본 연구에서는 고설 딸기 관부(크라운부) 난방시스템을 전기 온수 보일러, 축열조, 순환 펌프, 관부난방 배관(백색 연질 PE관, 관경 16mm) 및 온도 제어반으로 구성하였다. 관부(크라운부) 난방의 경우 난방 배관을 딸기 관부에 최대한 밀착될 수 있도록 설치하고 배관 위치를 원예용 고정핀으로 고정하였다. 또한 관부 난방시스템의 에너지 효율을 증진하기 위해 축열조 온수 온도를 $20{\sim}23^{\circ}C$, 관부 온도를 $13{\sim}15^{\circ}C$로 관리하였다. 관부난방은 전기 온수보일러를 이용하여 $20{\sim}23^{\circ}C$의 온수를 축열조에 저장하고 순환펌프를 제어하기 위한 온도 센서를 딸기의 관부에 최대한 근접하여 설치하고 온도를 감지함으로써 관부(크라운부)를 집중적으로 난방하는 방식이다. 시험 온실의 난방 처리는 공간 난방 $4^{\circ}C$ + 관부난방(처리 1), 공간 난방 $8^{\circ}C$ (대조구), 공간 난방 $6^{\circ}C$ + 관부난방(처리 2)로 처리하였다. 각 난방처리는 온실 1동에 딸기를 980주를 심었으며, 재배방법은 표준재배법에 준해서 재배하였다. 난방 에너지 소비에 대한 비교시험은 2017년 11월 8일부터 2018년 3월 30일까지 수행되었다. 소비된 누적 전력량은 등유 사용량으로 환산하였고, 등유 소비량은 공간난방 $8^{\circ}C$(대조구)의 경우 1,320L(100%), 공간난방 $4^{\circ}C$ + 관부난방의 경우 928L(70.3%), 공간난방 $6^{\circ}C$ + 관부난방의 경우 1,161L (88%)로 계측되었다. 공간난방 $4^{\circ}C$ + 관부난방(처리 1) 및 공간난방 $6^{\circ}C$ + 관부난방(처리 2)은 $8^{\circ}C$ 공간난방(대조구)에 비해 생육 저하, 수확시기의 지연 등이 없이 비슷하게 딸기 수확이 가능하였으며, 29.7% 및 12%의 난방 에너지가 절감되는 것으로 분석되었다.
(1) 통영시 관내 북만해역의 굴양식장군의 8개 조사양식장에서 $1994\~1996$년까지 매월 1회씩 굴 시료를 채취하여 양식굴의 집단생태학적 특성치를 조사하고, 굴 육질의 지방산조성을 분석하여 얻은 자료를 토대로, DHA 함량조성과 굴의 집단생태학적인 몇가지 특성간의 관련성을 검토하였다. (2) 굴의 지질중 DHA 함량조성은 연중 $0\~25\%$ 범위로 변동하였으며, 6월에 최저치를 나타내었고, 11월에 최고치를 나타내었다. (3) DHA함량조성과 굴의 사망계수 및 성장계수와의 사이에는 관련성이 나타나지 않았다. (4) 11월의 DHA 함량조성과 수확시 개체군의 크기사이에는 강한 (+)상관성이 인정되었고, 수확시 개체육 중량과의 사이에는 (-)상관성이 인정되었다. (5) 굴에 있어서 DHA는 산란기에 생식소의 성숙과 방출에 에너지원으로 다량 소모되는 것으로 보이며, 북만해역에서 11월의 DHA 함량조성은 수확시의 집단크기의 선행지수로 사용해 봄직하고, 체중과의 역 관련성을 잘해 석 하면 밀도효과를 유추할 수 있을 것으로 고찰되었다.
본 연구에서는 '설향' 딸기를 두 작기(2020-2021년, 2021-2022년)에 걸쳐 재배하면서 외부 광환경과 생육도일온도가 작물 생산량에 미치는 영향을 분석하였다. 2년 동안 온실 내 환경 관리, 양액 관리 등은 동일하게 하였다. 재배기간 중 주간의 온실 온습도는 두 작기에서 유사하게 관리되었고, 야간의 온습도는 통계적으로 차이가 있었으나 작물 생육 범위를 벗어나지 않았다. 일사량은 9월과 10월에 첫번째 작기의 일평균 일사량이 많아 누적일사량도 많았으며, 11월부터는 2월까지는 두 번째 작기의 일사량, 3월에는 다시 첫번째 작기의 일사량이 많은 것으로 나타나 1월부터의 누적일사량은 두 번째 작기에서 많은 것으로 나타났다. 딸기의 최적 일장 조건인 8시간 이상의 일장이 나타난 일은 두 작기 간 큰 차이가 없었고, 변화 양상은 누적일사량의 변화와 유사하게 나타났다. 누적일사량과 생육도일온도는 상관관계가 커 생육도일온도가 딸기의 생산량과 당도에 미치는 영향을 조사해 본 결과의 초기의 누적일사량과 생육도일온도가 적었던 두 번째 작기에서 초기 수확량은 적었으나 누적일사량 및 생육도일온도가 증가함에 따라 후기에 수확량이 첫번째 작기보다 많았으며 잠재적 최대 생산량도 큰 것으로 나타났다. 당도는 생육도일온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 이는 촉성딸기의 특성으로 판단된다. 추후 연구를 통해 단순 수확량뿐만 아니라 작물 생육, 꽃눈분화 및 출뢰시기를 조사, 분석하여 생육도일온도가 작물 생육에 미치는 영향을 다각도로 분석하는 연구도 필요하다고 판단된다.
