농산물 포장용 골판지상자 설계에 관한 연구 = Studies on design of corrugated fiberboard box for agricultural product

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to optimize designing process of corrugated fiberboard boxes for agricultural products, first of all, compositions of corrugated fiberboard boxes currently being on the market were investigated. The compression and bursting strength of each liner were experimentally evaluated on the various conditions of relative humidity and distribution period, and then, analyzed by linear regression analysis. The experimentally determined parameters were further developed with Kellicutt model and bursting strength calculation, and utilized to make a computer program for the corrugated fiberboard box design.
Material compositions of corrugated fiberboard boxes for domestic agricultural products varied, for example, 20 for apples, and 41 for oriental melons. Boxes for oriental melons were more expensive and heavier than boxes for apples as much as 141 Korean won/m², 0.34 kg/m², respectively. Bursting strength of oriental melon boxes was 5 to 6 kg_f/cm² higher than that of apple boxes.
From the result of study about quality of liners used for making corrugated fiberboard boxes, IK, SC, and KA liners were graded "A", but SK, K₂, A, while AS were grade "C", the lowest among the liners examined.
No significant changes in compression strength of each linerboard were found on the different temperature range. At the 66 percents of relative humidity, IK liner board lost little of its compression strength compared to others. At the relative humidity 93 percents, KA liner board lost its compression strength only 40 percents while SK liner board lost up to 56 percents.
Without consideration of humidity effect, SK liner board performed superior in terms of quality versus unit price value among the liners, but KA liner was better both at 66 percents and 93 percents of relative humidity conditions. For corrugated mediums, S medium at 93 percents of RH lost its ring crush strength only 40 percents, but AS medium lost its strengh as much as 58 percents. The result of this study showed that KA liner board was the most cost effective with good compression strength material for liner boards, and K₂ for corrugated mediums.
From the result of prediction modeling of ring crush strength in various humidity conditions, R square values were ranged from 0.59 to 0.97. At 55 percents of RH or below, R square values were relatively low, but at 66 percents of RH or higher, the values were 0.85 or higher. The significance values were lower than 0.001 at every RH condition. For the case of bursting strength, the R square values were over 0.85 at 66% RH or higher, and significance values were lower than 0.001. Level of significance of Experimented values was about 80 percents of predicted values and R square values were between 0.89 to 0.95. For box compression strength, experimented values were higher than predicted value and R square values were between 0.94 to 0.99.
From the study above, the design software to calculate compression strength, bursting strength, material price, and weight of corrugated fiberboard box was developed using Visual basic 6.0 edition. This software will help farmers greatly to save their expenses by designing optimum corrugated board boxes possible.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 = 5
• 1. 시험재료 = 5
• 가. 골판지원지 = 5
• 나. 골판지상자 = 5
• 2. 시험방법 = 5
• 가. 골판지상자 재질 분석 = 5
• 1) 재질 분석 = 5
• 2) 재료비 및 무게 계산 = 5
• 3) 이론압축강도 및 파열강도 계산 = 8
• 나. 골판지상자 적재효율 분석 = 10
• 1) 표준팔레트에 대한 적재효율 분석 = 10
• 2) 수송포장 계열치수에 대한 적재효율 분석 = 10
• 다. 골판지원지 및 상자의 강도 측정 = 10
• 1) 평량 측정 = 10
• 2) 링크러쉬강도 측정 = 10
• 3) 인장강도 및 열단장 측정 = 11
• 4) 압축강도 측정 = 13
• 5) 파열강도 측정 = 13
• 라. 온·습도 변화에 따른 골판지원지 강도 측정 = 15
• 1) 온·습도조건 설정 = 15
• 2) 흡습탈습특성 측정 = 15
• 3) 단위가격에 대한 링크러쉬강도 및 파열강도 계산 = 15
• 마. 습도 조건에 따른 골판지원지 강도 예측 모델링 = 17
• 1) 압축강도 산출식의 비교 분석 = 17
• 2) 링크러쉬강도 예측 모델링 = 17
• 3) 파열강도 예측 모델링 = 17
• 4) 예측값과 실측치값에 대한 모델 적합도 검증 = 18
• 바. 농산물 포장용 골판지상자 설계 프로그래밍 = 18
• 1) 재질구성 모델링 = 18
• 2) 설계 프로그래밍 = 18
• Ⅲ. 결과 및 고찰 = 19
• 1. 농산물 포장용 골판지상자 분석 = 19
• 가. 골판지상자 재질 분석 = 19
• 1) 재질 분석 = 19
• 2) 재료비 및 무게 분석 = 31
• 3) 이론압축강도 및 파열강도 분석 = 34
• 나. 적재효율 분석 = 35
• 1) 표준팔레트에 대한 적재효율 분석 = 35
• 2) 수송포장 계열치수에 대한 적재효율 분석 = 38
• 2. 온·습도 변화에 따른 골판지원지 강도 측정 = 44
• 가. 골판지원지 강도 측정 = 44
• 1) 평량 측정 = 44
• 2) 링크러쉬강도 측정 = 46
• 가) 라이너원지 링크러쉬강도 측정 = 46
• 나) 골심지 링크러쉬강도 측정 = 46
• 3) 파열강도 측정 = 49
• 4) 인장강도 및 열단장 측정 = 53
• 나. 흡습탈습특성 측정 = 58
• 1) 라이너원지 흡습탈습특성 측정 = 58
• 2) 골심지 흡습탈습특성 측정 = 58
• 다. 링크러쉬강도 측정 = 61
• 1) 라이너원지 링크러쉬강도 측정 = 61
• 2) 골심지 링크러쉬강도 측정 = 71
• 라. 파열강도 측정 = 77
• 마. 단위가격에 대한 링크러쉬강도 및 파열강도 계산 = 79
• 1) 단위가격에 대한 링크러쉬강도 = 79
• 2) 단위가격에 대한 파열강도 계산 = 90
• 3. 습도 조건에 따른 골판지원지 강도 예측 모델링 = 95
• 가. 압축강도 산출식의 비교 분석 = 95
• 나. 링크러쉬강도 예측 모델링 = 97
• 다. 파열강도 예측 모델링 = 106
• 라. 예측값과 실측값에 대한 모델 적합도 검증 = 106
• 1) 상자 압축강도 = 106
• 2) 상자 파열강도 = 115
• 4. 농산물 포장용 골판지상자 설계 프로그래밍 = 124
• 가. 재질구성 모델링 = 124
• 나. 설계 프로그래밍 = 125
• Ⅳ. 요약 = 130
• Ⅴ. 참고문헌 = 132
• Abstract = 138
• 부록 : 농산물 포장용 골판지 상자 설계 프로그램 = 140