빗물저장시설 용수 및 온실온도에 따른 물 대 공기 히트펌프의 냉방 성능 분석

강연구 ( Younku Kang ),강석원 ( Sukwon Kang ),장재경 ( Jaekyoung Jang ),김영화 ( Youngwha Kim ),성문석 ( Moonseok Sung ),허영길 ( Younggil Hur ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

제주지역에서는 시설하우스만을 고려하면 빗물이용(저장)시설이 569개소, 저장량 7.9만 톤에 이른다(2014년). 본 연구에서는 제주지역 빗물저장시설 내 빗물을 농업용수로 사용할 뿐만 아니라 히트펌프와 연계하여 냉난방 열원으로 이용하고자 하였으며, 여름철 갈수기 즉 열방출원(heat sink)이 최소인시기의 빗물이용시설 이용 물 대 공기 히트펌프시스템의 냉방성능을 분석하였다. 또한 본 연구에서 적용한 히트펌프는 국내 기업에서 제작한 10RT 규모의 물 대 공기 방식이며, 100톤 규모의 빗물이용시설에 약 20톤의 농업용수를 채운 상태에서 물 대 공기 히트펌프시스템의 응축기 물 입출구 온도, 증발기 공기 입출구온도(Pt 100Ω, Albohn, Germany)와 소비전력(CW240, Yokogawa, Japan)을 측정하여 냉방성능을 분석하였다. 실험온실은 330㎡규모의 망고온실로, 냉방실험은 8월 12일 야간에 온실온도를 34.7℃에서 20℃ 수준으로 냉방하며 수행하였으며, 온실 온도는 약 20℃로 설정하였다. 330㎡규모의 온실을 34.7℃에서 20℃ 내외로 냉방하기 위해 총 6시간이 소요되었다. 이때 외기온은 30.5℃에서 21.7℃로 하강하였다. 히트펌프의 증발기 입구 공기온도가 30℃에서 냉방성능계수는 약 3.2으로 나타났으며 증발기 입구 공기온도가 하강하면서 냉방성능계수도 하강하여 20℃에서 약 2.1로 나타나, 증발기 입구 공기온도가 1℃하강하면서 냉방성능계수는 0.1하강하는 것으로 나타났다. 냉방열량 또한 냉방성능계수와 같이 증발기 입구 공기온도가 하강함에 따라 하강하였으며, 30℃에서 39.8kW, 20℃에서 25.9kW 수준으로 나타났다. 반면 히트펌프의 소비전력은 증발기 입구 공기온도가 30℃에서 20℃로 변하는 동안 큰 변화를 보이지 않았으며, 30℃에서 12.6kW, 20℃에서 12.3kW의 전력을 소비하는 것으로 나타났다. 열방출원(heat sink)로 작용하는 빗물이용시설 내 용수의 응축기 입출구 물온도차에 대한 냉방성능계수 및 냉방 열량은 의 변화는 응축기 입출구 물온도차가 크면 클수록 증가하는 현상으로 보였으며, 응축기 입출구 물온도차가 5.4℃에서 냉방성능계수는 3.2, 냉방열량은 40.7kW 수준, 4℃에서는 각각 2.2, 27.6kW 수준으로 나타났다. 감귤류, 망고 등은 아직까지는 냉방에 대한 요구가 크지 않지만, 빗물이용시설에 충분한 용수를 확보한 후 냉방을 수행하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.

시설원예냉방을 위한 수평형 지열 히트펌프의 냉방 성능 해석

강연구(Y. K. Kang),유영선(Y. S. Ryou),강금춘(G. C. Kang),백이(Y. Paek),김영중(Y. J. Kim) 한국생물환경조절학회 2006 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.15 No.2

외국인투자형태가 기업의 배당정책에 미치는 차별적 영향

강연구(Kang, Yeon-Gu),변용희(Byon, Yong-Hee),이미영(Lee, Mi-Young),박종국(Park, Jong-Kook) 한국산업경영학회 2017 경영연구 Vol.32 No.4

