초록 ▼

○ 연구결과
1. 주요 콩의 색상에 대한 센서출력파형을 각각 비교하였으며, 배경판을 Dark Gray Color로 했을 때, 황태의 경우 양품 -4V∼-12V, 불량품 +3V∼+12V 범위값, 흑태(서리태)의 경우 양품-3V∼-10V, 불량품 +2V∼+8V 범위값, 적두(팥)의 경우 양품 -2V∼-3V, 불량품 +1V∼+3V 범위값으로 뚜렷하게 센서출력파형이 형성되었다.
2. 개발된 콩 색채선별기는 원료 콩을 투입하는 투입부, 원료 콩을 정량으로 컨베이어에 이송하는 곡물이송기, 원료 콩을 감지부로 유도하는 수평 컨베이어,

○ 연구결과
1. 주요 콩의 색상에 대한 센서출력파형을 각각 비교하였으며, 배경판을 Dark Gray Color로 했을 때, 황태의 경우 양품 -4V∼-12V, 불량품 +3V∼+12V 범위값, 흑태(서리태)의 경우 양품-3V∼-10V, 불량품 +2V∼+8V 범위값, 적두(팥)의 경우 양품 -2V∼-3V, 불량품 +1V∼+3V 범위값으로 뚜렷하게 센서출력파형이 형성되었다.
2. 개발된 콩 색채선별기는 원료 콩을 투입하는 투입부, 원료 콩을 정량으로 컨베이어에 이송하는 곡물이송기, 원료 콩을 감지부로 유도하는 수평 컨베이어, 곡물을 인식하는 촬상부, 선별된 콩의 정품을 배출하는 1차 정품배출구, 2차 정품배출구, 불량품을 배출하는 1차 불량품배출구, 2차 불량품배출구, 전자밸브를 작동시키는 공압시스템 및 색채선별기 제어하는 제어기로 구성하였다.
3. 라운드벨트 컨베이어 시스템의 이송 컨베이어의 선속도는 흑태 및 서리태의 경우 300mm/sec, 황태의 경우 315 mm/sec, 약콩은 선속도가 325 mm/sec으로 나타났다.
4. 콩 색채선별기의 촬상부는 4면을 비대칭적으로 광학렌즈 및 형광램프를 배치함으로써 양면방식에서는 감지가 불가능하였던 곡물에 대해서도 완전하게 선별이 가능하도록 개발하였다.
5. 라운드 벨트 컨베이어의 문제점을 보완하기 위하여 평면벨트 표면에 마름모형상 띠벨트가 접착된 등변사다리형 벨트로 제작하여 안정적인 공급율, 내구성 향상, 곡물의 끼임 현상 해소, 교환 편리성 등 만족스런 결과를 얻었다.
6. 시작기의 작업능률은 투입되는 원료의 불량 혼입율, 원료의 종류에 따라 다소 차이가 있을수 있으나, 평균적으로 2,144 kg/h 으로 나타났다.
7. 시작기의 선별율은 다음과 같이 나타났다. 백태의 경우 원료 중 불량혼입율이 증가함에 따라 선별율이 낮아지는 경향이 있는 것으로 나타났으며, 평균선별율은 98.06 %로 나타났다. 흑태의 경우는 백태의 경우보다 다소 선별율이 낮은 97.38 %로 나타났다.
8. 시작기의 고정비는 20,103 천원으로 나타났으며, 경영규모별 톤당 선별비용은 1톤 경영규모시 20,106 천원/톤, 10톤 경영규모시 2,013 천원/톤, 100톤 경영규모시 204 천원/톤 1,000톤 경영규모시 23 천원/톤으로 나타나 경영규모가 증가할수록 선별비용은 절감되는 것으로 나타났다.
9. 손익분기점은 인력선별 대비 경영규모는 시작기의 경우 55톤 전후로, 수입기종의 경우는 130톤 전후로 나타났으며, 55톤 이상의 경영규모이면 관행의 인력선별보다 시작기가 더 유리한 것으로 판단되었다.
10. 경영규모 500톤에서 수입기종 대비 시작기의 절감효과는 28,994 천원, 인력선별 대비 시작기의 절감효과는 180,042 천원이 절감되는 것으로 나타났다.
전체적인 결론으로 본 연구에서 개발된 Round Belt Conveyor 방식의 콩 색채선별기는 우리나라의 콩 선별공장에 적용 가능한 것으로 판단되며, 개발된 콩 색채선별기의 이용시 선별비용의 절감효과는 매우 클 것으로 기대된다.

