열풍-마이크로파 고온발열체 융합 건조시스템 공정 연구

이지엽 신라대학교 일반대학원 2018 국내석사

본 연구에서는 열풍-마이크로파와 SiC 고온발열체 융합공정을 이용하여 고함수율의 오염토를 1차적인 건조과정을 거쳐 컨베이어벨트 건조시스템에서 열풍의 온도, 마이크로파 출력 에너지, 고온발열체에 따른 건조특성의 조사를 통하여 건조기 제작 및 운전 조건을 적용하였다. 또한, 건조기의 건조성능을 확인하고, 건조기의 기계적인 안정성을 확인하고자 하였다. 기존 열풍-마이크로파 건조기의 문제점인 점성이 높고 초기수분함량이 높은 건조물에 대하여 떨어지는 건조효율을 극복하기 위하여 열풍-마이크로파 고온발열체 융합 건조기를 이용하여 건조 성능 평가를 수행하였으며 처리성능 평가, 건조특성 및 운전조건을 파악하고 그에 따른 결과로 건조물의 함수율에 따른 총 건조시간에 따른 건조속도 상수는 초기함수율과 최종 한계함수율의 건조시간, t사이의 관계로 나타내어졌으며 건조속도는 지수함수 형태를 보이고 있으며, 열풍-마이크로파 고온발열체 혼합을 통한 건조효율이 더욱 극대화 된 건조효율성을 보였다. Sample A의 초기 함수율 83.1%의 320℃의 열풍과 2.7kw의 마이크로파 전력을 동시에 가동하여 20rpm으로 진행 하였을 때, 10min 경과 시 76.1%, 20min 경과 시 52.1%, 30min 경과 시 25.2%, 40min 경과 시 5.4%의 함수율이 나타나는 것으로 알 수 있고 Sample B의 초기 함수율 51.1%의 320℃의 열풍과 2.7kw의 마이크로파 전력을 동시에 가동하여 20rpm으로 진행 하였을 때, 10min 경과 시 44.1%, 20min 경과 시 26.4%, 30min 경과 시 16.3%, 40min 경과 시 9.8%의 함수율이 나타나는 것으로 알 수 있고 Sample C의 초기 함수율 24.1%의 320℃의 열풍과 2.7kw의 마이크로파 전력을 동시에 가동하여 20rpm으로 진행 하였을 때, 10min 경과 시 20.1%, 20min 경과 시 16.4%, 30min 경과 시 8.8%, 40min 경과 시 5.4%의 함수율이 나타나는 것으로 알 수 있다. 열풍-마이크로파 혼합 건조 시 건조효율 보다 열풍-마이크로파 고온발열체 융합 건조 시 건조효율을 비교해 보면 융합건조에서의 수분 증발율이 더욱 높게 나타났다. 본 연구의 열풍-마이크로파 고온발열체 융합 건조의 수분제거율을 토대로 토양의 유해물질을 제거시키는 부분에 적용하기 위한 추가 연구는 필요한 것으로 사료된다. In this study, it is possible to perform heat treatment at high temperature, high temperature and heat treatment at high temperature, which generates heat energy. Secondary dryer construction and operating conditions were applied. Also, check the drying performance of the dryer and check the mechanical stability of the dryer. The current hot air-microwave dryer space-microwave heating element-high density polystyrene condition is confirmed, and the function of the drying process is the drying rate constant at the total drying time, which indicates the drying time of the initial function and the final limit function. - Drying efficiency was faster in microwave heating mixture. It was 76.1% at 10min, 52.1% at 20min, 25.2% at 30min, and 5.4m at 40min when the hot water at 320℃ and the microwave power of 2.7kw were simultaneously operated at the initial moisture content of 83.1% %, Respectively. When the sample was heated at 320 rpm and microwave power of 2.7 kw at an initial water content of 51.1%, it was 44.1% at 10min, 26.4% at 30min, 30min 16.3% at the elapsed time and 9.8% at the elapsed time of 40min. When the hot water of 320℃ and the microwave power of 2.7 kw were simultaneously operated with the initial moisture content of Sample C of 24.1% %, 16.4% at 20min, 8.8% at 30min, and 5.4% at 40min, respectively. When the drying efficiency of hot air - microwave heating element fusion drying was compared with that of hot air - microwave mixing drying, the moisture evaporation rate in fusion drying was higher. Based on the water removal rate of the hot blast - microwave heating element fusing drying of this study, further studies to apply to the part that removes the harmful substances of the soil are considered to be the earliest study.