외국인투자형태는 크게 외국인직접투자(FDI)와 외국인간접투자(FPI)로 나누어 볼 수 있다. 외국 인직접투자는 경영권 확보, 전략적 제휴, 기술제공 등을 통하여 장기적인 사업이익을 획득하는데 더 관심을 가질 것이다. 이에 반해 외국인간접투자는 단기적인 투자수익 극대화에 주된 목적이 있을 것이다. 따라서 배당정책에 미치는 영향에 있어서 외국인직접투자는 외국인간접투자에 비해 배당증대압력이 상대적으로 약할 수 있을 것으로 판단된다. 이에 본 연구는 외국인투자자와 배당의 관련성을 연구함에 있어 외국인투자형태를 구분하여, 외국인투자형태가 기업의 배당정책에 미치는 차별적 영향을 살펴보고자 하였다. 분석결과, 외국인직접투자기업이 외국인간접투자기업보다 더 높은 배당을 요구한다는 실증분석 결과가 도출되었다. 그러나 이러한 결과는 외국인직접투자기업의 두 가지 충족요건으로 인해 배당 성향 분석결과에 혼재되어 나타나고 있다고 판단하였다. 이에 본 연구에서는 외국인직접투자기업의 충족요건인 지분율 10% 이상을 소유하는 기업과 지분율 10% 미만이라도 특정 계약을 체결하는 두 가지로 분류하여 추가분석을 실시하였다. 추가분석한 결과, 지분율 10% 이상 요건을 제외한 기타 요건을 충족하는 외국인직접투자기업의 배당압력이 낮은 것으로 나타났다. 이는 외국인직접투 자기업도 유형에 따라 배당압력에 차별적인 영향을 미치고 있다는 실증적 결과이다. 이러한 연구결과를 바탕으로 본 연구는 외국인투자와 관련된 외국인투자촉진법 및 조세지원을 위한 조세특례제한법 등 정부의 정책수립에 시사점을 제공할 수 있을 것으로 보인다. The types of foreign investment can be classified into foreign direct investment (FDI) and foreign portfolio investment (FPI). FDI is more likely to be interested in obtaining long-term profits by securing management right, establishing strategic alliances, and providing technology. On the contrary, FPI is more likely to have a main purpose in maximizing short-term investment returns. Therefore, this paper examined the differential effect of foreign investment types on the firm s dividend policy in studying the relationship between foreign investors and dividends. The empirical results suggested that FDI firms demanded higher dividends than FPI firms did. It was regarded that the two requirements of FDI firms were mixed in the results of dividend payout ratio analysis. Therefore, the additional analysis was conducted after FDI firms were classified into two types: the firms that own more than 10% of shares and the firms that conclude a certain contract even when the share is less than 10%, which are the requirements of FDI firms. As a result of additional analyzing the dividend payout ratio of the two types of FDI firms, it was found that the firms that met the other requirements of FDI firms, not the requirement of owning more than 10% of shares, had a low pressure on dividends. This was an empirical result suggesting that even the types of FDI firms had a differential effect on dividend pressure. Based on the results, it seems that the study can provide implications for the government in establishing policies such as Foreign Investment Promotion Act related to foreign investment and Restriction of Special Taxation Act for tax support.

발전소 폐열을 이용한 농업시설용 히트펌프시스템의 난방 성능 분석

강연구(Youn Koo Kang),강석원(Suk Won Kang),백이(Yee Paek),김영화(Young Hwa Kim),장재경(Jae Kyung Jang),유영선(Young Sun Ryou) (사)한국생물환경조절학회 2017 생물환경조절학회지 Vol.26 No.4

