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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 양파수확후 예건과 저온저장에 소요되는 노동력을 줄이고 저장시 발생되는 부패손실을 최소화하기 위해 양파의 예건과 저온저장을 한 곳에서 할 수 있는 양파 예건 · 저온저장 겸용장치를 개발하였다.
제안 방법
- 감모율은 양파의 무게를 예건 및 저장 전 · 후의 양파 무게비로 산출하였으며, 감모율 진행과정을 측정하기 위해 일정시간 간격으로 무게를 측정하였다.
- 양파의 예건 · 저온저장 특성구명 시험에서 결정된 예건 작업시 공기 온 · 습도를 각각 38℃, 65%, 저온저장기간 중의 공기 옴 · 습도는 각각 0℃, 70%, 이때의 송풍량은 0.009m3/min · kg이었으며, 이 자료를 기준으로 하여 소요에너지를 산출하였다
- 양파의 예건 및 저온저장에 소요되는 노동력 절감과 저장시 발생하는 부패율을 감소시키기 위하여 양파를 한 곳에서 예건과 저온저장할 수 있는 양파 예건 · 저온저장 겸용 기계장치를 제작하여 예건 및 저온저장 성능시험을 실시하였다. 주요 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 예건 · 저온저장시 예건 · 저온저장고의 온도변화 및 분포를 측정하기 위하여 예건 · 저온저장고를 상, 중, 하로 나누어 각각 9개씩 27지점을 측정하여 데이터로거(Hybrid Recorder DR240)를 이용하여 기록하였으며, 습도변화는 온 · 습도기록기(TR-72S, Hans system)를 이용하여 측정하였다.
- 가. 예건과 저온저장을 한 곳에서 할 수 있는 양파 예건 · 저온저장 겸용 기계장치는 히트펌프를 이용하여 저장고내의 온도와 습도를 조절할 수 있도록 제작하였다.
- 예건의 설정 온 · 습도는 각각 38℃, 65%RH, 저온저장의 설정 온 · 습도는 각각 0℃, 70%RH로 예건과 저온저장을 한 곳에서 실시하였다. 이때 감모율과 부패율을 측정하기 위하여 예건상자 5개에서 샘플을 채취하였다.
- 예건시험은 줄기의 함수율 19%이하에서 종료하였다. 저온저장시의 부패율을 관행의 예건방법(노지예건)과 관능검사하여 비교하였다.
대상 데이터
- 공시재료는 전남 해남에서 노지재배한 '천주종보황' 품종으로 2002년 6월에 수확한 것을 사용하였다. 예건시험은 16톤(1톤×16상자)의 양파를 사용하였고, 저온저장 비교시험은 예건 · 저온저장 겸용 기계장치에서 예건한 양파 4톤과 대비구로 예건하지 않은 양파 2톤을 사용하였다.
- 것을 사용하였다. 예건시험은 16톤(1톤×16상자)의 양파를 사용하였고, 저온저장 비교시험은 예건 · 저온저장 겸용 기계장치에서 예건한 양파 4톤과 대비구로 예건하지 않은 양파 2톤을 사용하였다.
- 0℃, 70%RH로 예건과 저온저장을 한 곳에서 실시하였다. 이때 감모율과 부패율을 측정하기 위하여 예건상자 5개에서 샘플을 채취하였다.
성능/효과
- 마. 관행(자연예건)방법과 시작기로 예건한 양파로 저온저장시험을 실시한 결과, 저장기간 중 감모율은 저장초기부터 일정하게 증가는 경향으로 나타났고, 저장 후 20일부터 차이가 나타나기 시작하였으며, 150일 시점에서는 평균 3.16% 차이가 나타났다.
- 나타내고 있다. 그림에서와 같이 감모율은 저장초기부터 일정하게 증가하였으나, 저장 후 20일부터 관행의 방법과 차이가 나타나기 시작하였으며 150일 시점에서는 평균 3.16%의 차이가 나타났다. 한편, n림 8은 저장 중 발생한 부패율을 나타낸 것이다.
- 다. 설정온도 및 상대습도를 각각 38℃, 65%RH로 예건시험을 실시한 결과, 예건시간은 52시간 소요되었고, 감모율은 0.99~1.79%로 나타났다.
- 라. 설정온도를 0℃, 70%RH로 저온저장한 결과, 저장고의 온도는 -0.5~1.5℃, 저장고의 습도는 70~80%로 나타났다.
- 그림 4는 저온저장시의 예건 · 저온저장고 내부의 온도분포를 나타낸 것이다. 예건 · 저온저장고의 설정온도를 0℃로 하고 예건 · 저온저장고 내부의 온도분포를 측정한 결과, 예건 · 저온저장고 하부의 온도가 낮게 나타났고, 이것은 예건 · 저온저장고에 1단으로 놓여있는 양파의 잠열로 인하여 온도가 낮은 것으로 판단된다. 또한 예건 · 저온저장고 내부의 표준편차는 0.
- 예건 소요에너지는 배출되는 공기와 외부의 공기를 혼합하여 최적의 상대습도의 공기를 조성하도록 하여 최적의 공기혼합비율은 배출공기 75%, 외부공기 25%가 가장 적합한 것으로 판단되었고, 가열소요에너지도 10.79kW로 가장 낮은 것으로 산출되었다.
- 예건시설정온도를 38℃로 설정하고 예건 · 저온저장고 내부의 온도분포를 측정한 결과, 열풍발생장치 쪽의 온도가 약간 높게 나타났으나 온도의 표준편차는 0.51 로 나타나 에건중저장고내의 온도분포는 균일한 것으로 판단된다.
- 나타내었다. 예건에 사용된 양파의 예건전의 줄기함수율45.2%w.b였고, 예건 후 양파 줄기의 함수율은 18.3%이었으며, 양파의 감모량은 평균 1.39%이었으나, 상자별로 0.99-1.79% 차이가 있었다. 상자1은 냉 · 열풍 발생장치와 차압팬 가까운 곳에 위치하여 다른 곳 보다 공기유동이 많아 감모율이 높게 나타났고 상자 3은 냉 · 열풍 발생장치와 차압팬에서 먼 쪽에 위치하여 공기 유동이 적어 감모율이 낮아진 것으로 사료된다.
- 저온저장에 소요되는 에너지는 방열벽에 의한 손실, 환기에 의한 손실, 냉각열량, 호흡열에 의한 열량, 기타열 등을 계산하여, 이들 열량을 합산하여 안전율을 1.2로 하여 산출한 결과 저온저장에 소요되는 에너지는 5.00kW로 산출되었다.
- 한편, n림 8은 저장 중 발생한 부패율을 나타낸 것이다. 저장 중 부패율은 관행방법으로 예건한 양파에서는 42일째부터 발생하기 시작하여 지속적으로 증가하는 경향이 나타났다. 시작기로 예건한 양파는 저장 후 90일까지는 부패된 양파가 없었으나, 이후 조금씩 증가하였다.
- 저장 중 부패율은 관행의 방법으로 예건한 양파에서 42일째부터 발생하기 시작하여 지속적으로 증가하였고, 시작기로 예건한 양파는 저장후 90일까지는 부패된 양파가 없는 것으로 나타났다.
- 시작기로 예건한 양파는 저장 후 90일까지는 부패된 양파가 없었으나, 이후 조금씩 증가하였다. 저장 후 150일 경과된 시점에서 두 방법간의 부패율의 차이가 25%로 나타났다.
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