축산시설 내 온실가스(CO₂) 포집 및 시설하우스 공급을 통한 온실가스 저감기술 개발

나규동,조만수,Nah, Gyu Dong,Cho, Man Su 한국환경보건학회 2018 한국환경보건학회지 Vol.44 No.6

Objectives: Carbon dioxide ($CO_2$) may be one of the biggest causes of climate change. The purposes of this study were to reduce greenhouse gases and to increase strawberry production by developing the supply devices in livestock facilities using the membrane technology Methods: Carbon dioxide was collected from beside to livestock facilities. The injection of $CO_2$ was stopped when it reached 1,000 ppm in the facility house. Case group with injection of $CO_2$ was compared to control group with normal environment. The experiments were conducted for 8 days from December 11, 2017. Results: Total strawberry production was found to be 1,317 kg in the case group and 1,176 kg in the control group. The correlation between $CO_2$ and crop yields has led to some statistical evidence that carbon dioxide helps to grow (${\beta}=0.832$, p<0.05). Conclusions: This study identified the potential for efforts to reduce the $CO_2$ in farming households. Increased concentrations of $CO_2$ have shown that strawberries have a better growth condition. In addition, it can be explained that the plants need wide leaves to quickly absorb much $CO_2$.

분리막 기술을 이용한 대기 중 CO₂ 분리 및 온실 내 CO₂ 분포 분석

나규동 ( Kyu-dong Nah ),김희태 ( Hee-tae Kim ),김성식 ( Soung-sik Kim ),김현태 ( Hyeon-tae Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

온실재배는 보온과 난방에너지 절감을 위해 환기를 최소화하기 때문에 낮 동안 작물에 의한 탄산가스가 소모되어 밀폐된 온실 내 탄산가스의 농도는 100 ppm 이하로 떨어진다. 이처럼 광합성이 활발히 이루어지는 오전시간에 탄산가스의 시비는 작물에게 중요하다. 탄산가스는 작물의 기본적인 필수 원소로써 온실 내 탄산가스 농도가 높아질 경우 순광합성량, 엽면적, 건물량 등이 증가하여 작물의 생장과 생리 반응에 도움을 준다. 그리하여 본 실험에서는 중공사 분리막을 제작하여 대기 중에 있는 이산화탄소를 포집하고 온실에 공급하였다. 그리고 온실 내 공급된 이산화탄소의 분포를 측정하였다. 실험은 폭 6 m, 길이 10 m, 측고 3.3 m, 동고 4.63 m인 유리온실에서 실시되었다. 분리막의 크기는 직경 150 mm, 길이 1580mm이며, 용량은 최대 700 L·min-1으로 제작하였다. 그 외에 중공사 분리막을 운용할 수 있도록 Compressor, Air- dyer, 저장 탱크를 추가적으로 설치하여 시스템을 구성하였다. 중공사 분리막을 통해 분리된 이산화탄소는 200 cm 높이에서 공급관을 통해 온실 내로 시비되도록 하였으며, 유량은 160 l/min로 설정하였다. 그리고 온실 내 45점에서 이산화탄소와 온도를 측정하였다. 공급관에서 측정한 이산화탄소 농도는 평균 954 ppm으로 측정되었으며 온실 내에는 800 ppm에서 1100 ppm 사이의 농도를 유지하였다. 이산화탄소 농도는 온실의 중층부와 상층부에서 높은 농도를 유지하는 것으로 나타났으며, 작물이 직접적으로 영향을 받는 중심부에 분포하지 못하고 창측으로 치우치는 경향이 나타났다. 공급관 바닥에서부터 150 cm 지점에서 높은 농도를 보여주었다. 온도의 경우에는 온실 내부 온도가 외기온보다 약 1~2℃ 높게 측정되었으며 창측과 상층부에서 높은 온도분포를 나타내었다.

논문 : 생물생산시설 및 환경공학 ; 태양열을 이용한 시설재배 지중변온가온의 토양 온도특성 연구(2) -지중변온가온의 단위면적당 소요에너지-

나규동 ( K. D. Nah ),정석현 ( S. H. Chung ),김태욱 ( T. W. Kim ),김진현 ( J. H. Kim ),김태수 ( T. S. Kim ),김은태 ( E. T. Kim ) 한국농업기계학회 2010 바이오시스템공학 Vol.35 No.1

The temperature of root zone was known as an important factor for the growth of crops and reduction of energy in greenhouse. The purpose of this study was to design the apposite inflow of calories per the unit area by comparison of temperature in the warmed and non-warmed soil. The energy needed for soil warming about pipe length showed the change of temperature on inflow and outflow as 2℃~3℃(average 2.5℃). Therefore, the inflow per the unit hour was 3,450, 57,5 kcal/h·m2 on soil heating respectively. The non-warmed soil temperature in greenhouse made a difference by depth and it was partially affected inner temperature under 15 cm, but it was not above 15 cm. The soil temperature would be raised over 5℃ than non-warmed soil to increase effect of soil warming. Therefore, the inflow per the unit area that should be provided was about 100 kcal/h·m2.

