• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1065-1071
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• 2012

풍력발전기의 안정적인 전력생산은 정격풍속 이상에서 피치제어와 스톨제어와 같은 일정속도제어로 이루어지고 있다. 최근, 효율적인 전력생산을 위하여 정격풍속 이하의 변동풍속 조건에서 최대 출력을 얻기 위한 가변 속도제어가 적용되고 있는 추세이다. 기존의 피치제어기에서는 지글러-니콜스 계단응답법에 의한 제어기 최적화가 이루어지고 있으나, 가변 속도제어의 요구로 보다 정확한 최적화가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 기존의 지글러-니콜스 계단응답법을 개선하기 위하여 라틴 하이퍼큐브 샘플링을 통한 신경망모델을 구축하고, 구축된 PID 제어 계수 신경망모델에 유전자 알고리즘을 적용하여 피치제어기를 최적화하였다. 유전자 알고리즘으로 구한 최적해가 지글러-니콜스 계단응답법의 초기해 보다 평균제곱근 오차가 13.4% 향상되었고, 응답특성을 나타내는 상승속도와 정착시간은 각각 15.8% 및 15.3%으로 개선되었다.

• 센서학회지
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• 제33권1호
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• pp.34-39
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• 2024

Energy harvesting technology that converts the wasted energy resources into electrical energy is emerging as a semipermanent power source for self-powered electronics and wireless low-power sensor systems. Among the various energy conversion techniques, flexible piezoelectric energy harvesters (f-PEHs), using materials with piezoelectric effects, have attracted significant interest because they can harvest a small mechanical energy into electrical signals without constraints of time and space in various environments. In this study, we used a flexible piezoelectric composite film fabricated by dispersing BaHf_xTi_(1-x)O₃ (x = 0, 0.01, 0.05, 0.1) piezoelectric powders inside a polymeric matrix to facilitate f-PEHs. The fabricated f-PEH with optimal Hf contents (x = 0.05) generated a maximum output voltage of 0.95 V and current signal of 130 nA with stable electrical/mechanical disabilities under periodically bending deformations. In addition, we demonstrated a cantilever-type f-PEH and investigated its potential as a sensor by characterizing the output performance under mechanical vibrations at various frequencies. This study provides the breakthrough for realizing self-powered energy harvesting and sensing systems by adopting the lead-free piezoelectric composites under vibrational environments.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.64-64
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• 2017

노지 고추 수확작업은 7~9월에 걸쳐 5~6회 수행되며 가장 더운 한 여름의 태양볕에 노출되어 장시간 수확작업을 하며 노지채소 및 고추 수확작업시 자외선 과다 노출되어 악성흑생종, 광선각화증, 편평세포 암 및 각종 피부암발생의 원인되기 때문에 적절한 해가림 장치의 설계가 필요하다. 해를 가려주는 장치에 사용되는 재질로는 우산 및 양산에 널리 사용되어지는 섬유로 폴리에스테르를 선정하였으며 두께로 우산의 재질로 많이 사용되는 75 denier을 채택하였다. 코팅의 종류로는 Foam, Milky, Silver, 폴리우레탄을 채택하여 섬유의 코팅 종류에 따른 차단 효과를 실험하였다. 실험 방법으로서는 KS K 0850 텍스타일의 자외선 차단율 및 차단지수 시험방법에 의거 하여 실험하였다. 자외선 UV-A(365n/m), UV-B(315n/m) 측정장치는 자외선 센서, UV램프, 인디케이터로 구성된 측정기를 이용하였으며 각 재료별 5회 반복 실시하여 평균치를 산출 하였다. UV-A(365n/m) 측정값으로는 FOAM, MILKY코팅이 된 섬유재질이 KS의 우산 및 양산품질표시기준에 부합하여 해가림 장치에 사용이 적절하였으며 UV-B(315n/m) 파장 차단율 측정값으로는 KS의 우산 및 양산품질표시기준에 모두 부합되었다. 또한 해가림 장치는 태양고도에 따라 각도를 조절 가능한 형태로 설계하였으며 직사광선이 가장 강한 시간대인 10시부터 12시를 기준하여 틸팅의 최대 각도는 20도로 개발하였다. 또한 바람에 의한 날림현상을 방지하고 통풍효과를 높이기 위해서 해가림 장치의 섬유를 2중 구조로 설계하여 바람의 순환이 되게하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.554-558
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• 2011

