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문제 정의
- 본 연구에서는 새로운 개념의 건조방법을 연구하여 곡물건조의 변화를 도모하고자 원적외선 • 열풍 복합열을 이용한 곡물건조기를 개발하게 되었다.
제안 방법
- 각 지점의 측정온도는 실시간으로 Lap top에 입력되는 것을 파일로 저장한 후 분석하였다. 그림 4~6은 원적외선방사체 및 건조기 내부에 설치한 온도측정점을 나타낸 것이다.
- 제작하였다. 건조기 상부는 투입되는 곡물이 고르게 떨어지도록 상부스크류를 설치하였고, 곡물순환은 수직형 승강기, 상부크스크류, 배출휘드, 하부스크류를 통과하면서 이루어지도록 하였다. 송풍량은 인버터를 사용하여 0~160m'/min범위에서 조절할 수 있도록 하였으며, 곡물순환속도 조절은 저속 .
- 건조에너지는 건조기와 연료탱크 사이에 유량계 (Model 202D, Contrec)를 설치하여 시간당 유량 및 누적 유량을 측정하였으며, 이것을 발열량으로 환산하고 곡물에서 제거된 수분의 양을 계산해서 물 1kg를 제거하는데 소요되는 열량으로 산출하였다.
- 건조중 곡물의 함수율은 단립수분계(CTR-800)를 사용하여 매 30분 간격으로 건조기 배출구를 통해 채취하여 5회 반복 측정하였고, 함수율이 15.5% 근처에서 시험을 종료하였다.
- 사용하였다. 공시재료의 초기함수율은 20~24%(w.b.)의 범위였고, 시료는 당일 수확한 물벼를 시험구(원적외선건조기), 대비구(열풍건조기)로 나누어 각각 3톤씩 계량하여 시험하였다.
- 따라서 유하하는 곡물은 원적외선에 의해 복사열에 노출되고 배풍열에 의해 대류열 전달이 되면서 건조되는 원리이다. 방사체의 형태는 실린더형이고, 방사체표면과 열풍실의 거리는 2단계로 조절할 수 있도록 제작하였다. 방사체의 위쪽 주변에는 타공망으로 되었고, 아래쪽 주변에는 방사량을 높이기 위하여 일부 개방하였다.
- 본 보에서는 상용건조기를 설계 . 제작하여 건조중 열풍실의 온도분포, 소음도 등을 원적외선 .
- 소음도 측정위치는 버너쪽에서부터 lm 간격으로 0~5m까지 측정하였고, 높이는 바닥면에서 lm 위치에서 측정하였다. 그림 7은 소음도 측정점의 위치를 단면도로 나타낸 것이다.
- 제작하여 건조중 열풍실의 온도분포, 소음도 등을 원적외선 . 열풍 복합열 건조기의 전반적인 성능을 열풍건조기와 비교시험 하였다.
- 열풍온도를 45℃로 설정하고 조사거리와 방사체길이를 각각 119, 1,470mm로 하여 벼의 건조 성능시험을 실시하여 열풍건조기（대비구）와 비교시험한 결과를 표 2에 나타내었다. 시험구에서 건감률, 건조소요에너지가 각각 0.
- 제1보에서는 원적외선 곡물건조기 시뮬레이터를 제작하여 건조특성시험을 실시하여 원적외선의 방사거리, 원적외선방사체의 길이를 결정하는 시험을 하였고, 제2보에서는 동일한 건조조건에서 원적외선 건조와 열풍건조방법으로 건조한 벼를 가공하여 이화학적 성분 및 품질평가를 비교분석하였다.
- 본 보에서는 상용건조기를 설계 . 제작하여 건조중 열풍실의 온도분포, 소음도 등을 원적외선 . 열풍 복합열 건조기의 전반적인 성능을 열풍건조기와 비교시험 하였다.
대상 데이터
- 방사체의 위쪽 주변에는 타공망으로 되었고, 아래쪽 주변에는 방사량을 높이기 위하여 일부 개방하였다. 대비구는 한성공업(주)에서 생산하고 있는 HST-38T 모델로 비교시험 하였다.
- 본 시작기의 성능시험에 사용한 공시재료는 화성시 수라청 RPC 관내에서 생산한 2002년산 추청벼를 사용하였다. 공시재료의 초기함수율은 20~24%(w.
- . 습도, 승강기 출구 등 57점을 자동온습도기 록장치 (D242, Yokogawa)를 사용하여 측정하였다.
성능/효과
- 표면온도의 분포를 나타낸 것이다. 그림에서 보는 바와 같이 방사체 길이가 1,680mm일때 보다 1, 470mm일 때가 높게 나타났고, 안정적인 것으로 나타났다. 이 결과는 방사체 길이가 길어지면 온도변화 폭이 크게되어 건조성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 고품질 건조에 장해요인 될 것으로 사료된다.
- 열풍온도를 50℃로 설정했을 때 방사체의 표면온도분포는 280~ 290℃을 유지하였고, 60℃일 때는 300℃ 부근에서 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 두 조건 모두에서 온도편차는 크게 나타나지 않아 균일건조가 가능한 것으로 판단되며, 곡물의 품질 저하에 이 적은 것으로 사료된다.
- 열풍온도를 50℃로 설정했을 때 방사체의 표면온도분포는 280~290℃을 유지하였고, 60℃일 때는 300℃ 부근에서 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 두 조건 모두에서 온도편차는 크게 나타나지 않았으므로 균일건조가 이루어지는 것을 의미하며, 곡물의 품질저하에 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.
