고상-액상 상변화물질(PCM, Phase Change Material)을 이용한 위성부품 열제어장치를 설계 및 제작하였으며 열환경시험을 수행함으로써 온도제어 성능을 분석하였다. 설계온도에 부합하는 n-Hexadecane을 PCM으로 채용하였고, 낮은 열전도도를 보완하기 위하여 내부에 전열휜이 장착된 용기를 Al6061로 제작하였다. 위성에 장착하였을 때와 동일한 작동조건을 확보하기 위하여, 부품과 방열판 사이를 열관으로 연결하였으며 열관의 단열부가 관통하도록 PCM 열제어장치를 설치하였다. 동일한 모양과 부피의 열적완충질량(TBM, Thermal Buffer Mass)도 제작하여, 주기적인 가열-냉각 실험을 수행하였다. 실험결과 상변화 잠열에 의한 PCM의 열제어 성능을 확인할 수 있었으며, TBM에 비하여 질량과 보온히터의 소모전력을 절감할 수 있음을 확인하였다.
주택용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 퇴비화 가능성을 검토하기 위하여 두가지 용기(Type 1과 Type 2)를 제작하여 실험실 실험을 통하여 조사하였다. 두 용기의 구조는 같으나 차이점은 Type 1은 보온을 하였고 Type 2는 보온을 하지 않았다. 겨울철 실험을 통하여 Type 2는 우리나라의 기후 여건에 사용이 불가능한 것으로 판단되어 봄철 및 여름철 실험에서 제외하였다. 따라서 Type 1에 대한 계절 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 퇴비화기간 중 상승한 최고온도는 봄철 $58^{\circ}C$, 여름철 $57^{\circ}C$, 겨울철 $41^{\circ}C$였다. 따라서 우리나라의 기후조건에서는 반드시 보온이 필요하다는 것이 확인되었다. 2) 퇴비화원료물질의 무게는 8주 후 평균 62.5% 그리고 부피는 평균 74% 감소하였다. 3) 퇴비충의 밀도는 봄철 0.7kg/l, 여름철 0.8kg/l, 겨울철 1.1kg/l였다. 4) 수분함량은 전 퇴비화기간동안 큰 변동이 없었으며 8주 후 봄철 75.6%, 여름철 76.6%, 겨울철 76.6%였다. 5) pH는 계절에 따라 큰 차이를 보였으며 여름철에 가장 높았고, 겨울철에 가장 낮았다. 8주 후 봄철 6.13, 여름철 8.62, 겨울철 4.75였다. 6) 퇴비화시간의 경과에 따른 회분 및 유기물 함량은 유기물 분해속도가 빠를수록 증감현상이 뚜렷하였고 cellulose 및 lignin은 증가, hemicellulose 함량은 감소하였다. 7) 질소함량은 3.1-5.6%로 높았으며, 특히 여름철에 가장 높았다. 암모늄태 질소는 전반기에 증가했다가 감소하는 경향이었으며 겨울철 2주째 3,243mg/kg, 봄철 3주째 6,052mg/kg, 여름철 6주째 30,828mg/kg으로 가장 높았다. C/N율은 퇴비화시간이 경과함에 따라 감소하였으나 차이는 크지 않았다. 그러나 질산화는 봄 및 여름철에만 일어나고 겨울철에는 거의 일어나지 않았다. 8) 휘발성 및 고급유기산함량은 초기에 증가했다가 계절적으로 시기적 차이는 있으나 감소하였다. 총 유기산의 최고농도는 겨울철 2주째 10.1%, 봄철 2주째 5.8%, 여름철 4주째 15.7%였다. 9) 퇴비의 부숙도와 무관하게 각 무기성분함량은 $P_2O_5$ 0.9-4.4%, $K_2O$ 1.6-2.9%, CaO 2.4-4.6%, MgO 0.30-0.80%였다. 10) CN 및 각종 중금속함량도 퇴비화시간에 따라 큰 변화가 없었으며 각 함량범위는 계절 구분없이 CN 0.11-28.89mg/kg, Zn 24-l30mg/kg, Cu 5-219mg/kg, Cd 0.8-14.3mg/kg, Pb 7-42mg/kg, Cr ND-30mg/kg, Hg $ND-132.16\;{\mu}g/kg$이었다.