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 5,280m² 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 7~8℃ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다. In this study, the heating performance and the energy saving effect of the heat pump system using hot waste water(waste heat) of the thermal power plant discharged from a thermal power plant to the sea were analyzed. The greenhouse area was 5,280m² and scale of the heat pump system was 120 RT(Refrigeration Ton), which was divided into 30 RT, 40 RT and 50 RT. The heat pump system consisted of the roll type heat exchangers, hot waste water transfer pipes, heat pumps(30, 40, 50 RT), a heat storage tank and fan coil units. The roll type heat exchangers was made of PE(Poly Ethylene) pipes in consideration of low cost and durability against corrosion, because hot waste water(sea water) is highly corrosive. And the heating period was 5 months from October to February. During the heating performance test(12 hours), the inlet water temperature of evaporator was changed from 32℃ to 26℃, and heat absorption of he evaporator was changed from 175 kW to 120 kW. The inlet water temperature of the condenser rose linearly from 15℃ to 50℃, and the heat release of condenser was reduced by 40 kW from 200 kW to 160 kW. And the power consumption of the heat pump system increased from 30 kW to 42 kW. When the inlet water temperature of condenser was 15℃, the heating COP(Coefficient Of Performance) was over 7.0. When it was 30℃, it dropped to 5.0, and when it was above 40℃, it decreased to less than 4.0. It was analyzed that the reduction of heating energy cost was 87% when compared to the duty free diesel that the carbon dioxide emission reduction effect was 62% by recycling the waste heat of the thermal power plant as a heat source of the heat pump system.

제 2 발표장 / 농업 환경 및 시설 분야 , 농산물 및 식품가공기계 분야 : 열펌프 - 잠열축열 시스템의 온실 난방 특성 연구

강연구(Y . K . Kang),송현갑(H . K . Song) 한국농업기계학회 2000 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.5 No.1

생물생산시설 및 환경공학 분야 : 축열식 수직형 지열히트펌프의 난방 성능에 관한 연구

강연구 ( Y. K. Kang ),유영선 ( Y. S. Ryu ),강금춘 ( G. C. Kang ),김영중 ( Y. J. Kim ),백이 ( Y. Paek ) 한국농업기계학회 2007 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.12 No.2

수직개방형 축열식 지열히트펌프시스템의 온실난방효과

강연구(Youn Ku Kang),유영선(Young Sun Ryu),강금춘(Geum Choon Kang),김영중(Young Joong Kim) 한국생물환경조절학회 2008 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

들깨 생산 기계화의 노동력 절감 효과 분석

강연구 ( Youn-koo Kang ),우제근 ( Jae-keun Woo ),최일수 ( Il-su Choi ),전현종 ( Hyeon-jong Jun ),최용 ( Yong Choi ) 한국농업기계학회 2022 농업기계공학 Vol.2 No.1

Perilla (seed, leaf, oil) is a crop that is in the spotlight as it is known for its health-promoting ingredients such as antioxidant, anticancer, and dementia prevention etc. Like other field crops, in the production of perilla, mechanization is insufficient in planting, cutting, and threshing. In this study, the labor saving effect was analyzed by machanization for planting, cutting, and threshing, which depended on manpower in perilla production. In addition, by harvesting perilla with full feed combine harvester, cutting and threshing were unified, and the labor saving effect was analyzed. Three types of transplanters were used in the perilla planting test, and the work performances were 1.6, 1.7, and 1.4 h/10a, respectively. In the cutting test, two types of cutters were used, and the work performance of both types was 1.0 h/10a. For the threshing test, one type of thresher was used, and the work performance was 1.0 h/10a. For cutting and threshing perilla, company D’s 6 row full feed combine harvester was used. It was analyzed that mechanization of the whole perilla production process resulted in a 58.4% reduction in labor compared to the conventional process (The labor input time : conventional process 65.4 h/10a → mechanization process 27.2 h/10a). and cutting and threshing process by full feed combine harvester resulted in a 63.3% reduction in labor compared to the conventional process (The labor input time : conventional process 65.4 h/10a → unified cutting and threshing process 24.0 h/10a)

횡성지역 인삼 영농조합법인 이용 인삼 재배 기계 예시

강연구 ( Youn-koo Kang ),이상희 ( Sang-hee Lee ),최승렬 ( Seung-ryul Choi ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

