캄보디아 쌀의 유통품질분석

신동관 ( Dong Gwan Shin ),김훈 ( Hoon Kim ),이승기 ( Seung Ki Lee ),김웅 ( Woong Kim ),김락우 ( Rack Woo Kim ),김성록 ( Sung Rok Kim ),한재웅 ( Jae Woong Han ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1

캄보디아의 인구에 80%가 농업에 종사하고 있으며, 농업인구 대다수가 벼농사로 생계를 유지하고 있다. 건기와 우기가 뚜렷하고 고저차가 없는 지형적 특성으로 수자원 배분에 어려움을 겪고 있지만 관개수로 개선을 통해 생산량이 증대될 것으로 예측되고 있다. 하지만 캄보디아의 농업의 경우 수확량 증대를 목적으로 성장해 왔으며, 주변국 보다 수확 후 기술이 낙후되어 있어 주변국으로 낮은 값에 수출되고 있다. 또한 정확한 품질기준이 없어 유통되고 있는 쌀의 동일 가격에서도 품질의 차이가 크다. 따라서 캄보디아에서 유통되고 있는 쌀을 국제 무역 기준에 비교하여 등급을 판정하고 수확 후 관리 기술과 세계 쌀 산업의 경쟁력 재고를 위해 수행되었다. 캄보디아에서 유통되고 있는 중·장립종 27점을 수집하였으며, 국제 무역 기준에 비교하여 품종순도, 품질등급, 도정편차를 조사하였다. 품질 순도 조사의 경우 장립종은 12곳 중립종은 15곳으로 나타났다. 품질등급의 적미와 피해립, 분상질립, 싸라기 함량, 수분함량, 이물질 함량 총 5개를 기준으로 비교하였으며, 적미와 피해립 경우 전반적으로 1등급을 나타났으나 분상질립과 싸라기 함량에서는 대부분 5~6의 낮은 등급으로 나타났다. 도정 편차의 경우 CCB index를 이용하여 측정하였으며, 최저 0.1 및 최대 1.5로 비교적 낮은 값을 나타내었다. 결과적으로 낮은 수분함량과 과도한 공정으로 인하여 많은 양의 싸라기가 발생하며, 이를 대비한 조질 공정 및 채 선별공정이 추가할 경우 캄보디아 유통 쌀의 품질이 향상될 것으로 판단되었다.

국산 밀의 건조조건에 따른 발아율 변화에 관한 연구

신동관 ( Dong-gwan Shin ),김태석 ( Tae-sock Kim ),이승기 ( Seung-ki Lee ),김웅 ( Woong Kim ),김락우 ( Rack-woo Kim ),한재웅 ( Jae Woong Han ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1

우리나라의 밀 자급도는 2018년 기준 0.7%로 수입량이 2백만톤 이상을 수입에 의존하고 있다. 따라서 최근 밀 산업 육성법(농림축산식품부, 2020)이 제정되고, 자급률 5% 달성을 위한 정부 비축량 확대, 생산기반 확충 등을 주요 내용으로 하는 밀 산업 활성이 기대되고 있다. 그러나 국산 밀의 품질 검사기준(농림 축산식품부고시 제 2020-77호, 2020)은 정립 최저한도, 수분, 피해립, 이종곡립 및 이물 등의 수입 밀의 건조 후 저장 관련된 품질 규정만을 가지고 있다. 따라서 자급률 5% 이상 목표 달성 시 국산 밀의 건조 후 선별 및 저장 등 공정에 대한 연구 및 건조 조건에 따른 품질에 관한 연구가 필요하다. 발아율은 생명력의 지표이며 품질에도 밀접한 관계를 가지고 있어 국산 밀의 건조조건에서 매우 주요한 인자이다. 따라서 국산 밀의 건조 조건에 따른 국산 밀의 발아율 분석을 통하여 건조조건을 구명하기 위하여 수행되었다. 국산 밀은 2021년 전남에서 수확한 금강 품종을 사용하였으며, 건조온도 3수준(40, 50, 60℃) 및 상대습도 3수준(40, 50, 60%) 총 9수준의 조건으로 목표함수율 12%,w.b.미만으로 건조를 수행하였으며, 발아율 측정을 위하여 건조하지 않은 초기 시료를 포함하여 각 수준별로 국산 밀 정립 100립을 선별하여 물로 충분히 세척한 후 여과지를 깔고 국산 밀을 고르게 분포시킨 후 여과지가 충분히 젖을 정도로 물을 가하였다. 향온기의 온도는 20 ℃를 유지하였으며 10일 이내에 발아한 밀의 수를 육안으로 선별하여 발아율을 계산하였다. 초기 시료의 발아율은 91.0%였으며, 건조온도 50℃까지 발아율은 96.7%이상을 유지하였으나 50℃이상에서는 발아율이 92.6%까지 급격히 감소하였고 건조온도 50℃미만의 모든 조건의 상대습도에서 발아율 95.0%이상을 유지하였다. 따라서 국산 밀의 경우 건조 온도 50℃미만으로 건조하는 것이 적절할 것으로 나타났다.

