노트북용 액정 모듈 내부의 광학 시트(Optical Sheet) 변형에 기인한 시인성 품질 불량을 개선하기 위한 기초 연구의 일환으로 변형 유발의 요인인 온도 및 습도의 영향을 분석할 수 있는 측정 시스템이 필요하였다. 액정 모듈 내부에는 0.5mm 미만의 미세한 공기 층이 존재하는데, 이 공간으로 외부의 습한 공기가 내부로 확산되는 것으로 추정된다. 이러한 현상을 규명하기 위하여 초소형 온도 및 습도 센서를 실장한 초박형 센서 PCB 를 액정 모듈 내부에 삽입하여 실시간으로 온/습도 변화를 측정 및 분석하였으며, 향후 변형 거동 시뮬레이션 및 구조 설계 시 필요한 기초 데이터로 활용하고자 한다.
수확 직후 농가방식으로 후숙시킨 밤호박(구리지방 품종)을 저장조건별로 130일간 저장하면서 저장온도와 습도에 따른 밤호박의 특성을 분석하였다. 저장조건은 대조구(산지 저장고 저장), 온도 $12^{\circ}C$의 습도 40, 60, 80% RH 처리구, 온도 $20^{\circ}C$의 습도 40, 60, 80% RH 처리구 등 7처리구로 하였다. 부패율은 습도보다는 온도의 영향을 더 받아 $20^{\circ}C$ 저장구는 저장초기인 20일부터 급격하게 부패가 진행되었다. $20^{\circ}C$ 저장구는 20일까지 당도가 계속 증가하다가 그 이후는 저장일이 증가함에 따라 당도는 오히려 감소하였으며 습도가 낮을수록 당도 감소가 크게 나타났다. $12^{\circ}C$ 저장구는 저장초기 급격한 당도 증가 없이 저장기간이 길어짐이 따라 당도가 서서히 감소하는 경향을 보였으며 습도에 의한 영향은 크게 받지 않았다. 저장에 따라 경도가 감소되는 경향을 보인 처리구도 있었으나 전반적으로 품질에 크게 영향을 주는 수준은 아니었다. 밤호박 표피의 명도는 기간이 경과하면서 계속 증가하는 경향을 보였는데, $12^{\circ}C$ 저장구보다 $20^{\circ}C$ 저장구에서 그 변화가 더 컸다. 펙틴함량의 변화는 $20^{\circ}C$ 저장구는 습도와 관계없이 저장 20일까지는 증가하다가 그 이후로는 감소하였는데 $12^{\circ}C$ 저장구에서는 $20^{\circ}C$ 저장구보다 펙틴의 감소율이 적었으며 60% RH 저장구에서는 저장에 따른 총 펙틴함량에 거의 변화가 없이 일정하게 유지되었다. 이상의 결과로 부터 밤호박의 저장을 위해서는 호흡이 억제되는 $12^{\circ}C$에 습도는 60%이하가 되도록 조절하는 것이 적합한 것으로 나타났다.
자갈축열 태양열 온실에 있어 여름철 냉방에너지의 효과적인 절감 방안을 모색하고자 축열 및 배기시스템의 작동방식을 다르게 하여 주ㆍ야간 축열과 방열시 자갈축열층의 온습도환경을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간에 외기온이 28.5$^{\circ}C$-35.3$^{\circ}C$범위에서 변화할 때 자갈축열층내로 유입되는 공기의 온도는 30.5$^{\circ}C$-36.2$^{\circ}C$, 자갈축열층에서 온실내부로 유출되는 공기의 온도는 28.2$^{\circ}C$-30.1$^{\circ}C$, 축열층 내부온도는 27.4$^{\circ}C$-35.9$^{\circ}C$ 범위였다. 또한, 10시간 축열시 자갈축열층 내부온도는 측점에 따라 1.7$^{\circ}C$-7.$0^{\circ}C$의 온도상승이 있었으며 유입구에서 멀어질수록 축열층 온도는 낮게 나타났으며 온도상승 속도 또한 감소하는 경향으로 나타났다. 그리고, 야간에 축열시스템을 작동하지 않고 배기팬만을 작동하였을 경우, 외기온이 27.4$^{\circ}C$-34.4$^{\circ}C$범위일 때 자갈축열층 내부온도는 29.7$^{\circ}C$-34.9$^{\circ}C$(평균 31.4$^{\circ}C$)범위였으며 온실외부에 설치되어 있는 배기구와 배기팬의 영향으로 축열층 내부온도는 시간이 경과함에 따라 감소하는 경향으로 나타났으며 측점에 따라 2.2$^{\circ}C$-5.1$^{\circ}C$(평균 2.8$^{\circ}C$)의 온도하강 효과가 있는 것으로 나타났다. 2. 여름철 주간에 10시간 축열시 자갈축열층 내부습도는 측점에 따라 8.1%-26.3%의 감소현상이 있었다. 또한, 유입구에서 멀어질수록 축열층 습도는 높게 나타났으며 습도하강속도 또한 감소하는 경향으로 나타나 유입구에서 멀어질수록 외부습도의 영향을 적게 받는 것으로 분석되었다. 하지만, 야간에는 배기시스템의 영향으로 자갈축열층의 습도는 외기의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.
세라믹 애자 건조공정의 유한요소 시뮬레이션으로 건조공정중 애자의 온도분포, 습도분포, 습열응력분포, 그리고 변형형상을 예측하였다. 유한요소 수식화에서 온도구배, 습도구배, 전도, 대류 및 증발을 고려하여 불소성 세라믹의 온도분포와 습도분포를 구하였고, 온도 및 습도변화로 인한 체적 변화로부터 습열응력을 구하였다. 유한요소 수식화를 기초로 컴퓨터 프로그램을 개발하고, 개발된 프로그램을 사용하여 세라믹 애자의 건조공정을 시뮬레이션 하였다.
본 논문에서는 오픈소스플랫폼인 아두이노를 활용하여 온도, 습도 센서에서 받은 데이터 값을 시리얼 모니터에서 출력하고, 블루투스 모듈을 이용하여 블루투스 통신을 통해 안드로이드 어플리케이션으로 온도와 습도에 대한 데이터 값을 스마트폰에서 모니터링 할 수 있는 시스템을 제작하였다. 제작된 시스템을 활용함으로써 실시간으로 온도, 습도를 현장에서 모니터링이 필요한 분야에서 사용할 수 있다.
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.
하루 평균 90%를 실내에서 생활하는 현대인들을 위해 온도, 습도, 미세먼지 등을 제어하여 쾌적한 실내 환경으로 제어해 주는 시스템이다. 불쾌지수가 온도와 습도 중 영향이 큰 성분을 찾는 실험에서는 온도를 21도로 고정 했을 시 습도가 1% 변하는 경우 불쾌지수 0.1이 증가하였고 습도를 40%로 고정하고 온도가 1도 변할시 불쾌지수가 1.2씩 변하는 실험결과를 도출하였다. 이로부터 온도가 영향력이 크다는 것을 알아냈다. LED 실내등과 릴레이 소켓을 메인 제어 시스템에 무선통신을 사용하기 위한 블루투스의 통신한계 측정실험에서 장애물이 없을 시 최대 70m 통신 가능 했으며 벽이나 철근과 같은 고분자 장애물이 있는 경우 통과하여 통시할 수 있는 장애물이 최대 2개였고, 고분자 장애물 하나를 사이에 두고 통신 할 수 있는 거리는 최대 10m임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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