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트랙터
트랙터(tractor)는 높은 토크(torque)를 천천히 전달할 목적으로 설계된 차량이다. 트랙터의 목적은 농업, 건설, 공항, 트레일러, 기계, 항공기 등을 끄는 데 사용된다.[1]
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개요[편집]
트랙터는 강력한 원동기를 갖춘 작업용 자동차로, 무거운 짐이나 농기계를 끄는 특수 자동차이다. 대한민국에서는 농업용이나 토목건설용 차로 알려졌지만, 정확히는 견인차의 총칭이다. 150마력까지의 대형 트랙터도 널리 이용되고 있으며 가든 트랙터, 핸드 트랙터 등으로 불리는 소형의 것도 보급되었다. 트랙터는 최초에 미국에서 농경용으로 발달하였으며, 오늘날에도 농작업에 쓰이고 있다.[2]
역사[편집]
1904년 벤자민 홀트(Benjamin Holt)가 바퀴 대신 트랙을 장착한 최초의 트랙터를 개발하였다. 트랙터의 등장 이전, 농업은 인력과 축력에 의해 활용해 왔고, 트랙터의 등장으로 농산업은 크게 변화했다. 경운 작업은 소나 말에 의존하고 있었기 때문에, 가축의 보살핌도 농가에 포함된 일이었고, 트랙터는 가축 돌보는 일로부터 해방과 동시에 농업의 기계화를 추진했다. 농업의 기계화는 농업 발전과 식량 자급자족 달성에 큰 역할을 했으며, 특히 농업 기계 산업은 변화하는 농법과 다양한 분야에 개발 공급하고 발전해가며 인류 식량안보의 필수 산업이 됐다. 더불어, 공업 분야도 발전함으로써 군사 무기의 개발도 진행되었다. 군사용으로 이용하려는 시도는 1907년에 처음 이뤄졌다. 제2차 세계 대전 중 영국은 자국의 식량 수송선이 독일 유보트(U-boot)의 공격으로 계속해서 침몰하면서 식량난에 빠져 있었고, 이에 영국은 미국에서 트랙터 포드슨을 대량으로 수입함으로써 해결하였다. 트랙터의 등장과 진화는 농업에만 큰 변화를 가져온 것이 아닌 사회의 도시화와 산업화를 촉진하는 수단이 되었다.[3] 현재의 트랙터는 대형화, 디지털화 되어가고 있다. 국내에 본격적으로 도입된 것은 1964년으로, 정부에서 직접 수입하여 농가에 보급했다. 초기에는 일반 농가의 경영 규모가 영세하여 보급이 극히 저조했으나, 농촌인구의 감소로 인한 1인당 경작 면적의 증가와 농촌 노동력의 노령화로 인해 1980년대에 들어서면서 농업에서의 비중이 커졌고 보급이 급격히 증가하였다.[4]
구조[편집]
구조는 기본적으로는 일반 자동차와 같으나 강력한 엔진을 장비하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하다. 트랙터는 트랙터 앞부분에 달린 2개 또는 4개의 바퀴로 트랙터의 방향을 바꾸고, 트랙터의 뒷부분에는 농기구를 끌고 가거나 기계 동력을 공급하는 데 필요한 장비가 있다.
- 배기굴뚝(exhaust stack) : 배기가스를 엔진에서 배출시키는 수직 관의 윗부분이다.
- 운전실(cab) : 운전자가 트럭을 운전하고 기구나 농기계를 작동하는 칸을 말한다.
- 전조등(headlight) : 차량의 앞쪽과 뒤쪽에 위치하며, 앞쪽 공간과 작업 구역을 비춰 준다.
- 카운터웨이트(counterweight) : 트랙터에 걸린 기구의 균형을 잡고 안정되게 하는 무거운 덩어리이다.
- 엔진(engine compartment) : 연료와 공기를 연소 시켜 역학적 에너지로 바꾸는 장치이다.
- 앞바퀴(front wheel) : 트랙터의 방향을 바꾸는 바퀴로, 대개 뒷바퀴보다 작다.
- 발판(step) : 운전실을 오르내리기 위한 디딤판으로, 차체로 집어넣을 수 있다.
- 구동륜(driving wheel) : 엔진의 동력을 받아 트랙터를 추진하는 바퀴이다.
