• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.32-32
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• 2017

2012년부터 도입된 "신재생에너지 의무할당제(RPS)"로 인하여 500MW이상의 설비 용량을 갖춘 발전소의 경우 총발전량에서 일정 비율을 신재생에너지로 공급하여야 한다. 이러한 신재생에너지 중 농업부산물은 목질계 바이오매스의 한 종류로 '탄소중립(Carbon Neutral)' 연료이며 기존 화석연료와 혼소로 활용 할 수 있는 장점을 지니고 있다. 그러나 낮은 발열량, 운송 및 저장비용, 일정하지 않은 연소특성의 문제로 인하여 대부분 노지에 방치되거나 버려지고 있다. 이러한 버려지는 농업부산물을 효율적으로 활용하기 위한 방법 중 하나로 반탄화(Torrefacation) 처리가 대두되고 있다. 반탄화 처리 시, 발열량이 증대되며, 저장과 이송에서의 이점을 갖게 된다. 그러나, 반탄화는 공정 과정중 질량손실에 따른 에너지 총량의 감소한다는 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 효율적인 반탄화공정을 위한 질량감소모델을 제시 하고자한다. 승온 속도(heating rate)를 $7.5^{\circ}C/min$, $15^{\circ}C/min$, $22.5^{\circ}C/min$의 조건에서의 열중량분석 결과를 토대로 속도모델식(Arrhenius method, Ingraham & Marrier method 등)을 적용하여, 반응속도상수를 도출하였다. 이 반응속도상수를 이용하여 질량감소 모델을 정립하였고, 이를 실험결과와 비교, 검증하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.143-143
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• 2017

산업이 고도화됨에 따라 자동화 기계 및 로봇에 의해 대량 생산 되는 품목과 달리, 작업 절차의 비정형성, 비연속성 등으로 인해 여전히 농업에 많은 인력이 투입되고 있다. 국제노동기구에 따르면, 세계 인력의 절반이 농업 인력에 해당하고 작업 중 부상이나 사망 등으로 인해 가장 위험한 직업군 중 하나에 해당하는 것으로 나타났다. 시설 재배 농업의 경우, 노동집약적인 온실 내 작업 특성상 잘못된 자세로 작업하거나 지나친 작업량 등으로 인해 작업자에게 근골격계 질환이 발생할 수 있다. 근골격계 질환으로 인해 작업효율이 감소하거나 생산비용의 증가로 이어질 수 있으며, 농가 수익에 손실이 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 현행 시설 재배 농업에서 사용되는 레일 전동 작업차를 이용하여 작업자가 토마토를 수확할 때의 신체에 대한 농작업의 부하를 평가하고자 하였다. 작업차를 이용한 주요 작업 절차는 작물로부터 과실 수확, 과실 상자에 과실 투입, 빈 과실 상자와 가득 찬 과실 상자의 교대, 작업차 위의 과실 상자를 운반용 파레트에 하역하는 순서로 이루어지는 것을 확인하였다. 비디오장비로 촬영된 일련의 농작업 과정을 OWAS, RULA, REBA와 같은 체크리스트형 인간공학적 작업 부하 평가 도구를 이용하여 평가한 결과, 기존 레일 전동 작업차를 이용한 농작업의 근골격계 질환 유발 가능성을 확인하였다. 동작별 위험성을 토대로 근골격계 질환 유발 가능성이 높아 개선이 필요한 농작업 동작을 선정하였다. 선정된 동작은 실험실 내 환경에서 피실험자를 통한 모의 동작의 생체 신호 계측을 통해 신체 부하 정도를 정량적으로 측정할 수 있으며, 보조가 필요한 신체 부위를 특정하거나 안전성 확보가 필요한 동작에 대한 증거가 될 수 있다. 본 연구를 통해 향후 토마토 온실 내 신선도 유지를 위한 레일 전동 작업차의 개발에 작업자의 안전과 효율성 향상을 위한 인간공학적 설계를 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.272-272
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• 2015