인삼은 우리나라가 원산지이고 그 가치를 세계적으로 인정받고 있는 작목으로 인력부족, 생산비 증가 등의 원인으로 재배면적과 생산량은 ’10년 이후 감소 추세이다. 인삼 재배 과정의 평균 기계화율은 74.9%로 높은 편이나, 인삼의 파종·정식에서는 기계화율이 미흡한 실정이다(’20, 농업기계 이용실태 조사). 본 연구에서는 인삼 생산 전과정 기계화 작업체계를 설정, 제시하기 위하여 조사한 횡성지역을 인삼 재배 농가가 사용하고 있는 농업기계를 예시하고자 한다. 횡성지역의 인삼 재배 면적은 102 ha이며, 조사에 참여한 법인의 재배 면적은 66 ha, 참여 농가는 20여 농가로 횡성지역 인삼 재배 농가를 대표할 수 있을 것으로 사료된다. 재배지 중 논이 60%, 밭이 40%를 차지한다. 계약재배로 대부분 묘삼을 정식하고 있으며, 생산량은 2.5∼5 kg/(0.9×1.8 m)이다. 예정지 관리는 2년, 녹비작물은 수단그라스와 호밀이다. 3,807 kW급 트랙터에 파쇄기를 장착하여 녹비작물을 파쇄한 후 쟁기로 갈이를 한다. 녹비작물 파쇄는 1일 8시간 기준 3.3 ha가 가능하며, 약 167 L의 유류를 사용한다. 파종은 2.25 kW급 동력파종기를 사용하고 1일 0.66 ha를 파종, 유류 10 L를 소비한다. 정식은 1.5 kW급 동력정식기를 사용하고 1일 약 0.10∼0.13 ha를 정식, 유류는 파종과 비슷하게 유류 10 L를 소비한다. 방제는 동력분무기를 사용하며, 2인 1조로 1일 2.31∼2.64 ha를 방제한다. 인삼의 수확은 땅속작물수확기를 이용하며 1일 0.66 ha를 수확, 유류 150 L를 소비한다. 해가림 시설의 설치에는 구굴기, 에어펌프, 에어타카를 사용하지만, 지주목의 운반, 세우기, 결속과 차광망 씌우기 및 철거(철포), 인삼 식재 부분의 제초, 인삼 수확시 수집, 선별은 여전히 인력에 의존하고 있으며, 향후 다른 지방의 조사자료와 시험자료를 통합하여 기계화 작업 체계를 제시하고자 한다.

보통형 콤바인을 이용한 들깨의 기계 수확

강연구 ( Youn-koo Kang ),우제근 ( Jea-keun Woo ),전현종 ( Hyeon-jong Jun ),최용 ( Yong Choi ),최일수 ( Il-su Choi ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

농촌 경지면적은 지속적으로 감소하고 있으며 농가인구는 경지면적 대비, 감소 폭이 더 커 농가호당 경지면적은 증가추세이나 고령화로 인해 노동력 부족현상이 나타나고 있다. ’20년 기준 전국 밭농업기계화율은 61.9%로 논농업 98.6% 대비 미흡한 실정이며 특히 파종ㆍ정식(8.9%), 수확(23.9%)의 기계화율 제고가 필요한 실정이다. 쌀 이외의 밭작물 재배 수요 증가에 따른 들깨 재배면적은 (’10) 13,449ha → (’20) 18,515로 확대 추세이나, 수확작업 중 예취, 탈곡 및 정선 작업의 기계화는 각각 분리되어 이루어져 단일화가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 보통형 콤바인을 활용한 예취, 탈곡, 정선 단일화를 위해 들깨 수확시험을 실시하였다. 들깨의 수확시기 선정은 종실 탈립에 의한 손실률을 최소화하고 실수확량을 높이기 위해 들깨의 최정단 화방군의 갈변(성숙)률이 60%와 80%일 때 예취 및 탈곡하였을 경우 통계적으로 유의차가 없이 비교적 높은 순수량을 나타내었다는 보고를 참고하였다(국립식량과학원, 2018). 상용화된 국산과 일산의 보통형 콤바인을 이용하여 배진구 손실률, 수확물의 분포, 작업정도를 분석하였다. 수확시기 작물특성은 초장 118 cm, 최하분지높이는 지상에서 3 cm이었고 줄기함수율은 71% (d.b.)이었다. 국산 및 일산 보통형 콤바인의 배진구 손실률은 1.53~1.55% 범위이었다. 수확물의 분포는 곡립이 80.1~87.8%이었고 잡물은 12.2~19.9% 범위이었다. 작업정도는 국산 및 일산 보통형 콤바인 모두 0.3 m/s에서 손실률 및 작업정도가 가장 양호한 것으로 나타났다.