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강태환,윤영국,이상조,Kang, T.-H.,Yoon, Y.-K.,Lee, S.-J. 한국음향학회 1989 韓國音響學會誌 Vol.8 No.1
본 연구에서는 음역의 변화를 위해 현재 사용중인 방법 대신 피아노 현에 집중질량을 달아, 피아노 현의 진동특성 및 음색에 관해 분석하였다. 이론적 해석은, 현의 질량을 등분화 하여 다자유도계의 스프링-질량 시스템으로 변환시켜 Holzer 방법으로 해석한 불연속계와, 모우드 합 방법과 라플라스 변환방법을 이용한 연속계로 해석하였으며 실험적 해석은 업라이트 피아노의 현에 집중질량을 부착시켜 수행하였다. This study made an analysis of the characteristics of vibration & tone color of the piano strings on which a concentrated mass was set to give variety of different variations to the gamut. Theoretical analyses in this study were based on discrete and continuous system, of which the former was transformed into a multi-degree of freedom system by dividing into a number of small parts, while the latter utilized mode summation and Laplace transformation methods. And experiments were carried out with setting concentrated masses on upright piano string.
정백조건에 따른 백미의 정백 및 탁도 특성 -주축 송풍속도에 따른 특성-
강태환 ( T. H. Kang ),조병효 ( B. H. Cho ),강신형 ( S. H. Kang ),원진호 ( J. H. Won ),이희숙 ( H. S. Lee ),한충수 ( C. S. Han ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
백미의 품질특성 중 탁도는 쌀을 씻는 과정에서 발생하는 쌀뜨물의 탁한 정도이며, 쌀뜨물은 다량의 유기물을 포함하여 하천으로 유입될 경우 수질오염의 주요 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정백공정 중 백미의 정백 및 탁도 특성을 분석하기 위하여 중공인 주축 송풍속도에 따른 적정 정백조건을 구명하고자 하였다. 공시재료는 전라북도 김제시에서 생산된 2015년산 신동진 백미를 사용하였고, 정백 중 백미의정백 및 탁도 특성은 주축 송풍속도에 따라 25, 30, 35 m/s의 3수준에서 측정하였다. 1회 시료량은 20 kg을 사용하였고, 백미 가공기계 1, 2단의 회전속도는 각각 1,000 rpm과 1,100 rpm으로 하였으며, 미강을 흡인하기 위한 송풍기의 속도는 1단의 경우 40 m/s, 2단은 31 m/s로 하였다. 또한 가공롤러의 통풍구 수는 1단은 3구, 2단은 4구로 하였으며, 가공롤러의 유도가이드 각도는 1, 2단 모두 0°로 하였다. 주축 송풍속도에 따른 백미의 백도는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 정백 후 싸라기율은 주축 송풍속도에 따라 25, 30 및 35 m/s에서 각각 0.99, 1.34, 1.06%로 나타나, 주축 송풍조건에 따른 싸라기율은 큰 차이가 없는 것으로 판단된다. 주축 송풍속도에 따른 가공 전·후 백미의 탁도 감소는 주축 송풍속도가 빠를수록 탁도 감소가 높은 경향을 보였으며, 주축 송풍속도 25 m/s 조건의 경우 15.1 ppm, 30 m/s는 16.8 ppm 탁도가 감소하였고, 주축 송풍속도 35 m/s에서는 탁도가 20.2 ppm 감소하는 것으로 나타났다.
강상구 ( S. G. Kang ),박인철 ( I. C. Park ),김길호 ( G. H. Kim ),홍지웅 ( J. W. Hong ),차두환 ( D. H. Cha ),이다희 ( D. H. Lee ),김영천 ( Y. C. Kim ),신준환 ( J. H. Shin ),곽다현 ( D. H. Kwak ),강태환 ( T. H. Kang* ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