본 연구는 목재수확방법에 따른 단목수확시스템과 전목수확시스템으로 구분하여 벌채부산물 수집 및 가공작업의 생산성과 비용을 산출하고, 생산된 목재칩의 연료 특성을 비교 분석하여 목재칩 등급을 분류하고 에너지 시설에 연료 조건이 적합한지를 검토하였다. 벌채부산물 목재칩의 시스템 생산성 및 총 비용은 단목이 1.6 Gwt/SMH, 89,865 won/Gwt이었고, 전목은 2.9 Gwt/SMH, 72,974 won/Gwt로 단목에 비해 목재칩 생산성이 1.3배 높았고, 비용은 18.7% 절감되었다. 벌채 부산물 목재칩은 국제표준과 국내기준으로 단목의 목재칩은 등급에 적합하지 않았지만 선별처리를 통해 품질이 A2와 2급으로 향상되었다. 전목은 선별전 목재칩이 국내기준 2급이었으나 국제표준에 적합하지 않았고, 선별처리를 통해 A2 등급으로 향상 되었다. 또한 에너지 시설을 대상으로 Plant A는 단목의 선별전을 제외한 모든 목재칩이 건조처리를 통해 이용가능하였고, 전목 선별전 목재칩이 99,408 won/Gwt으로 가장 비용이 낮았다. 별도의 건조처리가 요구되지 않은 Plant B, C, D는 전목 선별전 목재칩이 57,204 won/Gwt으로 가장 비용이 낮았다. 따라서 벌채부산물을 이용하기 위해 전목수확시스템의 적용과 목재칩 품질 향상을 통해 에너지 이용시설에 적합한 목재칩을 생산할 수 있을 것으로 판단된다.
Tae Young Kim;Young Hoe Woo;Ill Hwan Cho;Young Sam Kwon;Si Young Lee;Han Ik Jang
생물환경조절학회지
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제10권4호
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pp.213-218
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2001
2000년 말 현재 전국 시설 재배면적은 52,189 ha이고 이중 가온 재배면적은 13,621 ha이다. 난방비용이 경영비중 차지하는 비중이 시설재배의 선진국의 15%에 비하여 25~30%을 차지하고 있어 난방비의 비중이 높다. 이러한 문제점을 해결하고자 가온시 시설의 난방공간을 최소화 할 수 있는 장치를 개발하여 처리별 환경 및 작물의 생육상태 및 연료소비량을 조사하였다. 시설내 난방용적을 보면 관행커튼이 661.5m$^3$에 비하여 상하이동 수평커튼은 264m$^3$로 약 60%을 줄일 수 있다. 시설억제 재배에 있어서 처리별 연료 소비량은 관행에 비하여 상하이동 커튼 설치시 28%, 그리고 반촉성 재배시에는 56%의 연료 절감의 효과가 있었고 추가로 시설내 온도 분포와 상대습도가 균일하였다. 상하이동 커튼구가 관행에 비하여 고추의 개화시기가 빨랐고 수확량도 증가하였다.
본 연구는 2001년 3월부터 2001년 12월까지 충남대학교 농업생명과학대학내 부속 초지시험포장에서 하번초형 혼파초지 {Turf type mixtures: Kentucky bluegrass(Newport) 40%+tall fescue(Rebell Jr.) 20%+perennial ryegrass(Palmer II) 10%+redtop(Barricuda) 10%+red fescue(Salem) 10%+creeping bentgrass(Crenshaw) 10%}에서 수확한 1번초(4월 24일)의 목초와 상번초형 혼파초지 {tall type mixtures:orchardgrass(Potomac) 40%+tall fescue(Fawn) 20%+Festulolium braunii(Paulita) 10%+perennial ryegrass(Feveille) 10%+timothy(Climax) 10%+red clover(Kenblue) 5%+alfalfa(Vemal) 5%}에서 수확한 1번초(4월 24일)를 공시하였다. 시험축은 한국재래산양을 8두를 공시하여 건물소화율, 건물섭취량, 질소 및 에너지 이용성을 비교 분석하였으며, 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) 건물섭취량은 하번초형 초지(28.9g/BW,kg/day)가 상번초형 초지(26.2g/BW,kg/day)에 비하여 다소 높은 편이었으나 유의적인 차이는 없었다. 세포내용물질(cellular constituents)의 소화율은 하번초형 초지가 높은 편이었으나(P<0.05), DM, NDF 및 ADF 소화율은 두 초지간에 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 2) 외관상 생물가는 하번초형 초지(56.7%)가 상번초형 초지(56.4%)보다 높은 편이었으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 3) 외관상 대사에너지 축적률은 하번초형 초지(58.3%)가 상번초형 초지(57.9%)보다 높은 편이었으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 이상의 결과로 보아, 재래산양에 의한 하번 초형 목초의 이용성은 상번초형 초지에서 생산된 목초와 비교할 때 큰 차이가 없는 것으로 나타나 조사료원으로 이용가능성은 충분하다고 하겠다.
