| 초록 |
핵심기술 자계기반기술을 활용한 유리온실등과 같은 작업환경에서 다양한 작업을 수행할 수 있는 기능을 가진 무인전기작업차 최종목표 ◦다기능 농업용전기작업차 생산 ◦자계기반의 무인주행이 가능한 운반차량 생산 ◦ 시장을 선도할 수 있는 기업으로 성장 ◦사업완료 후 5년이내에 4,000대 생산을 목표 개발내용 및 결과 ◦ 다기능 농업용 전기작업차 플랫폼 개발 - 유리온실에서 사용 가능하도록 10인치 타이어와 레일 휠이 장착된 유리온실용 다기능 농업용 전기작업차 개발 - 일반 하우스나 비포장 농경지에서 사용이 가능하도록 13인치 타이어를 장착한 농업용 전기작업차 개발 - 농경지에 따라 타이어를 교체하여 사용할 수 있는 공용 샤시플랫폼을 개발 - 하나의 플랫폼을 통하여 다양하게 적용이 가능한 장점을 가짐 - 공용부품을 사용함으로써 추후 a/s비용 및 생산단가 절감 - 전기작업차 플랫폼에 Cargo box, Lift, Spray 와 같은 기능을 교체 하여 사용이 가능한 다기능 농업용 전기작업차 플랫폼 개발 ◦ Cargo, Lift, Spray 장치 개발 - 개발된 농업용 전기작업차 플랫폼에 적용이 가능한 Cargo Box 개발 - 유리온실 및 비닐하우스 등에서 수확물 운송 용도로 사용가능 하며, 전면, 좌, 우 측면이 개방 되어 적재가 용이하도록 개발 - 플랫폼에 적용이 가능한 Lift 장치 개발 - 작물 수확 및 시설원예의 유지보수용으로 사용이 가능 - 개발된 농업용 전기작업차 플랫폼에 적용이 가능한 Spray 장치 개발 - 시설원예의 빈번한 농약 및 영양제의 방제로 인해 발생하는 노동력 절감과 작업자의 안전성 확보를 위해 Spray 장치 개발 ◦ 무인주행을 위한 자계안내도로 설계 및 개발 - Magnet 별 자계 해석 및 분석 - 시설원예 환경변화에 따른 자계 분포 분석 - 자계 안내 시스템 설계 및 자계 안내도로 설계 ◦ 자계도로 인식을 위한 자계 안내센서 설계 및 개발 - 높이 15cm 이내에서 정밀도 0.5cm급 자계위치인식센서 개발 ◦ 차량관제 제어시스템 설계 및 개발 - 자계센서의 센서 변화에 따른 조향 제어시스템 설계 및 개발 - 차량관제 제어시스템 설계 및 개발 - 인버터 제어를 위한 통신시스템 설계 및 개발 - PI제어 기반의 사용자 편리성 제어시스템 구축 기술개발 배경 ◦ 국내 시설원예는 유리온실과 비닐온실로 나눌 수 있으며 유리온실(배지재배)의 경우 정형화된 형태로 좋은 시설을 갖추고 있지만 비닐온실(토경재배)은 환경이 매우 열악함. ◦ 따라서, 유리온실과 비닐온실에서 병행 사용이 가능하고, 전기작업차에 장비 탈부착이 가능하며, 자계기반으로 관리비용이 적고 유지보수가 편리한 제품의 필요성. ◦ (사업화의 필요성)시설원예산업은 6차산업으로 ICT기술을 기반으로 한 과학화와 첨단산업화를 위해 국가적인 차원에서 지원을 하고 있는 산업임. ◦ 그러나 농촌의 고령화와 열악한 작업환경으로 인해 시설원예내에서 작업 효율이 저하되고 방제작업으로 인한 농약 중독사고 등이 발생함. ◦ 따라서 무인화기술이 적용된 전기구동 차량을 개발하여 사업화함으로써 시설원예산업의 경쟁력을 높일 수 있고 농가 소득에 