능동 건강/생활지원 USN 기반 서비스 로봇 시스템의 실시간 싱크 노드 구조

신동관(Dong-Gwan Shin),이수영(Soo-Yeong Yi),최병욱(Byoung-Wook Choi) 제어로봇시스템학회 2008 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.14 No.7

This paper proposes a system architecture for USN with a service robot to provide more active assisted living services for elderly persons by monitoring their mental and physical well-being with USN environments at home, hospital, or silver town. Sensors embedded in USN are used to detect preventive measures for chronic disease. Logged data are transferred to main controller of a service robot via wireless channel in which the analysis of data is performed. For the purpose of handling emergency situations, it needs real-time processing on gathering variety sensor data, routing algorithms for sensor nodes to a moving sink node and processing of logged data. This paper realized multi-hop sensor network to detect user movements with biometric data transmission and performed algorithms on Xenomai, a real-time embedded Linux, To leverage active sensing, a mobile robot is used of which task was implemented with a priority to process urgent data came from the sink-node. This software architecture is anticipated to integrate sensing, communication and computing with real-time manner. In order to verify the usefulness of a proposed system, the performance of data transferring and processing on a real-time OS with non real-time OS is also evaluated.

건조시간에 따른 발아율 변화 연구

신동관 ( Dong Gwan Shin ),김훈 ( Hoon Kim ),이승기 ( Seung Ki Lee ),김웅 ( Woong Kim ),김락우 ( Rack Woo Kim ),김성록 ( Sung Rok Kim ),한재웅 ( Jae Woong Han ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1

현대인의 서구화된 식습관으로 인하여 국내에서는 밀 제품의 소비가 증가하는 추세이며, 국내에서는 밀 산업 육성법(농림축산식품부, 2020)을 통하여 밀 자급률 향상과 이모작을 통한 생산량 증대되고 있다. 하지만 밀 산업 육성법은 자급률 향상에만 초점이 맞추어져 있으며, 적기 수확의 어려움으로 인한 수확 후 관리 체계의 미흡으로 인한 품질의 저하가 발생되고 있다. 해외 밀에 대한 품질 연구는 다수가 있으나 우리나라의 밀의 건조·저장과는 상이하여 국산 밀의 건조·저장 중 품질에 관한 연구는 필요하다. 따라서 일반적인 곡물 발아율은 건조온도와 수분에 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 국내에서 생산되고 있는 밀의 수확 후 공정은 밀 전용 공정이 아닌 대부분 미곡 처리 공정과 동시에 사용하고 있어 미곡 설정에 열풍건조로 인하여 발아율이 저하되고 있다. 또한 건조공정은 모든 공정을 비교하였을 때 에너지 집약 공정으로써 건조시간을 줄이는 것은 가공비용의 절감을 기대할 수 있다. 따라서 건조시간에 따른 발아율을 확인하여 최적의 건조시간과 건조 방법을 규명하기 위하여 수행되었다. 국산 밀은 2022년 전라남도에서 수확한 금강 품종으로 건조온도 4수준(40, 50, 60, 70°C) 및 상대습도 40%로 건조를 실시하였으며, 건조 시작 후 10분 마다 시료를 채취하여 발아율을 확인하였고 목표함수율 12%,w.b.미만으로 건조를 수행하였다. 발아율 확인은 건조하지 않은 초기 시료를 포함하여 각 수준별로 정립 100립을 선별하여 정제수로 세척하였으며, 발아배지를 깔고 밀을 일정 간격으로 배치한 후 수분을 가하였다. 항온항습기의 온도는 20°C(±0.5)를 위치하였으며, 입고 후 10일 이내에 발아한 밀의 수를 육안으로 선별하여 발아율을 계산한 결과 건조온도 및 건조시간과의 상관관계 결과 건조온도가 높을수록 건조시간이 길수록 발아율이 저하되는 결과를 도출하였다.