본 논문에서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 태양 에너지 하베스팅을 위한 에너지 관리 시스템을 설계하였다. 태양 에너지 관리 시스템은 ISC(Integrated Solar Cell), voltage booster, MPPT(Maximum Power Point Tracker) control unit으로 구성된다. ISC의 개방전압은 약 0.5V이고, 단락 전류는 약 $15{\mu}A$이다. Voltage booster는 뒷단에 약 1.5V로 승압된 전압을 공급한다. MPPT control unit은 ISC가 MPP점에 도달 하였을 때, load로 전력이 전달될 수 있도록 pMOS 스위치를 동작시킨다. SEMU(Solar Energy Management Unit)의 크기는 패드를 포함하여 $360{\mu}m{\times}490{\mu}m$이다. ISC의 면적은 $500{\mu}m{\times}2000{\mu}m$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 설계된 SEMU가 ISC에서 수확된 에너지에 대해 MPPT control 동작을 제대로 수행하는 것을 확인하였다. 측정된 MPP 전압범위는 약 370mV∼420mV이다.
이 논문에서는 백스케터 통신에 기반한 무선 센서인 보조 사용자의 성능을 향상시키기 위해 인지 무선 기반 백스케터 네트워크를 연구한다. 제안 된 모델에서, 캐리어 이미터를 추가하고 스펙트럼 센싱 정보를 활용하기 위해 이중감쇄를 피하는 것을 고려한다. 기본 채널이 사용 중일 때 보조 사용자는 Hybrid-Access Point(H-AP)와 캐리어 이미터를 통해 채널에서 RF 에너지를 수집 할 수 있다. 채널이 유휴 상태가 되면 보조 사용자는 수확된 에너지를 사용하여 무선 센서를 작동시키고 스펙트럼 센싱 후, 캐리어 이미터를 통해 백스케터 통신을 수행한다. 따라서 우리는 다수의 태그가 존재하는 벡스케터 채널을 deterministic과 멀티소스 요소로 수학적 모델링한다. 제안한 통신 환경에서 WiFi 신호를 활용한 벡스케터 통신의 BER 성능을 보인다.
동결방지제를 첨가하여 붉은생고추 페이스트 및 딸기 펄프의 저온저장 실험을 한 결과, 붉은생고추 페이스트는 줄기만을 제거한 후 NaCl 15%, citric acid 0.5%를 첨가하면 $-9.6^{\circ}C$에서 미동결 상태로 저장할 수 있었고, 딸기펄프는 dextrose 25%, fructose 17%, sorbitol 8%, ascorbic acid 0.2%를 첨가했을 때 $-15^{\circ}C$까지도 미동결 상태로 저장할 수 있었다. 또한 동결방지제를 이용한 시료는 무처리한 시료에 비해 저장소요시간이 약 1/2 정도 걸리며, 소요에너지도 약 $70{\sim}80%$의 절감효과를 얻을 수 있었다. 따라서, 동결방지제를 이용하면 저온저장시 빙결정 생성에 따른 조직손상을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 절감효과도 얻을 수 있는 것으로 사료되며, 이와 같은 결과를 일시에 다량 수확되는 과채류에 적용할시 농산물의 저장법 개선에 상당한 효과가 있을 것이다.
Energy harvesting technology, which scavenges electric power from ambient, otherwise wasted, energy sources, has been explored to develop self-powered wireless sensors and possibly eliminate the battery replacement cost for wireless sensors. Among ambient energy sources, vibration energy can be converted into electric power through a piezoelectric energy harvester. For the last decade, although tremendous advances have been made in design methodology to maximize harvestable electric power under a given vibration condition, the research in reliability assessment to ensure durability has been stagnant due to the complicated nature of the multiple failure modes of a piezoelectric energy harvester, such as the interfacial delamination, fatigue failure, and dynamic fracture. Therefore, this study presents the first-ever system reliability analysis for multiple failure modes of a piezoelectric energy harvester using the Generalized Complementary Intersection Method (GCIM), while accounts for the energy conversion performance. The GCIM enables to decompose the probabilities of high-order joint failure events into probabilities of complementary intersection events. The electromechanically-coupled analytical model is implemented based on the Kirchhoff plate theory to analyze its output performances of a piezoelectric energy harvester. Since a durable as well as efficient design of a piezoelectric energy harvester is significantly important in sustainably utilizing self-powered electronics, we believe that technical development on system reliability analysis will have an immediate and major impact on piezoelectric energy harvesting technology.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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