우리 쌀의 소비촉진을 유도하기 위하여 수행하고자 하는 밥맛 향상을 위한 연구의 일환으로 농촌진흥청 행사에 참여한 일반 소비자를 대상으로 쌀 구매 및 밥의 소비에 관한 실태를 조사하였다. 가정에서의 쌀 구매 형태에서는 $1O{\sim}20$ kg의 구매단위가 가장 많았고, 구입 기준은 밥맛이 약 50%로 가장 큰 요인이었으며, 다수(약 50%)가 대형마트에서 구입하고 있고, 구입 후에는 포장지 그대로(32.4%) 또는 전용용기(57%)에 담아 상온에서 보관하면서 1달에서 4개월 이내에 대부분 소비하는 것으로 나타났다(90%). 가정에서의 취반 시 쌀(52.1%) 및 물(77.6%)의 개량은 주로 눈짐작으로 이루어졌으며, 취반은 하루에 l회 또는 2회(약 70%), 주로 전기압력밥솥(44.6%)이나 가스압력밥솥(32%)을 이용하며 1회에 $2{\sim}5$인분(65%) 분량을 하는 경우가 많았다. 취반 후 밥은 즉시 먹거나(41.8%) $1{\sim}2$일(48.6%) 안에 소비하였으며 소비 시까지는 주로 보온밥솥(63.6 %)에 보관하는 것으로 나타났다. 소비자가 생각하는 밥맛에 영향을 미치는 요인으로는 품종(37.9%), 생산지역(21.3%), 보관기간(11.9%)이 높은 비율을 차지하였으며, 품종에 대해서는 모르는 경우가 많았고(40%) 아는 응답자 중에는 일미(16.6%), 일품(14.0%), 추정(13.5%)순으로 선호도가 높았다. 이상으로부터 소비자들 사이에 쌀은 필수지출 항목으로 인식되어 주식으로 지속적으로 소비되고 있음에도 불구하고 계량에 의한 취반은 낮은 비율이며 식미 향상을 위해 취반기구 및 쌀 품종에 대한 의존도가 높은 것을 알 수 있었다.
대학 급식 시설의 위생 실태를 평가하기 위해서 오뎅국의 생산 과정을 통한 소요시간 및 온도상태 측정 pH 및 Aw측정, 미생물 검사를 실시하여 HACCP model에 의해 분석, 평가한 결과는 다음과 같다. 1 )소요시간 및 온도상태 측정 결과. 재료들의 조리후 실온방치 단계와 국물의 보온단계에서 철저한 관리가 요구된다. 2 ) pH및 Aw측정 결과, 대부분의 단계가 미생물 증식에 적합한 조건이었다. 3 )음식에 대한 미생물 분석 결과, 재료들의 미생물적 품질이 대체로 낮았다. 또한 조리후 급식전 보관단계에서 장시간 실온에 방치되므로 미생물의 오염 및 증식 기회가 많았다. 4 ) 오뎅국 생산에 사용되는 기구, 설비, 용품 및 용기에 대한 미생물 분석 결과 뚝배기, 장갑, 행주와 도마에 대한 즉각적인 시정이 요구된다. 5 ) 이상에서 오뎅국 생산 단계에서의 critical control points는 재료, 전처리, 후처리 및 급식전 보관단계로 지적되었다.
난방기기에 의한 화재는 다양한 난방기기의 종류처럼 그 원인도 다양하고. 매년 계속되는 전통재래시장에서의 난방기기에 의한 화재사고가 빈번히 발생하여 인명 및 재산상의 손실을 초래하고 있다. 일반주택이나 아파트 등 대부분의 주거시설은 난방용 보일러가 보급되어 난방기기로 인한 화재가 그리 많지 않으나 식당, 시장의 점포와 사무실, 체육관, 공장, 작업장 등에서는 여전히 석유난로, 전기난로 등 난방기기를 사용 하고 있어 화재의 위험성에 노출되어 있다. 또한 난방용 기기의 발생건수를 살펴보면 가정용보일러, 목탄난로, 석유난로, 가스난로/스토브, 전기스토브/히터 순으로 발생한 것으로 분석되었으며, 인명피해 별 건수는 가스난로/스토브, 석유난로 /곤로, 전기히터/스토브, 연탄/석탄난로 순으로 분석되었다. 또한 가스 및 석유관련 난방용기기가 발생빈도(frequency)는 낮지만 화재강도(intensity)가 높은 것으로 분석 되었다. 따라서 본 연구의 목적은 다중이용시설인 전통재래시장에서 아직도 많이 사용되고 있고, 실제 화재발생사례가 많은 석유난로와 전기스토브에 의한 발화 위험성 즉 최소발화온도, 탄화 정도와 그에 따른 열유속을 정상상태와 비정상상태 하에서의 가연물의 접촉 및 전도로 인한 화재 발생 가능성을 재연하여 검토해 봄으로서 보다 과학적인 화재조사 및 감식 접근방법을 강구하고자 하였다. 재연실험 결과 실험체 2종(석유난로/전기스토브) 모두 양호한 축열 조건이 만들어지지 않는 한 발화위험성은 극히 적은 것으로 나타났지만 탄화의 상태는 각 부위별로 진행되는 것으로 분석되었다. 결국 화재로의 전이는 축열에 의한 발화이므로 최소한 화재장소의 축열 온도조건이 $500^{\circ}C$ 이상일 때 발화되는 것으로 분석되었다. 특히 전기스토브의 발열체인 석영관인 경우 가장 짧은 시간 내(10sec)에 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 급 가열 되어 이때의 열유속은 6.26kW/m2으로 나타나 이는 보온된 PVC케이블이 손상과 함께 인체에는 2도 화상을 입히는 결과를 나타내는 것으로 분석 되었다. 아울러 온도 조건 이외에 거리변화에 따른 열량의 감소분을 나타내는 형태계수(Geometric View Factor)와 화재하중(Fire Load)에 따른 온도 변화도 고려되어야 할 중요한 변수임 알았다. 따라서 이에 관한 세심한 화재조사 및 감식의 매뉴얼이 있어야 할 것으로 사료되며 이러한 실험에 의한 과학적이고 합리적인 노력들이 향후 화재조사 및 감식에 대한 매뉴얼 작성과 이론적 토대를 세우는데 기여하기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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