국산 밀 건조를 위한 건조 조건별 발아율 예측 모델 개발

신동관(Dong-Gwan Shin),김훈(Hoon Kim),한재웅(Jae-Woong Han) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.10

본 연구는 국산 밀 건조 시 곡물의 품질을 알아볼 수 있는 지표인 발아율 건조온도 및 상대습도를 변화를 측정하고 측정된 데이터를 이용하여 예측 모델을 개발하기 위하여 수행되었다. 실험에 사용한 시료는 2021년 6월 전북에서 수확한 시료를 사용하였었다. 초기를 포함하여 온도 3수준 및 상대습도 3수준 총 10개 수준의 조건에 따라 발아율을 측정하였으며, 측정값을 이용하여 국산 밀 발아율 모델을 개발하였고 예측 가능한 발아율 모델에 비교 분석하였다. 국산 밀 건조시간은 상대습도보다 건조온도에 더 큰 영향을 받으며, 발아율 또한 상대습도의 변화보다 건조온도의 변화에 영향이 크게 나타났다. 실험값과 예측값을 개발한 발아율 모델과 비교한 결과 건조온도 및 상대습도에 따른 발아율 실험모델의 결정계수(R2)는 0.8736 이였으며, RMSE는 0.005151%로 나타났다. 따라서 일반적인 국산 밀의 건조온도인 40℃~60℃, 상대습도 20%~40%의 건조범위에서 발아율 예측이 가능하였으며, 건조온도와 상대습도 별 측정값과 예측값을 비교한 결과 국산 밀 건조를 위한 적정 온도는 50℃ 이하이고 60℃로 건조 시 상대습도를 30% 이상으로 건조하여야 발아율 95% 유지가 가능한 것으로 나타났다. This study was undertaken to measure changes in the indicators that determine the quality of grains when drying domestic wheat, including germination rate, drying temperature, and relative humidity. We further endeavored to develop a predictive model using the measured data. The sample used for the experiment was wheat harvested in Jeonbuk in June 2021. The germination rate was measured according to 10 conditions encompassing three temperatures and three relative humidity levels, including the initial stage. Using the measured values, a domestic wheat germination rate model was developed and comparatively analyzed with a predictable germination rate model. We observed that the drying time and germination rate of domestic wheat were more affected by the drying temperature than the relative humidity, with a significant difference obtained for the latter. Comparison of the experimental and predicted values with the developed germination rate model revealed that the coefficient of determination (R2) of the germination rate experimental model according to the drying temperature and relative humidity was 0.8736, and the RMSE was 0.005151%. Therefore, we believe it is possible to predict the germination rate in the drying range of 40°C to 60°C (the drying temperature of general domestic wheat) and at 20% to 40% relative humidity. Our study indicates that a germination rate of 95% can be maintained only when the temperature is below 50°C, and the relative humidity is maintained at 30% or more when drying at 60°C.

캄보디아의 장립종 쌀의 도정 공정 분석

신동관(Dong-Gwan Shin),김훈(Hoon Kim),한재웅(Jae-Woong Han) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.2

