원예연 시리즈(유인호 시설원예시험장 농업연구사-261)
2006-09-26 원예산업신문
■ 딸기재배를 손쉽게 할 수 있는 양액재배벤치 개발 ■우리나라 딸기 시설재배면적은 ’02년 7,451ha를 정점으로 점차 감소하는 추세에 있는데, 생산자의 노령화도 한 요인이지만 무엇보다도 딸기재배는 장기간 악성노동을 요하기 때문에 노동력 확보가 어려운 것이 가장 큰 감소 요인이다. 기존의 토양재배는 대부분 쪼그리고 앉은 상태로 작업이 이루어지기 때문에 작업자세 불량으로 인한 작업 피로도가 매우 크고 심하면 관절이나 허리 등에 병을 유발할 수 있어 작업자세를 개선할 수 있는 재배벤치가 필요하다. 일부 농가에서 작업자세 개선을 위해 임의로 고안한 벤치를 이용하고 있으나 설치가 불편하고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 따라서 농가에서 설치하기 간편하고 제작비용이 저렴한 딸기 벤치의 개발이 시급한 실정이다.이 연구에서는 딸기 재배에서 이루어지는 작업자세를 분석하여 작업에 가장 효율적인 높이를 결정하고 구조해석을 통해 벤치의 안전성을 확보할 수 있는 소요 파이프의 규격 및 다리 간격을 결정함으로써 경제적이면서 작업효율이 높은 양액재배벤치를 설계하였다.▲효율적인 작업 높이 결정딸기 재배시 큰 비중을 차지하는 수확시의 작업 자세 평가를 통해 효율적인 작업 높이를 결정했다. 작업자세가 근골격계에 주는 부하를 평가하기 위한 방법들이 다양하게 개발되어 있으나, 이 연구에서는 RULA(Rapid Upper Limb Assessment) 기법을 사용하였다.이 기법은 1993년 영국의 노팅햄대학에서 개발된 자세 분류 체계로서 목, 어깨, 팔목, 손목, 몸통 등의 꺾이는 각도를 종합 분석하여 작업자세에 따른 작업부하를 빠르게 평가하는 방법이다. RULA 평가 점수로 작업 환경의 좋고 나쁨을 평가하는데, 1~2점은 우수한 작업환경, 3~4점은 양호한 작업환경, 5~6점은 빠른 개선이 필요한 작업환경, 7점은 즉각적인 개선이 필요한 작업환경으로 구분한다.수확, 잎 따기 등의 작업은 주로 여성들이 하고 있는 점을 감안하여 우리나라 40~59세 여성의 평균 신체치수(신장 155.4cm, 팔꿈치 높이 96.2cm)를 기준으로 작업자세를 평가하였다. 작업 비중이 높은 수확시의 작업자세를 분석한 결과, 벤치높이 100cm, 110cm에서의 RULA 평가점수가 3점으로 같았지만 적엽 등의 작업에는 110cm가 불편한 것으로 나타나 양액재배벤치의 높이는 100cm로 결정하였다. 작업자의 신장에 따른 효율적인 작업 높이는 표 1과 같다.▲양액재배벤치의 구조와 특징개발된 양액재배벤치의 형태는 구조해석 프로그램(SAP2000)을 이용하여 구조해석을 실시한 후 해석 결과와 부재의 허용응력 및 처짐량을 고려하여 벤치의 구조안전성을 확보할 수 있는 소요 파이프의 규격과 다리 간격을 결정하였다.모주 및 육묘배지로 팽연화왕겨, 피트모스, 펄라이트 등의 인공상토를 이용하는 것을 전제로 하여 최대허용하중은 1m당 모주베드 32kg으로 하였으며, 파이프의 탄성계수는 1.72×106kgf/cm2, 허용휨응력은 1,600kgf/cm2, 허용처짐량은 다리간격의 1/200로 하였다. 이상의 조건을 기준으로 하여 벤치의 안전성을 확보할 수 있는 설치 규격을 설정하였다.각 형태별 특징을 살펴보면, A형은 별도의 고정구 없이 파이프 절곡만으로 벤치 다리 제작이 가능해 시공이 편리하며, B형은 벤치 제작시 U고정구를 이용하여 파이프를 고정하는 작업이 필요해 시공이 다소 불편하지만 값싼 천막지를 재배베드로 이용할 수 있는 특징을 갖고 있다. 농가에서 직접 설치하는데 소요되는 비용은 아래 표와 같다.▲벤치재배시 노력 절감 효과개발된 벤치를 이용하여 재배한 결과, 기존 토양재배에서의 불량한 작업자세를 개선함으로써 노동 강도를 50%, 수확시간을 25% 경감시킬 수 있었다. 따라서 새로 개발된 양액재배벤치가 농가에 보급되면 작업환경 개선에 크게 기여할 것으로 생각된다.
