초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
건조․저장 시설은 국내의 농업인구의 감소와 기피현상, 그리고 전문교육의 미비로 현장에서 전문적인 지식을 가진 전문가의 운영하는 힘든 현실이며, 현장에서 다방면의 전문가의 도움도 불가능하므로 전문가를 대신하여 문제를 해결하는 전문가 시스템의 도입은 절실한 필요하다. 따라서, 본 연구의 목적은 벼 건조․저장시설의 적정 규모결정, 공정관리, 고장 진단․처방을 위한 전문가 시스템의 개발과 건조․저장곡물을 자동관리하는 장치를 개발하는 데 있다.
Ⅲ. 연구개발 내용 및 범위
1. 건조․저장 시설

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
건조․저장 시설은 국내의 농업인구의 감소와 기피현상, 그리고 전문교육의 미비로 현장에서 전문적인 지식을 가진 전문가의 운영하는 힘든 현실이며, 현장에서 다방면의 전문가의 도움도 불가능하므로 전문가를 대신하여 문제를 해결하는 전문가 시스템의 도입은 절실한 필요하다. 따라서, 본 연구의 목적은 벼 건조․저장시설의 적정 규모결정, 공정관리, 고장 진단․처방을 위한 전문가 시스템의 개발과 건조․저장곡물을 자동관리하는 장치를 개발하는 데 있다.
Ⅲ. 연구개발 내용 및 범위
1. 건조․저장 시설 적정 규모 결정 전문가 시스템 개발
2. 건조․저장시설의 적정 공정관리 및 단위기계의 고장 진단․처방을 제시하는 전문가 시스템 개발
3. 건조․저장 시설 자동관리장치 개발
Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 전국 미곡종합처리장 중 북부지역 5개소, 중부 및 남부지역 10개소, 전국 25개소를 선정하여 설치년도, 건조･저장시설의 모델 및 규모, 건조･저장 시설 현황, 건조･저장 운영 방법, 부지 및 건물 규모, 건조 실적, 판매 실적 및 고장내용 등을 조사하였다.
2. 개발한 전문가 시스템은 사용자의 편의성을 고려하여 메뉴(Menus), 서식(Forms), 그래픽(Graphics) 및 아이콘(Icons) 등의 복합된 형태의 사용자 인터페이스로 개발하였고, 운영체제는 원도우 환경으로 개발하였다.
3. 적정 규모 결정 전문가 시스템은 사용자가 건조 및 저장 시설의 용량, 조선기 및 호퍼 스케일의 용량 및 표준 모델의 정보를 제공하면, 최종적으로 적정 규모의 모델과 규모의 비용이 산출되어 사용자에게 제시되도록하였다. 적정 규모의 모델은 최소 1개 규모이상을 결과를 사용자에게 제시하도록 하였으며, 각각의 규모에 대하여 특징, 비용, 산출내역 및 장단점 등을 제시하였다.
4. 건조･저장시설 고장 진단 처방 전문가 시스템은 사용자가 투입시설, 조선기, 호퍼 스케일, 이송기기, 순환식 건조기, 연속식 건조기, 원형빈 및 사각빈에 대하여 고장 내용의 정보를 제공받고, 고장의 원인에 대한 각 단계를 거쳐 진단 처방하도록 개발하였다.
5. 경기 및 충청남북도, 전라남북도에 각각 1개지역, 경상남북도에 각각 2개 지역, 강원도에 4개지역 총 13개 지역을 선정하여 12 ～18년의 기상자료를 분석하고, 시뮬레이션 프로그램에 의해 최소풍량비를 결정하였다.
6. 상온통풍건조 시뮬레이션 모델을 개발하여 모델을 검증 실험을 수행한 결과 교반층과 비교반층의 상대오차가 5%미만으로 적합성이 인정되었다.
7. 횡류 건조과정을 해석하여 순환식 건조기 시뮬레이션 모델을 유한차분법에 의한 수치해석 기법을 이용하여 개발하였으며, 모델의 검증 실험을 2회에 걸쳐 실시한 결과 함수율 변화는 예측함수율이 같다는 가설이 5% 유의수준에서 인정되었다.
8. 유한차분법을 이용하여 원형철제빈에 저장 중인 벼의 곡온을 예측할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하였으며, 모델의 검증 실험을 수행한 결과 곡온의 예측치와 실측치간에 RMSE는 중앙에서 1.78℃, 벽체에서는 2.43℃로 나타나 적합성이 인정되었다.
