본 연구에서는 냉장·냉동 창고의 화재 위험성을 최소화시키기 위해 적용 가능한 화재대응시설을 조사하고, 설치 시 발생할 수 있는 문제점을 파악하였다. 문제점을 해결하기 위해 국외에서 사용 중인 건식 스프링클러설비와 준비작동식 스프링클러설비의 작동 원리 및 특징을 분석하였다. 또한, 냉장·냉동 창고에서의 감지기 및 헤드의 오작동으로 인한 수손피해를 최소화할 수 있는 더블 인터록 시스템을 적용한 준비작동식 스프링클러설비의 적합성을 확인하였고, 이를 국내 냉장·냉동 창고에 적용하고자 한다.
콜드체인(cold chain)의 최종단계로 제품과 소비자를 연결시키는 냉동/냉장 쇼케이스는 대형마트나 슈퍼마켓의 대표적인 에너지 다소비 기기이다. 쇼케이스가 소비하는 에너지를 감소시키는 기술은 오랫동안 관련 엔지니어들의 관심 대상이었다. 본 원고에서는 ASHRAE Journal에 게재되었던 냉동/냉장 쇼케이스의 에너지 절약 및 회수에 관한 북미의 연구사례를 소개하고자 한다.
LNG 냉열 이용은 일본초저온(주)의 냉장보관 사업의 에너지절감 (65%)형 초저온 (-55$^{\circ}C$) 대형냉장고로 일본 뿐만 아니라 세계적으로 최초의 냉장업체이다. 회사 건설시는 입지선정, 경제성검토, 기술성, 공해상의 검토 등을 거쳐 완성된 업체로써 시설규모는 냉장 20,000 M/T, 1일 LNG 공급량 90M/T으로 현재 가동중이며 대부분의 동결 및 냉장 품목은 참치(마구로)가 83%를 차지하고 기타가 17% 였다. 냉장고의 가동율은 75%로 매우 높은 편이였다, LNG식 냉동장치의 가장 큰 장점은 일반적인 냉동방식 전력비의 1/3 밖에 소요되지 않는다는 것이다. L$N_2$의 내열이용 업체는 근기냉열(주)은 오사카의 천북에 있으며, L$N_2$를 자가 생산하여 면류 생산공장으로 직송하고 동결제조 하여 품질의 고급화 및 위생식품을 제조 판매하고 있다. 규모는 년간 2,000만식을 생산하고 주 생산제품은 조리면 및 냉동우동 등이다. L$N_2$의 소비가격은 전기식 냉동기에 비하여 5~9배의 고액이 소요되는 것이 결점이라고 할 수 있다.
1990년대 중반부터 후반에 결쳐 미국의 Astronautics사와 Ames연구소에 의한 공동연구결과는 자기냉동이 실현 가능한기술이며 가스액화,음식 냉동 및 저장, 대규모 건물 공조 등에 있어서 기존의 증기압축냉동에 필적할 만하다는 것을 밝혔다. 더 최근의 연구와 개발 노력은 자기장 원(source)으로 $Nd_2Fe_{14}B$ 영구자석배열을 이용한 회전식 자기냉동기가 가정용 공조기나 냉동/냉장고에 사용될 수 있음을 나타내고있다. Gd 금속구를 사용한 2단 자기 냉동/냉장고의 예비설계는 냉동실 온도가 $-12^{\circ}C(10^{\circ}F)$, 냉동실 온도가 $-1^{\circ}C(30^{\circ}F)$에서 전체 성능계수 3 그리고 냉각능력 120W를 얻을 수 있음을 제시한다. 자기장 원으로서 개선된 영구자석 배열을 이용한다면 카르노 효율의 60%와 성능계수 4.5에 이를 수 있을 것으로 보여진다. 그리고 자기냉동은 오존층 파괴물질 (CFC's)이나 온설가스(HCFC's와 HFC's)를 사용하지 않기 때문에 깨끗한 환경을 만드는데 기여한다. 동시에 상용 Gd으로부터 거대한 자기열량효과를 가진 재료인 $Gd_5(Si_2Ge_2)$를 kg 단위로 생산할 수 있는 정도로 연구가 진전되었다. 이 신재료를 저렴한 가격에 얻을 수 있게 됨으로써 Gd 금속을 자기냉매로 사용하도록 설계 되었던 공조기나 냉동/냉장고의 효율이 더 좋아질 것으로 예상된다.
This paper describes the investigation on current state of cold storage facilities, and analysis on the demand prediction in the near future. And based on the analysis results, we prospect the scale of cold storage facilities in the near future. The main analysis results are summarized by the followings ; The present circumstances of cold storage facility are determined by investigating actual loading capacity, average stock amounts, and return number of cold storage facility. From the results, the present situation for cold storage facility is about 3% over. It is found that the average stock amounts increase gradually, and accordingly that the demand of cold storage facility is predicted to be increased, resulting that the capacity of cold storage facilities in 2013 expects to reach up to 5,250,000 ton. It is considered that the results of demand prediction has significant implications on the management of cold storage facility in the near future.
본 연구에서는 냉장, 냉동 창고의 기초 자료가 부족하여, 불완전하기 때문에 이러한 기초자료를 제공하기 위하여 냉장 냉동 창고의 일반현황을 제시하는 데 목적이 있다. 조사내용은 냉장 냉동 창고의 일반적인 현황으로는 매출액, 자본금(출자금), 창고종류별 보유현황, 보관면적, 냉장냉동 시설용량 등과 설비현황으로는 랙의 유무, 건축물 구조 및 층고, 모유설비현황 등을 조사하였다. 조사결과에 따르면 지역별 분포는 수도권과 부산지역이 전체의 86.7%로 대부분을 차지하였으며 이들 지역이 평균보관면적 또한 큰 것으로 나타났다. 또한 전체 업체의 80%이상이 보세장치장을 보유하고 있는 것으로 조사되었으며, 냉장 냉동 창고의 면적 및 용량은 고른 분포를 보였다. 건축물 구조는 철근 콘크리트 구조가 대부분이었으며 설비의 경우 랙 설치 업체가 전체의 25%로 나타나 설치율이 낮았으며 랙의 설치여부와 자본금 및 매출액 규모와는 통계적 유의성을 보이지 않았다. 또한 보유설비는 화물용 승강기, 정보시스템, 도크 순이었으며 하역장비로는 지게차가 평균 9.1대, 리치스태커는 평균 2.2대 인 것으로 조사되었다. 본 조사가 국내 냉장 냉동 산업의 실태파악과 예측, 발전에 기초가 될 것으로 생각하며 향후 좀 더 세밀한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것이다.
냉동ㆍ냉장식품의 저온유통(cold chain)시스템은 아래의 그림 1에서 보는 바와 같이 상온보다 낮은 온도로 유지되어야 할 대상물을 생산자(생산지)에서부터 소비자(소비지)에 이르기까지 지속적으로 적절한 온도로 유지시켜 생산 당시의 품질상태 그대로 소비자에게 공급하는 유통체계 시스템을 의미하는 것으로, 주요 구성 요소로는 냉동ㆍ냉장 저장창고, 수ㆍ배송시스템, 쇼케이스 등을 들 수 있다. 여기서 대상물이란 구체적으로 농ㆍ수ㆍ축산물, 화훼, 가공 식품, 의약품 등을 의미하며, 저온유통 시스템의 본질적인 목적은 이들 대상물을 적정온도 하에서 일정하게 유지함으로써 생물학적 반응을 적절히 억제하여 대상물의 선도 및 본질적 가치를 연장시키는 것을 포함한다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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