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문제 정의
- 라. 본 연구에서 구명된 감압건조특성을 기초로 하여 배치식 감압건조기를 설계 . 제작에 활용하고자 한다.
- 본 연구에서는 실용화가 가능한 감압건조기를 개발하기 위한 기초연구로 버섯의 감압 건조 특성올 구명하였다.
- 본 연구에서 구명된 감압건조특성을 기초로 하여 배치식 감압건조기를 설계 . 제작에 활용하고자 한다.
제안 방법
- 그림 1의 댐퍼조절방식 감압건조장치는 건조실 압력을 댐퍼를 이용하여 조절할 수 있도록 하였으며 건조부, 감압블로워, 건조실 압력조절댐퍼, 가열부 및 제어반으로 구성되어 있다. 건조부는 건조실 내부벽에 분산판을 설치하여 열풍이 균일하게 분산되도록 하였고, 건조실 의 풍량을 고르게 하기 위하여 건조실 뒤쪽에 교반팬을 설치하였다. 감압블로워는 반대쪽에 설치된 공기조절댐퍼와.
- 건조후의 품질변화는 수축률, 복원률 및 색차로 평가하였고, 수축률은 건조 전, 후의 갓과 자루의 직경, 갓 두께를 측정하여 식(1)로 계산하였고, 복원률은 건조한 시료의 갓과 자루의 직경, 갓 두께를 측정하여 물에 60분간 담아 두었다가 꺼내어 같은 방법으로 측정하여 측정 전, 후의 변화율을 식(2)로 계산하였으며, 색차는 색차계 (CR-20Q Kett) 를 이용하여 건조 전 후의 갓의 색택을 측정하여 식(3)으로 계산하였다.
- 솔레노이드방식 감압건조장치의 형식은 배치식이고, 감압블로워, 흡 - 배기구 솔레노이드 밸 브, 열풍분산판, 송풍기, 전기히터로 구성되어 있으며, 구조와 제원은 각각 그림 2, 표 2과 같다. 공기조절댐퍼로 흡입되는 공기량을 조절하여 건조실의 압력을 낮추어 감압블로워를 연속 가동하여 공기를 뽑아내는 방식에서 건조실 내부에 부착된 압력센서를 이용하여 설정 압력에 도달하면 감압블로워와 흡기구 솔레노이드 밸브를 on/off 제어하여 감압상태를 유지 하도록 하였으며, 건조실 외부에 부착된 전기히터를 내부로 옮겨 열손실을 줄일 수 있도록 제 작하였다. 압력강하시 건조실 내부 공기 의 균일 한 순환을 위하여 사각격 자형 태 의 송풍 가 이드와 열풍교반팬을 부착하였고, 건조실 내부습도에 따라 흡, 배기구의 솔레노이드 밸브를 on/off 제어하도록 보완하였다.
- 그러나, 위 시험에 적용된 댐퍼압력조절방식 감압건조장치는 건조실 내부에 공기분배가 일 정하지 않고, 건조실 내부압력 강하성능이 떨어지는 문제점이 발생하여 솔레노이드를 이용한 압력조절방식으로 보완제작하여 건조시험을 실시하였다 .
- 댐퍼조절방식 감압건조장치의 경우 표고버섯을 건조온도 2수준(50, 60℃), 건조실 내부압력 을 표준대기 압, 990hPa, 950hPa 등 3수준으로 건조시 험을 하였고, 아가리쿠스는 건조온도 50℃, 건조실 내부압력을 표준대기압, 990hPa, 950hPa로 3수준으로 하여 건조시험을 실시하였다. 솔레노이드방식 감압건조장치에서는 건조실 내부압력을 900(하한치)~940(상한치), 940-980, 980 ~표준대기압 등 3수준으로 하였고, 열풍온도는 40, 50, 60℃ 로 3수준으로 하여 건조시험을 실시하였다.
