• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권5호
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• pp.650-655
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• 2009

용량 150 kg의 실험용건조기와 heat pump를 이용하여 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조실험을 수행하였다. 건조과정에서 함수율, 동할율의 경시적 변화와 건조 전 후의 발아율 및 식미를 측정하여 저온건조과정에 벼의 품질과 적정 건조온도를 구명하였다. 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조속도는 0.3, 0.6, 0.9 및 1.3%/hr 로 건조온도가 높을수록 건조는 빠르게 진행되었으며, 건조온도 $40^{\circ}C$ 이상은 고온영역, 그 이하는 저온영역으로 구분할 수 있다. 동할율은 건조온도 $20^{\circ}C$에서는 발생하지 않았고 건조온도 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 1.6, 6.8 및 24.2%로 나타나 건조온도가 높을수록 동할 발생이 증가하였다. 따라서, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$는 동할율 기준치에 적합한 안전한 온도영역이며, $50^{\circ}C$는 매우 위험한 온도영역으로 판단된다. 또한, 건조온도 $40^{\circ}C$는 동할율 방지를 위해 템퍼링시간 증대 등 운영방법의 조정이 필요하였다. 건조온도가 높을수록 건조후 발아율은 저하하였으며, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$에서 발아율은 종자용으로 사용가능한 영역이었으며, 건조온도 40 및 $50^{\circ}C$는 최소 영역인 80%에 만족하였다. 식미관능검사에서전반적인(Overall) 품질, 외관(Appearance)의 품질, 맛(Taste)의 품질 및 조직감(Texture)의 품질에서 유의적인 차이가 나타났으며, 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서 식미가 높게 나타났으며, 건조온도가 가장 높은 $50^{\circ}C$에서는 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서, 품질이 우수한 건조조건은 건조온도 $30^{\circ}C$ 이하, 건조속도 0.6%/hr 이하를 유지하는 것이 적정한 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.188-194
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• 2002

버섯의 감압건조시험을 할 수 있는 요인시험장치를 제작하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 댐퍼조절방식 감압건조장치로 건조시험한 결과, 표고버섯은 건조온도 5$0^{\circ}C$에서는 나타나 건조실 압력에 따른 건감률의 변화는 크게 나타나지 않았으나, 건조온도 6$0^{\circ}C$에서 건조실 내부압력이 990hPa일 때 4.57%/hr로 1,013hPa에 비해 높게 나타났으며, 색차면에서는 온도 5$0^{\circ}C$일 때 건조실 내부 압력이 낮아질수록 변화가 적은 것으로 나타났고, 수축률은 압력별로 거의 변화가 없었으나, 건조온도 6$0^{\circ}C$, 압력 990hPa에서 다른 조건에 비해 양호한 것으로 판단되었으나 건조실 내부에 공기분배가 일정하지 않고, 건조실 내부압력 강하성능이 떨어지는 문제점이 발생하여 솔레노이드를 이용한 압력조절방식으로 보완 제작하여 건조시험을 실시하였다. 나. 솔레노이드방식 감압건조장치로 건조시험 한 결과, 표고버섯은 열풍온도 5$0^{\circ}C$, 건조실 내부압력 940-980hPa에서 건감률 2.69%w.b./hr, 갓의 복원률 90.1%로 가장 높았고, 색차 및 수축률이 가장 낮은 것으로 나타났으며, 건조실 내부압력을 900-940hPa로 고정하고 열풍온도를 40, 50, 6$0^{\circ}C$로 표고버섯을 시험한 결과 건감률은 6$0^{\circ}C$일 때 가장 높았으나, 색차, 수축률, 복원률을 고려할 경우 열풍온도 5$0^{\circ}C$가 가장 적합한 것으로 판단된다. 다 솔레노이드방식 감압건조장치로 건조한 표고버섯으로 품위에 대한 유의성 검증결과, 표고버섯의 경우 온도별로는 색택과 복원률, 건조실 내부 압력별로는 수축률, 복원률에서 유의차가 있는 것으로 나타났다. 라. 본 연구에서 구명된 감압건조특성을 기초로 하여 배치식 감압건조기를 설계 제작에 활용하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권6호
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• pp.764-768
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• 1993