보일러 실증 테스트에 사용된 보일러는 실험구의 경우 주식회사 ㈜ GA에서 개발한 수중 플라즈마 방전 방식 보일러(S-70, (주) GA, KOREA)를 사용하였고, 대조구는 일반 시설하우스 농가에서 사용되는 상업용 전기보일러(DBE-100, 대성, KOREA)를 사용하여 실증 테스트를 수행하였다. 보일러 실증 테스트에 사용한 하우스는 36,000×6,000×18,000 ㎜(L×H×W)크기로서, 하우스 중앙에 3중 단열층을 설치하여 실험구와 대조구로 분리한 후 난방 특성 및 금전수 생육 실험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 일주일간 대조구에 공급된 누적 전열량은 10,138.3 MJ/h 이 공급되었고, 실험구의 경우에는 8,334.0MJ/h 의 전열량이 공급되어 실험구가 대조구보다 1,804.3 MJ/h 적게 공급된 것으로 나타났다. 출수온도 편차는 플라즈마 보일러가 전기보일러보다 23~47.7℃ 낮은 것으로 나타났다. 설정 출수온도 도달시간은 플라즈마 보일러가 10분이 소요되는 것으로 나타났고, 일반 상용 전기보일러의 경우에는 약 30분이 소요되는 것으로 나타나 플라즈마 보일러 가열 메커니즘이 일반 전기보일러의 전도에 의한 가열 메커니즘 우수한 것으로 판단된다. 실험구의 정규화 식생지수값(NDVI)은 평균 0.678 정도를 나타내었고, 대조구의 정규식생지수는 평균 0.632 정도로서 실험구가 대조구와 비교하여 약 0.046 정도 높은 것으로 나타났다. 금전수의 클로로필 함량을 나타내는 SPAD 값은 플라즈마 보일러를 설치한 실험구가 일반 전기보일러를 설치한 대조구보다 높은 경향을 나타내었다. 10주간 실험구 금전수의 누적 수고 생장량은 73.5 ㎜ 이었고, 대조구의 경우에는 53 ㎜로 나타나 실험구가 대조구보다 약 20 ㎜ 정도 높이 성장량이 양호한 것으로 나타났다. 10주간 실험구 금전수의 누적 엽장 생장량은 8.2 ㎜ 이었고, 대조구의 경우에는 6.9 ㎜ 로 나타나 실험구가 대조구 보다 약 1.3 ㎜정도 엽장 성장량이 높은 것으로 나타났다. 소비전력량은 플라즈마 보일러가 상용 전기보일러보다 약 0.500~0.522 MWh 적게 소비되어 약 16.1~17.8% 정도 에너지 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 플라즈마 보일러의 내구연구 20년은 기준으로 총 이득비용은 26,732,400원으로 나타났고. 연간 이득비용으로 환산하면 연간 약 1,336,620원의 경제적 효과가 있는 것으로 판단된다.
강상구 ( S. G. Kang ),박인철 ( I. C. Park ),김길호 ( G. H. Kim ),차두환 ( D. H. Cha ),이다희 ( D. H. Lee ),김영천 ( Y. C. Kim ),신준환 ( J. H. Shin ),곽다현 ( D. H. Kwak ),김지훈 ( J. H. Kim ),강태환 ( T. H. Kang ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
본 연구는 ㈜GA에서 개발한 플라즈마 보일러의 발열체인 단위 유닛(S-10, ㈜GA, KOREA)을 사용하여 유닛 조합에 따른 내부 순환수 경로 형태에 따라 보일러 성능 특성을 분석하여 플라즈마 보일러의 적정 운전 조건을 구명하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 플라즈마 보일러 유닛은 정격용량이 10 kW/h 로 설계 제작한 2개의 유닛을 사용하였으며, 전극 코어와 하우징으로 구성되었다. 재질은 타이타늄(Ti) Grade2 소재를 기본으로 백금족의 이리듐(Ir)을 도금하였다. 플라즈마 보일러 유닛의 성능평가는 탱크 용량 200 L 의 순환수를 유량 25 ~ 30 L/min 으로 유지한 상태에서 설정온도 60℃까지 상승시키는 동안 5분 단위로 측정된 입출수 온도, 유량, 소비전력량, 투입열량 및 방출열량을 측정하여 성능계수(COP)를 산출하였고, 보일러 내부 순환수 경로는 병렬과 직렬형 2가지로 나누어 5 반복으로 성능평가를 수행하였다. 실험 결과 AC 3상 4선식 380V 전원 인가 시 순환수 경로가 병렬 형태의 경우에는 운전 전류는 평균 35.88 A 로 측정되었고, 이 때 총 투입열량과 방출열량은 각각 21,981 Kcal/h, 15,855 Kcal/h 로 계산되어 성능계수가 0.8로 나타났다. 순환수 경로가 직렬인 경우에는 운전 전류는 평균 33.31A로 측정되었고, 총 투입 열량과 방출열량은 각각 19,814Kcal/h, 20,088Kcal/h 로 계산되었으며, 성능계수는 1.01 로 나타나 병렬 형태보다 COP가 약 0.21 높게 나타났다. 이로써 직렬형 경로가 병렬형 경로에 비해 평균 운전전류가 2.57A 적게 소비됨에 따라 소비전력이 감소하여 성능계수는 0.21 높게 측정된 것으로 판단된다. 따라서 순환수가 2개의 보일러 유닛에 병렬로 나뉘어 공급되는 병렬형 연결 구조보다 2개의 유닛을 직결하여 순환수를 1차와 2차로 나누어 연속으로 가열하는 직렬형 연결 구조가 플라즈마 보일러에 적합한 것으로 판단된다.