- 댐퍼조절방식 감압건조장치의 경우 표고버섯을 건조온도 2수준(50, 60℃), 건조실 내부압력 을 표준대기 압, 990hPa, 950hPa 등 3수준으로 건조시 험을 하였고, 아가리쿠스는 건조온도 50℃, 건조실 내부압력을 표준대기압, 990hPa, 950hPa로 3수준으로 하여 건조시험을 실시하였다. 솔레노이드방식 감압건조장치에서는 건조실 내부압력을 900(하한치)~940(상한치), 940-980, 980 ~표준대기압 등 3수준으로 하였고, 열풍온도는 40, 50, 60℃ 로 3수준으로 하여 건조시험을 실시하였다.
- )로 기 록하였고, 습도는 온 . 습도측 정기록기(TR-72S, Hans system)를 이용하여 건조실 내부와 외부의 습도를 기록하였으며, 건조실 내부 압력은 압력센서 (HD9408T, Delta Ohm Co.) 와 인디케이터 (HD9022) 을 이용하여 측정하였다.
- 공기조절댐퍼로 흡입되는 공기량을 조절하여 건조실의 압력을 낮추어 감압블로워를 연속 가동하여 공기를 뽑아내는 방식에서 건조실 내부에 부착된 압력센서를 이용하여 설정 압력에 도달하면 감압블로워와 흡기구 솔레노이드 밸브를 on/off 제어하여 감압상태를 유지 하도록 하였으며, 건조실 외부에 부착된 전기히터를 내부로 옮겨 열손실을 줄일 수 있도록 제 작하였다. 압력강하시 건조실 내부 공기 의 균일 한 순환을 위하여 사각격 자형 태 의 송풍 가 이드와 열풍교반팬을 부착하였고, 건조실 내부습도에 따라 흡, 배기구의 솔레노이드 밸브를 on/off 제어하도록 보완하였다. 시험장치는 건조실의 내부 압력이 표준대기압~900hPa, 열풍 온도는 상온~60℃까지 조절할 수 있도록 제작하였다.
- 함수율 측정은 건조오븐법(10gT05℃-24h)으로 초기함수율을 측정하고, 건조중의 함수율의 변화는 건조상자를 로드셀에 매달아서 무게변화를 측정한 후 건조 종료후 환산하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용한 공시재료는 댐퍼조절방식 감압건조장치에서는 2000년 9~10월에 수확 한 표고버섯 "산림 8호”과 아가리쿠스를 이용하였고, 솔레노이드방식 감압건조장치에서는 2001년 10~12월에 수확한 표고버섯과 아가리쿠스를 사용하였다.
성능/효과
- 9%로 나타났다. F-test로 유의성을 검증한 결과, 5%의 유의수준에서 건조실 내부 압력별로 수축률, 복원률에서 유의차가 있는 것으로 나타났다.
- 그림 6은 열풍온도에 따른 건조특성곡선을 나타낸 것이다. 건조실 내부압력 900~940hPa, 열풍온도를 40, 50, 60℃ 로 하여 표고버섯을 건조시험한 결과, 건조시간은 40, 50, 60℃ 일 때 각각 42, 23, 22hr로 나타났으며, 건조초기에는 완만한 곡선이 되다가 중부 이후에 경사가 급하게 나타남을 볼 수 있다. 열풍온도 40℃ 에서는 5시간 이후부터 다른 열풍온도와 건조속 도차이가 현 저 하게 지 연되고 있는 것을 볼 수 있다.
- 가. 댐퍼조절방식 감압건조장치로 건조시험한 결과, 표고버섯은 건조온도 50℃에서는 나타나 건조실 압력에 따른 건감률의 변화는 크게 나타나지 않았으나, 건조온도 60℃ 에서 건조실 내부압력이 990hPa일 때 4.57%/hr로 l, 013hPa에 비해 높게 나타났으며, 색차면에서는 온도 50℃일 때 건조실 내부 압력이 낮아질수록 변화가 적은 것으로 나타났고, 수축률은 압력별로 거의 변화가 없었으나, 건조온도 60P, 압력 990hPa에서 다른 조건에 비해 양호한 것으로 판단되었으나 건조실 내부에 공기분배가 일정하 지 않고, 건조실 내부압력 강하성능이 떨어지는 문제점이 발생하여 솔레노이드를 이용한 압력 조절방식으로 보완제작하여 건조시험을 실시하였다..