9. 우리나라 기상조건하에서 1기 200 ～ 300톤 규모의 원형철제빈에 설치할 적정 송풍기와 상온통풍건조를 성공적으로 수행하기 위한 벼의 안전퇴적고를 제시하는 전문가 시스템을 개발하였다.
10. 건조･저장시설에서 벼의 상온통풍건조 및 저장 중에 외기조건과 곡온을 이용하여 송풍기, 히터 및 교반기 등 단위기계를 자동화하는 건조･저장 시설 자동관리 장치를 개발하였다.
11. 적정 공정관리 전문가 시스템은 건조･저장시설에서 발생하는 저장 벼의 곡온 관리, 상온통풍건조 중 벼의 함수율 관리, 만량퇴적 건조관리 및 누적혼합건조 관리가 포함된 시스템을 개발하였다.
12. 건조･저장시설 공정관리 전문가 시스템과 자동관리 장치를 자동관리 시스템으로 통합하여 개발하였다.

Abstract ▼

Ⅲ. Results and Suggestion
1. Among the nationwide Rice Processing Complex(RPC), a total of 25
places with 5 places in the northern area and 10 places in the mid and southern area were selected, and the following were investigated - date of establishment; model and scale of the drying and stora

Ⅲ. Results and Suggestion
1. Among the nationwide Rice Processing Complex(RPC), a total of 25
places with 5 places in the northern area and 10 places in the mid and southern area were selected, and the following were investigated - date of establishment; model and scale of the drying and storage facilities present condition of the drying and storage facilities the management method of drying and storage scale of plot and building; drying record; sales record; and trouble shooting.
2. The expert system was developed as composite user interface of menus, forms, graphics and icons, with consideration on the convenience of users, and the operation system was developed with windows environment.
3. When the user provides information of standard model, capacity of hope scale and paddy cleaner, capacity of dying and storage facilities, the optimum-scale determining expert system, presents the model of optimum-scale and the calculated cost of the scale. It was developed to present a result of at least more that 1 scale to the user, and also the present to advantages and disadvantages, and the characteristics of each scale.
4. The drying and storage facilities of diagnosis and trouble shooting expert system presents information of troubles throwing facilities, paddy cleaner, hope scale, circulating dryer, continuous flow dryer, circular bin and quadrilateral bin. In addition, it was developed to diagnosis and trouble shooting through step of a factor of trouble.
5. A total of 13 districts - 1 district in each Gyeonggi province, South and North Chungcheong province, South and North Jeolla province, 2 districts each in South and North Gyeongsang province, 4 districts in Gangwon province- were selected and the weather information of 12 to 18 years was analyzed, and the minimum airflow requirement was determined based on the simulation program.
6. A natural air drying simulation model was developed, and as a result of conducting a verification experiment, there was below 5% of relative errors of stirring layer and non-stirring layer. Therefore it was approved to be suitable.
7. The cross flow drying process was analyzed, and the circulating drying simulation model was developed to utilize the numerical method based on the Finite Difference Method(FDM). As a result of conducting a verification experiment twice, there was 5% significant level of the hypothesis that the change in moisture content has the same estimated moisture content. Therefore it was approved to be suitable.
8. By using the FDM, simulation model that can estimate the rough rice temperature stored in the circular bin was developed, and as a result of conducting a verification experiment with the root mean square error(RMSE) on the estimated temperature and the actual temperature was 1.78℃ in the middle and 2.43℃ in the sides of the wall.
Therefore it was approved to be suitable.
9. Based on the Korean weather condition, an expert system that presents the safe filling depth of rough rice to successfully carry out natural air drying and optimum ventilation was developed to install in the circular bin of a scale of 200 to 300 tons.