Piezoelectric energy harvester (PEH) as a box type was fabricated in order to harvest mechanical energy imparted to roadways from passing vehicles and convert it into electricity. The PEH was composed of 72 piezoelectric cantilevers with 9 springs with elasticity stick to a bottom of the PEH. For the single piezoelectric cantilever, when a single push with approximately 5 mm displacement was incident to it, power of 0.355 mW was produced at $100\;k{\Omega}$. It is found that the power from the single piezoelectric cantilever increases when spring constant is high. We investigated power of PEH when the moving vehicle passes in it. Power was increased with increasing vehicle speed. When vehicle speed is 30 km/h, power is 20.6 mW.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권3호
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• pp.201-211
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• 2015

Purpose: Designing equipment for processing, sorting, and other post-harvest operations of agricultural products requires information about their physical properties. This study was conducted to investigate some of the mechanical and physical properties of Moringa oleifera L. pods and seeds. Methods: Properties such as the length, width, thickness, bulk density, porosity, mass, static coefficient of friction, and angle of repose were determined as a function of moisture content. Statistical data and force-deformation curves obtained at each loading orientation and moisture level were analyzed for bioyield point, bioyield strength, yield force, rupture point, and rupture strength using a testrometric machine. Result: The basic dimensions (length, width, and thickness) of moringa pods and seeds were found to increase linearly from 311.15 to 371.45 mm, 22.79 to 31.22 mm, and 22.24 to 29.88 mm, respectively, in the moisture range of 12 to 49.5% d.b. The coefficient of friction for both pods and seeds increased linearly with an increase in moisture content on all the surfaces used. The highest value was recorded on mild steel, with 0.581 for pods and 0.3533 for seeds, and the lowest on glass for pods, with a value of 0.501, and of 0.2933 for seeds on galvanized steel. The bioyield and rupture forces, bioyield and rupture energies, and deformation of the pods decreased with an increase in moisture content to a minimum value, then increased with further decrease within the moisture content range, while the yield force increased to a maximum value and then decreased as the moisture content increased. Conclusion: These results will help to determine the most suitable conditions for processing, transporting, and storing moringa pods, and to provide relevant data useful in designing handling and processing equipment for the crop.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제3권
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• pp.62-69
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• 1985

기계적(機械的)인 과실(果實) 수확장치(收穫裝置)를 개발(開發)하기 위해서는 과실(果實) 일과경계(一果梗系)의 이탈특성(離脫特性) 및 물리적(物理的) 성질(性質)을 구명(究明)할 필요(必要)가 있다. 따라서 본(本) 연구(硏究)는 재래품종(在來品種)인 청도반시를 대상(對象)으로 하여 작용력(作用力)의 변화(變化)에 따란 과실(果實)-과경계(果梗系)의 이탈력(離脫力)과 이탈형태(離脫形態) 그리고 이탈(離脫) Torque를 측정(測定)하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 과실(果實)-과경계(果梗系)의 이탈형태(離脫形態)는 과실(果實)이 성숙(成熟)해짐에 따라 꽃받침으로부터 과경(果梗)이 빠져나가는 형태(形態)가 많이 나타났으며 과경축(果梗軸)에 대(對)하여 외력(外力)을 가(加)하는 각도(角度)를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 증가(增加)시킴에 따라 감 과실(果實)의 기계(機械) 수확시(收穫時) 목표(目標)라고 할 수 있는 과경(果梗)과 꽃받침의 접합점(接合點)에서의 이탈형태(離脫形態)는 증가(增加)하는 반면(反面) 과경(果梗)이 결과지(結果枝)의 일부(一部)를 부착(附着)한 채 파괴(破壞)되는 형태(形態)는 감소(減少)하였다. 감 과실(果實)의 이탈력(離脫力)은 최대(最大) 13kg에서 최소(最小) 5kg정도(程度)였으며 과실(果實)이 성숙(成熟)해짐에 따라 최대(最大) 47%에서 최소(最小) 8%까지 감소(減少)하였고, 과경축(果梗軸)에 대(對)하여 외력(外力)을 가(加)하는 각도(角度)를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 증가(增加)시킴에 따라 성숙도(成熟度) 별(別)로 최대(最大) 31%에서 최소(最小) 24%까지 감소(減少)하였다. 과실(果實)의 이탈력(離脫力)과 중량(重量)과의 비(比)(F/w)는 최대(最大) 130에서 최소(最小) 54정도(程度)였으며 과실(果實)이 성숙(成熟)해짐에 따라 최대(最大) 36%에서 최소(最小) 8%까지 감소(減少)하였고 과경축(果徑軸)에 대(對)하여 외력(外力)을 가(加)하는 각도(角度)를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 증가(增加)시킴에 따라 성숙도(成熟度) 별(別)로 최대(最大) 49%에서 최소(最小) 33%까지 감소(減少)하였다. 과수(果樹)로부터 과실(果實)을 이탈(離脫)시키기 위해서는 과실(果實)-과경계(果梗系)에 최대(最大) 1,280kg에서 최소(最小) 530kg정도(程度)까지의 형계력(衡繫力)을 가(加)하는 것이 필요(必要)하였다. 과실(果實)의 이탈(離脫)에 필요(必要)한 Torque의 범위(範圍)는 $1.1{\sim}0.5kg{\cdot}cm$ 정도(程度)였다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.358-364
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• 2021

