KR101701006B1 - 고구마 정식기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨 고구마를 묘상에 파종하여 순을 키운 후 이를 채묘하여 트랙터에 견인되는 정식기 위에서 탑승자가 묘를 하나씩 공급하면 무한궤도 타입으로 회전하는 묘 공급기가 두둑 위에 형성된 홈에 묘를 투하하여 심겨지게 되고, 후속하는 구동바퀴와 배토기에 의해 흙이 덮이고 다져지도록 함으로써 고구마 정식의 생력화가 가능하도록 한 것이다. 전방에 트랙터에 의해 견인되는 견인부(110)가 구비되는 프레임(100); 상기 프레임(100)의 전방에 구비되는 두둑 성형용 쟁기(200); 상기 두둑 성형용 쟁기(200)의 후방에 구비되는 토양 절개용 스크레이퍼(300); 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)의 후방에 구비되는 구동바퀴(400); 상기 구동바퀴(400)에 의해 무한궤도식으로 구동되며 고구마 묘를 하나씩 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)에 의해 두둑의 갈라진 틈새로 공급하는 묘 공급기(500); 상기 구동바퀴(400)의 후방에 설치되어 고구마 묘가 심겨진 두둑에 흙을 덮고 다지는 배토기(600); 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300) 상부에 설치되어 고구마 묘가 심겨지는 위치에 물을 주는 급수기(700);를 포함하여 이루어진다.

Description

고구마 정식기 {A Sweet potato planting machine}

본 발명은 고구마 정식기에 관한 것으로, 상세히는 씨 고구마를 묘상에 파종하여 순을 키운 후 이를 채묘하여 트랙터에 견인되는 정식기 위에서 탑승자가 묘를 하나씩 공급하면 무한궤도식으로 회전하는 묘 공급기가 두둑 위에 형성된 홈(골)에 묘를 투하하여 심겨지게 되고, 묘가 심겨진 부위에 적당량의 급수가 이루어지며, 후속하는 구동바퀴와 배토기에 의해 흙이 다시 덮이고 다져지도록 함으로써 고구마 정식의 생력화가 가능하도록 한 것이다.

우리나라 고구마는 전남, 전북, 경기도를 중심으로 대단위 면적으로 재배하고 있으며, 고구마의 역할이 최근에는 건강식품으로 변화되어 가고 있다. 이러한 고구마의 주성분은 수분 약 69%, 탄수화물이 26.4%, 단백질이 1.8%, 지방이 0.6%이고, 프로비타민 A인 카로틴을 많이 함유하고 있으며, 비타민 C 등의 비타민류와 Ca, K 등과 같은 미네랄 성분과 섬유질이 다량 함유되어 있어 노화방지, 시력향상 및 성인병 예방에 효과적이다. 특히 고구마에 많이 들어있는 식물성 섬유는 변비, 비만, 지방간, 대장암 등을 예방하는데 효과가 큰 것으로 알려져 있다. (김학신 외, 2011)

고구마의 주 생산지는 전국 재배면적 대비 전남 21.3%, 경기 20.4%, 전북 14.7%, 충남 11.2% 순이고, 최근에는 인구가 밀집되어 있는 경기지역이 재배면적의 증가와 더불어 대규모 경작이 이루어지고 있다. 2010년 고구마는 19,000ha에서 299,000톤이 생산(1,556kg/10a)되었으며 농업 생산액은 3,045억원, 농가소득은 1,187천원/10a에 이른다. (2011 농수산식품 주요 통계지표, 농림수산식품부)

그러나 농촌의 인력이 부족하고 농업인의 고령화로 노동력 질의 저하뿐만 아니라 노동력이 부족하여 생산비의 상승에 따른 국제 경쟁력의 약화가 우려되는 시점에 있어 고구마 생산 일관 기계화를 위한 재배양식의 표준화가 미흡하고, 인력 의존도가 높은 정식과 수확작업이 전체 노동시간 75시간/10a의 56%인 42시간/10a의 노동투하시간을 요구하고 있다. (2010 농축산물 소득자료집, 농촌진흥청)

이 중 수확작업의 노동투하시간은 약 21.9시간/10a이며, 정식작업이 20.1시간/10a로 노동력 소비가 많다. (김학신 외, 2011)

한편, 고구마 재배에서는 경운 및 정지는 기계화율이 99%로 대부분 기계화가 이루어져 있고, 비닐피복 40%, 전처리 10% 등도 어느 정도 기계화가 되어 있다. 특히, 수확작업은 약 60%가 기계화 개발되어 실용화되어 있기 때문에 노동투하시간은 줄어들고 있지만 상대적으로 정식작업은 아직 실용화 수준으로 기계화된 사례가 없어 많은 노동력이 소요되고 있다.

