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콤바인
콤바인(combine) 또는 콤바인 하베스터(combine harvester)는 농토 위를 주행하면서 벼·보리·밀·목초종자(牧草種子) 등을 동시에 탈곡 및 선별작업을 하는 수확기계이다. 복식 수확기(複式收穫機), 합성식 수확기(合成式收穫機), 종합 수확기라고도 부른다.
수확한 곡식알은 그대로 탱크에 저장하거나 부대에 넣어서 건조장으로 운반된다. 콤바인에는 여러 가지 종류가 있으나, 자탈형(自脫型)과 보통형으로 크게 나뉜다.
목차
개요
콤바인은 농작물을 베는 일과 탈곡하는 일을 동시에 하는 농업기계이다.
논밭 위를 주행하면서 벼·보리·밀 등의 곡물을 베고, 이어서 탈곡을 하고, 선별과 정선을 하는 데 사용한다. 콤바인이라는 명칭은 예취작업과 탈곡작업을 동시에 수행한다는 점에서 '결합'의 의미로 쓰인 것이다.
콤바인이 도입되기 이전에는 낫으로 벤 곡물을 단으로 묶은 다음 줄가리를 하여 태양열로 건조한 뒤 탈곡하였다.
콤바인 작업에서는 결속과 줄가리, 태양열에 의한 자연건조과정이 생략되고, 바로 탈곡하게 되므로 정선된 곡립은 수분함량이 높다. 따라서 건조를 효과적으로 수행할 수 있는 방법이 필요하다. 탈곡 뒤 줄기 부분은 단으로 묶든지 또는 절단하여 그대로 땅에 부식시킴으로써 유기질물질로 흙에 환원된다.
콤바인의 구조는 주행부, 예취부, 예취된 작물을 탈곡부로 옮겨주는 반송부, 곡물을 탈곡, 선별, 정선하는 탈곡선별부, 곡물을 탱크 또는 포대에 이송하는 곡립처리부, 볏짚처리부 등으로 되어 있다.
콤바인은 크게 자탈형(自脫型)과 보통형으로 나누어진다. 자탈형이란 자동탈곡기에서 비롯된 말로, 자동탈곡기에 주행장치·예취부 및 반송장치를 추가한 것이라 할 수 있다. 자탈형콤바인은 일본에서 처음 개발되고 우리나라에는 1969년에 처음 도입되어 사용된 것으로, 이삭 부분만 탈곡부에 넣어 탈곡하는 수선공급식(穗先供給式) 콤바인이다. 보통형콤바인은 서양에서 맥류의 수확을 목적으로 발달된 것으로서, 예취한 줄기와 이삭을 동시에 탈곡기에 통과시켜 탈곡하는 것이 자탈형과 크게 구분되는 점이다.
종류
보통형 콤바인
서양에서 주로 사용되는 대형콤바인이다. 줄기와 이삭을 동시에 탈곡기에 넣는 형식으로 되어 있다. 구조는 자탈형과 비슷하며, 베는 폭은 2∼4m이고, 트랙터로 견인되거나 30∼90PS의 내연기관에 의해서 작동된다. 길이 7∼10m, 무게 3∼6t이고, 1∼2명이 조작한다.
주행속도는 벼를 수확할 때는 1∼2km/h, 맥류를 수확할 때는 3∼4km/h이다. 작업능률은 농장·재배조건·작물의 수분, 탈립성(脫粒性), 기계의 조정, 운전기술 등에 따라 달라지나, 보통 베는 폭 2.5m인 콤바인의 작업능률은 15±5a/h이고, 곡식알 손실은 6±2%, 곡식알 손상은 4±2% 정도이다.