본 연구는 초생대 필지단위 모의프로그램인 VFSMOD-W(Vegetative Filter Strip MODel-W) 모형을 이용하여 새만금 유역의 밭경지 특성을 반영한 다양한 시나리오에 기반하여 초생대기법을 적용 하였을 경우의 유사저감효과에 대해 모의해 보았다. '새만금유역 농업비점오염 저감기법 개발'과제의 일환으로 초생대 현장실험을 위해 조성된 익산 밭경지 시험포의 실측치를 이용하여 모형의 보정이 이루어졌으며, 결과는 유출량의 경우 NSE=0.833와 $R^2=0.99$를, 유사량의 경우 NSE=0.794와 $R^2=0.99$로 각각 매우 높게 나타났다. 모의를 위한 시나리오는 새만금유역의 밭경지 특성을 고려하여 1ha, 5ha, 10ha의 밭규모에, 밭경사는 7%와 15%으로, 토성은 양토인 정방형 형태의 밭경지를 대상으로 하였다. 초생대 초종은 Grass mixture로 적용하였고, 규모는 밭경지 면적의 10%로 고정하여, 50mm, 100mm, 150mm, 200mm의 일강우량에 대해 초생대 유출 및 유사에 대한 모의를 실시하였다. 그 결과 새만금유역에 초생대 적용 시 유출저감효과는 밭경사 7%와 15%일 때 1.5~13.5%와 1.4~12.1%의 범위로 각각 나타났으며, 경사에 따른 차이는 미비하였으나 강우량과 밭경지 규모에 따른 유출저감효과의 차이가 크게 나타났다. 유사의 경우에는 밭경사 7%와 15%일 때 20.4~97.0%와 15.7~86.0%의 저감효과를 각각 보였으며, 유출에 비해 초생대 적용에 따른 유사저감효과가 월등히 높게 나타났다. 강우량의 차이에 따른 유사저감효과는 50mm일 때 58.4~97.0%, 200mm일 때 15.7~32.9%를 나타내어 강우인자의 영향이 밭규모와 경사 등의 밭경지 특성에 비해 유사 발생량 및 저감효과에 가장 크게 미침을 알 수 있었다. 본 모의 결과를 통해 새만금유역의 초생대기법 적용은 새만금호의 수질오염저감 및 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대되며, 현장 실용화를 위해서는 다양한 현장인자들에 적합한 세부적인 설계기술 개발이 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권1호
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• pp.16-25
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• 2003

농촌지역의 도시화와 산업화에 따라 농촌 수질환경의 오염이 심화되고 있다. 경북 안동의 중산간지대에 위치한 만운저수지는 유역면적 $23.8\;km^2$, 수표면적 $0.4\;km^2$, 저수량 $2.0{\times}10^6\;m^3$의 부영양화 된 중규모 농업용저수지로서 1999년 수질환경특성조사를 실시하여 오염된 유사 농업용 저수지의 수질특성이해에 중요한 자료로 활용하고자 하였다. 만운저수지의 수질에 영향을 미치는 유역면적값(DA)/호수면적값(SA)의 비가 56.1로 국내 다른 농업용 저수지보다 높게 나타나 유역의 오염물질 부하가 높은 편이며, 평균 수심과 관련된 유효저수량(ST, $m^3$)/수표면적(SA, $m^2$)비는 4.79로서 안동호, 팔당호보다 낮고 삽교담수호 등과 비슷한 값을 보여주어 부영양화의 잠재성이 높은 것으로 나타났다. 만운저수지의 수질조사결과 COD는 11.1 mg/L, 총질소 1.426 mg/L로 환경기준 중 생활환경 IV등급인 농업용수 수질기준을 초과하였으며, 총인은 0.093 mg/L로 IV등급의 수질을 나타내고 있었다. 유입하천은 총질소($1.426{\sim}3.809\;mg/L$)가 비교적 높게 나타나고 있어 총질소에 기준한 수질개선 방안이 요구되었다. 식물성플랑크톤 조사결과 Oscillatoria와 근연종인 Lyngbya가 우점하였으며, 동물성플랑크톤은 대부분의 지역에서 적조현상을 일으키는 와편모충인 Gymnodinium spp., Peridinium spp., 암색편모충인 Cryptomonas spp.이 우점하였다. 부영양화도지수(TSI)를 이용한 1999년도의 시기별 영양상태 변화는 9월에 과부영양상태를 보였으며, 연도별 $TSI_M$지수는 '96년, '97년에 부영양, '98년의 과영양으로 영양상태가 증가하였으나, 강우가 다소 많았던 '99년에는 강우의 영향으로 다소 개선되어 나타났다. 결론적으로, 저수지의 물리구조적 유역특성 및 수리학적 특성상 만운저수지는 부영양화에 취약한 특성을 가지고 있으며, 강우량에 영향을 받고는 있으나 전반적으로 부영양화도가 증가하는 추세를 보인다. 따라서, 이와 같은 추세변화를 정확히 인식하고, 그에 적절한 대책을 마련하기 위해 농업용수 수질측정망 운영이 상당히 중요하게 인식되어지며, 수질환경 특성을 감안한 합리적 운영이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.523-530
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• 1999

