄하면서 표토 절단칼로 균평 - 절단바가 장착되어 중경 실시, 표토 분쇄
- 2차 분쇄와 균평 실시하고 롤러로 다져줌
○ 감자 등 이식을 위한 두둑 성형시, 분쇄와 2차 경운 동시에 실시
○ 리스터(lister): 두둑을 만드는 데 사용되는 기계
○ 트렌처(trencher): 고랑을 만드는 데 사용되는 기계
3.3.4 롤러
○ 흙을 재차 다져주는 동시에 토양과 종자가 잘 접촉하도록 함
3.4 중경제초기계
3.4.1 중경작업의 특성과 중경작업기 분류
○ 중경(cultivation): 작물 생장조건 개선을 위하여 실시되는 작물 및 포장 관리작업으로 토양상태 개선, 수분 유지, 잡초 제거 등이 목적
○ 중경, 제초, 배토작업을 포괄적으로 의미, 생육과정에서 보통 2~3회 실시 - 중경작업：이랑 및 작물 포기 사이 경운, 쇄토로 토양 통기성 및
투수성 촉진, 잡초 발생 억제 - 제초작업：보통 중경작업과 함께 수행
- 배토작업：작물의 줄기 밑 부분에 흙을 돋우어 주는 작업, 뿌리 지지력 강화, 도복 방지, 이랑잡초 제거효과
3.4.2 중경제초기계 작업날
○ 제초날(cultivator sweep): 잡초뿌리 절단을 위하여 표토를 얇게 경운
○ 중경날: 표토층 아래 토양경운에 사용
○ 배토날: 날끝, 분토판, 배토판으로 구성
날끝으로 흙을 절삭․파쇄, 분토판에 의하여 흙덩어리를 파쇄하여 양분, 배토판에 의해 모가 있는 곳에 흙이 쌓이게 됨
3.4.3 컬티베이터 종류
○ 종류: 롤링(rolling) 컬티베이터, 로터리(rotary) 컬티베이터
○ 컬티베이터 갱: 다수의 컬티베이터 날, 생크, 프레임, 경심유지용 안내 바퀴로 구성된 작업기
3.4.4 솎음기계 (thinning)
○ 조파작물 재식밀도 조절, 개체 생육 촉진 및 품질 향상을 위한 것