연구의 목적은 세계 쌀 생산국 중 높은 비중을 차지하고 있으나 낙후된 도정 기술로 인하여 품질이 낮은 캄보디아의 도정 공정을 분석하고 품질을 향상시키기 위한 방법을 찾기 위하여 수행되었다. 캄보디아 대표 품종은 낱알의 길이가 긴 중·장립종을 생산하며, 생산시설이 밀집되어 있는 4개 주를 선정하여 도정 품질을 측정하였다. 현지의 도정 공장에서는 정미기를 연속적으로 사용하고 있으며, 이는 곡물간 마찰 및 기계-곡물간 마찰로 인하여 곡온 상승과 품질 저하의 주된 원인이다. 도정 공정은 기하학적 특성, 품종, 수확 시기 기상조건 등 각 조건에 맞는 도정 방법을 규명하는 것이 중요하며, 도정 기술이 부족한 현지에서는 목표 도 정도까지 순환시켜 배출하는 방법을 채택하고 있다. 도정 품질을 측정하는 방법은 다양한 방법이 존재하며, 함수율 및 백도 측정, 도정도 측정, 싸라기율 및 동할율 측정, 도정 편차 측정, 표면 상처를 측정하는 방법으로 품질을 측정하였고 종합적인 도정 특성을 고려하였을 때 바탐방 주에서 운영하고 있는 공정 방법인 정미기 3단과 연미기 1단을 이용하는 것이 현지 품종에 가장 적절한 도정 방법으로 나타났다. Cambodia accounts for a high proportion of global rice production but has low quality due to outdated milling technology. The purpose of this study was to analyze the milling process of rice in Cambodia and to improve the quality. Cambodias representative varieties are medium and long grain varieties with long grain length. The milling quality was measured in four selected provinces with dense production facilities. Local rice mills continuously use rice milling machines, which causes rising grain temperature and quality deterioration due to friction between grains and with the machines. In the polishing process, it is important to identify a suitable polishing method for each condition, such as geometrical characteristics, varieties, and weather conditions at harvest time. There are various methods for measuring the polishing quality, and the quality was measured by measuring the moisture content, whiteness, degree of polishing, hail rate, dynamic rate, polishing deviation, and surface scratches. Considering the comprehensive milling characteristics, the most appropriate milling method for the local variety was to use a three-tier rice mill and one-tier mill, which are used in process methods in Battambang Province.

국산 밀 병행건조를 위한 순환식 횡류형 곡물건조기 온도별 건조속도 분석

신동관(Dong-Gwan Shin),김훈(Hoon Kim),한재웅(Jae-Woong Han) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.10

국내 밀 재배면적의 증가로 인하여 밀 생산량이 증가하고 있으나 밀의 수확 후 건조·저장시설의 연구가 미흡한 실정이다. 국내 건조·저장시설에 보급되어 있는 순환식 횡류형 건조기는 미곡 전용건조기로 이를 이용하여 밀을 건조할 경우 건조시간 증가, 건조효율 저하 등이 발생하며, 밀 전용건조기 개발은 밀 생산량에 대비하여 시간과 비용의 효율이 낮다. 따라서 기존건조기를 이용한 병행건조를 수행하는 것이 경제성과 효율성이 있다. 국내 건조·저장시설에 보급되어 있는 순환식 횡류형 건조기의 병행건조를 위하여 국산 밀 병행건조의 건조인자를 분석하였다. 산물상태의 국산 밀을 연구용으로 제작한 1Ton용량의 순환식 횡류형 건조기에 건조하였으며, 건조시뮬레이션을 이용하여 건조인자의 최적의 건조방법을 확인하여 건조온도를 조절하였다. 종합적인 특성을 고려하였을 때 건조온도 70℃, 유하속도 1,300kg/h 및 송풍량은 20㎥/min이 병행조건으로 적절하며, 생산량이 증가하고 있는 국산 밀의 건조·저장 등 수확 후 관리시설의 적정 운영 및 건조장치 설계에 활용할 수 있다. Domestic wheat cultivation is increasing, but research on drying and storage facilities after harvesting wheat is insufficient. The circulation-type cross-flow dryers that are distributed in domestic drying and storage facilities are rice-only dryers. When wheat is dried using them, drying time increases, drying efficiency decreases, and there is low cost efficiency. However, it would be economical and efficient to perform parallel drying using an existing dryer. Drying factors of parallel drying of domestic wheat were analyzed for the circulating cross-flow type dryers that are popular in domestic drying and storage facilities. Domestic wheat in the product state was dried in a circulating cross-flow dryer with a capacity of 1 ton, and the drying temperature was adjusted by confirming the optimal drying method and drying factors using a drying simulation. Considering the overall characteristics, a drying temperature of 70℃, a flow rate of 1,300 kg/h, and an airflow rate of 20 ㎥/min were appropriate for parallel conditions. The results could be used in the design of drying equipment.