- 트레드 바(tread bar) : 타이어 접지면의 튀어나온 부분으로, 다양한 사용환경에서 견인력을 높인다.
- 림(rim) : 바퀴의 둘레를 이루는 원형 금속 부분으로, 타이어가 장착된다.
- 흙받이(fender) : 바퀴를 덮고 있는 차체 부분으로, 튀어 오르는 진흙이 묻지 않게 하는 막 역할을 한다.
- 핸들(steering wheel) : 안내 바퀴의 방향을 잡기 위해 운전자가 사용하는 원형 도구이다.[5]
- 후미등(taillight) : 전조등이 켜지면 자동으로 켜지는 등으로, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 더 밝아진다.
- 유압 커플러(hydraulic coupler) : 장착된 기구로 동력이 전달되도록 유압 호스를 연결하는 장치이다.
- 유압 실린더(hydraulic cylinder) : 실린더와 피스톤으로 이루어진 유압 동력 장치로, 견인 고리를 구동시킨다.
- 연결기 머리(coupler head) : 기구와 견인 고리 사이를 연결하는 장치이다.
- 연결기(towing hitch) : 견인되는 농기계 연결기 머리의 고리를 고정하는 장치이다.
- 견인 고리(draft link) : 견인하는 데 쓰는 연결기 머리가 달린 바이다.
- 동력 인출 장치(power takeoff) : 홈이 파진 축으로 이루어진 장치로, 견인되는 도구나 기계를 운전하기 위해 엔진 동력이나 트랙터의 움직임을 이용한다.
- 리프팅 링크(lifting link) : 여러 위치로 조절이 가능한 부분으로, 견인 고리를 리프트 암에 연결한다.
- 리프트 암(rock shaft lift arm) : 유압 실린더로 조종되는 부분으로, 리프팅 링크와 견인 고리에 의해 기구를 올리고 내린다.
- 압축 링크(compression link) : 견인 고리에 연결된 기구에 고정된 바로, 기구가 위나 아래로 기울어지지 않도록 한다.[6]
기능[편집]
트랙터는 일반적으로 세 가지의 기능을 갖추고 있다. 여러 기능을 이용하여 농작업을 수행할 수 있다. 작업기에 동력을 연결하는 동력원의 기능과 작업기를 견인하는 견인차의 기능을 수행하기에, 쟁기(plow)나 트레일러와 같은 물건을 끌고 주행하는 능력이 있다. 로터리경운기나 풀 베는 기계 등에 회전력을 주는 능력과 3점 연결 장치에 작업기를 연결하고 유압장치에 의하여 작업기를 땅에서 끌어 올릴 수 있는 능력으로 본체에 쟁기, 회전경운작업기, 배토기, 파종기, 중경제초기, 비료살포기, 붐스프레이어, 트레일러 등의 작업기를 부착하여 경운, 정지, 휴립, 파종, 중경제초, 시비, 방제, 운반, 양수, 탈곡 등의 각종 작업을 수행하는 데 사용된다. 이처럼 널리 이용되는 범용의 것 이외에 과수원용, 경사지용, 임업용 등 특수한 용도에 알맞게 만들어진 것도 있다.[7]
- 작업기
트랙터에 장착되는 다양한 작업기가 있다. 작업기를 바꾸어서 원하는 작업을 수행할 수 있어, 트랙터를 만능 농업기계로 인식한다. 대표적으로 쟁기는 무기로 쓰이던 잠개라는 도구에서 유래된, 땅을 갈아엎어 잡토를 제거하고 토양 내부에 작은 틈을 만들어주는 농기구이다. 과거엔 농기구를 무기 대신 사용하였다. 소나 말에 끌려 논밭을 갈아, 땅을 다공성으로 만들어 파종이나 작물 재배를 쉽게 하도록 도와주는 장치이다. 써레(harrow)는 갈아 놓은 논이나 밭의 흙덩이를 바수거나 바닥을 판판하게 고르는 데 쓰는 농기구이다. 긴 각목에 둥글고 끝이 빤 살을 7개에서 10개 박고 위에 손잡이를 댄 후, 각목 양쪽에 끈을 달아 말이나 소가 끌 게 된다. 