조선산업의 생산성과 효율성 변화와 그 결정요인

박석호(Seokho Park),김호남(Honam Kim) 한국항만경제학회 2012 韓國港灣經濟學會誌 Vol.28 No.2

Malmquist Productivity Index(MPI)를 이용한 생산성 분석은 다양한 분야에서 적용되고 있으나, 국내 조선산업의 생산성과 그 결정요인을 다룬 연구는 드물다. 본 연구는 국내 조선산업 중 대형 조선소 7개를 대상으로 MPI와 패널분석 기법을 이용하여 생산성과 효율성변화와 그 변화를 결정하는 요인들을 분석한다. Malmquist 생산성은 세 가지 투입물의 배합인 종업원 수와 안벽길이, 안벽길이와 Dock면적, Dock면적과 종업원 수는 모두 생산성을 증가시키고 있다. 이러한 생산성 증가는 기술효율성 보다는 기술진보가 더 많은 역할을 한 것으로 나타났다. 또한 기술효율성과 생산성 변화에 영향을 미치는 변수를 식별하고 그 영향력을 비교평가하기 위해 패널분석을 하였다. 분석결과 투입물 모두 긍정적인 영향을 미치고 있으며, 기술효율성을 향상시키는 요인은 안벽길이, 종업원 수, Dock면적 순으로 나타났다. 또한 생산성에 영향을 주는 변수는 종업원수, 안벽길이 그리고 Dock면적 순으로 나타났다. 이상의 분석결과로 인한 정책적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 대형조선소의 기술효율성에 영향을 주는 요인으로는 안벽길이가 가장 중요하게 나타났다. 이는 조선소의 안벽길이는 Dock와 선대 등을 포함하고 있는 시설로서 기술효율성을 대표하는 요인으로 간주할 수 있다는 점이다. 그래서 대형조선소들은 기술효율성을 높이고자 하는 경우, 안벽길이를 늘리는 정책이 우선되어야 하겠다. 둘째, 대형조선소들의 생산성을 높이는 주요한 요인은 종업원수로 나타났다. 종업원들이 가지고 있는 지식과 기술이 고급화되어 감에 따라 2003년 이후 일본을 추월하는 강력한 요인으로, 그리고 향후 중국의 한국추월이라는 우리나라 조선산업 경쟁력 강화방안으로 인적 R&D에 더욱 더 투자해야 한다는 정책적 시사점을 제공하고 있다. This paper aims at measuring the changes of Malmquist productivity and technical efficiency of Korean shipbuilding Industry and examinig their determinants utilizing the panel analysis. The increase of the technological progress was greater than technical efficiency, resulting in the increase of the total factor productivity for the period of 2004-2010. This study also employs the panel technique to analyse the effects of Employee, Dock, and Length on the changes of Malmquist productivity and technical efficiency. The dependent variables are obtained from three combinations, which are (Employee, Dock, and CGT), (Employee, Length, and CGT), and (Dock, and Length, and CGT). The empirical results show that all of the explanatory variables have a positive effect on the change of Malmquist productivity and technical efficiency.

온실 포그 냉방시스템의 냉방효과 분석

박석호 ( Seokho-ho Park ),문종필 ( Jong-pil Moon ),강연구 ( Youn-koo Kang ),김승희 ( Seoung-hee Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2

