• Title/Summary/Keyword: 박층건조방정식

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Equilibrium Moisture Contents and Thin Layer Drying Equations of Cereal Grains and Mushrooms (I) - Thin Layer Drying Equations of Short Grain Rough Rice - (곡류 및 버섯류의 평형함수율 및 박층건조방정식에 관한 연구(I) -벼의 박층건조방정식 -)

  • 금동혁;박춘우
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.22 no.1
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    • pp.11-20
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    • 1997
  • Thin layer drying tests of short gain rough rice were conducted in an experimental dryer equiped with air conditioning unit. The drying tests were performed in triplicate at three air temperatures of $35^circ$, $45^circ$, $55^circ$, and three relative humidities of 40%, 55%, 70%, respectively. Previously published thin layer equations were reviewed and four different models widely used as thin layer drying equations for cereal grains were selected. The selected four models were Pages, simplified diffusion, Lewis's and Thompson's models. Experimental data were fitted to these equations using stepwise multiple regression analysis. The experimental constants involved in tow equations were represented as a function of temperature and relative humidity of drying air. The results of comparing coefficients of determination and root mean square errors of miosture ratio for low equations showed that Page's and Thompsons models were found to fit adequately to all drying test data with coefficient of determination of 0.99 or better and root mean square error of moisture ratio of 0.025.

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Thin Layer Drying Model of Black Soybean (검은콩의 박층건조모델)

  • Lee, S.K.;Kim, H.;Kim, W.;Jeon, M.J.;Byun, J.S.;Han, J.W.
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.99-99
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    • 2017
  • 국내 콩의 소비량은 계속적으로 증가하고 있다. 재배 면적은 1995년 10,000ha에서 2013년 8,000ha까지 계속적으로 감소하였으며, 수입은 2009년 644.9백만 달러에서 2013년 883.3백만 달러까지 계속적인 증가 추세에 있다. 건조는 품질 손상을 최소화 및 수분을 제거하는 공정이다. 모든 곡물에는 건조 조건에 따라서 품질이 크게 변화하며, 건조 과정을 해석하여 해당 곡물의 적정 건조 조건을 구명하여 품질을 유지하는 위해서는 중요하다(Keum, 등 1977). 얇은 두께의 곡물층을 단층으로 하여 건조속도 및 건조공기의 조건을 나타내는 것을 박층(Thin layer)건조모델이라 한다. 박층건조모델을 계속적으로 쌓은 모델을 후층(Deep layer)모델이라 하며, 건조기 개발 및 건조조건 구명에 가장 기본이 된다(Basunia and Abe, 1998). 그러나 해외에서 만들어진 콩 박층건조 모델은 국내의 검은콩과 물성이 상이하여 건조조건이 다르게 설정 되어야 한다. 따라서, 본 연구목적은 건조온도 2수준, 상대습도 3수준에 대하여 검은 콩의 건조속도 측정하고, 곡물건조방정식으로 많이 이용되고 있는 4개의 건조방정식에 대하여 모델 적합성을 검정하여 검은콩 건조에 적합한 박층건조모델 결정하는데 있다. 공시재료는 2015년 강원도지역에서 생산된 검은콩을 실험에 사용하였으며, 초기 함수율은 14.7%,w.b.였다. 박층 건조공기 조성은 공기조화장치(MTH4100, SANYO, UK)를 사용하여 조성하였으며, 송풍기에 의해 공기충만실을 통과하여 건조 층을 통과하도록 구성하였다. 목표 평형함수율에 도달하면 실험을 종료하였다. 건조 층의 초기중량 및 경시적 변화는 전자저울(GF-4000, AND, Japan)을 이용하여 10분 간격 측정하여 저장하였다. 적정 박층건조모델을 결정하기 위하여 기존의 곡물건조방정식 중 널리 사용되고 있는 4개(Lewis, 1921; Page, 1949; Thompson, 1967; Moisture diffusion, 1975)의 건조모델을 이용하여 비교 검증하였다. 건조 초기 2시간 까지는 급격히 감소하다가 건조속도에 영향을 미치는 반건조시간(MR=0.5) 이후에는 완만하게 건조되는 것으로 나타났고 건조조건으로 건조온도 및 상대습도 모두의 영향이 미치는 것으로 나타났다. 4가지 건조 모델과 비교한 결과 Thompson 모델이 전체 건조 영역에서 비교적 잘 일치하였다.

