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        • 낙농가를 위한 스크루 압착식 축분 고액분리기 연구 I - 젖소용 축분 고액분리기 설계요인시험 구명 -

          유병기,김혁주,이성현,김중곤,안희권,라창식,Yu, Byeongkee,Kim, Hyuckjoo,Lee, Sunghyoun,Kim, Jungkon,Ahn, Heekwon,Ra, Changsix 한국축산환경학회 2014 한국축산시설환경학회지 Vol.20 No.1

          The study on design criteria of solid-liquid separator for dairy farms was done by testing various screens, presses, and RPMs of screw auger with remodeled screw-press type pig-manure separator. The moisture content of separated solid increase from 68.3% to 74.2% as auger rotating speed increased from 9.8 to 29.2 RPM at 34.8 kPa of pressure and 1.0 mm of slit wedge wire screen condition. The moisture contents of separated solid were 72~77%, work efficiencies were 16~18 kg/min at 1.0 mm of slit wedge wire screen. The efficiency was higher than one at 0.5 mm of slit wedge wire screen, which was used to separate for pig manure. The best work efficiency was 18 kg/min at 42.5 kPa, 1.0 mm slit screen. The separated solid moisture content was 75% at this condition.

        • 물리적 방법을 이용한 닭 진드기 사멸 효과 연구

          이성현 ( Sunghyoun Lee ),유병기 ( Byeongkee Yu ),정영훈 ( Yeonghun Jung ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

          최근 계란에서 인체에 유해한 농약 성분이 발견되어 큰 사회적 문제가 되고 있다. 이로 인해 계란의 소비가 줄어들고 있기 때문에 농식품 생산액에 큰 비중을 차지하고 있는 산란계 산업의 기반이 흔들리고 있다. 이러한 원인은 닭에 붙어 닭을 괴롭히고 생산성을 저하시키는 닭 진드기를 구제하기 위해 살포하는 살충제에 의한 것으로 나타나고 있다. EU의 산란계 농장 중 약 83%, 일본의 경우 약 65%가 닭 진드기에 감염된 것으로 추정되고 있다. 닭 진드기는 특히 산란계에서 문제가 되고 있으며, 닭들에게 가려움, 불면증, 스트레스를 유발해 산란율을 20%까지 떨어뜨린다고 한다. 산란계는 사육기간이 길고 여러 계군이 있으며, 농장 단위 올인-올아웃에 의한 동시방제가 곤란하다. 현재로서는 중추구입 등에 의한 진드기 유입 방지 및 출하 후 철저한 청소를 통해 진드기의 밀도를 최소화하는 것을 권장하는 수준이며 닭 진드기 방제를 위한 적절한 대책이 미흡한 실정이다. 최근 닭 진드기의 방제를 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 유럽 등 외국은 집 먼지 진드기 이외에 계사 등 축사 시설에 존재하는 닭 진드기에 대한 life-cycle, 서식 및 다양한 방제 방법에 대한 연구가 추진되고 있다. Ernieenor 등은 자외선 시간 및 거리에 따라서 진드기 성충 알 제거효과 구명 연구를 실시한 결과 254 nm파장의 UV-C를 60분간 조사시 완전 사멸되었다고 보고했으며, George 등은 백리향 추출물을 이용한 닭 진드기 살충효과 연구를 실시하였다. 본 연구에서는 닭 진드기 구제를 위해 사용하는 살충제 성분에 의해 야기된 살충계란 문제를 해소하기 위하여 물리적 방법을 통한 닭 진드기 구제를 위해 기초시험을 실시하였다. 본 연구를 위해서 중적외선, 오존 및 자외선을 사용하였다. 시험은 계사에서 포집한 닭 진드기를 시험실로 옮겨서 종이상자에 넣은 후 실시하였다. 중적외선과 자외선 조사를 위한 시험 장치를 제작하였다. 중적외선과 자외선 방사체로부터 닭 진드기까지의 조사거리는 20 cm로 하였으며, 시간의 경과에 따른 닭 진드기 사멸효과를 분석하였다. 닭 진드기의 사멸 확인은 닭 진드기를 종이상자에 넣은 후 중적외선과 자외선 조사를 시작한 후 육안으로 관찰하여 움직임이 없을 때를 사멸조건으로 보았다. 오존의 경우 인체에 대한 유해성이 크기 때문에 플라스틱 밀폐용기에 튜브를 통해 오존을 불어 넣으면 반대쪽의 튜브를 통해 대기 중으로 배출되도록 시험 장치를 구성하였다. 오존의 경우도 밀폐용기 내에 닭 진드기를 넣은 후 오존에 노출시키고 육안 관찰에 의해 닭 진드기의 움직임이 없을 때를 사멸조건으로 보았다. 중적외선은 약 45초, 오존은 약 120~150초 동안의 조사에 닭 진드기가 모두 사멸되는 것으로 나타났다. 하지만 자외선은 약 60분의 조사시간에도 불구하고 완전 사멸되지 않았다. 따라서 향후 오존의 농도, 자외선의 강도 등에 따른 추가 시험을 실시하여 사멸조건을 구명할 필요가 있을 것으로 판단되었다.