스팀공급라인 및 증발농축기시스템에 관한 연구 : 설계 및 경제성을 중심으로

이상훈 신라대학교 일반대학원 2021 국내석사

에폭시를 비롯한 다양한 화학제품을 생산하는 공정에서 다량의 공업용수를 사용하며, 공업용수의 사용량은 공장의 폐수배출량과 비슷하고, 화학공업의 특성상 염기성 유기물질의 배출량이 높은 편이다. 화학공장의 특성 상 발생되는 폐수는 생화학적 분리가 되지 않는 난분해성 고염도 폐수이므로 생화학적 처리가 아닌 감압에 의한 증발방식의 도입이 필요하다. 응축기에서 발생하는 재생연료의 순환사용으로 LNG사용량을 줄여 온실가스 발생을 억제하고 환경부하를 최소화 할 수 있는 에너지 절약형 증기 재이용 다중효용(3중) 농축관을 설치하여 에너지 절감 및 온실가스를 감축하고자 한다. In the process of producing various chemical products including epoxy, a large amount of industrial water is used. The amount of industrial water used is similar to the amount of wastewater discharged from the factory, and the amount of basic organic material is high due to the characteristics of the chemical industry. Since the wastewater generated from the characteristics of the chemical plant is a biodegradable high salt waste wastewater that does not undergo biochemical separation, it is necessary to introduce evaporation by decompression instead of biochemical treatment. To reduce energy use and greenhouse gas by installing energy-saving steam reuse multi-effluent (triple) concentrator that can reduce greenhouse gas generation and minimize environmental load by reducing the amount of LNG used by recycling fuel generated from the condenser.

치유체험 효과분석 및 활용방안 고찰

강학문 신라대학교 일반대학원 2023 국내석사

다양한 치유 프로그램의 효과적인 설계를 위하여 융합치유의 한 사례인 향기를 활용한 난 분갈이 체험의 효과를 비교하고 분석하고 효과적인 프로그램 설계 방안 중 혼합치유와 융합치유의 프로그램 설계 방안을 고찰하고자 한다. 이번 연구는 야외에서 이동하며 체험 효과를 측정하는 관계로 다양한 치유인자의 분석에 한계가 있었으며 이동성이 우수하고 측정이 용이한 자동혈압계를 통하여 측정 가능한 최저/최고 혈압과 맥박수를 체험 전후에 측정 분석하는 것으로 제한하고자 한다. 혼합, 융합치유의 효과가 단일치유 체험 효과와의 비교하여 혼합, 융합치유의 가능성을 확인하고 차후 다양한 프로그램 개발의 근거를 실험을 통하여 확인하는 기초 자료를 제공하고자 한다. For the effective design of various healing programs, this study compares and analyzes the effects of the experience of orchid grinding using fragrance, which is an example of fusion healing, and considers the program design methods of mixed healing and fusion healing among effective program design methods. This study has limitations in analyzing various healing factors due to the fact that it measures the experience effect while moving outdoors. It is limited to measuring and analyzing the lowest / highest blood pressure and pulse rate that can be measured through an automatic sphygmomanometer with excellent mobility and easy measurement.The purpose of this study is to provide basic data to confirm the possibility of mixing and fusion healing by comparing the effect of mixing and fusion healing with the effect of single healing experience and to confirm the basis of various program development through experiments.