국산 밀 병행건조를 위한 순환식 횡류형 곡물건조기 온도별 건조속도 분석

신동관 ( Dong-gwan Shin ),김태석 ( Tae-sock Kim ),김훈 ( Hoon Kim ),이승기 ( Seung-ki Lee ),김웅 ( Woong Kim ),김락우 ( Rack-woo Kim ),한재웅 ( Jae Woong Han ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

국산 밀 생산량이 지속적으로 증가함에 따라 곡물건조기의 보급이 증가될 것으로 예상되며, 동계작물인 밀의 경우 후작의 파종을 위하여 적기보다 빠른 수확으로 인하여 고수분에 수확이 되고 있다. 고수분의 밀은 호흡을 통한 곡온상승과 중량감소가 발생하며, 균류 및 충이 번식하기 쉬운 환경이 조성되고 후속공정인 저장에 악영향을 받게 된다. 그러나 현재 국내에서 생산되는 밀의 생산량을 고려할 경우 밀전용 건조기는 경제성이 낮아 기존 곡물 건조기와 건조 병행 조건을 이용하여 건조하는 것이 효율적이다. 따라서 기존 곡물건조기의 병행건조조건을 구명하기 위하여 건조조건 변화에 따른 건조속도를 측정하고 품질 분석하기 위하여 수행되었다. 실험용 순환식 횡류형 곡물건조기를 이용하였으며, 건조온도제어, 유하속도 및 송풍량을 제어가 가능하도록 제작하였다. 국산 밀 건조를 위하여 순환식 횡류형 밀 건조 시뮬레이션을 이용하여 최적의 건조기 조건을 도출하였으며, 건조시간에 따른 건감률은 50℃에서 함수율 19.5에서 11.7까지 건조시간은 840분으로 건감률은 0.51%/h 나타났으며, 60℃에서 함수율 19.4에서 11.5까지 건조시간은 660분으로 0.66%/h 나타났고 70℃에서 함수율 21.1에서 11.8까지 건조시간은 540분으로 건감률은 0.94%/h로 나타났다. 건조소요에너지는 건조온도 50℃는 함수율 12%까지 건조하기 위하여 12,331 kJ/kg-water, 60℃는 8,398.5 kJ/kg-water 및 건조온도 70℃는 6629.5 kJ/kg-water의 열량이 소비되었다.

MSRS 시뮬레이션 환경에서 가상 로봇의 네트웍제어

신동관(Dong-Gwan Shin),이성훈(Sung-Hun Lee),이수영(Soo-Yeong Yi),최병욱(Byoung-Wook Choi) 한국로봇학회(논문지) 2007 로봇학회 논문지 Vol.2 No.3

건조시간에 따른 국산 밀 품질분석

신동관 ( Dong-gwan Shin ),김태석 ( Tae Seok Kim ),김훈 ( Hoon Kim ),김성록 ( Seong Rok Kim ),한재웅 ( Jaewoong Han ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

국산 밀은 적정 수확시기보다 이른 수확으로 고수분 상태에서 수확으로 인하여 후속 공정인 건조 공정의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 국내에서 진행하고 있는 기계 건조 중 열풍에 노출되는 밀은 품질 변화에 대한 연구가 부족하고 품질이 저하된 건조된 밀은 이후 공정인 저장에 영향을 미치고 있다. 따라서 건조 시 열풍에 노출되는 국산 밀의 품질변화를 측정하기 위하여 품질 중 주요인자 중 하나인 발아율을 이용하였으며, 건조시간 및 건조온도 따른 발아율의 관계를 규명하기 위해 실험하였다. 국산 밀의 건조 온도 조건은 4수준(40, 50, 60, 70℃) 및 건조 시간은 최종함수율 12.0%,w.b.이하에 도달할 때까지 1시간 간격으로 시료를 채취하여 발아율 실험에 사용하였다. 발아율 측정은 건실한 밀 300립을 육안으로 선별하여 소독 후 발아배지를 20°C가 유지 가능한 항온항습기에 입고 후 7일 이후 육안으로 발아여 부를 측정하여 사용하였다. 또한 건조 전 초기시료의 함수율은 00%,w.b.이며, 발아율은 95%이상으로 조사되었으며, 건조 온도가 높을수록 건조시간이 증가할수록 발아율이 감소하는 것으로 나타났으며, 건조온도 및 건조시간에 따른 발아율의 품질 예측 모델을 개발하였으며, 건조시간에 따른 건조품질을 확인하고 적절한 건조시간을 결정하여 국산밀 건조품질에 활용될 것으로 기대한다.