기여가 가능하며 6차산업의 발전도 가능함. ◦ 사업화 성공 시 시설원예산업 및 ㈜화인특장에 아래와 같은 경제적 파급효과가 있을 것으로 예상됨. ◦ 고령화 노동력감소로 인해 인건비 비중이 높아지면서 농업 경쟁력이 약화되었으나 최근에는 ICT, Smart Farm과 같은 현대화 첨단화 기술을 통해 이를 극복하고자 노력하고 있음. ◦따라서, 전방으로는 시설원예산업의 생산액 및 소득증대가 가능하고, 후방으로는 시설원예 기자재, 농기계, ICT산업에 이르기까지 산업적 파급효과가 클 것으로 예상하고 있음. ◦자계기반 무인주행시스템은 아래 그림에서 보는 바와 같이 순수 자석에서 발생하는 자계만을 이용하기 때문에 유지보수 및 운용비용이 저렴하고 중간에 선이 단락 되더라도 자계를 유지하면서 발생하고 있기 때문에 선로의 유지 보수가 용이한 장점이 있음. 핵심개발 기술의 의의 ◦무인전기작업차 상용화 기술 개발 ◦무인전기작업차 Chassis Platform 설계 및 개발 ◦장치 탈부착이 가능한 구조 설계 및 개발 ◦양산을 위한 무인전기작업차 양산 Zig 개발 ◦무인주행을 위한 자계안내도로 설계 및 개발 ◦자계도로 인식을 위한 자계안내센서 설계 및 개발 ◦Cargo(수송), Lift(수확), Spray(방제) 장치설계 및 개발 ◦차량제어시스템 설계 및 개발 ◦무인전기작업차 Chassis Platform 설계 및 개발 - 유리온실(배지재배), 비닐온실(토경재재)에서 동시에 사용이 가능한 형태의 차량 Chassis Platform개발 - 차량 중요부품설계(구동, 조향, 유압) 및 개발 ◦장치 탈부착이 가능한 구조 설계 및 개발 - 전기작업차에 탈부착이 용이한 구조의 Rail 설계 및 개발 - 전복 시 안전장치 설계 및 개발 ◦양산을 위한 무인전기작업차 양산 Zig 개발 - 공정별 자동차 조립라인설계 - 샤시 및 프레임 조립을 위한 용접지그 설계 및 개발 ◦무인주행을 위한 자계안내도로 설계 및 개발 - 자계해석 및 분석 ◦ Magnet 종류별 자계분포분석을 위한 시스템개발 - Magnet별 자계분포분석 및 자계안내선 설계 및 개발 - 온실 환경에 따른 자계분석 ◦ 자계도로 인식을 위한 자계안내센서 설계 및 개발 자석과 센서의위치 - 및 높이에 따른 자계분포분석 (최대 20cm) - 자계분포에 따른 검출 가능한 센서 선정 - 홀센서, 자기저항센서을 이용 정밀도(500mG)이상 측정이 가능하도록 설계 - 지자계의 영향을 받지 않도록 설계 - 센서 배열형으로 위치인식이 가능하도록 설계 - 자석의 극성에 관계없이 위치인식이 가능하도록 설계 - 노이즈에 강인한 자계 위치센서 회로 개발 - 외부의 외란(모터의 전자계)에 영향을 받지 않도록 설계 및 개발 - 자계위치인식센서 개발 - 방수 가능한 외형 타입 설계 및 개발 - 차량에 장착이 용이한 소형으로 설계 및 개발 - 높이 조절이 가능한 구조 설계 및 개발 적용 분야 비닐하우스와 같은 토경 재배를 ◦ 하는 농장과 유리온실과 같은 수경재배를 주로 하는 농장에 보급되어 노동력절감효과와 생상성 증대 효과를 기대 할 수 있다. ◦ 대형 유리온실의 자동화 (출처 : 최종보고서 초록 8p) |