열회수형 환기장치 적용에 따른 돈사내부 환경 분석

문병은,김희태,나규동,김진현,김현태 경상대학교 농업생명과학연구원 2015 농업생명과학연구 Vol.49 No.3

본 연구는 무창돈사에서 폐기되는 에너지를 재이용하기 위해 열회수형 환기장치의 효율 및 돈사 내부 환경에 미치는 영향을 분석하여, 실제돈사에 적용 가능성을 구명하고자 한다. 이를 위해 열회수형 환기장치의 적용에 따른 내부 온도, 상대습도, CO2 및 부유미생물을 측정, 분석하여 돈사 내 열회수형 환기장치 적용 시 연료비 절감 및 돼지 사육 환경의 최적 조건 산출을 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 실험은 돈사 내 환기팬 및 열회수형 환기장치를 설치하여 세 가지 다른 조건에서 실험을 행하였다. 첫 번째, 환기팬 및 열회수형 환기장치를 가동하지 않은 상황(Test-1), 두 번째, 환기팬만 가동한 상황(Test-2), 그리고 마지막으로 열회수형 환기장치만 가동한 상황(Test-3), 세 가지 상황으로 구분하여 실시하였다. 열회수형 환기장치를 가동하였을 경우, 내부 상, 중, 하층부의 온도가 가장 균일한 것으로 나타났고, 상대습도 또한 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. CO2 농도의 경우, 환기팬을 가동한 상황(Test-2)보다 다소 높았지만 시간이 지남에 따라 농도가 낮아지는 것으로 보아, 환기에 효과가 있다고 판단된다. 부유미생물의 경우는 밀폐된 상황(Test-1) 보다 오히려 높게 측정되었는데, 이는 열회수형 환기장치의 내부 교차오염 등에 의한 것으로 판단된다. This study was carried out in order to reuse the discarded energy from an enclosed pig house by using a rotary type energy recovery ventilator (ERV), and to investigate the effects on the enclosed pig house internal environment. To do this, an ERV was set up in an enclosed pig house and the internal temperature, relative humidity, CO2 and airborne microorganisms were monitored. We took advantage of the basic data and applied it to realize actual pig house fuel cost reduction and determine optimum conditions for a pig breeding environment. The experiment was carried out separately under different cases of operational control conditions. The first case was without a ventilating fan and ERV (Test 1); the second case was with a ventilating fan (Test 2); and the third case was with an ERV (Test 3). In the case using the ERV, the inside temperature was kept uniform throughout the top, middle and bottom of the pig house, and relative humidity was also found to be constant. The CO2 concentration was slightly higher than in the case using the ventilating fan (Test 2). However, over time, the CO2 concentration lowered, and it was judged to be effective. In the case of airborne microorganisms, the highest levels were found in Test 1. This is believed to be caused by internal cross-contamination of the ERV.

EB형 근접-접촉 식쌍성 GO Cyg의 광전측광학적 연구

나기숙,오규동,박흥서 한국천문학회 1998 天文學會報 Vol.23 No.-

무창 돈사 내 열 회수형 환기장치 가동시 덕트 높이에 따른 내부 환경 분석

정호준,문병은,나규동,김진현,윤용철,김현태 경상대학교 농업생명과학연구원 2017 농업생명과학연구 Vol.51 No.2

In this study, a energy recovery ventilation system was applied to the pig model, intake and exhaust duct were installed at a height of top(2.1 m), middle(1.25 m) and bottom(0.4 m). In each of the 9 test sites, one test was performed from 10:00 to 18:00, optimal temperature exchange efficiency and temperature distribution were analyzed. In order to analyze the effect of the energy recovery ventilation system, the temperature of 31 points(4 points of the ventilation system and 27 points in the pig house model) was measured from 10:00 to 18:00. The test that showed the highest heat exchange efficiency was the configuration of middle intake duct and top exhaust duct, which was 75.44%. The test that showed the most uniform distribution was the configuration of middle intake duct and bottom exhaust duct. These results will be utilized to optimally design feeding environment of actual pig houses and to reduce fuel cost.