본 연구에서는 콩 수확 효율 증진을 위한 건조제를 선발하기 위해 2019년부터 2020년까지 2년간 4종의 비선택성 제초제를 활용하여 건조제의 선발시험 및 지상부 건조와 약해 시험을 수행하였다. 1. 콩 수확기 건조제로 사용한 4종의 비선택성 제초제 모두 처리시기가 빠를수록 건조효과를 보이는 것으로 확인되었으나, 통계적인 차이를 보이지 않았다. 2년차 실험에서도 처리시기에 따른 건조효과를 확인하였으나, 통계적인 차이는 지역간 차이를 보였다. 이는 건조제가 콩 성숙기 전후에 처리하여 수확을 하였는데, 보통 성숙기 약 1~2주후면 예취 수확이 가능한 상태로 콩 잎이 대부분 떨어져 있으며, 줄기도 일정 부분 건조되어 있기 때문으로 무처리에서도 일정 수준 이상의 건조가 이루어지기 때문으로 보인다. 2. 건조제 처리에 따른 수확량의 감소는 보이지 않았으며, 100립중, 종실의 모양과 색변화, 수확된 종자의 발아율의 저하가 확인 되지 않아 약해가 없는 것으로 확인되었다. 3. 건조제 처리에 따른 종실 내 잔류농약은 처리시기가 빠를수록 검출량이 증가하였으며, 시험약제 중 글루포시네이트암모늄의 검출량이 높았으며, 티아페나실이 보다 안전한 것을 확인하였다. 다만 콩 잔류농약허용치 이하의 값을 나타내 적용은 가능한 것으로 판단되었다. 4. 본 연구는 콩 건조제 처리로 기계수확을 1~2주 정도 단축시킬 것으로 보여 작부체계의 선택 폭을 넓히는데 기여할 수 있는 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.123-130
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• 2013

