2019년, 대학교 2학년 재학 당시 적정기술에 대해 처음 교육을 받게 되었다.
대학 동기 3명이서 여름방학을 맞이하여 함께 시작했고, 그것이 적정기술이라는 분야를 알게 된 때였다.
사실 적정기술이라는 용어 자체를 처음 듣는 것은 아니었다. 이전에도 알고는 있었지만 제대로 교육으로써 받게 된 것은 처음인지라 어렵기도 하고 신기하기도 했었다.
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[지똥이의 대학일기] 적정기술?
이제 2019년도 지나가고 2020년 1학기 개강을 앞두고 있습니다. (개강이 계속 연기 될 수도 있지만요 ㅜㅜ 코로나) 지난 학기동안 제가 열심히 활동했던 프로젝트인 적정기술 창의설계 프로젝트!!
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당시의 교육내용등은 여기를 보면 알 수 있다!
사실 처음엔 포기하려고 했었다. 우리 학교는 공학계열이 주가 되는 학교로 졸업을 위해선 캡스톤 디자인이라는 과목을 수강해야하며, 이 수업을 통해 졸업작품을 논문의 형태 혹은 어떠한 제품의 형태로 제작해야한다. 이를 위해 4학년동안 계속해서 애쓰는 것을 알고 있었다. 그러나 우리는 당시 4대역학에 허덕이고 있던 2학년이었다. 그래서 포기하려 했었다. 하지만 그래도 지원금도 많이주고 교내 대회에 참여하는 기회도 주기에 도전해보게 되었다.
그때 우리의 주제는 카사바였다. 사실 카사바는 흔하지 않은 구황작물이다. 그래서 사실 실제로 본적도 없고, 글로써 혹은 사진으로써만 봤던 것이 다였다... 그렇다면 우리는 왜 카사바를 주제로 정했는가!
우선, 카사바는 척박한 환경에서도 재배가 가능해 전 세계적으로 많이 재배된다. 남아프리카, 동남아에서 중요한 식량 공급원이며 뿌리를 식량으로 사용하며 뿌리는 1mm의 겉껍질, 속은 분필같은 흰색 또는 갈색을 띈다.
카사바는 덩이뿌리 식물로써 재배는 쉬우나 수확이 어렵다.
•카사바 소작농의 경우 대체로 에너지원이 부족하다.
•소규모 농장은 각각 흙을 판 후 뿌리를 수확, 높은 작업강도로 요통 등의 통증 유발한다.
•시간과 많은 노동력 필요 가족단위로 일한다.
•농지조건이 충분함에도 카사바 수확을 포기하는 농부들 존재한다.
•대규모 농장의 경우 트랙터을 사용해 수확하지만, 소규모의 농부들은 비용적 측면에서 사용하기 어렵다.
우리가 초기에 생각한 아이디어는 차량용 가레지 작기 앞부분에 집게를 연결해서 카사바 줄기를 잡고 유압실린더를 이용해 들어올리는 방식이었다.
우리는 우리가 원하는 모습의 형태로 3D 도면을 제작하고, 우드락과 두꺼운 빨대등을 이용해 똑같이 제작한 후 직접 시뮬레이션 해보는 과정을 거쳤다.
전체적 구동원리는
사람이 유압을 주면 유압실린더 피스톤이 이동부의 아래 부분을 밀어주게 되고 집게 연결부와 연결돼 이동부와 집게연결부가 호를 따라 위로 이동하게 된다.
작동 방법은
1. 줄기 크기에 맞춰 집게로 카사바 줄기를 고정시킴
2. 펌프를 누름 (10회정도)
3. 카사바가 위로 뽑힘 (구동부, 집게를 통해 힘 전달)
4. 집게 고정과 유압장치의 유압을 제거
5. 완전히 뽑히지 않은 카사바는 손으로 당겨 뽑아줌
캡스톤 결과는
우리는 ‘갓사바’를 통해 아래 문제 상황을 해결할 수 있을 것이다.
첫 번째로, 전력이 없는 상황에서의 문제점을 해결할 수 있다.
갓사바는 전력을 필요로 하지않는 무전력 농기구이다. 펌프와 유압장치를 사람의 힘으로 작동시키므로
다른 에너지는 불필요하다.
두 번째로, 비용 문제를 해결할 수 있다.
예상 단가 2만원으로 트랙터(한화 약 2000만원)에 비교하면 매우 저렴하다.
세 번째로, 효율이 높다.
한 뿌리 뽑는데 예상 소요 시간 30초로 기존의 수확시간을 확 줄이게 되어 효율이 높아진다.
네 번째로, 조작이 쉽다.
집게 고정과 펌프 작동만으로 수확 가능하므로 남녀노소 쉽게 사용할 수 있다.
다섯 번째로, 낮은 작업강도를 가진다.
허리를 굽히지 않고 서서 작업하므로 작업강도 낮다.
이외에도 집게의 형태만 변형한다면 다른 구근작물의 수확에도 용이할 것이다.
우리는 아크릴 판을 가공하여 만들었으며 유압실린더 부분을 비슷한 크기의 주사기로 만들었다.
또한 집게부분은 본 클램프 집게의 앞부분을 3D프린터로 만들어 결합했다.
이 프로젝트를 하면서 아쉬웠던 점은, 우리가 아이디어가 있어도 그것을 제작할만한 여력이 없었다는 것이었다.
너무 아는 것도 부족했고, 용접이나 단순한 절삭작업도 우리가 해본적이 없었다는 것이 힘들었다. 그랬기 때문에 모형으로 만드는 것에서 만족했고, 실제로 작물을 뽑아보지 못했다는 것에서 아쉬움을 느꼈다. 또한 팀원끼리의 갈등도 상당했다. 3명이 한팀이었고, 모두가 같은 분야를 공부하던 사람이다보니 분업이 되지 않았다. 그래서 모든 과정에서의 의견차이가 발생했었고, 그것을 해결하는데 많은 시간을 썼었던 기억이 있다. 그래도 이 프로젝트를 하면서 팀 프로젝트에서 업무 분담에 대한 중요성과 아이디어를 실제로 구현함에서의 어려움들을 직접 느낄 수 있어서 좋았다.
나중에 알게 된 것이었지만, 우리가 아이디어만 더 명확했다면 청계천의 정밀가공소에서 외주를 했어도 된다는 것을 알게되었다.
아무튼 그렇게 우여곡절이 있었음에도, 결국 끝까지 해냈다. 이 프로젝트를 하면서 많은 CEO분들도 만나고 적정기술이라는 하나의 공학기술 분야를 접할 수 있었음에 뿌듯했다.
+우리는 추후 이 기술을 Advanced해서 특허 출원에 도전한다!
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