본 연구는 온실 측면의 지중부로 손실되는 에너지를 분석하고자 온실 내부의 지중 온도분포 특성을 조사분석하였다. 2018년 1월 8일에서 3월 8일까지 단동온실의 외부, 측면부로부터 40cm, 80cm, 120cm, 160cm 위치 및 온실중앙에 열전대(K-type)를 토양깊이 0cm, 15cm, 30cm에 매설하였다. 시험기간 동안에 작물은 재배되지 않았으며, 가온 없이 다겹보온커튼을 이용한 보온 만을 실시하였다. 2월 2일 0시 기준 지표면 온도는 온실외부, 온실 측면부로부터 40cm, 80cm, 120cm, 160cm 및 온실중앙의 경우 각각 -0.3℃, 6.6℃, 8.5℃, 9.0℃, 9.1℃, 10.9℃로 온실중앙에 가까울수록 온도가 높게 나타났다. 이것은 비닐피복을 경계로 토양표면과 온실 외부의 거리가 멀어질수록 열손실이 적게 나타난 결과로 판단된다. 토양깊이 15cm에서의 토양온도는 온실외부, 온실 측면부로부터 40cm, 80cm, 120cm, 160cm 및 온실중앙의 경우 각각 2.3℃, 9.8℃, 11.9℃, 13.1℃, 13.2℃, 15.1℃로 온실중앙에 가까울수록 온도가 높게 나타났으며, 일몰후부터 해가 뜨기 전까지 각각의 지점에서 5℃이상 토양의 온도가 낮아졌다. 이러한 현상은 온실 내부의 온도가 점점 낮아짐에 따라 토양깊이 15cm 깊이까지 열전달이 일어난 결과로 판단된다. 반면 토양깊이 30cm에서의 토양온도는 온실외부, 온실 측면부로부터 40cm, 80cm, 120cm, 160cm 및 온실중앙의 경우 각각 3.4℃, 9.7℃, 11.5℃, 12.8℃, 12.9℃, 14.6℃로 토양깊이 15cm에 비해 온도가 낮고 온실중앙에 가까울수록 온도가 높게 나타났지만 일몰 후부터 해가 뜨기 전까지 각각의 지점에서 온도 변화가 없었다. 이것은 토양의 단열효과에 의해 토양 속 30cm 깊이까지는 열전달이 일어나지 않은 결과하고 판단된다. 온실지중부 내외부의 온도 차이는 지표면, 토양깊이 15cm, 토양깊이 30cm에서 각각 6.9℃, 7.5℃, 6.3℃로 나타났다. 토양깊이 30cm 깊이에서 온실 지중 내외부의 온도차가 6.3℃로 크게 나타난 것은 30cm 두께의 토양에서 단열효과가 나타나 것을 고려한다면 이 부분에서 지중 온실 내외부를 통해 열손실이 일어난 것으로 판단된다. 온실 측면의 지중부를 통한 열손실을 정밀하게 측정하기 위해서는 온실내부의 지표면에 단열재를 설치하고 온실 내외부 지중부의 온도를 측정하는 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.

CA저장 컨테이너의 품질예측시스템 개발

박석호 ( Seokho Park ),박천완 ( Cheonwan Park ),박종우 ( Jongwoo Park ),최동수 ( Dongsoo Choi ),김진세 ( Jinse Kim ),김용훈 ( Yonghun Kim ),최승렬 ( Seungryul Choi ),이수장 ( Sujang Lee ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

본 연구에서는 CA저장고에 저장 된 사과의 호흡률을 이용하여 저장기한, 경도 및 산도를 예측할수 있는 모델식을 개발하고자 수행하였다. 사과의 상품성을 좌우하는 사과의 수분감소율을 기준으로 사과의 품질을 판단하였으며, 사과의 수분감소율이 7% 되는 시점을 사과의 최대 저장가능일수로 결정하였다. CA저장고의 저장일수와 사과의 호흡률과의 관계식으로부터 호흡률을 실시간으로 계측하여 저장시점에서의 저장일수를 예측하였다. CA저장고에서 사과를 저장할 수 있는 저장기한은 최대 저장가능일수에서 저장일수를 뺀 값으로 저장일수가 증가할수록 저장기한은 줄어들게 된다. 경도와 산도는 각각의 저장시간과의 관계식으로부터 저장일수를 변수로 하여 예측하였다. 본 연구에서 예측한 사과의 수분감소율은 실제로 CA저장고에 저장한 사과의 수분감소율과 매우 유사하게 나타났다. 사과의 저장기한은 실제로 CA저장고를 이용하여 후지 사과 5톤을 약 9개월간 저장했을 때 호흡률과 저장일수와의 관계식으로 예측한 값이기 때문에 상관계수가 0.9322로 매우 높은 상관관계를 보였다. 경도와 산도 예측값은 9개월 동안 CA저장한 사과에서 경도와 산도의 변화가 매우 적게 나타났기 때문에 상관계수는 각각 0.3506 및 0.3144로 매우 낮은 상관관계를 보였다. 그러나 경도와 산도는 CA저장고를 이용하는 수요자가 대략의 경도와 산도를 예측할 수가있고, 앞으로 CA저장고에 저장될 경도 데이터를 지속적으로 축적한다면 더욱 정밀도가 높아질 것으로 기대된다. 본 연구에서 개발한 예측식은 전국에 보급되고 있는 CA저장고 품질예측시스템에 접목시켜 실시간으로 저장기한, 경도, 산도값을 예측하고, CA저장고 내부의 기체 환경이 적정 범위를 벗어나게 되면 위험 경보를 발생시키도록 하여 CA저장고를 처음 이용하는 이용자의 불안감을 해소시켜 우리나라 CA저장고 보급을 촉진시키는데 이용할 계획이다.

