• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권5호
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• pp.449-460
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• 2001

This study was carried out to develop a simulation model with EES(Engineering equation solver) for analyzing the performance of a grain cooler. In order to validate the developed simulation model, several main factors which have affected on the performance of the gain cooler were investigated through experiments. A simulation model was developed in the standard vapor compression cycle, and then this model was modified considering irreversibe factors so that the developed alternate model could predict the actual cycle of a grain cooler. The compressor efficiency in vapor compression cycle considering irreversibility much affected on the coefficient of performance(COP). The COP in the standard vapor compression cycle model was greatly as high as about 6.50, but the COP in an alternative model considering irreversibility was as low as about 3.27. As a result of comparison between the actual cycle and the vapor compression cycle considering irreversibility, the difference of pressure at compressor outlet(inlet) was a little by about 48kPa (8.8kPa), the temperatures of refrigerant at main parts of the grain cooler were similar. and the temperature of chilled air was about 8$\^{C}$ in both. The model considering irreversibility could predict performance of the grain cooler. The theoretical period required to chill grain of 1,383kg from the initial temperature 24$\^{C}$ to below 11$\^{C}$ was about 55 hours 30 minutes, and the actual period required in a grain bin was about 58 hours. The difference between the predicted and an actual period was about 2 hours 30 minutes. The cooling performance predicted by the developed model could well estimate the cooling period required to chill the grain.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권2호
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• pp.269-275
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• 2004

곡물냉각기를 이용한 벼 건조 및 저장시스템의 최적 운영조건을 구명하기 위하여 Box의 complex algorithm을 기초로 한 최적화 프로그램을 개발하였다. 개발한 최적화 프로그램을 이용하여 반입물량에 따른 시스템의 소요비용이 최소화되는 최적 1차 건조 후 함수율과 건조 및 냉각기의 최적소요 대수를 결정하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같았다. 벼의 건조비용은 최종함수율이 낮을수록 증가하였으며, 톤당 건조비용은 6 톤 건조기에 비해 20 톤 건조기를 사용하는 경우가 낮게 나타났으며, 수확기간 중 총반입물량이 3,000톤 이하인 시설에 필요한 곡물냉각기는 1대였으며, 그 이상의 반입물량을 갖는 시설에서는 곡물냉각기가 추가로 필요하였다. 곡물냉각기를 이용할 때 총반입물량에 따라 건조기에서 1 차 건조 후 최적 함수율은 약 17.2∼19.8%범위로 나타났으며, 건조기 및 냉각기의 최적 소요대수를 제시하였다. 곡물냉각기를 이용함으로써 건조능력을 50%이상 향상시킬 수 있으며, 건조비용을 10%이상 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 곡물냉각기를 이용한 벼 건조 및 저장시스템에 소요되는 톤당 최소비용은 6 톤 및 20톤 건조기를 사용할 경우 각각 28,464∼33,317 원 및 20,588∼26,511 원으로 관행적인 방법에 비해 2.6∼27.3%의 비용절감효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권2호
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• pp.250-256
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• 2004

국내의 기상조건 및 벼의 수확후 처리여건에 적합한 곡물냉각기를 개발하고, 냉각능력, 재열능력, 가열능력, 소요전력 및 성능계수 등의 성능을 측정하여 설계조건에 적합한지를 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 압축기 무부하전자변과, 재열기 및 증발기에 고온고압의 냉매가스를 공급하여 냉각능력을 0∼100%까지 제어할 수 있고, 온도 5$^{\circ}C$이상, 상대습도 54∼95%의 정온정습 공기를 발생할 수 있는 1일 최대 벼 200톤을 냉각할 수 있는 곡물냉각기를 개발하였다. 이 곡물냉각기의 최대냉각능력은 35,284㎉/hr, 송풍량 및 정압은 각각 120㎥/min, 279mmAq이었으며, 재열기를 통한 냉각공기의 최대 온도상승 및 상대습도의 저하범위는 각각 7.6∼8.6$^{\circ}C$, 34.5∼41.0%이었으며, 최대가열능력은 5.6$^{\circ}C$이었다. 또한, 최대 소요동력은 22.8㎾이었으나, 압축기의 무부하 전자변이 작동될 때는 총소요동력의 33.3%, 압축기 소요축동력의 44.7%가 절약되는 것으로 나타났으며, 제어조건에 따라 전체소요동력의 26.7～33.3%정도가 절약되는 것으로 나타났으며, 냉동시스템의 성능계수는 과냉각으로 인해 표준냉동사이클하에서의 4.0보다 높은 4.71이었으며, 전성능계수는 1.8로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권2호
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• pp.263-268
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• 2004

