• 제목/요약/키워드: low-temperature fixing

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대수층 축열 에너지 활용 모델의 온도 분포 시뮬레이션 연구 (A study of the simulation of thermal distribution in an aquifer thermal energy storage utilization model)

  • 심병완;송윤호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.697-700
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    • 2005
  • Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) system can be very cost-effective and renewable energy sources, depending on site-specific parameters and load characteristics. In order to develop an ATES system which has certain hydrogeological characteristics, understanding of the thermo hydraulic processes of an aquifer is necessary for a proper design of an aquifer heat storage system under given conditions. The thermo hydraulic transfer for heat storage is simulated using FEFLOW according to two sets of pumping and waste water reinjection scenarios of heat pump operation in a two layered confined aquifer. In the first set of model, the movement of the thermal front and groundwater level are simulated by changing the locations of injection and pumping well in seasonal cycle. However, in the second set of model the simulation is performed in the state of fixing the locations of pumping and injection well. After 365 days simulation period, the temperature distribution is dominated by injected water temperature and the distance from injection well. The small temperature change is appears on the surface compared to other slices of depth because the first layer has very low porosity and the transfer of thermal energy are sensitive at the porosity of each layer. The groundwater levels and temperature changes in injection and pumping wells are monitored to validate the effectiveness of the used heat pump operation method and the thermal interference between wells is analyzed.

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316L 오스테나이트계 스테인리스강의 저온 플라즈마질화처리시 공정변수가 표면경화층 특성에 미치는 영향 (The Effects of Processing Parameters on Surface Hardening Layer Characteristics of Low Temperature Plasma Nitriding of 316L Austenitic Stainless Steel)

  • 이인섭
    • 한국표면공학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.194-202
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    • 2019
  • A systematic investigation was made on the influence of processing parameters such as gas composition and treatment temperature on the surface characteristics of hardened layers of low temperature plasma nitrided 316L Austenitic Stainless Steel. Various nitriding processes were conducted by changing temperature ($370^{\circ}C$ to $430^{\circ}C$) and changing $N_2$ percentage (10% to 25%) for 15 hours in the glow discharge environment of a gas mixture of $N_2$ and $H_2$ in a plasma nitriding system. In this process a constant pressure of 4 Torr was maintained. Increasing nitriding temperature from $370^{\circ}C$ to $430^{\circ}C$, increases the thickness of S phase layer and the surface hardness, and also makes an improvement in corrosion resistance, irrespective of nitrogen percent. On the other hand, increasing nitrogen percent from 10% to 25% at $430^{\circ}C$ decreases corrosion resistance although it increases the surface hardness and the thickness of S phase layer. Therefore, optimized condition was selected as nitriding temperature of $430^{\circ}C$ with 10% nitrogen, as at this condition, the treated sample showed better corrosion resistance. Moreover to further increase the thickness of S phase layer and surface hardness without compromising the corrosion behavior, further research was conducted by fixing the $N_2$ content at 10% with introducing various amount of $CH_4$ content from 0% to 5% in the nitriding atmosphere. The best treatment condition was determined as 10% $N_2$ and 5% $CH_4$ content at $430^{\circ}C$, where the thickness of S phase layer of about $17{\mu}m$ and a surface hardness of $980HV_{0.1}$ were obtained (before treatment $250HV_{0.1}$ hardness). This specimen also showed much higher pitting potential, i.e. better corrosion resistance, than specimens treated at different process conditions and the untreated one.

IGBT 구조의 JFET영역 변화에 따른 온-상태 전압강하 특성 향상을 위한 연구 (Study on improvement of on-state voltage drop characteristics According to Variation of JFET region of IGBT structure)

  • 안병섭;강이구
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.339-343
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    • 2018
  • 본 연구는 IGBT 구조에서 JFET 영역의 드라이브 인 확산거리 및 JFET영역의 윈도우의 크기에 따라서 항복전압과 온상태 전압강하 특성을 분석하였다. 시간은 동일하게 하면서 온도를 상승시켜 확산거리를 조정하였으며, 그 결과 항복전압은 감소되나, 온 상태 전압 강하 특성은 현저하게 좋아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 드리프트 층의 비저항을 변화시켜 항복전압을 1440V로 고정하여 1.15V의 낮은 온 상태 전압 강하 값을 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구결과를 토대로 Planar Gate IGBT에서는 JFET 영역의 공정 및 설계 파라미터를 효율적으로 조절한다면 같은 항복전압을 기준으로 상당히 낮은 온 상태 전압 강하 값을 확보할 수 있어, 소비전력의 측면에서 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

녹비식물 혼합재배에 휴믹물질 투입이 정화처리토양의 생물학적 토양 건강성 지표에 미치는 영향 (Effects of Mixed Planting of Green Manure Crops Supplemented with Humic Substance on the Biological Soil Health Indicators of Reclaimed Soils)

