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김웅 ( W. Kim ),전명진 ( M. J. Jean ),김락우 ( R. W. Kim ),이승기 ( S. K. Lee ),한재웅 ( J. W. Han ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
태양광 발전과 영농을 동시에 할 수 있는 영농형 태양광 발전은 신재생에너지 등 전력생산에 대한 필요성이 높아지고 있는 시점에서 대안이 될 수 있다. 농업의 지속가능성을 확보하고 농가수익 증대를 통해 지역농업 활성화를 기대할 수 있는 영농형 태양광 발전은 무분별한 농지 전용을 막고 휴경이나 폐경지 등의 농경지 감소와 농지 보전으로 농업을 유지할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 지형과 농업환경에 적합한 영농형 태양광발전시스템의 영농실증을 위하여 쪽파를 대상으로 작물 생육특성을 비교분석하였다. 생육특성 비교를 위해 영농형 태양광발전시스템 시험포 및 대조구인 일반 시험포에 쪽파(제주 월정산)를 재배하였으며 생육특성분석은 정식 후 약 6개월 후에 수확하여 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 준하여 위경, 초장, 분얼 수 등을 조사하였다. 영농형 태양광발전시스템 시험구와 비교구간 쪽파의 생육특성 조사결과, 쪽파 위경 개수는 태양광부보다 노지부가 약 2개 많았고, 초장은 반대로 태양광부가 약 4cm 긴 것으로 나타났다. 분얼수는 노지부가 태양광부보다 약 3개 많은 것으로 나타났으며, 잎의 길이, 너비 및 만곡을 비교한 결과, 각 조사 항목간의 큰 차이를 확인할 수 없었다. 쪽파 품질에 영향을 미치는 위경의 연백 길이는 노지부보다 태양광부에서 약 1cm 긴 것으로 나타났으며 일반적으로 뿌리쪽(위경) 흰부분이 굵고, 길면 파의 품질이 좋은 것으로 여겨진다. 우리나라 쪽파 유통특성 상 무게보다는 단 단위로 판매 하는 것이 대부분인 점을 고려할 때 일반 농산물 생산량은 보통 무게를 고려하나 쪽파는 부피를 기준으로 한다고 볼 수 있다. 위 결과는 기준이 있으며 쪽파와 가장 가까운 작물인 대파기준을 참고하였으며, 대파(기준: 위경의 길이와 두께가 굵으면 좋음)기준으로 단순 무게만을 따진다면 노지에서 좋은 결과로 나타났으나 판매방식을 고려한다면 잎부분 결과가 좋은 태양광부가 좋은 것으로 나타났다.
신동관 ( D. G. Shin ),김태석 ( T. S. Kim ),김훈 ( H. Kim ),이승기 ( S. K. Lee ),김웅 ( W. Kim ),김락우 ( R. W. Kim ),한재웅 ( J. W. Han ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
이탈리안라이그라스(IRG, Italian Ryegrass)는 국내에서 조사료로 사용되고 있으며 재배면적의 감소와 수입의 의존도가 높아지고 있다. IRG는 전국에서 수확이 가능하며 기후변화와 내습성이 우수하여 쌀과 이모작 재배가 가능하여 재배효율을 낼 수 있는 조사료이다. 그러나 기후변화로 인하여 IRG수확시기는 벼 이앙시기와 겹쳐 조기에 수확되고 있으며 고수분종자일떄 적절한 공정이 시행되지 못할 경우 품질의 저하나 종자로써 사용이 불가능하다. 또한 국내에서 생산된 IRG종자 건조시스템에 대한 연구자료는 전무하며 기존 곡물건조기를 사용할 경우 건조속도 저하와 주요인자의 부재로 인한 기계화설계에 어려움이 발생하고 있다. 따라서 수확 후 공정설계의 주요인자를 구명하고 함수율에 따른 모델을 개발하기 위하여 수행되었다. 시료의 함수율은 7수준으로 건조하였으며, 초기 시료인 함수율 34.0%, w.b.