2023 산학협력 EXPO

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2023 산학협력 EXPO

캡스톤 디자인 경진대회
씨감자의 눈을 고려한 자동 절단 장치
전남대학교

눈을 감자

#3단계 산학연협력 선도(전문)대학 육성 사업(LINC 3.0) #일반대

우리 팀을 소개합니다.

보다 쉬운 감자 공정이 이루어지기 위해, 전남대학교 지역바이오시스템공학과 생물산업기계공학전공 학생 둘이 모였습니다.

캡스톤디자인 이렇게 시작되었어요.

감자 소비량 증가로 인한 파종 작업 기계화의 필요성 증대
현재 우리나라는 식생활 서구화로 인해 감자의 소비량이 증가하고 있지만, 고령화로 인한 농업인 수 감소와 60세 이상 농업인 비율의 증가로 인해 농업 노동력의 양적•질적 감소에 따라 감자 재배면적과 자급률이 감소하여 소비량을 수입에 의존하고 있습니다.

특히 감자 재배 작업 단계 중 파종 단계에서는 까다로운 조건 때문에 인력이 직접 전달하기 때문에, 감자 파종 작업을 부분적으로 기계화하기 위해 씨감자의 눈 위치와 개수를 고려한 자동 절단 장치를 개발하고자 했습니다.

어떻게 문제를 해결할 수 있을까요?

기존 제품의 문제점 및 해결방안
농업 노동력 부족으로 인해 감자 재배면적이 감소하고 있고, 특히 인력에 의존하고 있는 파종 단계에서의 기계화가 필요하게 되었습니다. 따라서, 씨감자를 고려한 자동 절단 장치를 개발하여 파종 작업의 기계화율을 높여 농업에서의 노동력을 대체하고 감자 생산량의 안정적 확보에 기여하고자 합니다.

저희는 이렇게 문제를 해결했어요.

활용방안 / 수익성 분석
작업자 1명이 동시에 2~3개의 장치를 이용할 수 있으므로 인력이 직접 절단하는 관행방식을 대체하여 노동력과 인건비를 절감할 수 있습니다. 농업 기술 관련 기관이나 종묘 업체 등에 기술을 대여하거나 양도할 수 있으며 농업 기술 진흥원에 농업기계로 등록하여 각 지자체의 농업 기술센터에 입고할 수 있고 농민들이 직접 장치 구매 시 50%의 국비 지원이 가능하므로 실용성 극대화가 예상됩니다.

기대효과
부품들을 더 높은 성능을 가진 부품으로 교체하고 데이터 이미지를 추가하면 눈 인식 정확도 증가로 인해 절단 성공률 또한 증가하여 인력파종 이상으로 감자 생산량을 얻을 수 있을 것으로 예상됩니다.

또한, 추가 연구를 통해 씨감자를 장치에 올려놓는 과정과 절단 후 성공 여부에 따라 분류하는 과정을 자동화한다면 무인 전체 자동화가 가능하므로 그 기대효과는 더욱 크다고 할 수 있습니다.

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