강상구 ( S. G. Kang ),박인철 ( I. C. Park ),김길호 ( G. H. Kim ),홍지웅 ( J. W. Hong ),차두환 ( D. H. Cha ),이다희 ( D. H. Lee ),김영천 ( Y. C. Kim ),신준환 ( J. H. Shin ),곽다현 ( D. H. Kwak ),강태환 ( T. H. Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
수중 플라즈마 방전 방식 농업용 보일러 개발은 기존 하우스 농가의 시설하우스 단위면적별, 재배작물별 필요 열량에 최적으로 다처하기 위해 보일러 가열부를 유닛으로 만들어 조합함으로써 작물재배시 과도한 소비전력 사용 방지와 적정 생육환경을 조성하여 생산비 절감 및 생산성 향상을 목적으로 개발하였다. 본 연구에서 개발한 플라즈마 보일러 유닛은 전극코어와 하우징으로 구성되고, 재질은 PPS(폴리페닐린 설파이드)로서 전극코어 및 하우징의 표면을 개질 후 Cu→Ni→Pd→Pt 순으로 다중 도금하였다. 전극코어와 하우징 간 AC220V 인가 시 운전전류 3A가 일정하게 흐르면서 총 전력량 660W급으로 설계 제작하여 기초평가 한 결과, 초기에는 플라즈마 방전상태가 양호한 것으로 나타났다. 그러나 장시간 운전시 서서히 운전전류가 감소하여, 90일차 운전전류는 2.3A로 하락하였고, 운전 종료 후 분해한 결과 전극표면과 하우징 내측의 도금층이 박리된 상태로 변하였다. 이것은 PPS 재질이 플라즈마 방전에 의한 표면 온도 상승을 견디지 못하고 열부식이 발생되어 다중 도금층이 파괴된 원인으로 판단되며, PPS 다중도금 전극은 적용이 불가능 한 것으로 판정되었다. 따라서 보일러 유닛의 전극코어와 하우징 재질을 그레이드 2의 타이타늄(Ti)을 베이스 재질로 제작한 후 표면에 백금족 원소인 이리듐(Ir)을 5 ㎛의 두께로 도금하여 플라즈마 방전시 표면온도 상승으로 인하여 발생하는 박리현상을 제거하였고, 3상 AC380V 인가시 운전전류는 17.2~18.3 A, 총 전력량 10,176~10,827 W 급으로 플라즈마 방전상태가 양호한 것으로 나타났다. 또한 운전시 하우징에 N상을 인가하지 않은 경우 누설전류는 약 58V로 나타났고, N 상을 인가할 경우 0.0~1.8V의 전기가 누설되는 것으로 나타나 N 상 하우징이 플라즈마 방전의 왜곡을 방지함으로써 에너지 변환율을 높이는 것으로 판단된다.
논문 : 생물생산시설 및 환경공학 ; 원적외선과 열풍 건조조건에 따른 오징어의 건조특성
강태환 ( T. H. Kang ),홍현기 ( H. K. Hong ),전홍영 ( H. Y. Jeon ),한충수 ( C. S. Han ) 한국농업기계학회 2011 바이오시스템공학 Vol.36 No.2
Drying characteristics of squids under two dry conditions were investigated using far infrared and heated air. Dry temperatures of 40, 50 and 60℃ with air speed of 0.6, 0.8 and 1.2 m/s were used for evaluating far infrared squid drying. Heated air squid drying at 40 and 50℃ with air speed of 0.8 m/s was used as a control treatment. The two drying were evaluated in terms of drying rate, color, TBA value, aerobic bacteria, cutting shear, penetration strength, and energy consumption. The drying rate of far infrared drying was relatively faster than that of heated air drying. The drying time of far infrared drying was reduced as the drying temperature increased. The color difference of far infrared dried squids was from 18.81 to 22.85, and heated air dried squid had the color different from 23.94 to 24.09. Far infrared dried squid had relatively smaller TBA values that indicate a level of rancidity. The aerobic bacteria of heated air dried squid increased from 970×10(3) to 40,000×10(3) CFU/g before and after drying, respectively. Far infrared dried squid had relatively smaller increase (from 970×10(3) to 40,000×10(3) CFU/g). The cutting shear and penetration strength for far infrared dried squids was relatively lower. In addition, far infrared squid drying consumed relatively less energy compared to heated air drying.
논문 : 노외기계시스템공학 ; 멀티 스펙트럴 이미지 센서를 이용한 감자의 생육정보 예측
강태환 ( T. H. Kang ),野口伸 ( N. Noguchi ) 한국농업기계학회 2011 바이오시스템공학 Vol.36 No.3
The objective of this research was to establish the estimation method of growth information on potato using Multi-Spectral Image Sensor (MSIS) and Global Positioning System (GPS). And growth estimation map for determining a prescription map over the entire field was generated. To determine the growth model, 10 ground-truth points of areas of 4 m2 each were selected and investigated. The growth information included stem number, crop height and SPAD value. In addition, images information involving the ground-truth points were also taken by an unmanned helicopter, and reflectance value of Green, Red, and NIR bands were calculated with image processing. Then, growth status of potato was modeled by multi-regression analysis using these reflectance value of Green, Red, and NIR. As a result, potato growth information could be detected by analyzing Green, Red, and NIR images. Stem number, crop height and SPAD value could be estimated with R2 values of 0.600, 0.657 and 0.747 respectively. The generated GIS map would describe variability of the potato growth in a whole field.