관부 난방시스템과 온수 양액 공급이 온실 에너지 사용량, 딸기 생육 및 생산성에 미치는 영향 분석

이태석,김진구,박석호,이재한,문종필,Lee, Taeseok,Kim, Jingu,Park, Seokho,Lee, Jaehan,Moon, Jongpil 한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.4

본 연구에서는 '설향' 딸기의 관부를 부분 난방하고 양액을 온수로 공급하면서 관행 재배 방식에 비해 온실 공간 온도를 낮게 관리하는 딸기 부분 난방 시험을 수행하였다. 정식 후 11월까지는 특별한 처리가 없어 대조구, 시험구 모두 온실 내 환경이 유사하게 관리되었으며 관부 난방 및 온수 양액을 공급하기 시작한 12월부터는 야간의 온실 온도, 관부 온도 및 베드 온도가 차이를 보였다. 12월의 온실 야간 평균 온습도는 대조구 7.1℃, 87.2%, 시험구 5.7℃, 88.7%로 시험구의 온도가 낮았으나 관부 난방을 수행함으로써 시험구 온실의 관부 및 베드의 온도를 9.3℃, 12.7℃로 유지하였고, 대조구 온실의 관부 및 베드 온도 7.9℃, 10.8℃보다 높게 관리할 수 있었다. 시험기간 내에서 시험구 온실의 딸기 관부 및 베드 온도는 대조구에 비해 모두 약 2.0℃ 가량 높게 유지되는 것으로 나타났다. 주간에는 온수 양액을 공급함으로써 지하수를 이용했을 때보다 평균 8.7℃ 높은 온도 양액을 공급할 수 있었고 이로 인해 베드 온도도 약 5.0℃ 가량 높게 나타났다. 시험구에서는 시험기간 동안 온실 난방, 관부 난방 및 온수 양액 공급에 총 9,475.7×10³ kcal의 에너지를 소비하였고 대조구에서는 온실 공간 난방에 총 16,847×10³ kcal의 에너지를 소비하여 시험구에서 대조구 대비 약 43.8%의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다. 시험구에서 딸기 관부의 온도를 높게 관리함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있었고 그로 인해 정식 후 초세가 대조구에 비해 좋지 않았던 시험구의 딸기가 25주 후에는 대조구와 생육적인 면에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 딸기의 수확량은 초세가 좋았던 대조구에서 1화방의 수확량이 시험구에 비해 많았으나 2화방, 3화방에서는 관부의 온도를 높게 관리한 시험구의 수확량이 더많았다. 3월 말까지의 주당 수확량은 시험구 412.7g/plant, 대조구 393.3g/plant로 유의미한 차이는 없었으나 시험구가 대조구에 비해 4.9% 많이 나온 것으로 보아 딸기의 온도 민감부인 관부의 온도를 높게 관리하는 것이 딸기 생육과 생산성에 영향을 미치는 것으로 판단된다. In this study, experiments of local heating on crown and supplying warm nutrient for energy saving and improving growth of 'Seolhyang' strawberry were conducted. The temperature of inside and crown in greenhouses which were control (space heating 8℃) and test (space heating 5℃+crown heating) was measured. In the control greenhouse, the average of temperature and humidity in December was 7.1℃, 87.2%, respectively. In the test greenhouse, the average of temperature and humidity in December was 5.7℃, 88.7%. The temperature of crown and inside the bed were 7.9℃, 10.8℃ in control, 9.3℃, 12.7℃ in test. During the test period, the total 16,847×10³ kcal of energy was consumed in control greenhouse including space heating. In test greenhouse including space heating, crown heating and warm water supplying, total 9,475.7×10³ kcal of energy was consumed. So, energy consumption in test was 43.8% less than in the control. The total yields of strawberry during test period were 412.7g/plant for test greenhouse and 393.3g/plant for control greenhouse respectively.

