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- 저자 : 김락우 ( R. W. Kim ) (검색결과 6 건)
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한재웅 ( J. W. Han ),김훈 ( H. Kim ),배희수 ( H. S. Bae ),김락우 ( R. W. Kim ),이승기 ( S. K. Lee ),김성록 ( S. R. Kim ),김웅 ( W. Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
이탈리안라이그라스(Itallian Ryegrass, IRG)는 사료작물로 동계사료 작물 중 70%이상의 비율을 차지하고 있으며, 재배면적이 지속적인 증가 추세에 있다. 그러나 IRG종자 채종의 경우 수확시기가 벼의 이앙시기와 겹쳐 조기 종자 수확으로 인하여 건조에 불리한 조건을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 고수분의 IRG 종자의 건조에 필요한 방습평형함수율 모델의 개발을 위해 수행되었다. 평형함수율은 주위 공기의 온도와 상대습도의 함수로 표시되며, 이를 평형함수율 모델이라 하며, 일반적으로 4개의 모델(Modified Henderson, Chung-Pfost, Modified Halsey, Modified Oswin)이 이용되고 있다. IRG종자의 평형함수율 모델 개발을 위한 측정은 동적측정방법을 이용하였고 건조온도 20, 30 및 40℃ 3수준, 상대습도는 30, 40, 50 및 60%의 4수준으로 총 12수준에 대하여 3회 반복 실험 후 평균값을 사용하였다. 분석방법은 SAS 9.4(SAS Institure Inc., USA)의 비선형회귀분석 프로그램을 이용하여 실험상수를 결정하였으며, R<sup>2</sup> 및 RMSE를 모델의 비교 검정에 이용하였다. 4개의 모델 중 평형함수율의 실험값과 모델에 의한 예측값 사이의 RMSE는 Modified Oswin모델의 경우 0.480%,d.b.가 가장 낮게 나타났으며, Chung-Pfost모델이 0.692%,d.b.로 높게 나타났으나 그 외 모델 모두 비슷한 값을 나타내었다. 평형함수율모델의 결정계수(R<sup>2</sup> )는 Chung-Pfost모델의 경우 0.97이상의 높게 나타났으며, 다른 모델도 0.95%이상으로 잘 일치하였다. Chung-Pfost모델을 제외한 모델의 경우 상대습도 50% 이상 건조온도가 고온일수록 예측값과의 차이가 크게 나타났으나 Chung-Pfost모델의 경우 건조온도 및 상대습도 변화에 따라 예측값과 잘 일치하였다. 따라서 습도가 50%이하의 건조시에는 모든 모델의 사용이 모두 가능하나 상대습도 50%이상의 건조시에는 적용 모델은 Chung-Pfost모델이 모든 건조 영역에서 가장 적합한 것으로 나타났다.
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한재웅 ( J. W. Han ),전명진 ( M. J. Jean ),김락우 ( R. W. Kim ),이승기 ( S. K. Lee ),서동수 ( D. S. Seo ),서지현 ( J. H. Seo ),김웅 ( W. Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
영농형 태양광 발전은 신재생에너지 등을 활용한 전력생산에 대한 필요성이 높아지고 있는 시점에서 태양광 발전과 영농을 동시에 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 국토훼손이나 무분별한 농지 전용 등을 막고 휴경 및 폐경지 활용 등 농경지 감소, 농지 보전으로 농업인을 유지함으로써 농업의 지속가능성을 확보하며 동시에 농가수익 증대 등을 통해 위축되고 있는 지역농업의 활성화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 지형과 농업환경에 적합한 영농형 태양광발전시스템의 영농실증을 위하여 고구마를 대상으로 작물 생육특성을 비교분석하였다. 영농형 태양광발전시스템 시험구와 대조구인 일반 시험포에 고구마(진율미)를 일반적인 재배 방법을 기준으로 재배하였으며 생육특성분석은 정식 후 약 5개월 후에 수확하여 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 준하여 넝툴중량, 건물률, 괴근장폭비, 상저중량 등을 조사하였다. 지상부 중량인 경엽중은 넝쿨중량(생중)을 측정하고 상저무게는 개당 무게가 30g 이상인 것을 골라 합산하여 나타내었고 건물률은 고구마를 잘게 자른 후 100g을 칭량하고 80℃에서 예비건조 한 후 105℃에서 6시간 열풍 건조하여 건물무게를 백분율로 나타내었다. 장폭비는 각 시험구에서 수확한 고구마의 길이와 너비를 전수 조사하여 계산하였다. 태양광발전시스템 시험구와 비교구간 고구마의 생육특성 조사결과, 넝쿨중량은 태양광 시험구에서 10a당 2,908kg이었고, 대조구에서는 2,668kg으로 나타났으며, 이는 대조구 대비 지상부의 넝쿨중량이 약 8.3%가량 증가하는 경향을 나타내었다. 건물률은 시험구에서 27.7%, 대조구는 29.2%로 큰 차이를 보이지 않았으나 전체적인 상저중량은 태양광에서는 10a당 571kg, 대조구는 749kg으로 태양광하에서 대조구에 비해 상저의 감수율이 약 23.8%가량 나타났다. 괴근의 평균 장폭비는 시험구에서 3.6, 대조구에서 4.1로 대조구에서 다소 높은 것으로 나타났다.
