전 세계적으로 농업분야가 많이 줄어들고 있는 반면에, IT농업과 미래 먹거리에 대한 관심이 높아지고 있으며, ICT 기반 미래 농업 활성화를 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 양액재배를 위해 온습도, pH(hydrogen ion), EC(Electric Conductivity) 등 생육환경을 모니터링 하는 동시에 최적의 환경을 유지하도록 LED, 쿨링팬 제어가 가능한 시스템을 제안한다. 생육환경 모니터링 및 제어를 위해 아두이노(Arduino) 하드웨어와 자바(Java) 소프트웨어를 이용하였으며, Wi-Fi 공유기를 활용해 소켓통신을 하고 데이터베이스 및 웹서버 인터페이스를 통해 여러 환경에서 식물을 쉽게 관리할 수 있다. 더욱이, 장소 및 시간에 구애 받지 않고 LED를 활용한 재배로 병해충이 생기지 않는 환경에서 지속적인 관리가 가능하여 단순 양액재배보다 빠르게 재배할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, ICT 미래 농업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
This study proposes polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) based cogeneration system for greenhouse heating and cooling. The main scope of this study is to examine the proposed cogeneration system's suitability for the 660 m2-class greenhouse. A 25 kW PEMFC system generates electricity for two identical air-cooled heat pumps, each with a nominal heating capacity of 70 kW and a cooling capacity of 65 kW. Heat recovered from the fuel cell supports the heat pump, supplying hot water to the greenhouse. In cooling mode, the adsorption system provides cold water to the greenhouse using recovered heat from the fuel cell. As a result, the cogeneration system satisfies both heating and cooling capability, performing 175 and 145 kW, respectively.
This study aimed to compare the dynamics of air temperature and velocity under two different ventilation and housing systems during summer and winter in Korea. The $NH_3$ concentration of both housing systems was also investigated in relation to the pig's growth. The ventilation systems used were; negative pressure type for the enclosed pig house (EPH) and natural airflow for the conventional pig house (CPH). Against a highly fluctuating outdoor temperature, the EPH was able to maintain a stable temperature at 24.8 to $29.1^{\circ}C$ during summer and 17.9 to $23.1^{\circ}C$ during winter whilst the CPH had a wider temperature variance during summer at 24.7 to $32.3^{\circ}C$. However, the temperature fluctuation of the CPH during winter was almost the same with that of EPH at 14.5 to $18.2^{\circ}C$. The NH3 levels in the CPH ranged from 9.31 to 16.9 mg/L during summer and 5.1 to 19.7 mg/L during winter whilst that of the EPH pig house was 7.9 to 16.1 mg/L and 3.7 to 9.6 mg/L during summer and winter, respectively. These values were less than the critical ammonia level for pigs with the EPH maintaining a lower level than the CPH in both winter and summer. The air velocity at pig nose level in the EPH during summer was 0.23 m/s, enough to provide comfort because of the unique design of the inlet feature. However, no air movement was observed in almost all the lower portions of the CPH during winter because of the absence of an inlet feature. There was a significant improvement in weight gain and feed intake of pigs reared in the EPH compared to the CPH (p<0.05). These findings proved that despite the difference in the housing systems, a stable indoor temperature was necessary to minimize the impact of an avoidable and highly fluctuating outdoor temperature. The EPH consistently maintained an effective indoor airspeed irrespective of season; however the CPH had defective and stagnant air at pig nose level during winter. Characteristics of airflow direction and pattern were consistent relative to housing system during both summer and winter but not of airspeed. The ideal air velocity measurement favored the EPH and therefore can be appropriate for the Korean environment. Further emphasis on its cost effectiveness will be the subject of future investigations.
토양 pH는 토양화학반응의 결과로 토양용액으로 해리하는 수소이온을 나타내는 intensity factor이고 토양의 알루미늄에 의하여 수소이온이 완충되고 있다. 토양 양이온에 의하여 알루미늄의 수소이온 완충기능이 저하되면 토양 pH 양상이 달라지므로 토양 EC에 따른 토양 pH 양상은 토양의 pH 완충력 등 토양관리를 위한 중요한 정보를 담고 있다. 토양에 투입되는 양분에 의하여 토양 pH가 달라지는 현상을 구명하고 시설재배지 토양의 EC에 따른 토양 pH 양상을 파악하기 위하여 사양토에는 가축분과 퇴비 및 비료를 넣고 시설재배지 토양은 무처리 상태로 $30^{\circ}C$에서 5, 10, 20, 40일간 호기항온 후 토양과 토양용액의 화학적 특성을 분석하였다. 가축분을 첨가한 사양토의 pH 양상은 토양에 첨가된 양이온 함량에 비례하여 pH가 올라갔으며 양분이 축적된 시설토양의 pH 양상은 양분함량이 많을수록 pH가 낮아졌다. 따라서 토양 EC가 높아질 때 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 높은 상태에서는 토양의 pH는 양이온의 양에 비례하여 올라가지만 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 저하된 상태에서는 토양의 음이온의 양에 비례하여 pH가 낮아지는 것으로 나타났다.
Combustion phenomena in a sub-millimeter scale combustor have been investigated. To evaluate scale effect on flame propagation characteristics, a cylindrical combustion chamber with variable depth was built in-house. The combustor was charged with premixed gas of hydrogen and air and ignited electronically. A piezo electric pressure transducer recorded transient pressure after the ignition. Measurements were made at different test conditions specified with chamber depth and initial pressure as parameters. Visual observation was made through a quartz glass window on top side of the combustion chamber using high speed digital video camera. From the pressure data, available work was estimated and compared with energy input required for stable ignition. The preliminary results suggested that the net thermal energy release is sufficient to generate power and enables a combustor of the size in the present study to be used as the energy source of a micro power devices .