냉동 물류 창고에서의 공조시스템 최적 설계

박준홍(Joonhong Park),박석호(Seokho Park),진형재(Hyoungjae Jin),김대인(Jin, Daein Kim),조종선(Jongsun Cho) 대한설비공학회 2013 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.6

The amount of trading has recently increased and been various, because global trade barrier opened due to FTA enforcement. Consequently, the logistics center that keeps flesh and manage meat, marine product, crops and vegetable has gotten interested. This introduces how to design and mange the cooling system, in addition, choose refrigeration equipment effectively referring to Osan Complex Logistics Center.

하절기 주간 포그 냉방과 야간 히트펌프 냉방이 온실 환경 및 작물에 미치는 영향 분석

이태석,김진구,박석호,이충근,Lee, Taeseok,Kim, Jingu,Park, Seokho,Lee, Choungkeun 한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.4

본 연구에서는 하절기 토마토 재배 시 주간 포그 냉방, 야간히트펌프 냉방을 처리를 하여 냉방 처리가 온실 내 온습도, 작물의 생육 및 수확량에 미치는 영향을 분석하였다. 하절기 주간에 차광 처리한 대조구 온실의 평균 온습도는 32.1℃, 59.4%였고, 포그 처리한 시험구 온실의 평균 온도는 30.0℃, 74.3%로 나타났다. 이 때 외부의 평균 온습도는 31.4℃, 57.7%로 대조구 온실의 온도는 외기보다 0.7℃ 높았으나 시험구 온실의 온도는 외기보다 1.4℃, 대조구보다 2.1℃ 낮게 나타났다. 평균 습도는 시험구 온실 74.3%, 대조구 온실 59.4%로 포그 처리를 한 시험구에서 높게 나타났다. 야간 대조구 온실의 평균 온습도는 25.2℃, 85.1%였고, 히트펌프로 냉방을 한 시험구 온실의 평균 온습도는 23.4℃, 82.4%, 로 나타났다. 야간 외부의 평균 온습도는 24.4℃, 88.2%로 대조구 온실의 온도는 외기보다 0.8℃ 높았으나 시험구 온실의 온도는 외기보다 1.0℃, 대조구보다 1.8℃ 낮게 나타났다. 평균 습도는 시험구 온실 82.4%, 대조구 온실 85.1%로 나타나 시험구 온실의 습도가 더 낮게 나타났다. 작물 생육은 정식하고 8주 후에는 두 온실 간의 큰 차이는 없는 것으로 나타났으나 냉방 처리 후에는 시험구 온실의 작물이 대조구에 비해 경경, 초장, SPAD 값이 높게 나타났다. 토마토의 수확량은 냉방을 시작하고 2주 후까지 총 생산량의 차이는 1.2%로 큰 차이 없었으나 3주 후와 4주 후의 일 생산량이 시험구에서 대조구보다 많게 나타났다. 최종적으로는 시험구의 수확량이 81.3kg, 대조구의 수확량이 73.8kg으로 시험구가 대조구에 비해 10.2% 많게 나타남으로써 하절기 주간 포그 냉방, 야간 히트펌프 냉방이 작물 성장에 적합한 환경을 조성해 줌으로써 생육 및 생산성에 영향을 미친 것으로 판단된다. 냉방 처리에 따른 경제성을 비교해보면 대조구 온실에서는 142,166원의 수익이 있었던 반면 시험구 온실에서는 28,727원의 손해가 발생하여 냉방 처리는 경제성이 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 재식 밀도, 히트펌프 운용 시간 및 기간을 조절하여 에너지 사용은 줄이면서 생산성을 증가시킨다면 경제성도 확보할 수 있을 것으로 기대되며 이에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. This study was conducted to analyze the effect of fog cooling during daytime and heatpump cooling at night in greenhouses in summer. During daytime, the average temp. and RH of the control greenhouse which had shading screen were 32.1℃ and 59.4%. and the average temp. and RH of the test greenhouse which had fog cooling were 30.0℃ and 74.3%. At this time, the average outside temp. and RH were 31.4℃ and 57.7%. So, the temp. of the control was 0.7℃ higher than outside temp., but the temp. of the test was 1.4℃ lower than outside and 2.1℃ lower than control. The average RH was 74.3% in the test and 59.4% in control. The average temp. and RH of the control greenhouse which had natural ventilation at night were 25.2℃ and 85.1%, and the average temp. and RH of the test greenhouse which had heat pump cooling were 23.4℃, 82.4%. The average outside temp. and RH at night were 24.4℃ and 88.2%. The temp. of the control was 0.8℃ higher than outside temp., but the temp. of the test was 1.0℃ lower than outside and 1.8℃ lower than control. The average RH was 82.4% in test and 85.1% in control greenhouse. There was no significant difference between the plants growth eight weeks after planting. But after the cooling treatment, the values of stem diameter, plant height, chlorophyll in test were higher than control. The total yield was 81.3kg in test, 73.8kg in control, so yield of test was 10.2% higher than control. As a result of economic analysis, 142,166 won in profits occurred in control greenhouse, but 28,727 won in losses occurred in test greenhouse, indicating that cooling treatment was less economical.