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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.
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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.
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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.
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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 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
일반적으로 밀의 건감율은 벼에 비해 약간 낮은 것으로 알려져 있으나, 국내산 밀의 건조저장시설 설계에 사용할 수 있는 수준의 유용할만한 건조실험 결과보고는 찾아보기 어려운 실정으로서 주요 원인은 밀은 송풍량, 순환속도, 건조기의 제원, 건조공기 및 외기 조건, 물리적특성 등 건조인자에 따라 건조특성이 크게 달라지므로 이러한 건조인자를 모두 고려하여 실험으로 건조특성을 구명하기 어렵다. 건조인자 중 평형함수율은 일정한 조건의 온도 및 상대습도에 장시간 노출될 경우 내부의 수증기압과 주위 공기의 수증기 분압이 평형을 이루게 되어 일정한 함수율에 도달하게 되는데 이때를 평형함수율(Equilibrium Moisture Content, EMC)이라 하며 건조과정 중 수분을 방출하면서 평형 유지할 경우를 방습평형함수율이라 한다. 평형함수율 측정방법에는 온·습도 조성 방법에 따라 동적방법과 정적방법이 있으며 동적 측정방법은 기계적으로 유동시킨 공기 중에 곡물을 노출시켜 평형함수율에 이르게 하여 측정하고 정적 측정방법은 정지된 공기 중에 곡물을 노출시켜 평형상태에 이르게 하는 방법이다. 동적 측정방법은 측정시간이 짧으나 정온·정습의 공기 발생과정이 복잡하고 정적 측정방법은 측정시간이 긴 단점이 있으나 장치가 비교적 간단하다. 따라서 본 연구는 국산밀의 건조에 필요한 방습평형함수율 모델을 정적 측정방법을 이용하여 측정하고 기존 사용되고 있는 모델과 비교하기 위해 수행되었다. 포화염용액은 일정 온도 유지가 가능한 항온기(한국종합기기제작소, HK-BI025, Korea)속에 증류수와 염류를 혼합하여 완전히 포화시켰다. 항온기의 온도는 열전대(T-TYPE, OMEGA, USA)를 설치하고 자료 수집장치(Saveris 2, TESTO, Germany)로 측정하였다. 건조온도 30, 40 및 50℃의 3수준의 온도별 8종류의 염류를 포화시켜 데시케이터 내부의 상대습도(11.0~83.6%)를 유지하여 측정하였다. 상대습도와 온도가 일정하게 유지되는 데시케이터내의 공간에 시료 10g을 담은 시료 접시를 배치하고, 실험 시작 후 2~3일 간격으로 ±0.001g의 전자저울(R420P, Sartorius, Germany)을 이용하여 무게를 측정하였다. 시료의 무게 변화가 2주간 연속해서 0.002g이하의 변화를 보일 때를 평형함수율에 도달한 것으로 간주하였다. 시료의 함수율은 10g-109℃-19h(ASABE standard, 2016) 건조법으로 측정하였다. 평형함수율 측정 후 이용하여 ASABE standard(2016) 밀의 평형함수율인 Modified Chung-Pfost equation과 비교검증한 결과 R2는 0.848 및 RMSE는 1.59 %,d.b.로 낮은 값을 나타내었다. 국산밀의 건조 인자 사용할 경우 국산밀 평형함수율 모델 개발이 필요한 것으로 나타났다.
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