  • 배범한;박혜선;강수아
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제26권5호
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    • pp.49-59
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    • 2021
  • The effects of green manure crops, hairy vetch and sesban, supplemented with HS (humic substance) on biological soil health indicators was studied in a pot containing two kinds of reclaimed soil previously contaminated with petroleum hydrocarbons; a soil remediated by land-farming (DDC) and another soil by low-temperature thermal desorption (YJ). Treatments include no plant (C), plants only (H), and plants+2% HS (PH), which were evaluated in a pot containing respective soil. Biological indicators include microbial community analysis as well as soil enzyme activities of dehydrogenase, 𝛽-glucosidase, N-acetyl-𝛽-D-glucosaminidase (NAG), acid/alkaline phosphatase, arylsulfatase, and urease. Results showed an increase of enzyme activities in pot soils with plants and even greater in soils with plants+HS. The enzyme activities of DDC soil with plants (DDC_P) and with plants+HS (DDC_PH) increased 1.6 and 3.9 times on average, respectively than those in the control. The enzyme activities YJ soil with plants (YJ_P) and with plant+HS (YJ_PH) increased 1.8 and 3.8 times on average, respectively than those in the control. According to microbial community analysis, the relative abundance of nitrogen-fixing bacteria in DDC and YJ soil was increased from 1.5% to 7% and from 0 to 5%, respectively, after planting hairy vetch and sesban. This study showed that mixed planting of green manure crops with a supplement of humic substance is highly effective for the restoration of biological health indicators of reclaimed soils.

생육시기별 광량조절이 인삼의 수량 및 품질에 미치는 영향 (Effect of Light Transmittance Control on the Root Yield and Quality during the Growing Season of Panax ginseng)

  • 천성기;이태수;윤종혁;이성식;목성균
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제28권4호
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    • pp.196-200
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    • 2004
  • 전 생육기간동안 해가림내의 투광율을 약$8{\%}$로 고정한 대조구와, 생육시기별로 투광율을 $6{\%}$$18{\%}$로 조절한 투광량 조절구의 생육시기별 근 개체중 변화, 근 수량, 수삼 및 홍삼품질, 조 saponin 함량 차이를 조사한 결과는 다음과 같다. 6년근시 생육시기별 근 개체중 변화를 조사한 결과 생육시기에 따른 광량조절구가 대조구에 비해 생육후기에 $26{\%}$정도 증가되는 효과를 나타내었다. 그리고 10a당 근 수량은 광량조절구가 대조구에 비해 $40{\%}$정도 증수되었고, 수삼품질은 광량조절구가 1,2등급 비율이 $50.3{\%}$로 대조구의 $12.9{\%}$에 비해 현저히 증가되는 효과를 얻었다. 또한 생육시기별 근 비중을 조사한 결과 광량조절구가 대조구에 비해 4,6년근시 모두 전엽기, 생육중기 및 후기의 근 동체 비중이 유의성 있게 증가되었다. 홍삼품질에 있어서 고급홍삼인 천지삼 생출율은 광량조절구가 $46.4{\%}$로 대조구의 $8.0{\%}$에비해 5배 이상 증가되는 것으로 나타났고, 조 saponin함량에 있어서도 광량조절구가 대조구에 비해 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합하면 고품질 안전 다수확 재배를 위해서는 저온기(생육초기 및 후기)에 투광율을 증가시키고, 고온기(생육중기)에 투광율을 감소하여 근 비대 및 수삼품질을 향상시키기 위해서 인삼 생육시기별로 투광량을 조절하는 것이 필요하다.

운전조건에 따른 O3/UV, TiO2/UV 및 O3/TiO2/UV 시스템의 BTEX 증기처리에 관한 비교 연구 (A Comparative Study on Degradation of BTEX Vapor by O3/UV, TiO2/UV, and O3/TiO2/UV System with Operating Conditions)