가지런하고 규칙적으로 모를 심을 수 있게 기반을 다져주는 장치이다. 소를 이용해 작업할 땐, 향나무, 느릅나무, 그리고 밤나무 등으로 써레를 만들었기에, 써레의 발이 곧잘 부러졌지만, 철강을 이용하여 써레를 만들면, 한번 사면 오래 사용하게 되었다. 로더(loader)는 땅이나 암석 따위를 파거나 파낸 것을 처리하는 굴착기이다. 불도저의 배토판 대신 버킷을 부착시켜서 유압장치로 이것을 조작하여 자주하면서 굴착을 하고, 굴착한 토사 등을 다른 운반기계에 적재한다. 트랙터 앞에 장착되는 전방 로더가 주로 사용되며, 하적물을 담는 버킷, 링크 및 유압 장치 등으로 구성된 장치이다. 베일, 사일리지, 그리고 팔레트 작업용 포크 등의 기능 보조를 위해 추가 장치들이 결합할 수 있다. 카운터웨이트는 균형추라고도 하며, 트랙터의 하중이 한쪽에 쏠렸을 경우 전복될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 반대편에 부착시키는 추이다. 전복 방지뿐만 아니라, 트랙터 중량을 높였을 때 수반되는 견인력을 얻기 위해 장착하기도 한다. 국내에서는 보통 0.1t에서 1t 사이의 웨이트를 장착하는 편이다. 대표적인 작업기 이외에도 수확기, 분무기, 그리고 로타베이터 등 수많은 작업기가 있다.[8]
종류[편집]
트랙터의 종류는 바퀴 수나 용도에 따라 구분된다. 바퀴 수는 경운기인 2륜과 4륜으로 구분되고, 용도는 농업용, 임업용, 산업용, 군사용 등으로 나눌 수 있다. 농업용 트랙터에는 논용, 밭용, 과수원용, 원예용 등이 있으며, 국내에는 대부분 논농사용 트랙터를 사용한다. 주행용 바퀴는 2·3·4륜, 또는 그 이상의 여러 가지가 있으나 주로 4륜의 트랙터가 많다. 열악한 지면에서 큰 추진력을 얻을 수 있도록 전차의 주행 장치와 같은 궤도형 주행 장치를 사용하는 트랙터도 있다. 2륜의 동력경운기는 보행용이나 3륜 이상의 바퀴를 갖춘 트랙터는 승용이다. 트랙터는 엔진을 탑재하고 있으며, 엔진의 출력이 트랙터의 크기를 규정하는데, 소형은 10마력 정도이며 대형은 500마력 가까운 것도 있다.[7] 표준형 트랙터는 견인작업, 로터리경운기 등의 중부하 작업을 목적으로 비교적 중량과 출력이 큰 30~100ps 급에 많이 사용된다. 범용 트랙터는 표준형보다 소형으로, 파종, 중경제초, 기타 작물의 비배관리, 수확 작업 등에 쓰이며, 최저 지상고가 높고, 회전반경이 작다. 과수원용 트랙터는 수목 사이나 수목 아래에서 작업할 때 쓰이며, 수목에 손상을 주지 않도록 기체와 좌석을 낮추고, 차체를 철판으로 감싸 만든 소형트랙터이다. 정원용 트랙터는 채소용 및 정원관리용으로 10ps 전후의 것이 많으며 플라우, 로터리, 모우어 등의 작업용이다.
- 바퀴 또는 축수에 따른 분류
- 2륜 트랙터: 차륜형, 단일 축 트랙터로, 사용자가 천천히 걸어가며 사용한다. 가장 단순한 구조로 이루어져 있으며, 간단한 작업에 사용된다. 예를 들어 경운기가 있으며, 경운기는 앞에 달린 엔진과 바퀴 두 개가 달려 있으며, 뒤에 짐칸은 트레일러에 해당한다.
- 4륜 트랙터: 차륜형, 2축 트랙터로, 가장 흔하게 볼 수 있다. 일반적으로 러그를 가진 공기 타이어를 사용하며, 무논과 같이 습한 곳에서 작업할 땐 침하되지 않기 위해 큰 지름을 갖는 무논 바퀴를 보조 차륜으로 사용한다. 견인력이 구동륜과 토양 사이 마찰력에 비례하기 때문에 보통 뒷바퀴가 앞바퀴보다 큰 편이다.