곡물냉각기를 이용하여 벼의 냉각특성을 구명하기 위하여 RPC의 원형빈에서 2회의 냉각실험을 실시하였다. 1차 냉각 실험은 하절기에 200 톤 규모의 원형빈에서, 2차 냉각실험은 수확기에 300 톤 규모의 원형빈에 저장된 벼를 대상으로 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1차 냉각실험에서 초기곡온 23.6$^{\circ}C$, 함수율 19.3%인 벼180.3 톤을 14$^{\circ}C$까지 냉각시키는데 52.5시간이 소요되었으며, 냉각을 통해 함수율은 약 0.6% 감소하였다. 또한, 2차 냉각실험에서 초기곡온 16.1$^{\circ}C$, 함수율 19.2%인 벼 272.2 톤을 5.5$^{\circ}C$까지 냉각시키는데 78.0시간이 소요되었다. 1, 2차 냉각실험에서 냉각공기온도를 각각 8.0, 5.5$^{\circ}C$로 설정하였을 때, 곡물냉각기출구의 냉각공기온도는 각각 8.0$\pm$0.48$^{\circ}C$, 5.7$\pm$0.84$^{\circ}C$로서 정밀하게 제어되고 있음을 알 수 있었으며, 2차 냉각실험에서의 온도편차가 1차 냉각실험에서보다 높게 나타난 것은 냉각부하가 적었고, 외기조건이 급격하기 변화하여 압축기 무부하전자변, 재열기 및 증발기에 공급되는 고온고압 냉매가스량, 응축기 송풍기가 제어되었기 때문으로 판단되었다. 1차 냉각실험에서 곡물냉각기에서 냉각된 공기량은 평균77.5㎥/min인데 비해 곡물층을 통과한 냉각공기량은 42.5㎥/min에 불과해 약 45%의 냉각공기가 누설되어 이에 대한 방지책이 필요하였다. 냉각부하가 큰 하절기에 실시한 1차 냉각실험에서는 댐퍼만이 제어되었으며, 소요전력은 평균 22.1㎾를 나타낸 반면, 냉각부하가 적은 수확기에 실시한 2차 냉각실험에서는 압축기의 무부하전자변, 응축기 송풍기 등이 제어되었으며, 소요전력은 평균 17.4㎾로 나타나 하절기에 비하여 약 27%정도의 에너지가 절감된 것으로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.470-475
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• 1999

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2000년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.185-190
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• 2000

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2002년도 창립 10주년 기념 국제학술심포지움
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• pp.54-63
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• 2002