10. A system was developed by linking the drying and storage facilities automatic management system and the optimum process management expert system that automates unit machines such as fan, heater and stirring device using the natural air condition and rough rice temperature, among the natural air drying of rough rice in the drying and storage facilities.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 16
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 22
• 제 2 절 연구개발의 목적 ... 28
• 제 2 장 국미곡종합처리장 건조․저장시설 현황 ... 30
• 제 1 절 조사대상 선정 ... 30
• 제 2 절 미곡종합처리장 현황 ... 32
• 1. 미곡종합처리장 기본현황 ... 32
• 2. 조사 대상 미곡종합처리장 현황 ... 39
• 제 3 절 결론 및 요약 ... 52
• 제 3 장 전문가 시스템 ... 56
• 제 1 절 서 설 ... 56
• 제 2 절 전문가 시스템의 구성 ... 60
• 제 3 절 전문가 시스템의 개발 ... 62
• 1. 시스템의 구성 ... 62
• 2. 개발도구의 선정 ... 65
• 3. 지식베이스의 설계 ... 66
• 제 4 장 건조․저장시설 적정 규모 결정 전문가 시스템 개발 ... 68
• 제 1 절 서 설 ... 68
• 제 2 절 적정 규모 결정 자료 조사 ... 69
• 제 3 절 건조․저장시설 규모 및 손익현황 ... 71
• 제 4 절 건조․저장 시설 규모 결정 ... 75
• 1. 규모의 기본 방향 ... 75
• 2. 건조․저장 시설의 표준 모델 개발 ... 84
• 3. 건조․저장시설 설치 및 기계 비용 검토 ... 91
• 제 5 절 적정 규모 결정 전문가 시스템 개발 ... 103
• 1. 시스템의 기본 방향 ... 103
• 2. 시스템의 구현 ... 105
• 제 5 장 건조․저장시설 고장 진단 처방 전문가 시스템 개발 ... 114
• 제 1 절 건조․저장시설의 주요 고장 원인 ... 114
• 1. 저장 시설 ... 114
• 2. 건조시설 ... 120
• 3. 호퍼 스케일 ... 122
• 4. 조선기 ... 125
• 제 2 절 건조․저장시설 고장 진단 처방 전문가 시스템개발 ... 129
• 1. 시스템의 기본 방향 ... 129
• 2. 시스템의 구현 ... 131
• 제 6 장 건조․저장시설 적정 공정관리 전문가 시스템및 자동관리 시스템 개발 ... 140
• 제 1 절 서설 ... 140
• 제 2 절 기상자료 분석 ... 143
• 1. 연구 방법 ... 144
• 2. 결과 및 고찰 ... 144
• 제 3 절 상온통풍건조 시뮬레이션 모델 ... 152
• 1. 상온통풍건조 시뮬레이션 모델링 ... 152
• 2. 시뮬레이션 프로그램 ... 156
• 3. 시뮬레이션 모델 검증 ... 157
• 제 4 절 횡류형 건조 시뮬레이션 모델 개발 ... 163
• 1. 횡류형 순환식 건조기의 시뮬레이션 모델링 ... 163
• 2. 시뮬레이션 프로그램 ... 173
• 3. 시뮬레이션 모델 검증 ... 174
• 제 5 절 병류형 열풍 건조 시뮬레이션 모델 개발 ... 178
• 1. 수학 모델 ... 178
• 2. 시뮬레이션 프로그램 ... 179
• 3. 시뮬레이션 모델 검증 ... 179
• 제 6 절 저장 벼의 곡온 예측 시뮬레이션 모델 개발 ... 182
• 1. 수학모델 ... 183
• 2. 수치해석 ... 184
• 3. 시뮬레이션 모델 ... 192
• 4. 시뮬레이션 프로그램 검증 ... 199
• 제 7 절 건조․저장시설 적정 공정관리 ... 205
• 1. 열풍 건조기 ... 205
• 2. 조합건조 방법 ... 220
• 3. 상온통풍건조 방법 ... 222
• 4. 저장 ... 228
• 5. 통풍 ... 229
• 제 8 절 적정 송풍기 및 안전퇴적고 결정 전문가 시스템 개발 ... 231
• 1. 적정 송풍기 선정 ... 231
• 2. 안전퇴적고 결정 ... 234
• 3. 전문가 시스템의 구현 ... 235
• 제 9 절 건조․저장시설 공정관리 전문가 시스템 및 자동관리 시스템 개발 ... 246
• 1. 시스템의 구성 ... 246
• 2. 건조․저장시설 자동관리 장치 ... 250
• 3. 건조저장시설 자동관리 프로그램 개발 ... 274
• 제 10 절 결론 및 요약 ... 285
• 참고문헌 ... 288
• 부록 ... 292
• 끝페이지 ... 321