의 경우 유동이 없어 물리적 특성 실험에서 제외하였다. 기하학적 특성의 측정값은 길이 평균 5.25 mm 및 두께 평균 1.20 mm으로 나타났고 표면적 평균 4.80 mm2 및 둘레 11.34 mm로 나타났으며, 원형비 평균 0.47 및 각형비 평균 0.76으로 각형에 더 가까운 것으로 나타났다. 함수율이 높을수록 면적과 둘레는 증가하였으나, 장축길이, 단축길이, 원형비, 각형비는 함수율 변화에는 무관하였다. 산물밀도의 측정값은 평균 산물밀도는 180.78 kg/m3이며, 함수율이 감소할수록 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 천립중은 평균은 2.57 g으로 이탈리안라이그라스의 낟알의 무게는 평균 약 0.002 ~ 0.003 g로 나타났으며 천립중은 함수율이 감소할수록 천립중도 감소하는 것으로 나타났다. 산물밀도와 천립중은 함수율 변화에 따라 변화하는 인자이며 이를 예측하기 위하여 예측모델을 개발하였고 1차원으로 표현하였다. 산물밀도의 예측모델의 경우 결정계수(R2)는 0.90이고 상수는 50.7723 및 170.1052로 나타났으며, 천립중의 예측모델의 경우 결정계수(R2)는 0.99이며 상수는 2.1946 및 1.5683으로 나타났다.
신동관 ( D. G. Shin ),김태석 ( T. S. Kim ),김훈 ( H. Kim ),이승기 ( S. K. Lee ),김웅 ( W. Kim ),김락우 ( R. W. Kim ),한재웅 ( J. W. Han ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
국내 밀 건조는 일반적인 건조방법인 순환식 횡류형 곡물건조기를 이용하고 있으나 국내에서는 건조기에 사용할 수 있는 수준의 유용할 만한 건조실험 결과는 전무한 실정이다. 따라서, 밀의 순환식 횡류형 건조시뮬레이션 프로그램을 개발하고 검증하여 건조성능인자가 건조에 미치는 영향을 확인하기 위하여 수행되었다. 건조 모델을 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였으며, 밀 건조실험을 통해 개발된 시뮬레이션을 검증하고, 시뮬레이션 방법을 이용하여 건조온도 변화, 송풍량 변화 및 곡물 유하속도 변화를 통해 건조 성능인자에 미치는 영향을 분석하였다. 실험에 사용한 밀은 2022년 6월 전남에서 수확한 금강 품종으로 건조기의 외형 및 건조조건을 확인하기 위하여 실험을 시행하였으며, 건조부의 크기는 1.35×1.35×0.11(H×L×W)이고, 곡물 유하속도는 1,340kg/h로 측정되었고, 송풍량은 54CMM으로 측정하여 입력값으로 사용하였다. 목표 열풍온도 50및 55℃ 2수준으로 하였으며, 건조시작 후 50℃는 90분 간격, 55℃는 60분 간격으로 버킷엘리베이터 하단에서 일정량의 시료를 채취하여 함수율 및 품질을 측정하였으며, 함수율의 경시적 변화는 단립수분계(PQ-510 ,KETT, JAPAN)을 이용하여 100립씩 3회 반복 측정하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 건조온도 50, 55℃, 곡물 유하속도는 1,340kg/h 및 송풍량은 54CMM을 건조조건으로 이용할 경우 건조 소요시간은 각 540분 및 360분이 소요되었으며 건조속도는 0.74%/h로 건조온도가 높을수록 건조속도는 높게 나타났으며, 밀의 건조속도는 벼에 비해 약간 낮은 것으로 알려져 있는 것과 동일하게 건조속도가 낮게 나타났다. 또한 품질 측정을 위한 발아율 측정은 초기 발아율은 98.0%였으며, 건조온도 49.6℃에서는 발아 감소율은 2.0%로 최종 발아율을 98.0% 나타났고, 건조온도 56.1℃의 발아 감소율은 5.0%로 최종 발아율은 95.0%로 국산 밀 건조 시뮬레이션과 비교 검증하였다.