Simulation of Natural Air Layer Drying of Rough Rice

시뮬레이숀에 의한 벼의 상온통풍층건조방법(常温通風層乾燥方法)에 관(關)한 연구(硏究)

상온통풍(常溫通風)을 이용(利用)한 In-bin drying에 대(對)한 많은 실험결과(實驗結果)에 의(依)하면 우리나라 10월(月)의 기상조건(氣象條件)은 저온건조(低溫乾燥) system에 적합(適合)한 건조능력(乾燥能力)을 가지고 있는 것으로 나타났다. 최근(最近) Computer를 이용(利用)한 Simulation model이 개발(開發)되어 건조현상(乾操現象)에 관(關)한 경제적(經濟的)이고 효율적(效率的)인 분석(分析)이 가능(可能)하게 되었다. 이러한 분석결과(分析結果)에 의(依)하면 초기함수율(初期含水率)이 높은 벼를 Full-bin을 이용(利用)한 상온통풍건조(常溫通風乾操)를 할 경우(境遇) 건조기간(乾燥期間)이 길어지며 bin내(內)의 상층부(上層部) 곡물(穀物)이 변질(變質)되는 문제점(問題點)이 발생(發生)하였다. 또한 벼의 수확작업체계(收穫作業體系)가 관행(慣行) 및 Binder작업체계(作業體系)에서 점차(漸次) Combine작업체계(作業體系)로 전환(轉換)되어감에 따라 포장(圃場)에서의 건조(乾燥)가 어려우며 예취(刈取), 탈곡작업과정(脫穀作業過程)에서의 기계적(機械的)인 곡물(穀物) 손실(損失)을 줄이기 위(爲)하여 함수율(含水率)이 비교적(比較的) 높은 벼를 수확(收穫)하여야 한다. 본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 상온통풍건조(常溫通風乾燥)에 있어서 건조능력(乾燥能力)을 증가(增加)시키기 위(爲)하여 곡물(穀物)을 일정기간(一定期間) 나누어서 bin에 넣고 건조(乾燥)를 하는 Layer drying의 Simulation model을 개발(開發)하고 이 Model에 수원지방(水原地方)의 7년간(年間) 평균(平均) 기상자료(氣象資料)를 입력(入力)시켜 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率), 투입량(投入量), 투입기간(投入期間)의 변화(變化)에 따른 Layer drying현상(現象)을 규명(糾明)하는데 있다. Simulation에 사용(使用)된 bin의 크기는 직경(直徑) 2m, 깊이 1.5m이며 송풍(送風)팬의 용량(容量)은 0.5HP이었다. Simulation분석(分析) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) Layer drying의 Simulation model을 개발(開發)하였으며 이 Model은 벼의 상온통풍건조(常溫通風乾燥) 실험(實驗)에서 함수량(含水量) 변화(變化)의 이론치(理論値)와 실제실험치(實際實驗値)가 잘 일치(一致)하였다. (2) 곡물투입기간(穀物投入期間) 1일(日)을 Full-bin drying으로 간주(看做)할 때 Layer drying의 건조성능(乾燥性能)은 Full-bin보다 높은 것으로 나타났다. (3) 연속송풍(連續送風)(24시간(時間))을 할 경우(境遇) 곡물투입기간(穀物投入期間)이 증가(增加)함에 따라 건조기간(乾燥期間)의 감소경향(減少傾向)은 단속송풍(斷續送風)인 경우(境遇)보다 적었지만 건조기간(乾燥期間)은 단축(短縮)되었다. 그러나 건조(乾燥)에너지의 소모(消耗)는 단속송풍(斷續送風)일 때보다 크게 나타났다. (4) 단속송풍(斷續送風)(9 : 00AM~6 : 00PM)일 경우(境遇) 곡물투입기간(穀物投入期間)을 증가(增加)시키면 건조기간(乾燥期間)이 크게 줄어 들었다. (5) 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率)이 21% 이하(以下)일 경우(境遇) 연속(連續) 및 단속송풍(斷續送風)에서 건조기간(乾燥期間)의 차이(差異)가 별로 없었다. (6) 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率)이 높으면 Full-bin drying에서는 상부층(上部層)에 곡물(穀物)이 변질(變質)될 우려(憂慮)가 있으나 Layer drying에서는 곡물투입량(穀物投入量)을 조절(調節)하면 이것을 방지(防止)할 수 있었다. (7) 건조(乾燥)가 완료(完了)된 후(後) 층별(層別) 최종곡물(最終穀物) 함수율(含水率)은 모든 건조조건(乾燥條件)에서 동일(同一)하였으나 bin의 하부층(下部層)은 과건조(過乾燥) 물상(物象)을 일으켰다.