- 고무 트랙 트랙터: 고무 트랙 트랙터는 궤도형 트랙터로, 지면 상태가 좋지 않을 때 사용한다. 일반적으로 바퀴보다 접지 면적이 크고, 지면과의 마찰도 크기 때문에 미끄럽거나 험난한 지형을 다닐 수 있다.
- 외형에 따른 분류
- 캐빈 트랙터(cabin tractor): 다양한 기능이 탑재된 중,대형 트랙터이다. 아늑한 실내공간이 마련되어 있어 작업자에게 더욱 쾌적한 작업 환경을 제공한다. 비바람, 소음, 먼지 유입을 차단하고 에어컨, 히터, 냉장고, 오디오시스템 등을 장착하였고, 보조의자가 설치되어 있어 1명을 동승하여 편안하게 작업장으로 이동할 수 있다.[9]
- 트랙터 롤 바(tractor roll bar): 비닐하우스처럼 좁은 공간에서 이용되는 오픈형 트랙터이다. 작은 크기로 인해 잔디농장, 골프장, 정원에서도 나무 밑 등 공간 제약 없이 다양한 작업이 가능하고, 차고 보관이 편리하다.[8]
기관은 연료의 경제성이 높은 디젤 기관을 탑재하고 있으며 일반적으로 종형의 수냉식 다기통기관으로서 실린더의 수는 2개에서 8개이다. 보급 초기 주행부는 2륜 구동이었으나, 1980년대부터 무논에서 작업성이 우수한 4륜 구동으로 변화되었다. 차륜형과 무한궤도형 등 두 가지 종류가 있으나, 국내에서는 도로 주행성이 좋은 차륜형이 주로 사용된다. 차륜형의 바퀴는 일반적으로 러그를 가진 공기 타이어를 사용하나, 무논 작업에서는 습답용 철차륜을 보조 차륜으로 사용한다.[10]
운전 방법[편집]
트랙터의 운전 방법은 시동 전에 윤활유, 연료, 냉각수량을 필히 점검하고 트랙터에 승차한다. 주차 브레이크, 변속레버의 중립을 확인 후 클러치 페달을 완전히 밟은 후 시동키를 돌려 시동시킨다. 이때, 클러치 페달을 밟지 않으면 시동모터 작동이 안 된다. 시동이 되면 무부하로 1,200rpm 정도 약 5분간 난기운전을 한다. 작업기 연결에 앞서 작업기와 상부링크, 링크 볼이 일치하는가, 체크 체인은 적당한지를 점검한다. 주차 브레이크는 풀어둔 뒤, 트랙터를 작업기 쪽으로 후진하여 하부링크를 내리고 작업기와 트랙터가 수직이 되도록 트랙터를 정지하고 반드시 시동을 끈다. 뒷바퀴를 조금씩 움직여 가며 하부링크를 들어 올려 왼쪽 하부링크, 오른쪽 하부링크 순으로 링크를 작업기의 마운팅 핀에 끼운다. 유니버셜 조인트를 연결하고 반드시 커버를 씌운다. 마지막으로 상부링크를 연결한 후 작업기의 전후, 좌우 수평을 조절한다.[10]
- 주의 사항
트랙터 운전 시 주의 사항은 별도의 좌석이 있는 경우를 제외하고는 운전자 외에는 절대 탑승하지 않는다. 시동이 걸린 상태에서는 절대로 하차해서는 안 되며, 경사지에 주차할 때는 반드시 시동을 끄고 주차브레이크를 채운 후 받침목을 한다. 또한, 작업 중, 이상한 소음이나 벨트 타는 냄새를 주의하고, 액세서리나 장신구 등은 안전을 위해서 착용을 금지한다. 작업을 무리하게 진행해서 생기는 사고가 자주 발생하고 있으므로, 급하게 진행해서는 안 된다.[11]
전망[편집]
트랙터는 인공지능 기술을 접목한 자율주행 기술을 본격화하고 있다. 농촌진흥청(Rural Development Administration)은 영상 인식 기반 트랙터 자율주행 기술을 개발하고, 농기계 업체와 함께 고정밀 측위시스템을 활용해 주행 기술을 고도화하는 등 자율주행 트랙터 산업화 기반 마련에 힘쓰고 있다. 농촌진흥청이 이번에 개발한 인공지능 기반 영상인식 트랙터 자율주행 기술은 범지구위성항법시스템(global navigation satellite system, GNSS)을 대체할 기술로, 합리적인 예산으로 시스템 구성이 가능하고, 영상 정보를 이용하기 때문에 장애물을 인식하거나 돌발 상황에 대처하기 쉽다. 