과피층 제거된 현미의 포장방법에 따른 품질변화 특성

최동수 ( Dongsoo Choi ),박석호 ( Seokho Park ),김진세 ( Jinse Kim ),김용훈 ( Yonghun Kim ),이수장 ( Sujang Lee ),박천완 ( Cheonwan Park ),최승렬 ( Seung Ryul Choi ),최인덕 ( Induck Choi ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

일반현미의 낮은 식미와 소화율을 보완하고 기존의 영양성분을 유지하는 과피층 제거 현미에 대한 수요가 증가하고 있다. 현미의 과피층 1%를 벗겨내면 밥을 지었을 때 거칠지 않고 부드러운 맛이 난다. 하지만 과피층을 벗겨내면 일반현미에 비하여 미질의 변화가 빨라 유통기한이 짧아지는 문제가 있으므로 이를 방지할 수 있도록 과피층 제거된 현미의 저장 기간 중에 품질변이 평가 및 품질 저하를 방지할 수 있는 포장방법에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 가공현미의 품질변화를 억제하기 위해서는 산소와 수분 투과성이 낮은 포장재로 포장을 하여야 하기 때문에 적합한 포장재 선정을 위하여 국내에서 사용되는 쌀 포장재 물성을 조사한 결과 재질은 나이론/폴리에틸렌/선형저밀도폴리에틸렌의 복합재질로 두께가 0.124~0.149 mm로 산소투과도 33.97~66.78 cc/m² · day, 투습도 2.18~4.46 g/m² · day로 산소투과도 및 투습도 두 가지 모두 좋은 특성을 보였다. 품종이 백진주인 가공된 현미를 산소투과도가 33.97, 투습도가 2.72인 포장재를 사용하여 대기, 진공, 기체치환(N₂, N₂+CO₂) 조건으로 포장한 후 저장온도(10, 20, 30°C)에 따른 저장기간 중 품질변화를 조사하였다. 초기 지방산가는 72.9 mg KOH/100g로 30일차 지방산가 변화는 10°C에서 146.7±12.3, 20°C에서 200.8±6.9, 30°C에서 240.4±16.5로 온도에 따라 가공현미 품질변화에 크게 영향을 주었다. 대기조건 포장의 경우 포장 내 기체변화를 살펴본 결과, O₂는 온도가 높을수록 호흡속도에 의해 급격히 감소하는 경향을 보였다. 진공 및 기체치환 포장방법에 따른 지방산가 변화에 크게 영향을 미치지 않았다. 이는 포장 내 산소가 존재하여 영향을 미친 것으로 판단되었다. 포장 내 산소흡착제 및 흡습제와 같은 충진재를 넣어 잔존산소를 제거하여 지방산가 변화에 미치는 영향에 대해 조사가 추가적으로 필요할 것으로 판단되었다.