자동으로 온도, 습도 및 중량을 감지하고, 히터, 송풍기, 가습기 및 제습기의 작동여부를 제어할 수 있는 자동 건조 시스템을 개발하여, 인삼을 시료로하여 열풍건조시의 건조온도와 건조기 내의 상대습도에 따른 건조특성을 구명하고, 각 건조조건에서의 이화학적 특성을 조사하였다. 인삼의 건조속도는 건조온도가 높고 건조기내의 상대 습도가 낮을수록 빨랐으며, 건조된 인삼의 hardness는 건조온도가 높을수록 높고, 건조실내의 상대습도는 25%에서 높았다. 건조온도가 높을수록 Hunter L value가 감소하고 a와 b value가 증가하는 경향을 보였으며, 갈변도가 높았다. 인삼의 건조과정중에 일어나는 수축은 건조온도가 높고 건조기내의 상대습도가 낮을수록 컸으며, 직경의 수축률이 길이의 수축률에 비해 컸다. 인삼의 조사포닌 함량은 건조온도와 상대습도에 영향을 받지 않았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.369-374
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• 2002

최고급 품질의 홍삼제조를 위한 공정을 개발하고자 건조기를 제작하였다. 건조기는 온도, 습도의 계측이 가능하고 이를 컴퓨터와 연결하여 사용자가 원하는 온도, 습도로의 제어가 가능하도록 설계하열다. 건조기의 작업용량은 1회에 원료수삼 30지가 처리되도록 설계되었다. 이를 위한 건조챔버의 크기는 6년근 1등급 수삼의 크기를 고려하여 700$\times$700$\times$1500mm로 결정하였고 건조과정중의 수삼의 상태변화를 알기 위하여 건조챔버 전면에 유리를 설치하여 육안 관찰 및 영상처리장치에 의한 모니터링이 가능하도록 하였다. 수삼의 균일한 건조를 도모하기 위하여 대나무 채반을 속도조절이 가능한 모터와 체인을 이용하여 챔버 내에 서 0~10rpm의 속도로 회전되도록 설계하였다. 그리고 건조시 챔버 내의 공기상태 계측 및 제어용 프로그램을 개발하였다. 제작된 홍삼제조용 건조기의 성능 평가결과 설정된 온도와 습도를 정밀하게 계측제어 할수 있었으며, 원하는 건조수준을 유지는데 성공했다. 건조기 내부에서의 온도 분포와 풍속분포를 SAS통계 package GLM을 이용하여 유의수준 5%의 범위에서 Student T~test를 한결과, 계측지점간의 유의 차가 없어 온도와 풍속의 분포가 균일한 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.180.2-181
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• 2003

벼는 미립내부의 온도 및 함수율의 차이에 의해 열응력 및 수분차에 의한 응력이 발생하게 되며, 응력이 과대하게 발생되면 낟알이 금이 가는 동할이 발생하게 된다. 동할은 주로 건조과정 또는 건조후에 주로 발생하게 되는데 벼의 품질에 가장 중요한 지표로서 동할이 발생되면 저장성이 저하되며, 도정시 싸라기가 증가하여 도정수율에도 많은 손실을 가져오게 된다. 본 연구는 함수율 20.01, 21.80 및 22.80%(w.b.) 3수준에 대하여 40.4, 50.0 및 60.9$^{\circ}C$ 3수준의 건조온도와 노출시간 5 ~ 120분 동안에 벼의 동할에 미치는 영향을 구명하고, 동할 예측모델을 개발하는데 목적이 있다. 초기 함수율이 낮고 건조온도가 높을수록 노출시간이 경과할수록 동할은 증가하는 것으로 나타났다. 건조온도 40.4$^{\circ}C$에서는 노출 100분전까지는 동할율이 2%이상 발생하지 않는 것으로 나타났으며, 건조온도 50.$0^{\circ}C$와 60.9$^{\circ}C$에서는 함수율 20.0%(w.b.)의 경우 27분 및 11분 노출했을 때 동할율이 2%이상 발생하였다. 동할 실험치를 실험모델에 적합시켜 다중회귀분석 프로그램을 이용하여 실험상수를 결정하였다. 실험모델의 결정계수는 모든 온도에서 0.9이상으로 높게 나타났으며, RMSE는 40.4$^{\circ}C$에서는 0.2230, 50.$0^{\circ}C$에서는 2.4975로 나타났다. 또한, 60.9$^{\circ}C$에서는 77813로 이는 동할 실험치가 0 ~ 100 사이의 값임을 고려할 때 허용 가능한 수준으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.213-219
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• 2003