To prevent green house effect and destruction of an ozone layer, an ozone destruction potential(OBP) must be zero and a refrigerant for low global warming potential(GWP) is needed. HFC-l34a, in which hydrogen is mixed instead of chlorine is a refrigerant used for automobile conditioners and its destruction potential is ecologically zero. However, it is not consid- ered as a perfect substitutive refrigerant as its GWP is high. It is studied refrigerant mixtures in which HFC-l52a and $CF_3 I$ in HFC-l52a with low GWP and zero ODP are mixed by experimentally and concluded as follows: 1) With the variation of speed of compressor outside temperature and flow rate, 7he heat of evaporator and compressor and coefficient of perfor- mance was varied, and influenced the air conditioner. 2) The pressure of evaporator was decreased with increasing the speed of compressor and the pressure of evaporator with the refrigerant HFC-l52a was higher 24% than that of azotrope refrigerant mixed with $CF_3 I$
This study is described the stabilizing technology of water-in-oil (w/o) emulsion and the mechanism of emulsification with quaternium-18 hectorite (Q-18 HTRT) by swelling action. When Q-18 HTRT is dispersed in oil, it swells and constructs card-house structure adding ethanol, and formation of water phase is caused by hydrogen bonding. The gelling activities of Q-18 HTRT were excellent such as mineral oil, squalane, cetostearyl isononanoate, isostearic acid, cetyl octanoate, octyl dodecanol and so on. Especially, when oil gel containing Q-18 HTRT passed one to three times by Roll mill. It made the W/O emulsion cream (W/O-ECRM) having 2.0 w/w% of Q-18 HTRT and also produced the control sample (control) including 3.0 w/w% of cetyl PEG/PPG- l0/l dimethicone. The stability of after 24 weeks, Hardness of W/O-ECRM dropped 7.48%, whereas hardness of control went down 57 71%. As a result of these test emulsification of W/O-ECRM is superior compared with control. In cosmetic, 0-18 HTRT can use as suspending agent, oil adsorbent, emulsifying agent, dispersing agent, viscosifier and pigment.
유독물 취급업체수가 증가하고 취급업체들이 다루는 물질의 종류가 다양해지고, 그 양도 증가함에 따라 국내 화학 사업장 사고의 심각성을 보여준 대표적인 사례로 2012년 구미 불산 사고를 들 수 있다. 화학사고 발생 시 화학물질 특성과 주변 환경에 따라 효과적으로 대응책을 마련하기 위해서는 예측모델의 활용이 반드시 필요하다. 현재 존재하는 다양한 예측모델들은 실험을 통해 그 정확도를 검증된 적은 있지만, 예측모델들간의 계산 결과 비교를 통해 어떠한 경우에 어떤 모델이 가장 적합한지에 대한 활용성 부분이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 구미 불산 사고를 사례연구로 선정하고 불화수소의 누출과 확산에 가장 정확하다고 알려진 HGSYSTEM을 이용하여 농도를 계산하였다. ERPG-2 기준농도 기준으로 사고 지점으로 부터 1 km 이상 확산됨을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 ALOHA와 CARIS의 결과를 비교하여, 가장 대표적인 예측 모델들의 활용성을 분석하였다.
본 연구는 유기액비 재료가 유기액비 제조시 화학적 특성 변화에 미치는 영향을 구명코자 충청북도농업기술원 플라스틱 하우스에서 수행하였다. 계분, 대두박, 쌀겨 등 3처리를 하였다. 본 시험에서 얻어진 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 액비 원료의 총 질소 함량은 대두박이 55 mg·kg-1으로 가장 많았으며, 인산과 칼륨 함량은 계분에서 가장 많았다. 계분의 pH는 중성에 가까웠으며, 대두박과 쌀겨는 강산성을 띠었다. 계분 액비의 EC는 발효기간이 증가할수록 증가하였고, 대두박과 쌀겨 액비는 발효기간 중 증가하다가 감소, 증가하는 경향이었다. 계분 액비의 황화수소 발생량은 발효 후 2주차에는 3,200 mg·L-1이었으나, 발효 12주차에는 1,600 mg·L-1으로 감소하였고, 대두박과 쌀겨 액비는 발효 과정중 황화수소 가스가 발생하지 않았거나 거의 발생하지 않았다. 질소와 칼슘 함량은 계분 액비와 대두박 액비에서 가장 많았다. 인산, 마그네슘의 함량은 쌀겨 액비에서 각각 5.6 g·kg-1, 1.5 g·kg-1으로 가장 높았다. 칼륨은 처리에 따라 4.3-4.4g·kg-1으로 차이가 없었다.
수슬러지의 열분해를 통해 생성된 char를 이용하여 황화수소(H$_2$S), 메틸머캡탄(CH$_3$SH) 복합악취를 제거하기 위한 흡착제를 제조하여 흡착특성을 살펴보았다. 고정층 반응기 실험에서 최적의 L/D ratio는 1.0이었으며, 온도의 증가에 따라 파과점과 흡착능이 증가되었다. H$_2$S와 CH$_3$SH의 동시흡착 특성은 단일흡착 실험보다 파과점에 도달하는 시간과 흡착량이 증가하였고, 동일 조건에서 CH$_3$SH이 H$_2$S보다 높은 유효확산계수 값을 가지므로 빠른 흡착속도로 인한 흡착능의 증가를 보였다. 또한 하수슬러지로부터 제조된 탄화물은 상업용 활성탄과 비교하여 H$_2$S 77%, CH$_3$SH 80%의 성능으로 혼합 악취성가스 제거가 가능할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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