Abstract ▼

IV. Results and conclusion of the research
The results of the research were summarized as follows ;
1. It compared the sensor output wave against the hue of each soybean.
- The gray reflection panel performed best.
- In case of the yellow soybean, the superior good was seen from a -4V to

IV. Results and conclusion of the research
The results of the research were summarized as follows ;
1. It compared the sensor output wave against the hue of each soybean.
- The gray reflection panel performed best.
- In case of the yellow soybean, the superior good was seen from a -4V to
-12V scope and the inferior good was seen from a +3V to +12V scope.
- In case of the black soybean, the superior good was seen from a -3V to
-10V scope and the inferior good was seen from a +2V to +8V scope.
- In case of the red soybean, the superior good was seen from a -2V to -3V scope and the inferior good was seen from a +1V to +3V scope.
2. The soybean color sorter is composed of a committed system, a grain transfer system, a horizontal conveyor system, a recognition system, a 1st superior good discharging system, a 2nd superior good discharging system, a 1st inferior good discharging system, a 2nd inferior good discharging system, a pressure system and a control device.
3. The speed of the conveyor belt was 300 mm/sec when scanning the black soybean and 300 mm/sec when scanning the yellow soybean.
4. The recognition system of optical lens and the fluorescent lamp of the soybean color sorter are arranged in 4 directions. Consequently, the grain which was once impossible to sort was sorted.
5. The average operating efficiency(sorting ability) was 2,144 kg/h.
6. The average sorting rate was 98.06 % with the yellow soybeans and 97.38 % with the black soybeans.
7. The costs of the prototype color sorter were analyzed by comparing them with the traditional system. According to the results, operating costs of the developed prototype color sorter decreased rapidly with an increase of theprocessing rate. The cost when it processing 1 ton of beans a year is estimated at 20,106,000 won/ton and 204,000 won/ton when it processing 100 tons a year respectively.
8. The prototype color sorter becomes more profitable than processing by hand when processing more than 55 tons.
9. Therefore, the cost of producing 500 tons of soybeans a year is reduced by 180,042,000 won when switching to the prototype color sorter from hand sorting.
In conclusion, the round belt conveyor type soybean color sorter will serve as a very useful machine. Also, the expected cost reduction will be exceptionally large for soybean processing factories

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 14
• 1. 연구의 배경 ... 14
• 2. 연구의 목적 ... 18
• 제 2 절 연구개발 목표와 내용 ... 18
• 1. 연구개발의 목표와 내용 ... 18
• 2. 연차별 목표와 내용 ... 19
• 3. 평가의 착안점 ... 21
• 4. 연구방법 ... 22
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황 ... 23
• 제 1 절 세계적 수준 ... 23
• 제 2 절 국내수준 ... 23
• 제 3 절 국내.외의 연구현황 ... 24
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제 1 절 콩 색채선별기의 설계 요인시험 ... 25
• 1. 콩의 형상특성 조사 ... 25
• 2. 콩의 색상특성 조사 ... 27
• 3. 콩의 형상 및 색상 분석 ... 31
• 제 2 절 콩 색채선별기의 설계 및 제작 ... 40
• 1. 색채선별기 투입부 ... 41
• 2. 곡물 이송기(grain feeder) ... 43
• 3. 라운드벨트 컨베이어 시스템 (round belt conveyor system) ... 46
• 4. 색채선별기 촬상부(optical room) ... 51
• 5. 색채선별기 배출부 ... 56
• 6. 공압 시스템 ... 58
• 7. 색채선별기 제어기 ... 62
• 8. 콩 색채선별기의 완성 ... 68
• 제 3 절 콩 색채선별기의 현장적응시험 ... 73
• 1. 콩 선별 생산작업 요약 ... 74
• 2. 문제점 분석 및 최종보완 ... 75
• 제 4 절 콩 색채선별기의 성능시험 ... 82
• 1. 작업능률 ... 82
• 2. 선별율 ... 83
• 제 5 절 콩 색채선별기의 경제성 분석 ... 87
• 1. 서론 ... 87
• 2. 연구의 방법 ... 87
• 3. 결과 및 고찰 ... 90
• 4. 요약 및 결론 ... 93
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 95
• 제 1 절 목표달성도 ... 95
• 제 2 절 관련분야의 기여도 ... 96
• 1. 기술적 측면 ... 96
• 2. 경제적.산업적 측면 ... 97
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 99
• 제 1 절 연구성과 ... 99
• 제 2 절 활용계획 ... 100
• 제 6 장 종합결론 ... 101
• 제 7 장 참고문헌 ... 104
• 부록 ... 105
• 끝페이지 ... 119