• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권5호
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• pp.351-357
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• 2009

This study was conducted to verify the simulation model through the drying test, and investigate effect of factors, such as temperature of drying air, airflow rate, and velocity of the airflow, on the drying. The low temperature drying simulation model was developed based on the circulation dry simulation model presented by Keum et al. (1987), and by modifying low temperature thin layer drying model, equilibrium moisture content model, latent heat of vaporization model, and crack ratio prediction model. The heat pump and experimental dryer with a capacity of 150kg were used for the test. The RMSE between the predicted and measured value was 0.27% (drying temperature), 0.15% (crack ratio), and 2.08% (relative humidity), so the relevance of the model was verified. In addition, the effect of drying temperature, airflow rate, and velocity of the airflow on the drying was examined. The experimental results showed that the crack ratio at drying temperature of $25{\sim}40^{\circ}C$ was allowable. Moreover, at below $30^{\circ}C$, variation of the crack ratio was slight, but drying time was delayed. Given these results, the drying temperature of over $30^{\circ}C$ was effective. As the airflow rate increased, required energy dramatically increased. Whereas drying rate slowly increased, so loss of drying efficiency was caused. Considering these results, the dryer needed to be designed and adjusted to lower than $30\;m^3/min{\cdot}ton$. As velocity of the airflow increased, required drying energy increased when the velocity of the airflow was over $5\;m^3$/hr, while crack ratio and drying rate showed little variation.

• 에너지공학
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• 제21권1호
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• pp.43-46
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• 2012

A fluidized bed drying approach was utilized to the synthesis of water glass based silica aerogel powders. The effects of the fluidized bed drying conditions such as the superficial velocity and temperature of hot air and bead size as well as bead/wet-gel ratio, on the physical properties such as tapping density and productivity of the aerogel powders were systematically investigated. The experimental results showed that the amount of beads mixed with wet-gels in the fluidized bed column has the most profound impact on the fluidization efficiency, greatly enhancing the yield of the aerogel powders up to 98% with a proper bead/wet-gel weight ratio as compared to 72% without using beads. No significant change was observed in the tapping density over a wide range of the fluidized drying condition. Consequently the fluidized bed drying approach shows a good promise as an alternative route for the large-scale production of the aerogel powders.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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• pp.912-921
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• 1993

A small scale solar greenhouse tray dryer suitable for one or few farmer households is designed in place of sunny ground to dry various agricultural products. The tests on the drying of paddy, groundnut and radish slices by this drying unit have been made. The results indicated that this drying unit had a good heat collecting property, a low heat consumption (4518.7-5676.1 KJ per kg water removal) , a high heat utilizing efficiency (43.75%-54,25%) , a low operation cost (0.057 kwh-0.078 kwh per kg water removal) and good drying quality.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.398-413
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• 2016

This work describes the design and development of a new drying system for a rollover carwash machine with the support of numerical tools. The drying system is composed of a pair of stationary vertical dryers and a moveable horizontal dryer that can adjust itself to the contour of a vehicle. After the definition of the dryers' concept, their performance was assessed individually to check their internal flow pattern and to improve their airflow distribution. These issues are expected to provide feedback on redesign and geometric optimization of the dryers. After redesign of the dryers separately, the behaviour of the complete drying system was studied on actual vehicle models, representative of the shortest and tallest dimensions that can be washed with the existing carwash machine sector. The drying efficiency of the whole system was studied by calculation of shear stress distribution on various surfaces of a given vehicle. The results allowed concluding that the overall drying performance of the design system is very good and assure adequate drying on most vehicles surfaces. The results obtained from numerical studies were then validated with experimental measurements and a good agreement was found between the two. The procedure employed in this work can be applied to support the design and analysis of other mechanical drying systems.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제6권2호
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• pp.48-57
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• 1982

In order to improve the quality of traditionally sun-dried red peppers and to increase the efficiency of drying performance, three types of solar dryers were designed and built, and drying performance of the solar dryers was compared to traditional sun drying. Results obtained from the experiment are summarized as fallows: 1. The air temperature and relative humidity profiles over a 8-hour period measured at the specified locations in the drying chamber of solar dryers appeared to have large variation in each dryer. The rate of drying increased with the temperature rise in the drying chamber of the solar dryer. 2. In general. drying with solar dryers proceeded faster than traditional sun drying. With A'-type of solar dryer developed in the second experiment it was possible to dry red peppers in seven days from an initial moisture content of 80% to safe storage conditions. The drying time with the A'-type solar drier was 50% shorter compared to traditional sun drying. 3. Red peppers appeared to have an increasing or constant-rate drying period until the weight of the product was reduced to about one half the initial weight, followed by a falling-rate drying period. When the dried red peppers were exposed to the atmospere during the night, the moisture content increased as much as 6%, which is much higher than for the grains. 4. It was suggested from the experiment that either a heat storage system or a supplemental heating system in the solar dryer was desirable for more efficient drying operation. 5. It was shown that the solar dryer developed in this study may be suitable for drying other vegetables and fishes, and also offered additional advantages of saving in drying time, maintaining sanitation and minimizing contamination by dust, insects and unfavorable weather condition.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.106-117
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• 2012