보통형 콤바인의 종류
보통형 콤바인은 콤바인의 크기, 대상작물, 작물의 흐름, 주행부 형식 등에 따라 분류된다. 크기에 의한 분류로서 예취폭에 따라 1m이하(초소형), 2m이하(소형), 2~3m(중형), 3m이상(대형)으로 나누며, 대상작물에 따라 전용형 콤바인과 보리 · 콩 · 벼 등에 사용하는 범용형 콤바인으로 나눌 수 있으며, 작물의 흐름에 따라 축류식 콤바인, 직류식 콤바인으로 나눌 수 있다. 대부분 작물의 흐름이 탈곡축과 직교된 직류식 콤바인이 많았으나, 최근에는 작업정도를 향상시키기 위하여 평행된 축류식이 보급되고있다. 주행부 형식에 따라 차륜형, 반궤도형, 궤도형 콤바인으로 분류되는데 구미에서는 차륜형이 대부분 이지만 벼농사를 주로 하는 국내에서는 궤도형과 반궤도형을 사용하고 있다.
한국에서는 예취폭 2.1m, 정격출력 60PS의 궤도형 주행부와 작물의 흐름이 직류식인 보통형 콤바인(CT-2100A)과 예취폭 2.1m, 정격출력 72ps/2,600rpm으로 탈곡방식은 축류식의 스크류로터형이며, 조향방식은 둥근 핸들식을 채택한 보통형 콤바인(GC 800)이 농가에 보급되고 있다. 주로 전남북 지역의 대단위 보리재배단지에 이용되고 있으며, 일부 대규모 콩 재배단지에서도 사용되고 있다.
또한 회전릴에 의해 쓰러진 벼 수확이 가능하고 지상고가 높아 자탈형 콤바인으로 수확이 어려운 대규모 서산간척지에서는 예취폭 6.6m, 정격출력 260PS, 반궤도형이며, 축류식인 벼 전용의 보통형 콤바인(CTS)을 벼 수확에 사용하고 있는데 작업능률이 매우 높고, 지상고가 높아 침하가 심한 간척지의 수확적응성은 매우 높으나 자탈형 콤바인에 비해 역시 포장손실이 많으며 소요동력이 크다.
작업성능
현재 국내에 보급되고 있는 보통형 콤바인(CT-2100A)의 작업속도는 0.4~0.8m/sec 정도로서, 작물의 종류 및 상태, 포장조건이 양호한 경우에는 고속으로 작업하며, 도복이 심하거나 포장이 경사진 곳에서 작업할 경우에는 저속으로 작업하는 것이 좋다. 작업성능은 보리의 경우 17분/10a, 손실률 1%내외이며, 콩의 경우는 21~23분/10a, 손실률은 1.8~7.4%로 품종 및 수확시기에 따라 손실률 차이가 심하였다.
따라서 콩의 기계수확적응 품종은 쓰러짐이 적고, 최하 꼬투리가 달리는 높이가 높으며, 탈립에 의한 손실이 적은 내탈립성 품종을 재배하고, 콤바인의 수확시기는 수량이나 종실수분 과다에 의한 손실량, 작업능률, 품질 등을 고려하여 적기에 수확하는 것이 중요하다. 한편 최근 보급된 보통형 콤바인(GC 800)의 보리수확 작업속도는 표준 0.8m/sec , 최대 1.38m/sec 로서 12~17분/10a, 손실률은 1~1.4%정도로 나타났다.
작업방법
가. 작업 전 준비 및 작업방법
콤바인이 포장에 들어가기전에 네모서리를 낫으로 벤후 우회전하며 작업하며 다음과 같이 작물별 적정시기에 작업을 완료하는 것이 수확작업 중 포장손실을 줄일 수 있고, 기계의 성능을 최대한 발휘할 수있다.
- 맥류의 수확적기
보리, 맥주보리 등의 경우 수량이나 종실수분 과다에 한 손실량, 작업능률, 발아율 등을 고려하여 출수후 40~45일경이 좋다.
- 두류의 수확적기
콩의 경우는 종자의 수분함량이 14%내외(꼬투리가 고유의 색깔을 나타낸 후 1주일경에)가 수확적기 이지만, 이때 품종에 따라 줄기의 수분함량이 많거나 잎이 푸른 상태로 있으면 곡립에 터져 손실이 증가하므로 줄기나 꼬투리의 수분상태를 고려하여 수확해야 한다. 또한 수확시간은 이슬이 내려 꼬투리의 수분이 높은 이른 아침작업은 피하고 오전 10시 이후부터 작업하는 것이 좋다.