트랙터 전면에 장착된 카메라로부터 얻은 영상 정보를 기반으로 자율주행 시킨 결과, 작업속도 3km/h 시 직진 주행 경로 오차는 ±9.5cm 이내, 운전자 주행 시 오차는 ±21.2cm였다. 반면 같은 농작업 환경이라도 날씨와 시간에 따라 햇빛 등의 차이로 영상 정보가 변하고, 지역에 따라 토질이 달라 학습을 위해 많은 상황에 대한 영상 정보가 필요하여, 과학기술정보통신부(Ministry of Science and ICT, MSIT)와 함께 농업 데이터 정보화 사업을 통해 공유된 영상 정보 등 많은 데이터를 활용하여 학습, 기술 확대를 적용할 계획이다. 또한, 농기계 업체는 직진 자율주행 기술을 트랙터에 적용해 농업 현장에 보급하고, 선회, 장애물 인식과 회피 등 고도화한 자율주행 기술을 산업화 할 계획이다. 농기계 업체와 함께 고정밀 측위시스템을 활용한 트랙터 자율주행 고도화 기술은 사전에 작업 경로를 설정하고, 설정된 경로를 따라 직진 주행과 선회를 할 수 있다. 농촌진흥청은 2021년 기준 5년 이내 단기 계획으로, 자율주행 핵심요소 기술을 기존 농기계에 적용할 수 있도록 개선·보완해 개발된 기술의 조기 상용화 과제를 수행하고 있다.[12]
각주[편집]
- ↑ 〈트랙터〉, 《위키백과》
- ↑ 〈트랙터〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 팜데스크, 〈(서평) 트랙터의 세계사〉, 《네이버 포스트》, 2018-08-21
- ↑ 용감독, 〈트랙터의 역사〉, 《네이버 블로그》, 2018-04-20
- ↑ 〈트랙터 : 앞에서 본 모습〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈트랙터 : 뒤에서 본 모습〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 7.0 7.1 〈트랙터〉, 《한국민족문화대백과사전》
- ↑ 8.0 8.1 MCARFE, 〈트랙터! 생소하다... 너~〉, 《네이버 블로그》, 2017-10-20
- ↑ 삼우농기 공식 홈페이지 - http://www.samwoo-cabin.com/bbs/content.php?co_id=s0201
- ↑ 10.0 10.1 〈트랙터〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 전남귀농산어촌센터, 〈귀농교육, 10분만에 배우는 트랙터 운전법 (영상보기)〉, 《네이버 블로그》, 2021-03-05
- ↑ 이은원 기자, 〈“무인농업시대 가자”…트랙터 자율주행기술 본격화〉, 《영농자재신문》, 2021-08-12
참고자료[편집]
- 〈트랙터〉, 《위키백과》
- 〈트랙터〉, 《네이버 지식백과》
- 팜데스크, 〈(서평) 트랙터의 세계사〉, 《네이버 포스트》, 2018-08-21
- 용감독, 〈트랙터의 역사〉, 《네이버 블로그》, 2018-04-20
- 〈트랙터 : 앞에서 본 모습〉, 《네이버 지식백과》
- 〈트랙터 : 뒤에서 본 모습〉, 《네이버 지식백과》
- 〈트랙터〉, 《한국민족문화대백과사전》
- MCARFE, 〈트랙터! 생소하다... 너~〉, 《네이버 블로그》, 2017-10-20
- 삼우농기 공식 홈페이지 - http://www.samwoo-cabin.com/bbs/content.php?co_id=s0201
- 〈트랙터〉, 《네이버 지식백과》
- 전남귀농산어촌센터, 〈귀농교육, 10분만에 배우는 트랙터 운전법 (영상보기)〉, 《네이버 블로그》, 2021-03-05
- 이은원 기자, 〈“무인농업시대 가자”…트랙터 자율주행기술 본격화〉, 《영농자재신문》, 2021-08-12
같이 보기[편집]