본 연구에서는 새로운 개념의 건조방법을 연구하여 곡물건조의 변화를 도모하고자 원적외선ㆍ열풍 복합열을 이용한 곡물건조기를 개발하게 되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 방사체길이가 1,680mm일 때 보다 1,470mm일 때가 방사체 표면온도가 높게 나타났고, 안정적인 것으로 나타났다. 열풍온도를 5$0^{\circ}C$로 설정했을 때 방사체의 표면온도분포는 280-29$0^{\circ}C$을 유지하였고, 6$0^{\circ}C$일 때는 30$0^{\circ}C$ 부근에서 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 두 조건 모두에서 온도편차는 크게 나타나지 않았으므로 균일 건조가 이루어지는 것을 의미하며, 곡물의 품질저하에 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 나. 열풍온도 5$0^{\circ}C$, 조사거리 125mm, 방사체 길이 1,470mm에서 방사체 길이방향으로 위치에 따라서 온도편차를 측정했을 때 버너를 기점으로 해서 근거리에서부터 원거리까지 균등 분할하여 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 되어있는 열풍유동관이 버너 원거리에 위치하고 있어 버너에 불꽃이 점화되면서 열풍이 방사체 끝쪽으로 유동되기 때문이다. 다. 건조실 수직면 길이방향의 온도는 열풍공기가 열풍실에서 유입되는 하단부이 온도가 높게 나타났고, 버너쪽과 송풍기쪽의 온도차는 나타나지 않아 온도분포의 좌우 대칭이 잘 되어 균일 건조가 되는 것으로 판단된다 이러한 현상은 건조실의 수평면에 대해서도 같은 현상이 나타났다. 라. 바닥면에서 상부로 올라갈수록 낮은 온도분포를 나타내고 있는 것은 상부에는 외부공기가 유입되면서 온도가 떨어지는 반면 하부에는 외부공기 유입이 적기 때문으로 사료된다. 또한 열풍실의 길이방향 위치별 온도 분포에서도 같은 현상으로 나타났고, 버너쪽과 송풍기쪽의 온도편차는 나타나지 않아 균일 건조를 기대할 수 있다. 마. 열풍온도를 45$^{\circ}C$로 설정하고 조사거리와 방사체 길이를 각각 119, 1,470mm로 하여 벼의 건조성능시험을 열풍건조기(대비구)와 비교시험 결과 시험구에서 건감률, 건조소요에너지가 각각 0.58%(w.b.), 470kcal/kg - water로 대비구보다 각각 건감율은 23% 높았고, 건조소요에너지는 2%의 절감되었다. 바. 건조기에서 발생되는 소음은 버너쪽 근처에서는 대비구 94.12㏈의 87%에 불과하였으나, 거리가 멀어질수록 차이는 크지 않았다. 이것은 버너에서 멀어질수록 외부적인 요인이 소음에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 생각된다. 사. 시작기와 대비구간의 경제성에서 시작기의 구입가격이 20% 비싸기 때문에 시간당 고정비가 높았으나, 건조성능이 우수하여 건조비용이 69,350원/톤으로 대비구보다 14% 절감되는 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제10권4호
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• pp.470-475
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• 2003