릴 높이 및 전후조정
릴 높이는 운전석 좌측의 유압제어 레버로서 조정하며, 쓰러진 작물은 리일을 낮추고, 서있는 작물은 상승시킨다. 리일 전후조정은 핀을 제거하고 리일구동체인을 느슨하게 하여 리일을 앞 · 뒤로 조정한다. 양호한 상태의 작물은 리일 중심이 예취날 윗쪽으로 수직이 되게 조정하며, 작물이 심하게 엉킨 경우나 도복된 상태는 리일을 조금 앞쪽으로 조정하고, 리일은 예취날과 항상 수평되게 조정한다.
자탈형 콤바인
자탈형 콤바인은 포장을 이동하면서 벼, 보리 등의 예취 · 탈곡 · 선별 · 짚처리등을 한번에 처리하는 능률적인 기계로서, 특히 벼 수확작업에 가장 탁월한 성능이 있다. 자탈형 콤바인은 작물의 이삭부만을 탈곡부에 투입하여 탈곡하는 면에서 서양에서는 주로 맥류 수확용으로 사용하고 있는 보통형 콤바인과는 예취반송부, 탈곡선별부, 짚처리부, 주행부에서 다른 특징을 갖고 있다.
종류 및 특성
자탈형 콤바인의 종류는 한번에 베는 작물의 조수에 따라 2조식, 3조식, 4조식, 5조식으로 나누며, 탈곡된 곡물의 처리방식에 따라 포대형, 산물형으로 분류한다.
가. 포대형 콤바인
탈곡된 곡물을 30kg용 포대에 받아 포장에 떨어뜨리며 작업하므로 반드시 2인(운전자, 보조자)이 필요하다.
나. 산물형 콤바인
그레인 탱크형이라고도 하며, 850~1,200L 용량의 곡물탱크와 이를 외부로 배출할 수 있는 오거장치를 갖추고 있어 운전자 1인으로 작업이 가능하며, 곡물담는 포대가 불필요하고 포장에서의 포대수거, 운반, 운반트레일러로의 상차 및 하차, 포대풀기와 같은 작업공정이 생략되므로 수확작업의 노력과 경비가 포대형 콤바인에 비해 절감된다. 효과적인 수확을 위해서는 수확된 곡물을 산물상태로 운반이 용이한 트레일러를 갖추어야 한다.
주행부
토양과의 접촉면적이 넓은 무한궤도(crawler)와 궤도 외부에 러그(lug)가 부착되어 습한 논에서의 빠짐이 적고 주행성이 우수하다. 최근 저습지 적응성향상을 위해 크롤러의 광폭화, 접지길이의 연장, 러그의 형상개량, 차체 자동수평제어장치부착 등을 들 수 있다. 차체 자동수평제어장치 장착시 경반이 불균일한 포장에서도 좌우의 트랙부가 자동으로 수평조절되어 편안한 작업 및 일정한 예취높이를 유지하며, 좌우트랙부를 동시에 상승시키면 최저지상고가 상승(160~205mm→285mm)되어 빠지는 논에서도 작업이 가능하다.
또한, 선회절환장치(spin turn)가 장착된 콤바인의 경우 완선회시는 좌우궤도의 회전속도차에 의해 완만한 선회반경을 이루어 습전작업에 활용하고, 급선회시는 궤도의 좌우회전방향이 서로 반대로 작동되어 선회반경을 최소화하여 작업능률을 향상시키기 위해 산물형 콤바인 선회방식의 다양화가 진전되고 있다.
전처리부 · 예취부 · 반송부
전처리부에는 예취할 작물을 분리하는 디바이더, 쓰러진 작물을 일으켜 세우고 또한 흩어진 작물은 가지런히 끌어올리는 걷어올림장치가 있어 작물을 예취부로 보내면 왕복동날식 예취장치로 줄기하단부를 절단해서 예취된 작물을 탈곡부까지 반송하게 된다. 최근 쓰러진 벼의 수확적응성 향상을 위해 보조 벼 일으킴 장치가 보급됨에 따라 이 장치가 부착된 콤바인을 사용하면 기상재해로 쓰러진 벼를 수확하는데 효과적이다.