        • 버섯재배사 원격 환경 모니터링 및 제어시스템 개발

          이성현 ( Sunghyoun Lee ),유병기 ( Byeongkee Yu ),이찬중 ( Chanjung Lee ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1

          오늘날 시장에 유통되는 버섯은 대부분 환경이 조절되는 시설 내부에서 재배된다. 버섯은 다른 식물과 달리 버섯의 종류, 품종 등에 따라 요구되는 환경이 매우 다르다. 특히 대부분의 버섯은 버섯이 생육되는 공간의 온도, 수분, 이산화탄소, 조도 등의 관리가 필수적이다. 버섯의 단위면적당 생산량을 극대화하기 위해서는 이들 버섯이 필요로 하는 환경을 버섯의 생육특성에 따라 적합하게 유지해 주어야만 한다. 현재 대부분의 버섯재배사에는 이들 환경을 컨트롤하는 장치가 설치되어 있고, 이들 시스템의 환경 설정은 농업인이 현장에서 버섯의 상태를 확인 한 후 그때그때 경험에 의해 채득한 정보를 기반으로 환경설정을 하고 있는 실정이다. 이렇다 보니 버섯을 재배하는 기간에는 농업인이 재배사 내부의 환경을 관리하기 위해서 항상 버섯재배사에 머물러야 하고, 재배사의 환경관리 때문에 원거리 또는 장기 출타가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 기존에 사람이 버섯재배 현장에서 컨트롤하던 환경관리를 원격에서 컴퓨터 또는 모바일로 구현할 수 있는 시스템을 개발하였다. 시스템에서 모니터링 및 제어하는 환경은 온도, 습도, 이산화탄소, 배기팬 및 입기팬의 가동 등 버섯재배 환경관리에 필요한 모든 요소를 모니터링 및 관리할 수 있도록 하였다. 이들 관리 요소는 인터넷이 연결된 컴퓨터에 접속하여 버섯재배사의 환경을 실시간으로 모니터링 하고 필요에 따라 제어를 할 수 있도록 하였다. 또한 컴퓨터에서 볼 수 있는 환경을 스마트폰을 통해서도 볼 수 있고 또한 제어할 수 있도록 하였다. 그리고 버섯배지를 입상 한 후부터 수확시기까지의 관리환경을 데이터베이스로 만들어 농민이 버섯배지를 입상하고 데이터베이스와 연동한 제어가 되도록 설정하면 버섯재배사 내부의 환경은 데이터베이스의 정보를 읽어 들여 버섯의 생육단계에 따라 자동으로 내부환경이 제어되도록 하였다. 또한 농업인이 원격에서 버섯재배사 내부 버섯의 생육상황을 모니터링 할 수 있도록 재배사 상부에 CCD 카메라를 달아 실시간으로 버섯의 생육상활을 모니터링 할 수 있도록 구성하였다. 이와 같은 시스템을 사용하면 버섯재배 경험이 없는 농업인도 경험자와 같은 재배관리가 가능하고 원격에서 재배사 내부환경을 모니터링하고 제어 할 수 있기 때문에 농업인이 재배사에 매여 있지 않아도 될 것으로 판단된다.

        • KCI등재

          느타리버섯 균상재배사의 환경균일성 향상을 위한 기술 개발

          이성현(Lee Sunghyoun),유병기(Yu Byeongkee),김혁주(Kim Hyuckjoo),윤남규(Yun Namkyu),정종천(Jung Jongcheon) (사)한국생물환경조절학회 2015 시설원예‧식물공장 Vol.24 No.2