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Continuous Flow Rice Drying Using Simulation -Resident and Tempering Time Effects- (시뮬레이션에 의한 순환식(循環式) 벼 건조(乾燥) -순건조(純乾燥) 및 템퍼링 시간(時間)의 영향(影響)-)

  • Keum, D.H.;Singh, R.P.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.11 no.2
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    • pp.41-54
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    • 1986
  • 순환식(循環式) 벼 건조과정(乾燥科程)을 건조(乾燥)-템퍼링의 연속 과정으로 간주하여 이를 해석(解析)할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하였으며, 시뮬레이션 결과치와 실험치가 잘 일치하였다. 특히 벼의 박층건조방정식(薄層乾燥方程式)으로 Page 형의 방정식(方程式)과 수분확산방정식(水分擴散方程式)을 이용한 모델을 비교하였으며, 수분확산계수는 백미부(白米部), 쌀겨부(部) 및 왕겨부(部)로 나누어 고려하였다. 시뮬레이션 모델을 이용하여 순건조(純乾燥) 및 템퍼링 시간(時間)이 건조속도(乾燥速度), 소요(所要)에너지 및 곡물품질(穀物品質)에 미치는 영향을 분석(分析)하고 적절한 순건조시간(純乾燥時間) 및 템퍼링 시간을 제시하였다.

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Thin Layer Drying of Rough Rice by Low Temperature (벼의 저온 박층건조방정식)

  • Kim, H.;Keum, D.H.;Kim, O.W.;Han, J.W.
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.220-225
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    • 2003
  • 고품질 쌀 생산의 주요 요인은 벼의 품종, 재배방법 및 수확 후 처리기술 등이 있는데 최근에 많은 품종육종과 재배방법의 개선으로 산지별 품종별 차이는 점차적으로 감소하는 추세이다. 수확 후 처리기술에는 건조, 저장, 가공, 포장 및 유통기술 등이 있으며, 고품질 쌀 생산의 중요한 기술이다. 특히, 건조기술은 수확 후 처리기술 중에서 첫 번째 기술로, 건조기술이 적절치 못하면 저장, 가공 및 포장 등 후속 기술에 악영향을 줌으로 건조기술은 고품질 쌀 생산에 관건이 되는 기술이다. (중략)

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Far-Infrared Ray Drying Characteristics of Rough Rice (I) -Thin layer drying equation- (벼의 원적외선 건조특성 (I) -박층건조방정식-)

  • Keum, D. H.;Kim, H.;Hong, S. J.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.27 no.1
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    • pp.45-50
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    • 2002
  • This study was performed to develop thin layer drying equations fur short grain rough rice using far-infrared ray. Thin layer drying tests was conducted at four far-infrared ray temperature levels of 30, 40, 50, 60$^{\circ}C$ and two initial moisture content levels of 20.7, 26.2%(w.b.). The measured moisture ratios were fitted to Lewis and Page drying models by stepwise multiple regression analysis. Half response time of drying was affected by both drying temperature and initial moisture content at drying temperature of below 40$^{\circ}C$, but at above 40$^{\circ}C$ was mainly affected by drying temperature. Experimental constant(k) in Lewis model was a function of drying temperature, but K and N in Page model were function of drying temperature and initial moisture content. Moisture ratios predicted by two drying models agreed well with experimental values. But in the actual range of drying temperature above 30$^{\circ}C$ Page model was more suitable for predicting of drying rates.

Equilibrium Moisture Contents and Thin Layer Drying Equations of Cereal Grains and Mushrooms (II) - for Oak Mushroom (Lentinus erodes) - (곡류 및 버섯류의 평형함수율 및 박층건조방정식에 관한 연구(II) - 표고버섯에 대하여 -)

  • Keum, D. H.;Kim, H.;Hong, N. U.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.27 no.3
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    • pp.219-226
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    • 2002
  • Desorption equilibrium moisture contents of oak mushroom were measured by the static method using salt solutions at flour temperature levels of 35$\^{C}$, 45$\^{C}$, 55$\^{C}$ and 6$\^{C}$ and five relative humidity levels in the range from 11.0% to 90.8%. EMC data were fitted to the modified Henderson, Chung-Pfost, modified Halsey and modified Oswin models using nonlinear regression analysis. Drying tests far oak mushroom were conducted in an experimental dryer equipped with air conditioning unit. The drying test were performed in triplicate at flour air temperatures of 35$\^{C}$, 45$\^{C}$, 55$\^{C}$ and 65$\^{C}$ and three relative humidities of 30%, 50% and 70% respectively. Measured moisture ratio data were fitted to the selected four drying models(Lewis, Page, simplified diffusion and Thompson models) using stepwise multiple regression analysis. The results of comparing root mean square errors for EMC models showed that modified Halsey was the best model, and modified Oswin models could be available far oak mushroom. The results of comparing coefficients of determination and root mean square errors of moisture ratio for four drying models showed that Page model were found to fit adequately to all drying test data with a coefficient of determination of 0.9990 and root mean square error of moisture ratio of 0.00739.