건조감귤을 제조하기 위한 기초자료로 활용하고자 건조온도 및 건조시간에 따른 수분함량, 적정산도, 기계적 색도 및 관능적 특성을 중심합성실험계획으로 반응표면분석을 실시하였다. 수분함량, 황색도 및 관능적인 색상의 경우 건조온도에 영향을 많이 받으며, 건조온도가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다. 적정산도의 경우 건조시간에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 관능적인 향 및 맛의 경우 건조온도 및 건조시간에 영향을 받는 것으로 나타났다. 관능적인 맛의 경우 건조온도 67.56$^{\circ}C$ 및 건조시간 8.06 hr으로 건조할 때 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 산업식품공학
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• 제13권4호
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• pp.308-313
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• 2009

국내 벼 건조기간의 기상조건에 적합한 열펌프를 설계, 제작하여 기본 성능을 측정하고, 건조온도 20-50${^{\circ}C}$ 범위에서 벼 건조실험을 통하여 건조특성 및 소요에너지를 분석하였다. 열펌프는 건압축 냉동 사이클에서 냉동효과는 173.8 kJ/kg이었으며, 냉매순환량은 49.6 kg/hr이었다. 따라서, 성능계수는 5.5로 표준냉동사이클에서 냉매 R-22의 성능계수 4.0에 비해 높은 값을 나타내었으며, 목표 건조공기의 온도 30${^{\circ}C}$ 및 상대습도 40%에 도달하는 시간은 6분 및 7분으로 만족할 만한 수준이었다. 건조온도와 곡온과의 온도차이는 건조온도 21.9${^{\circ}C}$에서는 약 1.5${^{\circ}C}$, 건조온도 48.7${^{\circ}C}$에서는 약 8.5${^{\circ}C}$로서, 건조실에서 상승한 곡온은 템퍼링실에서 충분한 냉각이 이루어지는 것으로 판단되었다. 건조온도 21.9, 30.7 38.8 및 48.7${^{\circ}C}$에서 건조속도는 0.29, 0.61, 0.85 및 1.25%/hr로 나타나 상용건조기와 유사한 수준이었다. 건조온도 21.9${^{\circ}C}$에서 소요에너지는 325 kJ/kg, 건조온도 30.7, 38.8 및 48.7${^{\circ}C}$에서는 667, 692 및 776 kJ/kg로 나타나 외기조건에 따라 건조소요에너지의 차이가 발생했지만, 화석연료를 사용하는 상용 화력건조기의 벼 건조소요에너지 4,000-5,000 kJ/kg에 비해 평균 86% 절감되는 것으로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.355-361
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• 2002

본 연구에서는 원적외선.열풍 복합건조특성을 구명하기 위하여 건조용량 150-500kg이고, 승강기, 상.하부스크류, 건조실, 템퍼링실, 송풍기 및 가열장치로 구성된 시뮬레이터를 제작하여 건조특성시험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 열풍온도에 따른 곡온변화를 시험한 결과 열풍온도 45$^{\circ}C$일 때 곡온 32-33$^{\circ}C$를 유지하였으며, 48, 51$^{\circ}C$일 때는 곡온이 35$^{\circ}C$가 넘어서는 현상을 나타났다. 건조중 곡온이 35$^{\circ}C$를 넘어서게 되면 동할미 발생량이 많아지고 품질저하가 급격히 일어난다. 나. 템퍼링실의 온도편차가 2,5$^{\circ}C$ 정도로 고른 온도분포를 나타내었고, 버너 입구쪽과 템퍼링실 중앙지점에서 온도가 약간 높게 나타났으며, 원적외선방사체 표면온도분포는 열풍온도가 45$^{\circ}C$일 때 평균 17$0^{\circ}C$를 유지하였고, 48$^{\circ}C$, 51$^{\circ}C$일 때 각각 22$0^{\circ}C$, 23$0^{\circ}C$에서 유지하는 것으로 나타났다. 다. 원적외선방사체 길이방향으로 온도편차는 버너를 기준으로 해서 버너쪽에서 멀수록 온도가 높았고, 중간, 근거리 순으로 나타났다. 버너의 원거리쪽에서 온도가 높게 나타난 것은 원적외선방사체를 통과하는 열풍이 빠져나가도록 되어있는 열풍 유동관이 버너 원거리에 위치하고 있어 버너에 불꽃이 점화되면서 열풍이 방사체 끝쪽으로 일시 머물렀다가 배출되기 때문으로 판단된다. 라. 건조기의 송풍량을 요인으로 하여 건조속도와 건조에너지를 비교한 결과 송풍량이 30cmm일 때가 25cmm에서보다 약 33%의 건조속도가 증가되어 송풍량이 많을수록 건조속도가 빨라졌으나, 건조에너지는 1,391kcal/kg.water로 나타나 약 4.2%정도가 더 소요 되었다. 곡물순환속도를 요인으로 하여 비교 시험한 결과 곡물순환속도가 33kg/min일때가 26kg/min보다 약 25%의 건조속도가 증가되어 곡물의 순환속도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1358-1365
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• 2016