          버섯은 생육에 적합한 온도 및 수분이 유지되면 자연상태에서도 원활하게 발생할 수 있지만 이러한 기간은 1년중 극히 일부에 지나지 않는다. 따라서 오늘날 시장에 유통되는 버섯은 대부분 인공적으로 조절된 환경에서 생산된 것으로 볼 수 있다. 기존 연구자들의 보고에 의하면 버섯재배사 내부의 온도 및 습도에 대한 불균일성이 큰 것으로 알려져 있고, 이를 극복하기 위한 다양한 기술 들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 느타리버섯 균상재배사 내부에 공기를 위로 토출 할 수 있는 대류팬을 설치하고, 이에 따른 느타리버섯 균상재배사 내부의 위치에 따른 온도 및 습도 균일성을 향상하기 위하여 수행하였다. 시험기간 동안의 외기온도는 5.2~20.4℃까지 변화하였고, 외기 상대습도는 40~100%까지 변화하였다. 외기온도의 변화에 영향을 받아 버섯재배사 내부의 온도도 13.3~18.4℃ 변화하였지만 동일한 기록 시간의 균상 위치에 따른 온도 차이는 0.2~1.3℃로 매우 균일하게 유지되는 것으로 나타났다. 버섯재배사 내부의 상대습도도 외기 상대습도 변화에 영향을 받아 82~96%로 변화하였지만 동일한 기록시간의 균상 위치에 따른 상대습도 변화의 차이는 2~7%로 나타났고, CO₂ 농도 변화는 약 575~731ppm으로 목표로 하는 1,000ppm 이하로 유지되는 것으로 나타나 내부 대류팬의 설치로 버섯재배사 내부의 균일한 환경관리가 가능한 것으로 나타났다. Mushrooms can grow in nature when adequate temperature and humidity are maintained, but such condition can be satisfied for only a short period of time on an annual continuum. Therefore, it can be deemed that a majority of the distributed mushrooms in the current market are produced in an artificially manipulated environment. This study was conducted to resolve the problem of the Oyster mushroom cultivation house’s internal temperature and humidity imbalance, where the Oyster mushrooms are cultivated in a multi-layered shelves. The air circulation fans were installed to improve the air uniformity of the Oyster mushroom cultivation house by using multi-layered shelves. During the experiment, the ambient temperature and the ambient relative humidity ranged from 5.2℃ to 20.4℃ and 40% to 100% respectively. Due to the change of the outdoor temperature, the internal temperature of the Oyster mushroom cultivation house also changed, ranging from 13.3℃ to 18.4℃, but the temperature gap between the different internal location of the facility during the conforming recorded time only ranged from 0.2℃ to 1.3℃, being significantly stable. The internal relative humidity, ranging from 82% to 96%, also changed due to the change of the outdoor temperature. Nevertheless, the relative humidity gap between the different internal location during the conforming recorded time only ranged from 2% to 7%. Furthermore, the research staff were able to maintain the concentration of CO2 from 575ppm to 731ppm(below 1,000ppm was the goal) indicating the possibility of an even management of the internal environment by installing the air circulation fan.

        • 우분의 고형 연료화를 위한 특성 분석에 관한 연구

          이성현 ( Sunghyoun Lee ),유병기 ( Byeongkee Yu ),주선이 ( Sunyi Ju ),강연구 ( Yeongu Kang ),정광화 ( Gwangwha Jung ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

          본 연구에서는 한(육)우 농가에서 발생하는 다양한 형태의 우분 고형분을 수집하여 에너지원으로서의 활용가능성을 분석하였다. 수집한 우분의 수분함수율은 ASTM D2016-74의 방법으로 분석하였으며, 가연성 휘발분은 ASTM D3175-89, 회분함량은 ASTM D3174-89 방법으로 분석하였다. 수분분석을 위한 건조에 사용된 건조기는 Ds-80 이었으며, 회분을 분석하기 위하여 사용한 소각로는 MCT-350S 이었고, 우분의 발열량을 분석하기 위하여 CALORIMETER SYSTEM C500(IKA□)을 사용하였다. 건조 우분의 연소 프로파일 및 연소속도 특성 분석을 위하여 TGA701(LLECO) 열중량 분석기를 사용하였으며, 분석은 ASTM D7582 MVA In Coal 방법으로 수행하였다. 우분고형분의 원소분석은 환경부 고시 제2014-135호인 고형연료제품 품질 시험·분석방법에 의해 수행하였으며 원소중 C, H, O, N은 Elemental Analyzer EA2000을 사용하여 분석을 하였고, S, Cl은 산소봄베법으로 전처리를 하고난 후 Ion chromatography ICS-1100을 이용하여 분석하였다. 본 연구에서는 한(육)우 사육시 발생되는 축분을 퇴비화 방법이 아닌 고형 연료로서의 활용가능성을 모색하기 위하여 우분의 함수율, 회분, 가연성 휘발분, 발열량, 열적 감량 및 원소 등을 분석하였다. 분석결과 목질계 바이오매스의 발열량 약 4,000~4,500kcal/kg에는 미치지 못하는 것으로 나타났다. 하지만 우분을 건조기에서 완전히 건조시켜 수분을 배제한 상태에서 측정한 결과 발열량이 평균3,538kcal/kg, 회분은 11.3%로 나타나 축분고형연료의 품질 기준인 저위발열량 3,000kcal/kg 이상, 회분함량 30% 이하에는 적합한 것으로 나타나 에너지 이용 가능성이 큰 것으로 판단되었다. 또한 C, H, O, N, S, Cl 등의 원소를 분석한 결과 탄소 35.72~45.68%, 산소 29.48~50.43%으로 대부분이 가연성 물질로 이루어진 것으로 분석되었다. 하지만 농가현장에서 수집한 우분의 함수율이 많은 경우 80%를 상회하여 연소를 통한 에너지원으로 활용하기 위해서는 수분함수율을 20% 이하로 낮추어야 하기 때문에 수분을 증발시키기 위한 건조비용 소요가 클 것으로 판단되었다. 또한 온풍난방기 등에서 연소할 때 발생하는 연소가스 분석을 통해 대기중으로 배출되는 오염물질 등이 목질계 바이오매스의 배출 오염물질과 동등하거나 그 이하가 될 때 농가현장에서 활발하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