한국공개특허 제10-2012-0078967호(2012.07.11. 공개) 발명의 명칭: 고구마 종순 심기 장치 한국등록특허 제10-1267794호(2013.05.21. 등록) 발명의 명칭: 고구마 묘순 심기 전용 두둑 성형기에 설치되는 고구마 묘순 심기 장치 한국등록특허 제10-0991512호(2010.10.27. 등록) 발명의 명칭: 농기계용 삽식기 일본특허공개 1994-327309호(1994.11.29. 공개) 발명의 명칭: 식부 디스크를 이용한 묘 이식방법 및 그 장치

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고구마 재배의 생력화를 이루기 위해 두둑을 성형하고, 두둑에 홈을 파서 고구마 묘를 약간 눕힌 상태로 정식한 후, 정식한 위치에 적당량의 급수를 하고, 흙을 덮고 다지는 작업을 일관적으로 수행할 수 있도록 함으로써 인력에 의한 정식이나 종래 묘 이식기에 의한 이식방법에 비해 노동력을 대폭 절감할 수 있으면서도 효과적인 정식이 가능한 고구마 정식기를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전방에 트랙터에 의해 견인되는 견인부가 구비되는 프레임; 상기 프레임의 전방에 구비되는 두둑 성형용 쟁기; 상기 두둑 성형용 쟁기의 후방에 구비되는 토양 절개용 스크레이퍼; 상기 토양 절개용 스크레이퍼의 후방에 구비되는 구동바퀴; 상기 구동바퀴에 의해 무한궤도식으로 구동되며 고구마 묘를 하나씩 상기 토양 절개용 스크레이퍼에 의해 두둑의 갈라진 틈새로 공급하는 묘 공급기 및 상기 구동바퀴의 후방에 설치되어 고구마 묘가 심겨진 두둑에 흙을 덮고 다지는 배토기; 상기 토양 절개용 스크레이퍼 상부에 설치되어 고구마 묘가 심겨지는 위치에 물을 주는 급수기;를 포함하여 이루어지는 고구마 정식기를 제공한다.

바람직하게는, 상기 프레임은 전방의 3점식 견인부가 트랙터에 연결되어 견인되고, 상기 견인부의 후방 상부에 작업자가 탑승하는 좌석이 구비되며, 상기 프레임 후방의 묘 공급기 상부에는 고구마 묘가 적치되는 트레이가 구비된다.

구체적인 실시 예에서, 상기 토양 절개용 스크레이퍼는 상기 두둑 성형용 쟁기에 의해 형성된 두둑의 중심을 지나면서 두둑을 가르면서 절개를 할 수 있도록 보트 형태로 이루어져 있고 내부는 빈 상태로 제작되어 묘 공급기가 두둑 위의 골에 고구마 묘를 공급할 수 있도록 되어 있다.

구체적인 실시 예에서, 상기 구동바퀴는 두둑 위에 닿은 상태로 회전하면서 상기 묘 공급기의 구동을 위한 동력을 발생하여 묘 공급기에 동력을 전달하도록 구성되고, 상기 묘 공급기는 하단의 스프라켓과 상단의 스프라켓 사이에 체인이 연결되고, 이 체인이 일정 간격으로 묘 이송용 홀더가 부착되어 상기 체인이 무한궤도식으로 회전하면서 묘 이송용 홀더에 안치된 고구마 묘를 토양 절개용 스크레이퍼에 의해 형성된 홈에 떨어뜨려 주도록 구성된다.