본 연구에서는 원적외선을 이용하여 1차 열풍건조 한 고추 다진 양념을 건조할 경우 두께, 건조온도와 송풍속도에 따른 건조특성과 건조제품의 색도 변화, 건조 전후 고추 다진 양념의 capsaicinoid 등 품질특성을 분석하여 원적외선 건조 기초 자료를 제시하고자 하였다. 고추 다진 양념의 건조속도는 원적외선 건조온도와 송풍속도가 증가할수록 빨라지고 건조시간이 단축되는 경향을 보였으며, 건조 두께 10 mm 조건이 20 mm 조건보다 빠른 것으로 나타났다. 특히 두께 10 mm, 원적외선 건조온도 $80^{\circ}C$, 송풍속도 0.8 m/s 조건에서 건조시간이 63분으로 건조속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 본 연구에서 검증한 건조모델 중 Page 및 Henderson 모델의 경우 전체적인 건조시간대에서 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나, 고추 다진 양념의 원적외선 건조 시 Page 및 Henderson 모델을 이용할 경우 높은 정밀도에서 함수율비 예측이 가능한 것으로 나타났다. 원적외선 건조 후 고추 다진 양념의 색차(${\Delta}E$) 값은 두께 10 mm 조건보다 20 mm 조건에서 증가하는 경향을 보였고, 건조온도 $70^{\circ}C$ 조건에서 약간 높은 것으로 나타났으나 오차 범위로 큰 차이는 나타나지 않았다. 원적외선 건조 후 고추 다진 양념의 적색도(a) 값은 두께 20 mm, 건조온도 $80^{\circ}C$ 조건에서 갈변하는 현상이 심화하는 것으로 나타났다. Capsaicin 함량은 건조 두께가 두껍고, 건조온도가 낮으며, 송풍속도가 느릴수록 감소하는 경향을 보였다. 또한, 모든 조건에서 건조 전 capsaicin 함량인 22.15 mg/100 g에 비해 건조 후 capsaicin 함량이 2.24~4.70 mg/100 g 감소하는 것으로 나타났으며, 두께 10 mm, 건조온도 $80^{\circ}C$, 송풍속도 0.8 m/s 조건에서 감소폭이 작은 것으로 나타났다. Dihydrocapsaicin 함량의 경우에도 원적외선 건조 후 1.05~3.82 mg/100 g 감소하는 것으로 나타났고, 두께 10 mm, 건조온도 $80^{\circ}C$, 송풍속도 0.8 m/s 조건에서 감소폭이 작은 것으로 나타났다. 원적외선 건조 중 에너지 소비량은 송풍속도가 느리고 건조온도가 높을수록 감소하였으며, 건조 두께 10 mm 조건이 20 mm 조건보다 적은 경향을 나타내었다. 또한, 두께 10 mm, 건조온도 $80^{\circ}C$, 송풍속도 0.6 m/s 조건에서 에너지 소비량은 5.08 kWh/kg-water로 가장 적은 값을 보였다. 따라서 고추 다진 양념의 건조시간, 건조 중 변색, capsaicinoid 함량 및 에너지 소비량 등을 고려하면 건조 고추 다진 양념의 고품질화를 위해서는 원적외선 건조온도 $80^{\circ}C$, 송풍속도 0.6 m/s, 두께 10 mm 조건이 적절한 건조조건으로 판단된다.