건조과정에서 시료의 순환과 낙하이동에 따른 건조효과를 평가하기 위하여 음식물류폐기물 8,000kg을 간접건조방식의 건조기에 투입하고 회전스크류 가동시와 미가동시에 대하여 수분함량, 건조율, 평균입자크기 및 입도분포, 증발수분량 및 건조효율을 비교하였다. 음식물류폐기물의 초기 수분함량은 77.1%로서, 회전스크류 가동시에는 가동 후 5시간 만에 수분함량이 14.4%로 낮아진 반면에 미가동시에는 16시간을 가동시켜도 수분함량 35.6%에 머물고 있어 시료의 순환과 낙하이동이 건조효과 상승에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 건조시작 후 점성구간 도달 이전에는 입자크기가 증가하면서 수분증발률은 최대치를 보인다. 점성구간에서는 입자크기가 최대치를 나타내나 수분증발률은 급감하기 시작하며, 점성구간 이후에는 입자크기와 수분증발률이 동시에 감소하는 것으로 나타났다. 이는 자유수 증발량과 각 구간에서의 점성차이에 기인한 것으로 여겨진다. 평균 입자크기는 가동 후 지속적으로 증가하여 점성구간인 수분함량 70%-60% 범위에서 최대치를 보인 후 감소하는 경향을 나타내었으나 평균 입자크기의 변화정도는 회전스크류 가동방식에 따라 다르게 나타났다. 또한 회전스크류 가동시 입도분포는 25.0mm에서 0.25mm까지 폭넓게 분포하는 반면에 미가동시에는 25.0mm에서 3.56mm까지 의 좁은 입도분포와 25.0mm이상의 입자크기에 집중되고 있다. 회전스크류 가동으로 건조효율에 미치는 효과를 회전스크류 미가동시와 비교하면 시간당 증발수분량은 364%, DS(Dry Solid)당 증발수분량은 356%나 증가한 것으로 평가되었다.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.208-214
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• 2020

본 연구에서는 식물세포 Taxus chinensis로부터 수분 제거를 통한 바이오매스 보관 및 추출 효율 향상을 위하여, 마이크로웨이브를 이용한 건조의 특성 및 메커니즘을 조사하였다. 마이크로웨이브 파워가 100, 200, 300 W로 증가함에 따라 수분의 제거 효율은 증가하였다. 실험 데이터를 대표적 동역학적 건조 모델에 적용할 때, Page 모델과 modified Page 모델이 가장 적합한 것으로 결정되었다. 열역학적 파라미터는 마이크로웨이브를 이용한 건조의 자발적 및 흡열특성을 나타내었으며, 건조 과정에서 무질서도는 증가함을 알 수 있었다. 마이크로웨이브 파워(100~300 W)가 증가함에 따라 수분의 유효확산계수(3.445 × 10^-9~7.163 × 10^-7 ㎡/s) 및 대류물질전달계수(3.1529 × 10^-5~1.2895 × 10^-2 m/s)가 증가하였다. 작은 비오트 수(0.3890~0.7198)를 고려할 때, Taxus chinensis의 건조 진행은 외부 확산에 의해 조절됨을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권6호
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• pp.1126-1134
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• 1996