- 표 4 는 아가리쿠스의 건조실 압력별 색차 및 수축률의 변화를 시험한 결과이다. 색차와 수 축률은 건조실 압력이 950hPa에서 각각 10.77, 14.2%로 나타나 건조실 압력이 낮을수록 품 위가 우수한 것으로 판단되었다.
- 나. 솔레노이드방식 감압건조장치로 건조시험한 결과, 표고버섯은 열풍온도 50℃, 건조실 내부압력 940 ~980hPa에서 건감률 2.69%w.b./hr, 갓의 복원률 90.1%로 가장 높았고 색차 및 수축률이 가장 낮은 것으로 나타났으며, 건조실 내부압력을 900 ~940hPa로 고정하고 열풍온도를 40, 50, 60℃로 표고버섯을 시험한 결과 건감률은 60℃일 때 가장 높았으나, 색차, 수축률, 복원률을 고려할 경우 열풍온도 50℃가 가장 적합한 것으로 판단된다.
- 다. 솔레노이드방식 감압건조장치로 건조한 표고버섯으로 품위에 대한 유의성 검증결과, 표고버섯의 경우 온도별로는 색택과 복원률, 건조실 내부 압력별로는 수축률, 복원률 에서 유의차가 있는 것으로 나타났다.
- 4%로 높게 나타나 품위가 우수한 것으로 나타났다. 열풍온도 50℃, 건조실 내부압력 940~980hPaS 아가리쿠스를 건조 시험 한 결과, 건감률 2.78%w.b./hr, 갓, 주름살의 색차는 각각 28.95, 42.93, 갓의 수축률 30.1%, 갓의 복원률 75.9%로 나타났다. F-test로 유의성을 검증한 결과, 5%의 유의수준에서 건조실 내부 압력별로 수축률, 복원률에서 유의차가 있는 것으로 나타났다.
- 건조실 내부압력을 900 ~ 940hPa로 설정하고 열풍온도별로 표고버섯을 건조하였을 때 건 감률 및 품위는 표 5와 같이 나타내었다. 열풍온도 50℃에서 건조 전·후의 갓, 주름부분의 색차는 각각 5.06, 17.53, 갓 직경, 자루 직경, 갓 두께의 수축률은 각각 28.8, 30.7, 29.7%로 F-test로 유의성을 검증한 결과, 5%의 유의수준에서 열풍온도별로 색택과 복원률에서 유의 차가 있는 것으로 나타나 다른 건조조건에 비해 품위가 우수한 것으로 판단된다.
- 표 6은 건조실 내부압력에 따른 건감률 및 품위를 나타낸 것으로 표고버섯은 940 ~ 980hPa에서 건감률 2.69%w.b./hr, 갓과 주름의 색차는 9.15, 16.19, 갓 직경, 자루 직경, 갓 두께에 대한 수축률은 각각 19.3, 33.4, 29.4%로 다른 조건에 비해 낮게 나타났고, 갓 직경, 자루 직경, 갓 두께에 대한 복원률은 각각 90.1, 71.3, 82.4%로 높게 나타나 품위가 우수한 것으로 나타났다. 열풍온도 50℃, 건조실 내부압력 940~980hPaS 아가리쿠스를 건조 시험 한 결과, 건감률 2.
- 그림 7은 건조실 내부 압력에 따른 건조특성곡선을 나타낸 것이다. 표고버섯은 열풍온도를 50℃로 고정하고 건조실 내부 압력별로 시험한 결과, 건조실 내부압력을 3수준으로 하고 건 조실 내부압력이 940~ 980hPa일 때 건조시간이 27시간으로 나타났다.
- 색차면에서는 온도50℃ 일 때 l, 013hPa 에서 색차변화가 크게 나타났지만, 건조실 내부 압력이 낮아질수록 변화가 적은 것으로 나타났다. 한편 수축률은 압력별로 거의 변화가 없었으나, 건조온도 60℃, 압력 990hPa에서 색차 4.78, 수축률 7.9%로 나타나 다른 조건에 비해 양호한 것으로 판단된다.
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