Post-harvest technology for rice was focused on in-bin drying system, which consists of about 100, 000 facilities in 1980s. The modernized Rice Processing Complex (RPC) and Drying Storage Center (DSC) became popular for rice dry, storage, process and distribution from 1990s. However, the percentage of artificial drying for rice is 48% (2001) and the ability of bulk storage is about 15%. Therefore it is necessary to build enough drying and bulk storage facilities. The definition of high quality rice is to satisfy both good appearance and good taste. The index for good taste in rice is a below 7% of protein, 17-20% of amylose, 15.5-16.5% of moisture contents and high concentration of Mg and K. To obtain a high quality rice, it is absolutely needed to integrate high technologies including breeding program, cropping methods, harvesting time, drying, storing and processing methodologies. Generally, consumers prefer to rice retaining below b value of 5 in colorimetry, and the whiteness, the hardness and the moisture contents of rice are in order of consumer preference in rice quality. By selection of rice cultivars according to acceptable quality, the periods between harvesting time and drying reduced up to about 20 days. Therefore it is necessary to develop a low temperature grain drying system in order to (1) increase the rate of artificial rice drying up to 85%, (2) keep the drying temperature of below 45C, (3) maintain high quality in rice and (4) save energy consumption. Bulk storage facilities with low temperature storage system (7-15C) for rice using grain cooler should be built to reduce labor for handling and transportation and to keep a quality of rice. In the cooled rice, there is no loss of grain quality due to respiration, insect and microorganism, which results in high quality rice containing 16% of moisture contents all year round. In addition, introducing a low temperature milling system reduced the percentage of broken rice to 2% and increased the percentage of head rice to 3% because of proper hardness of grain. It has been noted that the broken rice and cracking reduced significantly by using low pressure milling and wet milling. Our mission for improving rice market competitiveness goes to (1) produce environment friendly, functional rice cultivars, (2) establish a grade standard of rice quality, (3) breed a new cultivar for consumer oriented and (4) extend the period of storage and shelf life of rice during postharvest.

• 한국지역지리학회지
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• 제2권1호
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• pp.51-67
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• 1996

이 연구는 캘리포니아주(州) 벼농사를 종합적으로 고찰하는 연구이다. 미국에서 생산되는 벼의 약 23%는 캘리포니아 중앙분지에서 생산된다. 캘리포니아 중앙분지는 새크라멘토분지, 산호아퀸분지, 델타지역의 세 지역으로 구분되는데, 새크라멘토분지는 벼 재배에는 매우 이상적인 자연조건을 갖추고 있다. 오늘날 새크라멘토분지에서 캘리포니아주(州) 벼의 약 95%가 생산된다. 캘리포니아주(州)에서 벼가 상업적으로 재배되기 시작한 것은 1912년이었다. 캘리포니아주(州)에서 벼농사는 처음부터 관개농업에 의존하였다. 논에 물을 댄 상태에서 벼가 자라야지 잡초가 무성해지지 않고, 벼 수확량도 많아진다. 캘리포니아주(州) 벼농사에 사용되는 관개용수의 90% 이상은 지표수에서 끌어들인 것이고, 나머지는 지하수를 퍼 올린 것이다. 캘리포니아주(州) 벼농사는 고도로 기계화되어 있다. 트랙터, 레이저 평탄기, 콤바인, 건조기, 비행기 등이 벼농사에 이용되고 있다. 이와 같은 기계화 덕택으로 캘리포니아주(州) 벼농사에서 1 에이커당 노동투하량은 4시간 정도에 지나지 않는다. 캘리포니아주(州)에서는 일찍부터 벼농사에 관한 연구가 본격적으로 시작되었다. 벼농사 연구에서 가장 중요한 것은 품종개량이었다. 특히 캘리포니아주(州)에서는 지난 수십년 동안 품종계량에서 괄목할 만한 성공을 거두었다. 그 결과 중립벼와 단립벼 품종이 매우 다양해졌다. 대체적으로 볼 때, 벼 줄기는 작지만 이삭은 많이 열리는 벼 품종들이 많이 개발되었다. 그 외 관개기술, 기계화 등 벼농사와 관련된 제반 사항이 체계적으로 연구되었다. 캘리포니아주(州)는 벼를 재배하는 미국의 6개 주(州) 가운데 단위면적당 벼 생산성이 가장 높은 주(州)이다. 오늘날 캘리포니아주(州)가 단위면적당 벼 생산성에서 미국 뿐만 아니라 세계의 선두에 서 있는 것은 유리한 자연환경과 더불어 과학적인 연구에 힘입은 바가 크다.