- 시작기의 구입가격이 20% 비싸기 때문에 시간당 고정비가 높았으나, 건조성능이 우수하여 총 건조비용이 69,350원/톤으로 대비구보다 14% 절감되는 것으로 나타났다. 또한 수치적인 분석외에도 원적외선이 인체에 주는 영향 등의 시너지 효과를 고려하면 생산자는 소득증대를 기하고, 소비자는 고품질 쌀을 구입할 수 있다는 만족감을 줄 것으로 생각된다.
- 가. 방사체길이가 1,680mm일 때보다 1,470mm일 때가 방사체 표면온도가 높게 나타났고, 안정 적인 것으로 나타났다. 열풍온도를 50℃로 설정했을 때 방사체의 표면온도분포는 280~290℃을 유지하였고, 60℃일 때는 300℃ 부근에서 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
- 그림 10은 조사거리와 방사체 길이를 각각 125mm, 1,470mm로 설정하고, 건조온도를 5 0℃로 했을 때 방사체 길이방향의 위치에 따라서 온도편차를 측정한 것이다. 버너를 기점으로 해서 근거리에서부터 원거리까지 균등분할하여 5점의 온도를 측정하여 그 변화 곡선을 분석한 결과 위치 3에서 온도가 가장 높았고, 계속해서 위치 4, 5, 2, 1순으로 나타났다. 위치 3에서 온도가 높게 나타난 것은 버너의 화염폭이 위치 3에서 가장 가까웠기 때문인 것으로 사료된다.
- 6℃이내로 차이가 적었다. 본 시험으로 보아 건조시 불균일 건조현상은 나타나지 않을 것으로 사료된다.
- 사. 시작기와 대비구간의 경제성에서 시작기의 구입가격이 20% 비싸기 때문에 시간당 고정비가 높았으나, 건조성능이 우수하여 건조비용이 69,350원/톤으로 대비구보다 14% 절감되는 것으로 나타났다.
- 표 4는 시작기와 대비구간의 경제성 분석 결과를 나타낸 것이다. 시작기의 구입가격이 20% 비싸기 때문에 시간당 고정비가 높았으나, 건조성능이 우수하여 총 건조비용이 69,350원/톤으로 대비구보다 14% 절감되는 것으로 나타났다. 또한 수치적인 분석외에도 원적외선이 인체에 주는 영향 등의 시너지 효과를 고려하면 생산자는 소득증대를 기하고, 소비자는 고품질 쌀을 구입할 수 있다는 만족감을 줄 것으로 생각된다.
- 열풍온도를 45℃로 설정하고 조사거리와 방사체길이를 각각 119, 1,470mm로 하여 벼의 건조 성능시험을 실시하여 열풍건조기（대비구）와 비교시험한 결과를 표 2에 나타내었다. 시험구에서 건감률, 건조소요에너지가 각각 0.58,4,0kcal/kg - wal비로 대비구보다 각각 건감률은 23% 높았고, 건조소요 에너지는 2%가 절감되었다.
- 나. 열풍온도 5OC, 조사거리 125mm, 방사체 길이 1,470mm에서 방사체 길이방향으로 위치에 따라서 온도편차를 측정했을 때 버너를 기점으로 해서 근거리에서부터 원거리까지 균등분할하여 5점의 온도를 측정하여 그 변화곡선을 분석한 결과 위치 3에서 온도가 높았고, 계속해서 위치 4, 5, 2, 1순으로 나타났다. 버너의 근거리에서보다 원거리에서 온도가 높게 나타난 것은 원적외선방사체를 통과하는 열풍이 빠져나가도록 되어 있는 열풍유동관이 버너원 거리에 위치하고 있어 버너에 불꽃이 점화되면서 열풍이 방사체 끝쪽으로 유동되기 때문이다.
- 마. 열풍온도를 45℃로 설정하고 조사거리와 방사체길이를 각각 119, 1,470mm로 하여 벼의 건조 성능시험을 열풍건조기（대비구）와 비교시험 결과 시험구에서 건감률, 건조소요에너지가 각각 0.58%（w.b.）, 470kcal/kg - water로 대비구보다 각각 건감율은 23% 높았고, 건조소요에 너지는 2%의 절감되었다.
- 것이다. 열풍온도를 50℃로 설정했을 때 방사체의 표면온도분포는 280~ 290℃을 유지하였고, 60℃일 때는 300℃ 부근에서 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 두 조건 모두에서 온도편차는 크게 나타나지 않아 균일건조가 가능한 것으로 판단되며, 곡물의 품질 저하에 이 적은 것으로 사료된다.
- 것이다. 열풍온도를 50℃로 설정했을 때 방사체의 표면온도분포는 280~ 290℃을 유지하였고, 60℃일 때는 300℃ 부근에서 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 두 조건 모두에서 온도편차는 크게 나타나지 않아 균일건조가 가능한 것으로 판단되며, 곡물의 품질 저하에 이 적은 것으로 사료된다.
후속연구
- 그림에서 보는 바와 같이 방사체 길이가 1,680mm일때 보다 1, 470mm일 때가 높게 나타났고, 안정적인 것으로 나타났다. 이 결과는 방사체 길이가 길어지면 온도변화 폭이 크게되어 건조성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 고품질 건조에 장해요인 될 것으로 사료된다.
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