구체적인 실시 예에서, 상기 배토기는 좌우 1쌍의 디스크형 배토날과, 상기 배토날 후방에 수평으로 설치된 다짐 롤러로 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 의한 고구마 정식기는 트랙터에 견인되면서 쟁기가 두둑을 형성하고, 쟁기 후방의 토양 절개용 스크레이퍼가 두둑 위에 홈을 파면 묘 공급기가 고구마 묘를 하나씩 투입하여 약간 눕힌 상태로 정식이 이루어지게 되며, 여기에 급수가 이루어지고, 구동바퀴에 의해 흙이 다시 덮여지며, 마지막으로 배토기에 의해 흙이 다져지는 과정이 일관적으로 이루어지게 됨으로써 그간 인력에 의한 고구마 묘의 정식이나 종래의 묘 이식기에 의한 이식방법에 비해 노동력을 대폭 절감할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 의한 고구마 정식기의 측면도,
도 2는 본 발명에 의한 고구마 정식기의 정면도로, 프레임과 두둑 성형용 쟁기 부분만을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 의한 고구마 정식기의 배면도로, 두둑 성형용 쟁기 부분을 삭제한 나머지 부분을 도시한 것이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고구마 정식기가 도시되어 있는데, 본 실시 예의 고구마 정식기(1)는 전방에 트랙터에 의해 견인되는 견인부(110)가 구비되는 프레임(100); 상기 프레임(100)의 전방에 구비되는 두둑 성형용 쟁기(200); 상기 두둑 성형용 쟁기(200)의 후방에 구비되는 토양 절개용 스크레이퍼(300); 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)의 후방에 구비되는 구동바퀴(400); 상기 구동바퀴(400)에 의해 무한궤도식으로 구동되며 고구마 묘를 하나씩 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)에 의해 두둑의 갈라진 틈새로 공급하는 묘 공급기(500); 상기 구동바퀴(400)의 후방에 설치되어 고구마 묘가 심겨진 두둑에 흙을 덮고 다지는 배토기(600); 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300) 상부에 설치되어 고구마 묘가 심겨지는 위치에 물을 주는 급수기(700);를 포함하여 이루어져 있다.

상기 프레임(100)은 전방의 3점식 견인부(110)가 트랙터에 연결되어 견인되게 되며, 상기 견인부(110)의 후방 상부에 작업자가 탑승하는 좌석(120)이 구비되어 있고, 상기 프레임(100)의 후방 측 즉, 상기 묘 공급기(500)의 상부에 고구마 묘가 적치되는 트레이(130)가 구비되어 있다.

도면 중 부호 140은 상기 프레임의 좌우 측 하부에 부착되는 보조바퀴이다.

본 실시 예에서는 한 번에 2줄씩을 정식할 수 있는 2조식 정식기를 설명하고 있으나, 본 발명에서는 도면에 도시된 2조식 외에도 1조식에서부터 4조씩에 이르기까지 다양한 형식으로 제작할 수 있음은 물론이다.

상기 두둑 성형용 쟁기(200)는 프레임(100)의 전방 하부에 설치되어 있는데, 좌우 1쌍의 쟁기가 고구마 묘를 심기 위한 두둑을 형성하게 된다.

상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)는 상기 두둑 성형용 쟁기(200)에 의해 형성된 두둑(D)의 중심을 지나면서 두둑을 가르면서 절개를 할 수 있도록 대체로 보트 형태로 이루어져 있고 내부는 비어 있다.

상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)는 두둑을 소정 깊이(약 5~6cm)로 가름으로써 고구마 묘가 심겨질 수 있는 홈을 연속으로 형성하게 된다.

상기 구동바퀴(400)는 두둑 위에 닿은 상태로 회전하면서 상기 묘 공급기(500)의 구동을 위한 동력을 발생하게 되는 것으로, 도시 안 된 구동체인을 통해 묘 공급기(500)의 스프라켓에 동력을 전달하게 된다.

상기 묘 공급기(500)는 상술한 바와 같이 상기 구동바퀴(400)에 의해 구동되도록 되어 있는데, 구동바퀴(400)의 회전력이 도시 안 된 체인을 통해 묘 공급기(500)에 공급되게 되며, 이때 동력 전달용 체인은 변속 및 장력조절이 가능하도록 함으로써 고구마 묘의 재식간격을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 구동바퀴(400)에서 묘 공급기(500)로의 동력전달구조는 도면상으로는 생략되어 있으나, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 당업자가 체인을 이용한 동력전달 및 동력전달과정에서의 변속메커니즘에 대하여는 자전거의 체인 구동장치 등을 비롯한 각종 기계 기구에 사용되고 있음은 물론 이러한 기술은 주지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 도시와 설명은 생략한다.