벼의 함수율에 따른 도정수율의 변화Milled

하유신,박경규,김혁주,홍동혁,나규동,서상훈 한국농업기계학회 2002 바이오시스템공학 Vol.27 No.2

In order to investigate the optimum moisture content of paddy for milling process, a series of tests were conducted by examining the recovery rate and whiteness of milled rice in relation with the various moisture content. Hwabong-byeo and Dongjin-byeo varieties which were major paddies cultivated in Korea were used for the experiment. The test was performed with small experimental milling machines. In order to minimize the unexpected factors, environment conditions were kept in constant during the experiment.As a result, the recovery rate of milled rice were varied as the changes in milling time and degree of whiteness. However, the recovery rate of milled rice increases as its moisture content increases untill a certain point of moisture content and decreases slowly afterward. This certain point can be called optimum moisture content for rice milling. Also, it has a different value depending on the variety. In this experiment, optimum moisture content of Hwabong-byeo and Dongjin-byeo were considered around 14.8% and 15.3%, respectively. It is not sure that these optimum moisture contents for the two varieties would assume the same values irrespective of harvest year and place. However, it could be concluded that the optimum moisture content for rice milling is around 15%(w.b.) for Hwabong-byeo and 15.5%(w.b.) for Dongjin-byeo, respectively. 벼의 함수율에 따르는 도정 수율과 백도의 관계를 조사하고, 아울러 도정 수율이 가장 높게 나타나는 벼의 적정 함수율을 결정하고 또한 이에 대한 조사방법을 정립하기 위하여 본 연구는 실시되었다. 공시재료는 함수율이 18% 정도가 되는 동진벼와 화봉벼를 황산 희석액을 이용하여 EMC 상태로 벼의 함수율을 12%에서 17%사이로 조절한 후에 사용하였다. 이렇게 준비된 시료를 도정하여 함수율별로 도정시간에 따른 백도 및 도정수율의 변화를 측정하였으며, 이를 이용하여 백도별 함수율에 따르는 도정수율을 조사하였다. 본 연구에서 분석된 실험 결과를 요약하면 다음과 같다.1) 함수율별 도정시간에 따르는 백도는 함수율별, 품종별로 차이가 있었으며 본 실험에서 수행된 동진벼 및 화봉벼의 경우 최대 백도가 각각 48.5에서 49.8로 나타났다. 또한 백도는 도정시간에 관한 함수로 나타낼 수가 있었는데 상관 계수 R2는 0.95에서 0.99사이로 매우 높게 나타났다.2) 동진벼와 화봉벼에 대한 함수율별 제현율의 변화를 관찰한 결과 80.3∼82.7%의 제현율 분포를 보였으나 함수율별로 차이는 없었다.3) 함수율별 도정시간에 따르는 도정수율은 도정시간, 함수율별, 품종별로 차이가 있었다. 도정 시간이 증가함에 따라 도정수율은 감소하였는데, 본 실험에서 조사된 도정시간에 대한 도정수율의 관계를 함수로 나타낸 결과 상관 계수 R2 값이 0.90에서 0.99사이로 높게 나타났다.4) 벼의 함수율 변화에 따르는 백도별 도정수율은, 백도 35인 경우 벼의 함수율이 높아짐에 따라 증가하다가 동진벼 함수율 15.3%, 화봉벼 함수율 14.8%에서 최대값을 보였으며, 이후 함수율에서는 도정수율은 다시 감소하였다. 또한 백도 32.5∼40에 걸쳐 이러한 경향은 동일하게 나타났다.5) 일반적으로 도정수율을 최대화할 수 있는 벼 함수율은 품종 및 재배 지역, 재배 년도 등 여러 가지 요인에 따라 달라질 수 있으나 본 연구에서의 도정시험 결과 동진과 화봉벼의 경우 최적의 벼의 함수율은 15∼15.5% 전후인 것으로 판단되었다.

제 3 발표장 / 농산물 및 식품가공기계 분야 : RPC 건조 시설의 발전 방향 - 1 . 연속식 건조기의 건조특성 연구

박경규(K . K . Park),나규동(K . D . Nah) 한국농업기계학회 1999 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.4 No.1

상변화물질을 이용한 농업용 난방기 개발(2) -시작기 제작 및 성능시험 -

김태수 ( T. S. Kim ),나규동 ( K. D. Nah ) 한국농업기계학회 2011 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.16 No.1

제 3 발표장 / 농산물 및 식품가공기계분야 : 사일리지 및 건초 생산을 위한 답리작 맥류의 건조 특성

박경규(K . K . Park),나규동(K . D . Nah),김혁주(H . J . Kim),하유신(Y . S . Ha),홍동혁(D . H . Hong) 한국농업기계학회 1999 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.4 No.2