보일러 배기가스를 이용해 온실 내부의 $CO_2$ 농도를 높여 식물의 생장을 촉진하는 $CO_2$ 시비 시스템의 공급 최적화를 위한 연구를 진행하였다. 다기관의 유로를 사용하는 시비 시스템의 기하학적 변수에 따른 유량균일성 파악을 위해 전산유체역학 기법을 사용하였다. 먼저 PVC 형상을 수정하여, 처음 설비에서 출구유량이 적어 튜브 뒤쪽까지 $CO_2$가 나오지 못했던 문제점을 해결하고 개선된 형상을 결정했다. 그 다음 실험값과 동일하게 맞추기 위하여 실험값과 해석값의 출구 속도를 비교하여 입구 압력을 결정하였다. 이때 여섯 개의 출구에서 나타나는 유량 비균일성은 출구에 Gasket을 부착하여 출구 면적 변화를 통해 유량을 조절할 수 있다고 보았다. 여섯 개의 출구 직경을 각각 변화시킨 3개의 Case 결과가 출구 면적을 모두 동일하게 두었을 때보다 편차가 최대 ${\pm}18%$까지 감소되었다. 비닐 튜브 역시 뒤쪽까지 $CO_2$가 전달되지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 출구의 직경을 변화시켜가며 비교하였다. 각각의 출구 직경은 동일하게 하고 입구 면적 대비 출구 면적이 153.4%(D = 10mm), 97.8% (D = 8mm), 54.9%(D = 6mm)이 되도록 3개의 Case로 나누어 유량 균일성 향상 효과를 알아보았다. 그 결과 출구직경이 10mm일 때보다 6mm일 때, 유량 편차가 ${\pm}13%$ 정도 감소되었다. 따라서 출구 면적이 작아질수록 유량 균일성이 향상됨을 파악하였다. 앞서 결정된 최적 PVC 형상과, 비닐 튜브 조건을 조합하여 전체 형상을 해석한 경우 역시 모든 hole에서의 유량이 0.1g/s 이내의 차이를 보이며 높은 균일성을 나타냈다. 이와 같은 방법으로, 다기관의 유로를 이용하여 $CO_2$를 분배시키는 다른 형태의 시비 시스템에서 역시 PVC 배관에서의 압력강하를 최소화시킨 뒤, PVC와 비닐 튜브의 출구 직경을 변화시키는 순서로 각 출구로의 유량을 균일하게 조정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제3권1호
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• pp.95-104
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• 1976