상기 묘 공급기(500)는 하단의 스프라켓(510)과 상단의 스프라켓(520) 사이에 체인(530)이 연결되어 있고, 이 체인(530)이 일정 간격으로 묘 이송용 홀더(540)가 부착되어 상기 체인(530)이 무한궤도식으로 회전하면서 묘 이송용 홀더(540)에 안치된 고구마 묘(P)를 토양 절개용 스크레이퍼(300)에 의해 형성된 홈에 떨어뜨려주게 된다.

상기 묘 이송용 홀더(540)는 작업자(탑승자)가 고구마 묘(P)를 도 1에 도시된 바와 같이 수평 상태가 되도록 안치하게 되면 두둑을 향하여 하방으로 이송되게 되는데, 하단의 구동 스프라켓(510)을 중심으로 회전하면서 기울어지면서 줄기의 아랫부분이 먼저 지면 즉, 두둑에 파여진 홈에 접하게 되어 소정의 각도로 기울어진 상태로 이식되게 된다.

한편, 상기 묘 이송용 홀더(540)는 그 선단 부분에 고구마 묘(P)의 이송중 미끄러짐을 방지하기 위한 고무 재질 등으로 이루어진 그립(542)이 부착되어 있으며, 이 그립(542)은 지면에서 상단으로 복귀하는 과정에서는 벌어진 상태를 유지하고, 다시 상단에서 지면까지 이송되는 과정에서는 고구마 묘(P)의 변위를 방지하기 위하여 오므라지게 되는데, 이는 프레임(100)에 수직으로 부착된 1쌍의 가이드 플레이트(160) 사이를 지나게 될 때 가이드 스프링(544)이 상기 가이드 플레이트(160)에 접촉하여 눌리면서 상기 그립(542)을 안쪽으로 오므려주도록 되어 있으며, 고구마 묘의 이식이 완료되면 즉, 묘 이송용 홀더(540)가 가이드 플레이트(160)를 벗어나게 되면 상기 가이드 스프링(544) 및 그립(542) 자체의 탄성 복원력에 의해 펼쳐지게 됨으로써 그 위에 다시 고구마 묘(P)를 안치할 수 있게 되는 것이다.

상기한 과정에 의해 토양 절개용 스크레이퍼(300)에 떨어진 고구마 묘(P)는 다시 상기 구동바퀴(400)의 진행에 의해 두둑의 흙이 다시 덮여지게 되면서 정식기의 진행방향에 대하여 전방으로 기울어진 상태로 심겨지게 된다.

상기 배토기(600)는 고구마 묘가 심겨진 두둑 위를 지나면서 두둑을 다시 한 번 모양을 형성하고 다져주게 되는데, 이 배토기(600)는 좌우 1쌍의 디스크형 배토날(610)과, 상기 배토날(610) 후방에 수평으로 설치된 다짐 롤러(620)로 이루어져 있다.

상기 디스크형 배토날(610)과 다짐 롤러(620)는 프레임(100) 후단에 그 설치 높이와 각도를 조절할 수 있도록 부착되어 정식 현장에서 적정하게 조절하여 사용하면 된다.

도면 중 부호 150은 프레임(100)의 후단 좌우 측에 설치되는 보조 다리로, 고구마 정식기를 사용하지 않을 때 바르게 세워놓기 위하여 사용되고, 정식을 위하여 사용 중에는 높게 들어올린 상태를 유지하도록 되어 있다.

한편, 상기 급수기(700)는 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(100)의 상부 측에 설치되는 물통(710), 상기 물통(710)에 일단이 연결된 급수관(720), 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300) 위에 설치되는 급수 노즐(730)을 포함하여 이루어져 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 물통(710) 측에 설치되는 밸브를 조절하여 급수량을 조절하거나, 상기 묘 공급기(500) 측에 묘 공급기(500)의 묘 이송용 홀더(540)가 이송되는 속도에 맞추어 밸브가 개폐되도록 함으로써 고구마 묘가 이식된 부위에만 급수가 이루어지도록 할 수도 있는데, 이는 묘 이송용 홀더(540)의 이송상태를 감지하기 위한 센서를 사용하는 전기적인 제어방식을 사용하거나 단순한 기구적인 제어방식을 사용하여 밸브를 개폐하도록 할 수도 있음은 물론이다.