작업방법 및 유의사항
가. 작업 전 준비 및 작업방법
콤바인이 포장에 들어 가기전에 네 모서리를 낫으로 벤 후 좌회전하여 작업하며, 이른 아침, 비온 직후와 같이 작물이 젖은 상태에서의 작업은 피해야 한다. 콤바인에 의한 수확은 출수후 45~60일 범위에서 작업을 완료하는 것이 수확 작업 중 포장손실을 줄일 수 있고, 기계의 성능을 최대로 활용할 수 있다.
나. 작업 중 유의사항
(1) 적정의 급동 회전속도 유지(계기판의 회전계를 트로틀레버로 조절)
- 회전속도가 높을때 : 곡물의 손상율과 포장손실이 증가한다.
- 회전속도가 낮을때 : 탈곡능률 저하 및 선별상태가 불량하고 작업 중 막힐 우려가 있다.
(2) 적정 공급깊이 유지(작물의 크기에 따라 공급깊이 조절레버를 이용)
- 지나치게 깊을때 : 선별상태 불량, 작업성능 저하, 소요동력이 증가하게 된다.
- 지나치게 얕을때 : 미탈곡립 발생으로 포장손실이 증가한다.
(3) 적정 바람의 세기 조절(풍구의 회전속도 조절레버를 이용)
- 강한위치 : 검불량이 많거나 젖은작물 벨때의 위치
- 표준위치 : 보통작업시
- 약한위치 : 수확시기가 늦어 벼알이 비산될때의 위치.
(4) 적정의 작업속도 유지(변속레버를 이용)
작업속도를 너무 빠르게 하면 2번처리구, 선별부, 짚배출부, 양곡부 등에서 막힐 우려가 높고, 선별상태 불량, 곡물손실 증가, 과부하 작업에 의한 엔진 등 기계 각부의 수명을 단축하게 된다.
다. 작업 후 유의사항
수확 후 장기간 보관할 경우는 콤바인 내부에 곡물이 남아 있으면, 쥐의 서식처를 제공하는 것과 같으므로 충분히 공회전시켜 곡물, 짚, 검불 등을 완전히 배출해야 하고 먼지와 흙을 제거한 후 각 부위를 주유하여 가능하면 보관창고에 보관한다.
사용례
당연하겠지만 사진에서도 보이듯 작물의 종류에 따라서 콤바인의 모양과 설계도 달라진다.
동양의 벼 수확 콤바인은 벼가 수분을 머금고 있기에 커터칼로 베어낸 다음 차체 내로 끌어올려 자루에 쏟아주는 방식을 사용하는 반면, 서양의 밀 수확 콤바인은 가로로 길쭉한 생긴 전용 커터와 차체 내부 첨단 시스템으로 끌어올리는 방식을 사용하고 있다. 벼수확에 특화된 콤바인을 자탈형 콤바인이라 부르고, 긴 생긴 커터를 달고 다니는 것은 보통형 콤바인이라 부른다.
고대 유럽의 켈트인들은 원시적인 형태의 콤바인을 사용했는데, 이점이 인상 깊었던 지, 카이사르의 저서에도 언급되어 있다. 이 뿐만 아니라 고대 전차 중에 바퀴에 낫 달린 전차도 원래는 전투용이 아닌 수확용이라는 학설도 있다.
동영상
참고자료
- 〈콤바인〉, 《위키백과》
- 〈콤바인〉, 《나무위키》
- 〈콤바인(combine)〉, 《한국민족문화대백과사전》
- 〈콤바인〉, 《두산백과》
- 〈보통형 콤바인〉, 《두산백과》
- 〈자탈형 콤바인〉, 《농식품백과사전》
- 〈보통형 콤바인〉, 《농식품백과사전》
같이 보기
