김용주 교수

기존 내연기관 트랙터의 환경 부담을 낮추고 전동화·수소화 기반 농기계 플랫폼으로의 전환이 요구되는 상황에 대응하기 위해 이 연구를 추진하고 있습니다. 세계 최초로 110kW급 수소연료전지 트랙터와 55kW급 전기 트랙터를 하나의 플랫폼으로 공용화하는 기술을 개발했으며, 디지털 트윈(DT) 기반 가상 시뮬레이션 기술과 전동화 자동변속기 기술을 결합해 개발 효율성과 신뢰성을 높였습니다. 이 기술은 대형 농업용 트랙터, 전기구동 콤바인·관리기, 친환경 농기계 플랫폼 전반에 적용되고 있습니다. 농림축산식품부 주관 국책사업을 총괄하며 국내 주요 농기계 3사인 TYM, LS엠트론, 대동과 협력하고 있으며, 수소 파워팩 부문에서는 현대모비스, 구동 시스템 부문에서는 디아이씨와 공동 개발을 진행하고 있습니다. 농림축산식품부 주관 400억 원 규모(정부 지원 308.75억 원) 국책 과제를 총괄한 성과가 있으며, CES 2026과 AGRITECHNICA 2025 국제 전시회에 개발 플랫폼을 공개할 예정입니다.

농작업 부하 조건에서 트랙터 및 작업기의 동력전달 성능과 신뢰성 확보가 상용화의 핵심 과제로 대두됨에 따라 이를 해결하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 다물체동역학(MBD)과 이산요소법(DEM)을 연동한 견인력 예측 기술을 개발했으며, ISOBUS 기반 표준 통합 제어기를 설계했습니다. 이와 함께 트랙터 power-shift 자동변속기 시뮬레이션 평가 기술, 전후진 자동 변속을 위한 전자식 액추에이터 제어 기술, 평기어 설계 신뢰성 확보를 위한 시뮬레이션 해석 기술, 농업기계 감속기 설계 기술을 확보했습니다. 이 기술들은 트랙터 변속기 및 동력전달시스템, 작업기 부착형 통합 제어기, 간척지·특수 지형용 트랙터에 적용됩니다. 국내 최초로 AEF(국제농기계전자재단) 국제 인증을 획득해 해외 상용화 기반을 마련했습니다. 미국농생물공학회(ASABE) 최우수 논문상과 대한기계학회 우수학술상을 수상했으며, 대호(주)에 트랙터 거동 및 전복 예측 기술을 2.1억 원 규모로 기술이전했습니다. 이 밖에도 주식회사 선인씨엔에스에 트랙터 power-shift 자동변속기 시뮬레이션 평가 기술과 PTO 부하 측정 기술을, 주식회사 네스트아이엔씨에 전후진 자동 변속 전자식 액추에이터 제어 기술을, 주식회사 비엔알에 평기어 설계 신뢰성 확보 시뮬레이션 해석 기술 및 감속기 설계 기술을 기술이전한 실적이 있습니다.

농촌 노동력 감소에 대응하기 위한 농업 현장의 자율주행·로봇화 수요가 증가하는 상황에서 이에 대응하는 연구를 진행하고 있습니다. AI 기반 지능형 제어 기술과 패치 기반 CNN을 활용한 과수원 자율주행 경로 탐지 기술을 개발했습니다. 이 기술은 자율작업 트랙터, 과수원 모니터링 로봇, 군집주행 농기계에 적용됩니다. 한국생산기술연구원, 한국로봇융합연구원, KAIST 등과 공동연구를 수행했으며, 개발한 자율주행 기술을 교원창업기업인 (주)디팜스에 기술이전했습니다. 관련 환경에서의 시스템 검증을 완료한 성과가 있습니다.