상술한 바와 같은 급수기(700)의 급수 제어 메커니즘은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 당업자에 의해 주지하는 바이므로 이에 대한 구체적인 설명이나 도시는 생략하기로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 트랙터에 견인되면서 1차로 두둑 성형용 쟁기가 두둑을 형성하고, 2차로는 두둑 성형용 쟁기 후방의 토양 절개용 스크레이퍼가 두둑 위에 홈을 파게 되며, 3차로 묘 공급기가 고구마 묘를 하나씩 투입하여 약간 눕힌 상태로 정식이 이루어지게 되고, 4차로 급수기에서 급수가 이루어지며, 5차로 구동바퀴에 의해 흙이 다시 덮여지고, 마지막으로 배토기에 의해 흙이 다져지는 과정이 일관적으로 이루어지게 됨으로써 그간 인력에 의한 고구마 묘의 정식이나 종래의 묘 이식기에 의한 이식방법에 비해 상대적으로 노동력을 대폭 절감할 수 있는 것이다.

1 : 고구마 정식기
100 : 프레임
110 : 견인부
120 : 좌석
130 : 트레이
140 : 보조 바퀴
150 : 보조 다리
160 : 가이드 플레이트
200 : 두둑 성형용 쟁기
300 : 토양 절개용 스크레이퍼
400 : 구동바퀴
500 : 묘 공급기
510 : 스프라켓(하단)
520 : 스프라켓(상단)
530 : 체인
540 : 묘 이송용 홀더
542 : 그립
544 : 가이드 스프링
600 : 배토기
610 : 배토날
620 : 다짐 롤러
700 : 급수기
710 : 물통
720 : 급수관
730 : 급수 노즐

Claims (8)

1. 전방에 트랙터에 의해 견인되는 견인부(110)가 구비되는 프레임(100), 상기 프레임(100)의 전방에 구비되는 두둑 성형용 쟁기(200), 상기 두둑 성형용 쟁기(200)의 후방에 구비되는 토양 절개용 스크레이퍼(300),상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)의 후방에 구비되는 구동바퀴(400), 상기 구동바퀴(400)에 의해 무한궤도식으로 구동되며 고구마 묘를 하나씩 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300)에 의해 두둑의 갈라진 틈새로 공급하는 묘 공급기(500), 상기 구동바퀴(400)의 후방에 설치되어 고구마 묘가 심겨진 두둑에 흙을 덮고 다지는 배토기(600), 상기 토양 절개용 스크레이퍼(300) 상부에 설치되어 고구마 묘가 심겨지는 위치에 물을 주는 급수기(700)를 포함하여 이루어지는 고구마 정식기로;
   상기 프레임(100)은 전방의 3점식 견인부(110)가 트랙터에 연결되어 견인되고, 상기 견인부(110)의 후방 상부에 작업자가 탑승하는 좌석(120)이 구비되며, 상기 프레임(100) 후방의 묘 공급기(500)의 상부에는 고구마 묘가 적치되는 트레이(130)가 구비되고,
   상기 묘 공급기(500)는 하단의 스프라켓(510)과 상단의 스프라켓(520) 사이에 체인(530)이 연결되고, 이 체인(530)이 일정 간격으로 묘 이송용 홀더(540)가 부착되어 상기 체인(530)이 무한궤도식으로 회전하면서 묘 이송용 홀더(540)에 안치된 고구마 묘(P)를 토양 절개용 스크레이퍼(300)에 의해 형성된 홈에 떨어뜨려 주며,
   상기 묘 이송용 홀더(540)는 그 선단 부분에 고구마 묘(P)의 이송중 미끄러짐을 방지하기 위한 그립(542)이 부착되고, 상기 그립(542)은 지면에서 상단으로 복귀하는 과정에서는 벌어진 상태를 유지하며, 다시 상단에서 지면까지 이송되는 과정에서는 고구마 묘(P)의 변위를 방지하기 위하여 오므라지도록 상기 프레임(100)에 수직으로 부착된 1쌍의 가이드 플레이트(160) 사이를 지나게 될 때 가이드 스프링(544)이 상기 가이드 플레이트(160)에 접촉하여 눌리면서 상기 그립(542)을 안쪽으로 오므려주고, 고구마 묘의 이식이 완료되면 묘 이송용 홀더(540)가 가이드 플레이트(160)를 벗어나게 되면서 상기 가이드 스프링(544) 및 그립(542) 자체의 탄성 복원력에 의해 펼쳐지도록 된 것을 특징으로 하는 고구마 정식기.
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