도입(導入)된 2조용(條用) Combine으로 통일(統一) 및 밀양(密陽) 15호(號) 수도품종(水稻品種)에 대(對)한 포장수확작업(圃場收穫作業)을 실시(實施)하여 Combine의 작업정도(作業精度) 작업성능(作業性能) 기계적(機械的)인 적응성(適應性)을 파악(把握)하고 한국(韓國)에서의 보급전망(普及展望)을 분석검토(分析檢討)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 장간종(長稈種)인 밀양(密陽)15호(號)에 대(對)한 Combine 수확작업(收穫作業)은 수확적기(收穫適期)로 부터 13일(日) 경과후(經過後)까지 5회(回)에 걸쳐 시기별(時期別)로 수확작업(收穫作業)을 실시(實施)한바 완숙도(完熟度)에 관계(關係)없이 수확작업(收穫作業) 양호(良好)하였으며 포장손실율(圃場損失率) 1% 미탈곡율(未脫穀率) 1%로 양호(良好)한 편(便)이었다. 2. 단간종(短稈種)인 통일(統一)에 대(對)한 Combine 수확작업(收穫作業)은 완숙기(完熟期)로 부터 수확시기(收穫時期)가 경과(經過)될 수록 포장손실(圃場損失)이 Fig 1과 같은 경향으로 5.13%에서 10.34%로 증가(增加) 하였으며 통일(統一)벼 수확(收穫)을 위(爲)하여는 기계적(機械的)인 개선(改善)이 많이 요망(要望)되었다. 3. 공시(供試)된 Combine은 장간종용(長稈種用)의 기종(機種)이어서 벼 이삭의 높이가 균일(均一)치 못한 단간종(短稈種) 통일(統一)벼는 탈곡부(脫穀部)의 공급(供給) Chain과 급실(扱室)과의 거리가 커서 급동(扱胴)의 급치(扱齒)에 못미치는 부분(部分)이 있어 미탈곡립율(未脫穀粒率)이 평균(平均) 1.6%이었다. 4. Combine 탈곡부(脫穀部) 급동(扱胴)의 회전수(回轉數)(240~350R.P.M)와 동할미(胴割米)의 관계(關係)는 통일(統一) 및 밀양(密陽)15호(號) 양품종(兩品種) 모두 동할율(胴割率)이 1% 미만(未滿)으로 유의차(有意差)가 없었다. 5. 통일(統一)벼는 벼 이삭이 잎속에 들어 있어 탈곡시(脫穀時) 검불의 양(量)이 많으며 특(特)히 생탈곡시(生脫穀時)는 검불량이 더 많이 생기므로 양곡부(揚穀部) 및 배진구(排塵口)에서 폐쇄현상(閉鎖現像)이 자주 일어남으로 선별(選別) 및 배진장치(排塵裝置)의 개선(改善)이 요망(要望)된다. 6. Combine의 접지압(接地壓)은 $0.19kg/cm^2$로 Fig3과 같은 약(弱)한 지내력(地耐力)의 토양(土壤)에서 Combine의 Track이 25cm 침하(沈下)하여도 Combine의 주행(走行)은 가능(可能)하였다. 그러나 지내력(地耐力)은 지점(地点)에 따라 균일(均一)치 않아 침하(沈下)의 깊이가 균일(均一)치 못함으로 침하(沈下) 5cm정도(程度)에서는 예취(刈取) 높이의 조정(調整)없이 수확작업(收穫作業)이 가능(可能)할 것으로 인정(認定)된다. 7. 관행수확작업(慣行收穫作業)과 Combine 수확작업(收穫作業)의 경제성(經濟性)을 검토(檢討)한바 수도맥작(水稻麥作)의 연간(年間) 사용일수(使用日數)를 40일(日)로 하고 작업일수율(作業日數率) 60% 포장작업효율(圃場作業效率) 56%로 할 때 작업속도(作業速度)를 0.273m/sec로 하여 분석(分析)한바 1일작업시간(日作業時間)을 8시간(時間)으로 할 때 연간부담면적(年間負擔面積)이 4.7ha로 ha당(當) 수확작업비용(收穫作業費用)이 관행수확작업비용(慣行收穫作業費用)과 일치(一致)함으로 통일(統一)벼 수확작업(收穫作業)에 이용(利用)될 수 있도록 Combine의 기계적(機械的)인 보완개량(補完改良)이 뒤따르면 Combine의 흡착(吸着)은 경제적(經濟的)으로 타당(妥當)하다고 인정(認定)된다. 8. 장간종(長稈種)의 현(現) Combine을 통일품종수확(統一品種收穫) 작업(作業)에 이용(利用)키 위(爲)하여는 전면측방(前面側方)의 divider가 벼이식에 닿지 않도록 조절할 수 있게 하고 급동(扱胴)과 feed chain의 간격(間隔)을 좁히고 배진장치(排塵裝置)를 개량(改良)하고 수도간장(水稻稈長)에 따라 기계전후조정범위(機械前後調整範圍)를 넓히고 배수불량(排水不良)한 답(畓)에서의 이용(利用)을 위(爲)하여 Track의 폭(幅)을 넓히는 등(等)의 개량(改良)이 요망(要望)된다.

• 한국버섯학회지
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• 제10권2호
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• pp.63-67
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• 2012

수한느타리버섯 병재배시 후숙조건을 구명하기 위하여 배지재료는 미루나무톱밥(68%), 면실피(16%), 비트펄프(8%), 면실박(8%)을 부피비율로 혼합하고 수분합량을 67%로 최종 조절하여 사용한다. 후숙기간은 대조구는 실시하지 않았고, $25{\sim}27^{\circ}C$조건에서 각각 6일, 9일, 12일, 15일 처리구를 두고 본 시험을 마친 결과 첫째, 후숙기간과 후숙온도에 따른 버섯 생육 특성은 후숙처리 9일과 12일 처리에서 버섯 수량이 각각 163.1g/병과 160.7g/병으로 높게 나타났다. 둘째, 후숙처리에 따른 버섯 재배용 배지의 수분함량 변화를 보면 균배양 전과 균사배양 완료 후의 수분함량은 변동이 없었다. 후숙처리 기간이 길어 질수록 수분함량이 다소 줄어드는 경향이었으며, 버섯 수확후의 배지 수분함량은 후숙기간 9일처리에서 49.3%로 가장 많이 줄어들었다. 마지막으로 배지의 무게변화에 따른 버섯 수량과의 관계를 보면 후숙기간 9일 처리구에서 버섯 수확 후배지 무게가 382.6g/병으로 가장 적었으며, 버섯 수량은 163.1g/병으로 가장 많았다.