수출 쌀 진공포장기술 개선 연구

최동수 ( Dongsoo Choi ),박석호 ( Seokho Park ),김진세 ( Jinse Kim ),김용훈 ( Yonghun Kim ),이수장 ( Sujang Lee ),박종우 ( Jongwoo Park ),박천완 ( Cheonwan Park ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1

2016년부터 중국에 수출한 진공포장 쌀이 진공이 풀려 중국 현지 소비자들에게 품질에 대한 신뢰저하로 외면 받아 판매에 어려움을 겪었다. 진공풀림 원인은 주로 포장재의 모양, 과열 열접착 및 운송 중 부주의 등을 들 수가 있다. 따라서 본 연구에서는 쌀 진공포장 후 진공 풀림현상이 발생되는 원인을 분석하고, 진공포장에 적절한 포장재 및 취급조건에 대해 구명하여, 중국 쌀 수출 시 품질신뢰도 및 경쟁력 제고로 쌀 수출 확대를 위해 진공 포장재, 진공포장기술 및 운송 · 취급 방법을 제시하고자 하였다. 미곡종합처리장에서 사용하고 있는 플라스틱 필름 포장재의 적합 여부를 살펴보기 위하여 산소투과도 및 투습도를 산소투과도 측정장치(OX-Tran Model 2/61, Mocon, USA), 투습도 측정장치(Permatran-W Model 3/33, Mocon, USA)를 이용하여 측정하였다. 적정 열접착 온도를 구명하기 위하여 열접착 작업시간간격 3, 5, 10초 3수준으로 하고 가열시간을 0.2초~2초까지 9수준으로 설정하여 포장필름을 열접착한 후접착상태를 조사하였다. 진공 포장된 쌀을 골판지상자에 2차 포장하여 운송할 때 진공풀림 현상이 발생여부를 조사하기 위해 가상 운송시험을 진동시험 장치를 이용하여 수직 및 수평으로 진동시험을 수행하였으며, 또한 취급조건에 따라 진공풀림을 조사하기 위하여 골판지 상자단위, 비닐포장 단위로 50, 70, 90cm 높이에서 낙하 시험을 하고 진공풀림여부를 조사하였다. 유통 중인 쌀 진공 포장재는 나이론(nylon)+선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 복합필름으로 산소투과도가 30~70 cc/m² · day, 투습도가 2~4.5 g/m² · day로 산소투과도 및 투습도가 충분히 낮아 진공포장재로 적합했으며, 적정 열접착온도 조건은 130~150℃에서 1~1.5초가량 가열해야 되는 것으로 조사되었다. 진동시험 및 낙하시험결과, 골판지박스 포장 시 완충재를 사이에 넣은 경우 진골풀림이 적었고, 상자단위나 비닐포장단위 모두 가능한 50cm보다 높은 곳에서 낙하충격을 받지 않도록 취급해야 할 것으로 판단되었다.