연속살균장치는 $130^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$의 초고온에서 연속적으로 식품을 열처리 하는 공정으로 재래 배치식 공정에 비하여 순간적인 짧은 시간이 소요되는 경제적인 공정이나, 액상과 고상으로 구성된 저산도 식품은 고상입자의 대류열전달 계수와 장치내 체류시간이 정확히 구명되지 않아서 연속살균기술이 성공적으로 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서 연속살균장치에서의 액상식품과 고상식품사이의 대류열전달 계수를 예측하기 위하여 연속살균장치의 Hold tube에서 정육면체 모델 식품내부의 온도를 측정할 수 있는 장치를 개발하였다. 연속살균장치의 홀드튜브에서 정육면체 모델 식품의 온도변화를 예측할 수 있는 유한차분법을 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 소고기를 대상으로 이 시뮬레이션 모델의 입력변수인 비열, 열전도도를 실험적으로 측정하여 사용하였다. 0.0에서 15.0 centipoise의 점도를 가지는 모델 액상식품의 15.6에서 45.2liter/min 의 유속에 대하여 액상과 소고기 정육면체의 대류열전달계수는 792에서 2107W/$m^2$K으로 예측되었다.

• 식품기술
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• 제26권1호
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• pp.50-55
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• 2013

전 세계적으로 반복적인 경기침체가 지속됨에 따라 소비자들의 소비 형태도 양극화되고, 식품 소비 패턴도 빠르게 변화하고 있어 영세 중소기업의 시장 진출이 점점 어려워지고 있다. 또한 지방자치단체마다 경쟁적으로 지역의 농산물가공 산업을 지원하면서 지역별로 생산되는 제품의 차별성을 확보하기 어려워지고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 횡성군은 농산물종합가공센터의 원활한 운영과 농산물가공 산업의 발전을 촉진하고자 사업을 추진하였다. 이는 원료조달 제조 가공 유통채널과의 연계를 촉진시켜 지역농업인, 공업인, 상업인의 협력체계를 구축하고자 지역 특성에 맞도록 농업인, 공업인, 상업인의 유기적 연대를 구성하고 서로의 장점을 살려 잘 팔리는 상품 및 서비스를 개발, 서로 상생할 수 있도록 지원하는 프로그램을 실제로 운영한 사례로 타 지역 식품산업 발전에 도움이 되었으면 한다.

• 자연과 농업
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• 통권253호
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• pp.42-43
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• 2009

지금 세계는 인구증가로 인한 시량부족이라는 커다란 위기단계에 직면해있다. 현재 70억, 2050년까지 90억 이상의 사람들에게 충분한 식량공급과 식품품질을 확보하는 것은 국제사회가 처한 매우 중대한 도전이다. 급격히 증가하는 식량 수요를 만족시키기 위한 대부분의 해결책들은 필수적으로 농산물의 생산량 증가에 기반하고 있지만, 이제는 지구 환경을 보호하는 지속농업을 유지하면서 세계 식량생산량의 25%에 해당되는 수확 후 손실을 최소화하는 방향으로 접근하는 것에 초점을 맞추어야 할 것이다. 저온저장은 수확 후 손실을 줄이는데 핵심적인 역할을 해오고 있다. 현재 방사선, 건조, 염장, 고압가공, 통조림 등 많은 수확후 보존기술들이 부패하기 쉬운 음식에 적용되고 있기는 하나, 이들 어떤 기술도 저온저장 기술처럼 소비자가 요구하는 생산물 저장수명 연장과동시에 초기의 물리적, 화학적, 영양학적, 감촉 특성을 유지시켜 주지는 않는다. 따라서 저온저장기술의 이용 증대만이 식품의 양과 질 측면에서 보다나은 전 세계인의 영양공급을 확보할 수 있게 할 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권2호
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• pp.143-150
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• 2003

