초록 ▼

○ 연구결과
저온 건조온도 15℃, 25℃ 및 35℃ 3수준, 상대습도 30% 및 50% 2수준에 대하여 벼의 박층건조속도를 측정하여, Page 모델에 근거한 저온 박층건조모델을 개발하였다.
저온공기 발생장치를 부착한 용량 150kg의 순환식 횡류형 실험용 건조기를 설계ㆍ제작하여 건조온도 별 건조실험을 수행하여, 건조온도가 동할율, 발아율 및 식미에 미치는 영향을 구명하였다. 식미 관능검사의 결과를 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 21.9℃와 30.7℃에서 식미가 높았으며, 건조온도가 가장 높은 48.7℃에서는 식미가 상

○ 연구결과
저온 건조온도 15℃, 25℃ 및 35℃ 3수준, 상대습도 30% 및 50% 2수준에 대하여 벼의 박층건조속도를 측정하여, Page 모델에 근거한 저온 박층건조모델을 개발하였다.
저온공기 발생장치를 부착한 용량 150kg의 순환식 횡류형 실험용 건조기를 설계ㆍ제작하여 건조온도 별 건조실험을 수행하여, 건조온도가 동할율, 발아율 및 식미에 미치는 영향을 구명하였다. 식미 관능검사의 결과를 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 21.9℃와 30.7℃에서 식미가 높았으며, 건조온도가 가장 높은 48.7℃에서는 식미가 상대적으로 낮았다.
횡류형 후층건조를 예측할 수 있는 저온 곡물건조기 시뮬레이션 모델을 개발하였고, 벼의 건조실험을 통하여 적합성을 검증하였으며, 개발한 모델은 함수율ㆍ동할율ㆍ곡온ㆍ공기의 상태ㆍ건조소요에너지를 잘 예측하였다.
시뮬레이션 방법으로 건조온도, 송풍량 및 곡물순환속도가 동할율, 건조속도 및 건조소요에너지에 미치는 영향을 구명하였다.
최적화 기법을 이용하여 벼 저온 곡물건조기의 건조소요에너지를 최소화하는 최적건조온도, 송풍량 및 곡물순환속도를 결정하였다.
용량 150kg의 저온곡물건조기 시작기와 용량 3,800kg의 저온곡물건조 본기를 설계, 제작하였으며, 기본성능, 제어능력, 건조실험을 통해 성능을 평가하였다. 또한, 저온곡물건조와 열풍건조의 소요에너지, 건조 처리능력, 비용분석을 수행하였다.

Abstract ▼

1) To develope thin layer rice drying models at low drying temperatures in the range of 15 ℃ to 35 ℃.
2) To investigate the drying characteristics and qualities of rough rice in low temperature drying.
3) To develope simulation model for low temperature cross-flow rice dryer with heat pump, an

1) To develope thin layer rice drying models at low drying temperatures in the range of 15 ℃ to 35 ℃.
2) To investigate the drying characteristics and qualities of rough rice in low temperature drying.
3) To develope simulation model for low temperature cross-flow rice dryer with heat pump, and to validate the model , and to analyse the effects of design and operational parameters on the dryer performance.
4) To develope an optimization model of the low temperature dryer, and to determine the optimal design criteria and operational conditions to minimize drying energy consumptions.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 13
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제 1 절 서 론 ... 18
• 제 2 절 연구목적 ... 20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 21
• 제 1 절 박층건조방정식 ... 21
• 제 2 절 건조와 품질특성 ... 29
• 제 3 절 저온 곡물건조 ... 32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 34
• 제 1 절 벼의 저온박층건조모델 ... 34
• 1. 서언 ... 34
• 2. 재료 및 방법 ... 35
• 가. 공시재료 ... 35
• 나. 실험방법 ... 35
• 다. 분석방법 ... 38
• 3. 결과 및 고찰 ... 39
• 가. 건조속도 ... 39
• 나. 저온 박층건조모델 ... 46
• 4. 결론 및 요약 ... 55
• 제 2 절 벼의 저온건조특성 ... 57
• 1. 서언 ... 57
• 2. 재료 및 방법 ... 58
• 가. 공시재료 ... 58
• 나. 실험장치 ... 58
• 다. 실험방법 ... 66
• 3. 결과 및 고찰 ... 73
• 가. 건조특성 ... 73
• 나. 품질특성 ... 80
• 다. 식미특성 ... 83
• 라. 저장특성 ... 87
• 4. 결론 및 요약 ... 105
• 제 3 절 저온곡물건조기 시뮬레이션 프로그램 ... 107
• 1. 서언 ... 107
• 2. 시뮬레이션 프로그래밍 ... 109
• 가. 수학모델 ... 109
• 나. 수치해석 ... 110
• 다. 보조방정식 ... 113
• 라. 응축과정의 해석 ... 114
• 마. 소요에너지 ... 116
• 바. 시뮬레이션 프로그램 ... 117
• 3. 시뮬레이션 모델 검증 ... 120
• 가. 공시재료 ... 120
• 나. 실험방법 ... 120
• 다. 결과 및 고찰 ... 122
• 4. 결론 및 요약 ... 127
• 제 4 절 저온 곡물건조기의 설계인자 구명 ... 129
• 1. 설계인자 및 조건 ... 129
• 2. 건조온도 ... 131
• 3. 송풍량 ... 133
• 4. 곡물 유하속도 ... 135
• 5. 결론 및 요약 ... 137
• 제 5 절 저온곡물건조기 최적화 ... 138
• 1. 서언 ... 138
• 2. 목적함수 및 제한조건 ... 139
• 가. 목적함수 ... 139
• 나. 제어변수 ... 139
• 다. 상태변수 ... 140
• 라. 제한조건 ... 140
• 3. 최적화의 조건 ... 141
• 4. 최적화 프로그램 ... 142
• 5. 결과 및 고찰 ... 146
• 6. 결과 및 요약 ... 148
• 제 6 절 저온곡물건조기 시작기 개발 및 성능평가 ... 150
• 1. 시작기 개발 ... 150
• 가. 기본설계 ... 150
• 나. Heat pump 제작 ... 155
• 다. 실험용 순환식건조기 ... 161
• 2. 시작기 성능평가 ... 162
• 가. 건조기 기본성능 ... 162
• 나. 성능평가 ... 165
• 3. 시작기 건조실험 ... 168
• 가. 외기조건 ... 168
• 나. 건조온도 및 곡온변화 ... 169
• 다. 건조소요시간, 건감률 및 소요에너지 ... 176
• 라. 건조 벼의 품질변화 ... 178
• 제 7 절 저온곡물건조기 본기 개발 및 성능평가 ... 180
• 1. 기본설계 ... 180
• 2. 본기 제작 ... 182
• 3. 본기 성능평가 ... 187
• 가. 기본성능 ... 187
• 나. 출구 공기조건 제어능력 ... 187
• 4. 본기 건조실험 ... 189
• 가. 공시재료 ... 189
• 나. 실험방법 ... 189
• 다. 건조특성 ... 192
• 5. 비용분석 ... 198
• 가. 분석방법 ... 198
• 나. 분석결과 ... 201
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 204
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 206
• 제 6 장 연구개발과정에서의 수집한 해외과학기술정보 ... 207
• 제 7 장 참고문헌 ... 210
• 끝페이지 ... 217