        • 원형베일 랩사일리지 수분분포 특성 분석

          이성현 ( Sunghyoun Lee ),유병기 ( Byeongkee Yu ),주선이 ( Sunyi Ju ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

          원형베일 랩사일리지의 경우에는 주로 원형베일 개수 단위로 유통이 되고 있는데 원형베일의 수분상태 등에 따라 조사료의 품질차이가 발생하기 때문에 수분을 정확하게 측정하는 것이 과제가 되고 있다. 최근 원형베일의 수분측정을 위하여 베일에 구멍을 뚫어 샘플을 채취하고 있으나 베일에 구멍을 뚫을 경우 외부 공기가 들어가 베일의 변질을 일으킨다는 보고가 있다. 따라서 샘플채취를 위해 뚫는 구멍을 최소화할 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 조사료 수분측정을 위한 샘플 채취시 원형베일의 훼손 최소화를 위한 방안을 도출하기 위하여 조사료의 종류별 원형베일랩사일리지의 수분분포 특성을 분석하였다. 2016년 생산한 총체보리, 옥수수, 이탈리안라이그라스, 톨페스큐 원형베일 랩사일리지를 이용하였다. 각각의 원형베일 랩사일리지에서 전체적으로 9개 위치에서 샘플을 채취하여 마이크로파를 이용한 건조방식의 오븐형 함수율 측정장치(MX-50, AND, Japan)를 이용하여 수분을 분석하였다. 수분은 각 위치당 3반복 분석하였으며, 각각의 품종에 대해 분석한 원병베일은 각각 3개씩 이었다. 조사료 원형베일을 스트레치필름으로 밀봉하면 내외부공기의 유통이 없기 때문에 랩사일리지 내부에서는 혐기발효가 일어난다. 일반적으로 수분을 가진 조사료를 원형베일로 조제한 후 스트레치필름을 이용해 밀봉하면 내외부 공기 유통이 없기 때문에 밀봉된 원형베일 내부에서 수분의 이동이 일어나 원형베일의 위치에 관계없이 수분이 일정할 것이라고 보는 것이 일반적인 견해이다. 하지만 총체보리, 옥수수, 이탈리안라이그라스, 톨페스큐 4종의 원형베일 랩사일리지의 샘플을 채취하여 마이크로파 건조기를 이용해 각각의 수분을 분석한 결과 같은 원형베일의 경우도 수분을 채취한 위치에 따라 수분의 차이가 많은 것으로 분석되었다. 건초 톨페스큐 원형베일의 경우 같은 베일에서 수분최대값과 최소수분값의 차가 2.5%로 나타나 위치에 따른 차이가 거의 없었으나 랩사일리지의 경우 위치에 따라 14~23 % 수분 값의 차이가 나는 것으로 나타났다. 총체보리, 옥수수, IRG 원형베일 랩사일리지의 경우는 어떤 위치에서 샘플을 채취하는가에 따라 수분값의 차이가 각각 7.3~9.7 %, 4.6~6.8 %, 12.8~20.3 %으로 나타나 같은 원형베일 내에서도 위치에 따른 수분의 차이가 큰 것으로 나타났다. 따라서 수분측정시 원형베일 랩사일리지의 손상을 최소화하기 위해서는 비닐손상을 최소화 할 수 있는 위치에서 수분을 측정하고 측정값±(측정값×0.1) 수준에서 함수율을 고려하면 타당할 것으로 판단되었다.