삼투처리로 전처리한 당근의 건조특성을 알기 위해 건조와 재수화 공정을 행하여 물리적인 특성을 조사하고, 수분이동 메카니즘을 규명하기 위해 확산 방정식과 건조 모델을 적용하여 알아보고자 하였다. 열풍 건조시 건조특성은 고온과 낮은 상대습도의 조건에서 건조효율이 우수하였으며, 갈변도나 specific volume 등도 높은 값을 보였으며 전반적 색차 또한 큰 값을 보였여 갈변정도와 유사한 경향을 보였다. 재수화 특성도 고온과 낮은 상대습도에서 건조한 것이 대체적으로 복원률과 재수화성이 높게 나타나 건조 특성이 재수화시에도 유사한 경향으로 나타남을 알 수 있었다. 수분의 이동을 나타내는 확산계수는 고온과 낮은 상대습도에서 높은 확산계수를 가졌으며, 온도의 영향이 상대습도보다 크게 나타나 상대습도를 낮추는 것 보다 건조온도를 높이는 것이 더 효과적인 운용방법임을 알 수 있었다. 건조과정을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합성 여부를 조사해 본 결과 건조조건에 관계없이 quadratic model이 가장 높은 적합도를 보여 이 모델로서 건조시 수분함량의 감소를 시간의 함수로 나타낼 수 있었다. 건조시간과 풍속을 변화시키면서 실험을 행한 결과 시간에 따른 carotene 함량과 수분함량은 polynomial 형태로 모델화 할 수 있었고 풍속이 강할수록 평형수분함량 도달 시간은 빨라졌으나 1.2 m/s 이상의 풍속에서는 그 차이가 크지 않았으며, carotene 함량도 유사한 경향이었다. 재수화 특성값도 빠른 풍속에서 건조한 당근일수록 우수한 것으로 나타났으며, carotene 함량이나 전반적인 색차도 건조 후의 특성이 그대로 유지되었다. 기존모델과의 적합도를 살펴보면 풍속에 관계없이 quadratic mode이 가장 높은 적합도를 보여 건조시 수분의 이동을 예측할 수 있을 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.15-25
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• 2022

수본 연구에서는 Bio-drying 공법 활용한 공기 송풍량 및 예열에 따른 음식물류 폐기물의 수분 및 유기물의 처리 효율에 대해 분석하였으며, 음식물류 폐기물 처리 시 온도, CO2의 평가를 통해 공기 송풍량 및 공기 예열이 Bio-drying 공법의 미치는 영향에 대해 평가하였다. 그 결과 공기 송풍량의 증가는 수분 제거율 및 제거 속도가 증가하는 결과를 미쳤지만, Bio-drying 내부 온도를 저하 시켜 미생물 활성도의 감소를 야기시켰다. 미생물의 활성도 유지를 위해서는 음식물류 폐기물의 성상에 따른 적정 공기 송풍량을 주입하는 것이 필요할 것으로 판단되었으며, 본 연구에서는 15L/min으로 주입하였을 때가 최적이었다. 공기 예열 유무에 따른 유기물 및 수분 제거율을 평가한 결과 공기 예열을 하였을 때가 하지 않았을 때에 비해 유기물 제거율 및 수분 제거율이 3~5% 가량 증가하는 결과를 보였다. 또한 Bio-drying 내부에 응축수 발생에 의한 내부 뭉침 현상도 발견되지 않았다. 따라서, 음식물류 폐기물의 효과적인 Bio-drying을 위해서는 미생물 활성도 유지를 위한 적정 송풍량을 유지 해야 하며, 공기 예열을 통한 주입이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.341-348
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• 2010

유중 건조 공정의 기본 원리는 수분과 비열차이가 있는 오일을 가열할 때 온도 차이에 따라 형성되는 슬러지 내부의 급격한 압력 변화를 이용한다. 즉 슬러지 내부에 발생하는 급격한 압력 상승이 이루어질 때 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 배출하도록 하는 것이다. 본 연구의 목적은 유중 건조공정 중 다양한 운전 변수가 건조효율에 미치는 영향을 구체적으로 규명하기 위한 것이다. 변수 연구를 위하여 일련의 건조 실험과 수치해석을 시도하였으며 그 결과 건조온도, 건조시간, 폐오일종류, 슬러지 종류 등 중요 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 온도 변화에 따른 연구 결과는 폐오일의 종류에 관계없이 $140^{\circ}C$ 이상으로 운전하는 것이 건조효율에 유리한 것으로 나타났으며 이 결과는 수치 해석적 결과로도 확인되었다. 그리고 슬러지 직경의 경우 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 경향으로 보였으며 이는 비표면적의 증가에 기인하는 것으로 판단되었다. 오일 종류나 물성의 변화에 대한 연구에서는 오일의 점도가 가시적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 점도가 높은 오일의 경우 건조 초반에 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 $140^{\circ}C$ 이상에서는 이러한 지체 현상이 감소하는 결과를 나타내었다. 슬러지 종류에 따른 연구에서는 전체적으로 큰 차이를 나타내지는 않았으나 하수슬러지가 다른 종류의 슬러지에 비하여 좀 더 가시적으로 양호한 수분제거 양상을 나타내었다. 수치 해석적 연구는 실험적 연구에 대한 상호보완적인 연구로서 가능성을 보였으나 복잡한 세부모델에 대한 경험적인 모델개발의 필요성이 제기되었다.