수열원 이용 히트펌프의 난방성능 및 에너지비용 절감 효과 분석

강연구 ( Youn-koo Kang ),박석호 ( Seokho-ho Park ),문종필 ( Jong-pil Moon ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2

본 연구는 여타 재생에너지가 빈약한 제주지역에서 미활용에너지인 용출수를 에너지원으로 사용함으로써 난방에너지비용을 절감할 뿐만 아니라 미활용에너지 분야의 폭을 넓이고, 이를 확대 보급하고자 수열원(지하 용출수) 이용 히트펌프를 온실에 설치하여 난방성능과 난방에너지비용 절감 효과를 분석하였다. 수열원이용 히트펌프는 열원을 용천수로 하는 일반적인 물 대 공기 히트펌프로, 제주특별자치도 서귀포시 월평동소재 2,000㎡ 규모의 천혜향 재배 온실에 설치하였다. 최근(2013∼2017) 5년간의 서귀포지역 일별 최저외기온을 분석하여 설치용량을 선정하였으며, 설치용량은 42 kW(12 RT)급 5대, 총 210 kW(60 RT)이다. 수열원 이용 히트펌프의 난방성능 및 에너지 비용 절감 효과를 분석하기 위하여 물(증발기) 입출구 온도, 공기(응축기) 입출구 온도, 외기온도 등을 K Type thermocouple을 설치, 측정하였으며, 이를 데이터로거(MV1000, Yokogawa, Japan)에 의해 수집되도록 하였다. 또한 소비전력은 전력량계(CW240, Yokogawa, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 총 사용전기량과 요금은 한전의 요금 내역을 이용하였다. 난방기간은 개화기와 착과기를 포함하여 2월 말에서 5월 중순까지이다. 수열원 이용 히트펌프의 난방성능계수는 지하용출수의 평균온도가 15.0℃, 평균 공기입구온도(평균 외기온도)가 8.4℃일 때, 최저 4.3에서 최대 4.9로 나타났으며, 평균 난방성능계수는 4.6로 나타났다. 이때 평균소비전력은 10.0 kW이었으며, 평균 난방열량은 46.4 kW(39,904 kcal/h)이었다. 수열원 이용 히트펌프의 전기사용량은 2월 546, 3월 10,793, 4월 11,852, 5월 2,856 kWh이었으며, 요금은 1,554,040원이었다. 같은 시기, 같은 온도로 가온한 대조구는 등유 9,015L를 소비하였으며, 비용은 7,212,000원(800원/L)이었다. 이를 종합하여 보면 수열원 이용 히트펌프 난방은 기존 경유 난방에 대해 78.5%의 난방에너지 비용을 절감한 것으로 나타나, 제주지역 지하용출수도 가용 자연에너지원으로서의 가능성과, 농가 에너지 비용 절감에 일익을 담당할 수 있은 좋은 열원임을 시사해 주었다.

Characterizing Animal-fats Biodiesel as Heating Fuel for Agricultural Hot Air Heater

김영중(Kim, Youngjung),박석호(Park, Seokho),김충길(Kim, Chungkil),김영진(Kim, Yeoungjin) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

Biodiesel (BD) was made from animal-fats reacting with methanol and potassium hydroxide in the laboratory. The biodiesel made in the laboratory was sent to K-petro, the government agency, to inspect the quality of animal-fats biodiesel, of which generally the quality was acceptable for heating oil for agricultural hot air heater. Kinematic viscosity and calorific values of the biodiesels were measured. BD20(K), kerosene based biodiesel, showed 18cSt at -20?C. It seems that BD100 can not be suitable for heating fuel under some temperature. As BD content increased calorific value decreased, up to 40,000J/g for 100% BD, while light oil calorific value was 45,567J/g, showing difference of 5,567J/g, about 12% difference. Several different fuels, BD20, BD50, BD100 and light oil, were prepared and tested for fuel combustion qualities for agricultural hot air heater and their combustion performances were compared and analyzed. Flame dimensions of biodiesels and light oil were almost same shape at the same combustion condition in the burner of the hot air heater. Generally CO₂ amounts of BDs are greater than light oil. But,the differences are so small that it is hard to tell there was significant difference existed between the BDs combustion and light oil.