        • 총체맥류 분쇄기 개발 및 분쇄 총체맥류 사일리지의 품질 특성에 관한 연구

          이성현 ( Sunghyoun Lee ),유병기 ( Byeongkee Yu ),주선이 ( Sunyi Ju ),박태일 ( Taeil Park ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

          본 연구는 우리나라 대표 동계 답리작 조사료 작물인 밀과 보리의 총체사일리지를 돼지와 닭에게 급이 할수 있는 방안을 모색하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 총체맥류를 돼지와 닭이 섭취가능하게 분쇄할 수 있는 분쇄장치를 개발하였으며, 분쇄장치를 이용하여 분쇄한 총체맥류 사일리지를 진공 비닐 백에 담아 상온에서 보관한 후 품질을 분석하였다. 본 연구를 위하여 기존 펠릿분쇄기를 개량한 총체맥류 분쇄기를 개발하였다. 사용한 총체맥류는 작물과학원 전주 시험포장에서 재배한 금강밀과 새쌀보리 이다. 분쇄를 위하여 맥류사료를 바인더로 예취하였으며, 예취 직후 예건과정 없이 줄기, 잎, 알곡 등을 원형 그대로 총체맥류 분쇄기에 투입하여 분쇄작업을 하였으며, 분쇄한 총체맥류는 곧바로 10kg 들이 진공비닐백에 5kg을 중량하여 밀봉하였다. 발효제를 접종한 분쇄 총체 새쌀보리의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스함량은 2.45%, 1.61%, 8.95%, 16.94%, 9.52%, 1.01%, 8.51%로 나타났으며 TDN, RFV는 81.38%, 447.5%로 나타났다. 발효제를 접종하지 않은 총체 새쌀보리의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.57%, 1.62%, 9.61%, 18.25%, 10.13%, 1.10%, 9.04%%로 나타났으며 TDN, RFV는 80.90%, 412.9%로 나타났다. 발효제를 접종한 분쇄 총체 금강밀의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.43%, 1.27%, 10.99%, 19.49%, 11.23%, 1.46%, 9.77%로 나타났으며 TDN, RFV는 80.03%, 382.6%로 나타났다. 발효제를 접종하지 않은 총체 금강밀의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.28%, 1.44%, 10.08%, 18.02%, 10.44%, 1.26%, 9.18%로 나타났으며 TDN, RFV는 80.65%, 416.9%로 나타났다. 발효제를 접종한 것과 발효제를 접종하지 않은 분쇄 총체맥류 사일리지의 상대적 사료가치를 평가한 결과 새쌀보리의 경우 발효제를 첨가한 것이 높았으며, 금강밀의 경우 발효제를 첨가하지 않은 것이 높은 것으로 나타났다. 따라서 총체맥류 분쇄 사일리지를 조제할 때 품종에 따라 발효제의 첨가 여부를 결정하는 것이 중요할 것으로 판단되었다. 또한 문헌의 TDN과 RFV를 비교 분석한 결과 발효제의 접종 여부와 관계없이 분쇄 총체맥류 사일리지의 TDN과 RFV가 월등히 높은 것으로 나타났다. 따라서 총체맥류 사일리지 조제시 수확→분쇄→밀봉의 과정을거쳐 사일리지를 조제하는 것이 조사료 이용 효율을 높이는데 크게 보탬이 될 것으로 판단된다.

        • KCI등재

          우분의 고형 연료화를 위한 특성 분석

          이성현(Sunghyoun Lee),유병기(Byeongkee Yu),주선이(Sunyi Ju),강연구(Yeongu Kang),정광화(Gwangwha Jung) 한국신재생에너지학회 2016 신재생에너지 Vol.12 No.4

          Cattle manure solids might have used in heating agricultural facilities. This study focused on the possibilities of using cattle manure as a solid fuel instead of composting it. The moisture content, ash content, volatile content, calorific value, TGA (thermogravimetric analysis) data, and elements in the cattle manure were analyzed. After dehydrating the manure completely in a drying oven, the calorific value and ash content were measured to be 3,538 kcal/kg and 11.3%, respectively, which satisfies the standard value of livestock solid fuel: heating value of 3,000 kcal/kg or above and ash content of 30% or below. In addition, when the chemical elements, such as C, H, O, N, S, and Cl in the cattle manure solids were analyzed, there was 35.72~45.68% carbon and 29.48~50.43% oxygen. There were cases in which the water content in the manure exceeded 80%, implying that the costs for dehydration would be expensive and the moisture content needs to be lowered to 20% before cattle manure can be used as an energy source. Therefore, minimizing the water content at the farm without any outside financial input will be the greatest task.

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