전분 완충재의 물리적, 기계적 특성을 개선하기 위한 노력들이 많이 이루어지고 있지만 기존의 플라스틱 완충재와 비교하면 더 많은 노력이 요구되어진다. 그래서 본 연구에서는 전분 완충재의 물리적 기계적 특성에 대한 유연제(plasticizers)와 첨가제(additives)의 영향을 규명하였다. 전분과 합성수지 그리고 여러 유연제 또는 첨가제를 혼합한 뒤 Brabender사의 일축 압출기를 이용하여 여러 축속도(60~120 rpm)에서 압출 가공한 후 물리적, 기계적 특성을 조사하였다. 전분 완충재의 밀도(bulk density)와 압축성(bulk compressibility)은 혼합물에서 물의 비율이 증가함에 따라 증가하였지만, 복원성(bulk resiliency)은 조금 감소하였다. 측정되어진 전분 완충재의 특성은 변형전분(hydroxypropylated starch)의 사용으로 향상되었다. 또한, glycerol, glycerol monostearate 그리고 alkylglucosides의 첨가도 전분 완충재의 밀도와 압축성을 증가시켰다. 염화철(II) 0.5%을 포함한 전분 완충재는 첨가제를 포함하지 않은 전분 완충재에 비하여 밀도 42%와 압축성 58%가 각각 감소한 반면, 복원성은 13%포인트 증가하였다. 변형전분과 염화철(II)이 첨가된 전분 완충재는 기존의 플라스틱 완충재에 비하여 밀도와 압축성은 떨어지지만, 대체 사용되어질 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권3호
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• pp.140-152
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• 2017

기상청에서는 다양한 가뭄지수를 주기적으로 발표하고 있다. 하지만 이들 대부분은 기상학적인 가뭄지수로 농업적인 부분에 적용하기에는 어려운 부분이 있는 것이 사실이다. 본 연구에서는 전국 대표 지점에 대하여, 같은 기간 동안 기상학적 가뭄지수와 농업가뭄지수를 각각 계산하여 보고, 이를 비교하여 가뭄의 성격에 따른 지리적 분포의 차이와 특성을 분석하였다. 복수의 가뭄지수가 추정한 전반적인 가뭄의 양상은 비슷하였지만, 성격에 따른 모의 방식이 다른 것으로 인한 차이를 확인할 수 있었으며, 농업가뭄지수(ADI)는 기상학적 가뭄지수(SPI, PN)에 비하여 식물의 토양가용수분에 대하여 높은 정확도를 나타내었다. 또한 ADI를 바탕으로 분석한 최근의 가뭄발생 양상은 봄과 초여름의 경우 평년에 비해 최근에 가뭄의 강도가 심했으며, 가을과 겨울의 경우는 평년에 비해 약화되는 패턴을 보였다. 또한 내륙지방이 해안지방에 비해 최근의 가뭄 정도가 더 심했다. 분야별로 특화된 가뭄지수를 고려하는 것은 각각의 성격에 맞는 가뭄에 대한 대책마련에 도움이 될 수 있을 것이다.

• 지구물리
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• 제8권3호
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• pp.145-152
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• 2005

울산 도시지역 지하수의 수질 특성을 파악하기 위하여 216개의 일반 수질분석과 168개의 VOCs 분석이 이루어졌으며, 이를 주거․상업지역, 공업지역, 농업지역, 산림지역으로 구분하여 토지이용과 지하수 수질과의 관계를 분석하였다. 전반적으로 보아서 남구 태화강 저지대 일대 주거․상업지역 지하수에서 과거 해수의 영향에 의해서 Na와 Cl의 함량이 높다. NO3는 농업지역, VOCs는 공업지역 지하수에서 높은 함량을 보이기도 하지만, 토지용도별 지하수의 수질오염 특성 구분은 어렵다. 아직까지 연구지역 지하수의 오염은 우려할만한 수준은 아니나, 도시화가 계속 진행되고 있기 때문에 계속적인 관찰이 요구된다.