  • 김경진;박옥현
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.91-99
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    • 2008
  • A multilayer tower-type photoreactor, in which $TiO_2$-coated glass-tubes were installed, was used to measure the vapor-phase BTEX removal efficiencies by ozone oxidation ($O_3$/UV), photocatalytic oxidation ($TiO_2$/UV) and the combination of ozone and photocatalytic oxidation ($O_3/TiO_2$/UV) process, respectively. The experiments were conducted under various relative humidities, temperatures, ozone concentrations, gas flow rates and BTEX concentrations. As a result, the BTEX removal efficiency and the oxidation rate by $O_3/TiO_2$/UV system were highest, compared to $O_3$/UV and $TiO_2$/UV system. The $O_3/TiO_2$/UV system accelerated the low oxidation rate of low-concentration organic compounds and removed organic compounds to a large extent in a fixed volume of reactor in a short time. Therefore, $O_3/TiO_2$/UV system as a superimposed oxidation technology was developed to efficiently and economically treat refractory VOCs. Also, this study demonstrated feasibility of a technology to scale up a photoreactor from lab-scale to pilot-scale, which uses (i) a separated light-source chamber and a light distribution system, (ii) catalyst fixing to glass-tube media, and (iii) unit connection in series and/or parallel. The experimental results from $O_3/TiO_2$/UV system showed that (i) the highest BTEX removal efficiencies were obtained under relative humidity ranging from 50 to 55% and temperature ranging from 40 to $50^{\circ}C$, and (ii) the removal efficiencies linearly increased with ozone dosage and decreased with gas flow rate. When applying Langmuir-Hinshelwood model to $TiO_2$/UV and $O_3/TiO_2$/UV system, reaction rate constant for $O_3/TiO_2$/UV system was larger than that for $TiO_2$/UV system, however, it was found that adsorption constant for $O_3/TiO_2$/UV system was smaller than that for $TiO_2$/UV system due to competitive adsorption between organics and ozone.

태양열(太陽熱) 집열기개발(集熱器開發)에 관(關)한 연구(硏究) - 포물반사곡면(抛物反射曲面)으로된 2차원(二次元) 집광식(集光式) 태양열(太陽熱) 집열기(集熱器)의 성능분석(性能分析) - (Development of a Solar Collector Performance of Cylindrical Parabolic Concentrating Solar Collector)

  • 송현갑;연광석;조성찬
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.54-68
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    • 1985
  • It is desirable to collect the solar thermal energy at relatively high temperature in order to minimize the size of thermal storage system and to enlarge the scope of solar thermal energy utilization. So far the concentrating solar collector has been developed to collect solar thermal energy at relatively high temperature, but it has some difficulties in maintaining the volumetric body of solar collector for long term utilization. On the other hand, the flat-plate solar collector has been developed to collect the solar thermal energy at low temperature, and it has advantages in maintaining the system for long term utilization, since it's thickness is thin and not volumetric. In this study, to develop a solar collector that has both advantages of collecting solar thermal energy at high temperature and fixing conveniently the collector system for long term period, a cylindrical parabolic concentrating solar collector was designed, which has two rows of parabolic reflectors and thin thickness such as the flat-plate solar collector, maintaining the optical form of concentrating solar collector. The characteristics of the concentrating parabolic solar collector newly designed was analysed and the results are summarized as follows; 1. The temperature of the air enclosed in solar collector was all the same as $50^{\circ}C$ in both cases of the open and closed loop, and when the heat transfer fluid was not circulated in tubular absorber, the maximum surface temperature of the absorber was $118-120^{\circ}C$, this results suggested that the heat transfer fluid could be heated up to $118^{\circ}C$. 2. In case of longitudinal installation of the solar collector, the temperature difference of heat transfer fluid between inlet and outlet was $4^{\circ}-6^{\circ}C$ at the flow rate of $110-130{\ell}/hr$, and the collected solar energy per unit area of collector was $300-465W/m^2$. 3. The collected solar energy per unit area for 7 hours was 1960 Kcal/$m^2$ for the open loop and 220 Kcal/$m^2$ for the closed loop. Therefore it is necessary to combine the open and closed loop of solar collectors to improve the thermal efficiency of solar collector. 4. The thermal efficiency of the solar collector (C.P.C.S.C.) was proportional to the density of solar radiation, indicating the maximum thermal efficiency ${\eta}_{max}=58%$ with longitudinal installation and ${\eta}_{max}=45%$ with lateral installation. 5. The thermal efficiency of the solar collector (C.P.C.S.C.) was increased in accordance with the increase of flow rate of heat transfer fluid, presenting the flow rate of $110{\ell}/hr$ was the value of turning point of the increasing rate of the collector efficiency, therefore the flow rate of $110{\ell}/hr$ was considered as optimum value for the test of the solar collector (C.P.C.S.C.) performance when the heat transfer fluid is a liquid. 6. In both cases of longitudinal and lateral installation of the solar collector (C.P.C.S.C.), the thermal efficiency was decreased linearly with an increase in the value of the term ($T_m-T_a$)/Ic and the increasing rate of the thermal efficiency was not effected by the installation method of solar collector.

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고설 딸기 관부 난방시스템의 에너지 절감 효과 (Energy Saving Effect for High Bed Strawberry Using a Crown Heating System)

  • 문종필;박석호;권진경;강연구;이재한;김형권
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.420-428
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    • 2019
  • 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.

앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험의 분석과 Small-Scale Chemistry를 적용한 실험 개발 (Analysis of Precipitate Formation Reaction for Measuring Chemical Reaction Rate and Its Development Appling Small-Scale Chemistry)

  • 박국태;노지현;김동진;유란영;노윤미;김묘경;이상권
    • 대한화학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.303-314
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실 험으로 small-scale chemistry (SSC)를 적용한 실험을 개발하고자 하는 것이다. 연구를 위해서 고등학교 10종 과 학 교과서에 제시된 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 실험 방법을 반응 생성물 확인 방법 에 따라 분류하고, 과학 교과서에 가장 많이 제시되어 있는 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험 을 교과서 실험 방법에 따라 수행하였다. 그리고 실험 과정에서 나타나는 문제점들을 분석해서 앙금 생성 반 응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용한 실험을 개발하였다. 연구 결과에 의하면, 과학 교과서 에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에는 반응 용액들의 혼합 방법에 대한 번거로움, X자가 보이지 않는 시점의 애매모호함, 실험 결과 수집의 시간 지연, 유독한 이산화황 기체의 발생, 물중탕 장 치 조작의 불편함, 그리고 반응 온도 통제의 어려움 등의 문제점들이 있었다. 또한, 실험 결과들의 재현성이 부 족하였다. 이러한 문제점들은 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용하여 개발한 실 험으로 해결할 수 있었다. SSC를 적용한 실험에서는 A4 용지 반응판에 실험의 순서를 명시하여 실험 방법을 명확하게 할 수 있었으며, 홈판과 스템 피펫을 사용하여 반응시간을 단축하여 실험 결과들을 연속적으로 얻을 수 있었다. 또한, 유독한 이산화황 기체의 발생량을 1/7 정도로 줄일 수 있었으며, X자가 보이지 않는 시점도 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 그리고 30분 내에 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 두 실험을 간편하고 재현성 있게 수행할 수 있었다. 또한, 수업시간 중 실험 결과들을 해석하고 토의할 수 있는 시간을 확보할 수 있어, 고등학생들이 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 과학적인 개념을 형성하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

Ethephon (2-Chloroethylphosphonic acid)을 이용한 담배 건조법개선에 관한 연구 (Studies on betterment of flue-curing of tobacco by using Ethephon)

  • 손응룡
    • 한국작물학회지
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    • 제15권
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    • pp.145-153
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    • 1974
  • Ethephon을 이용하여 현행 잎담배 건조법을 개선해 보고저 우리나라 담배 제조용 주요품종인 Yellow Special A와 Coker를 논에 재배하고 성숙기에 4수준의 Ethephon액을 살포함으로서 Ethephon의 건조에 미치는 생리적 효과를 조사하였던 바 아래와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 처리잎은 무처리잎에 비하여 성숙중에 현저한 엽록소의 분해를 일으켰다. 따라서 황변(성숙)이 촉진되었으나 처리수준 사이에는 큰 차가 없었다. 2. 성숙과정에서 처리잎은 무처리잎에 비하여 탈수율이 높았던 관계로 수확시 이미 수분함량이 약 10% 적었다. 그러나 처리수준 사이에는 탈수율에 큰 차가 없었다. 같은 조건하에서 건조할 때는 처리잎의 건조가 하루(1일) 앞당겨졌다. 3. 건조과정에서는 처리잎에서보다 무처리잎에서 엽록소의 분해가 더 크게 일어났다. 따라서 건조완료된 잎담배의 황색도는 처리잎이나 무처리잎이나 비슷했다. 4. 건조과정에서 처리잎은 무처리잎에 비하여 전 Alkaloid함량이 현저히 감소되었으나 당전분 및 전질소함량에는 큰 변화가 없었다. 따라서 Ethephon처리로 인하여 잎담배 품질이 저하된다고 보이지 않았다. 5. 처리잎은 이미 성숙기에 황변이 촉진되었을 뿐 아니라 탈수도 많이 되었던 관계로 증효기 및 신장기를 생략한 황변기, 색택고정기 및 중골건조기의 3단계로서 건조를 끝낼 수 있었다. 6. 처리된 잎담배의 수량이 2% 감소된 셈이다. 처리잎은 관행건조소요시간(100시간)의 40%를 단축하여 건조할 수 있었음으로 연료비가 50%가량 절약되었다. 7. Ethephon처리로 말미암아 담배 성숙 및 건조 시간이 단축되었기 때문에 수확 및 건조에 요하는 비용을 대폭 절감할 뿐 아니라 금후 담배의 기계수확 및 집단건조도 가능하게 될 전망이 보였다. 따라서 Ethephon을 담배 농사에 이용하면 담배 생산농가의 노력 및 시설을 더욱 효과적으로 활용하여 소득을 증대시키는데 큰 도움을 준다고 믿게 되었다.

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