하수고도화시설의 총인처리공정 최적운전조건과 경제적 운전방안 연구

김종희 신라대학교 일반대학원 2023 국내박사

응집제 종류에 따라 일사용량 기준 Alum의 소요비용이 톤당 가장 낮은 것으로 나타났지만, Alum의 경우 교반강도가 높을수록 제거율이 상승하기 때문에 전력비 감소를 위하여 고분자응집제와 교차 사용하는 조건이 가장 경제적 운전인 것으로 나타났다. 기존 투입방법에서는 응집제량의 정확한 산정이 제시되어 있지는 않았지만, 연간 집계와 응집실험을 통해서 PAC의 주입량 산정결과는 4,260,380 kg/년이며, 방류수질은 연간 처리량이 138,606,960 m3이었다. 약품단가가 118.8 원/kg일 때 소요비용은 연간 506,133,144 원이며, 하루 전체 처리비용은 1,386,666 원/일이었다. 분할 투입방법인 운전을 통해서 최적 주입량을 20∼30 mg/L을 이용했을 경우 최종 방류수 유량으로 기준한 투입량은 9,493.6 kg/일로 예측할 수 있으며, 처리비용의 총금액은 1,127,839 원/일으로 산정되었다. 적정 수질의 운전방안을 모색하여 주입량을 산정할 시 하루 절감빙은 258,827 원/일으로 나타났고, 연간 총 절감액은 94,471,855 원/일인 것으로 나타났다. 생물학적 처리공정에 영향을 미칠 수 있으며 약품투입량 및 하수찌꺼기 발생량의 증가는 화학적 응집 후속설비를 통하여 응집제를 투입한 후 물리적 처리방법인 여과설비를 도입하는 것이 T-P처리에 효율적인 결과를 얻을 수 있다. 또한, 응집과정에 있어서는 혼합의 강도 40-50 RPM와 pH는 6-7정도에서 T-P제거를 위해서 효율적인 것으로 나타났다. 추가적으로 인 회수 방안 및 보조응집제의 모색을 통하여 절감효과를 예측해 볼 수 있으며, 운전 시 발생되는 제거효율에 가장 적당한 정량주입의 문제점도 파악할 수 있는 것으로 나타났다. In this paper, depending on the type of flocculant, the cost of Alum on a daily basis was found to be the lowest per tonne. In the case of Alum, the higher the stirring strength, the higher the removal rate. Therefore, the method of cross-using polymer flocculant to reduce electricity costs was the most economical. In the existing input method, the exact amount calculation of the flocculant was not presented, and the result of calculating the injection amount of PAC was derived through statistics of annual usage and flocculation experiment. The injection amount of flocculant was 4,260,380 kg/year, and the annual throughput of effluent water quality was 138,606,960 m3. When the unit price of the drug is 118.8 won/kg, the cost required is 506,133,144 won per year, and the daily treatment cost is 1,386,666 won/day. When the optimal injection amount is 20 to 30 mg/L through the division input method, when the effluent flow rate is 9,493.6 kg/day, the flocculant amount was calculated as 1,127,839 won/day. Therefore, through the optimization of the injection method, the operating cost was reduced by 258,827 won/day and 94,471,855 won/day per year. The amount of drug input and sewage sludge generation may increase, affecting the biological treatment process. Therefore, when the flocculant is added using a chemical flocculation follow-up facility such as a filtration facility, an efficient result can be obtained for T-P treatment. The intensity of the mixture in the flocculation process of 40-50 RPM and pH was found to be efficient for T-P removal at about 6-7.

미생물을 활용한 최적 슬러지 감량 분석

손영득 신라대학교 일반대학원 2021 국내석사

우리나라의 슬러지 처분은 대부분 매립처리 방식을 사용했으나, 2003년부터 시설용량이 큰 하수처리장에서 발생하는 슬러지의 직접 매립이 금지됨에 따라 해양배출에 크게 의존하였다. 하지만 1996년 런던협약 의정서가 발효됨에 따라 폐기물 해양폐출규제가 대폭 강화되었다. 그 영향으로 인해 2012년부터 우리나라는 하수슬러지 및 축산폐수의 해양배출이 전면금지가 실시되어 매립처분 및 해양배출을 대체할 슬러지 감량 및 처리 기술에 대한 수요가 늘어나고 있는 실정이다. 우리나라도 슬러지 감량 및 처리에 대한 필요성이 중요하다는 사실이 점차 인식되어가고 있다. 본 연구는 미생물인 Bacillus subtilis(바실러스균)를 이용하여 호기성 조건을 통한 슬러지 발효 감량조 개발로써 탈수 및 유기물을 감량하였다. B시 소재의 J사 하수슬러지를 사용하여 연구를 진행하였다. 슬러지의 자체분석 및 위탁분석을 통해 J사의 하수슬러지에 대한 성상분석으로 슬러지의 유해물질 10종 및 기름성분, 수분, 유기물 함량 등을 분석하였다. 발효 감량조 성능을 평가하기 위해 1ton/day 규모의 하수슬러지 감량설비를 설치하여 슬러지 감량 효율, 수분감소율, TOC(총 유기탄소) 감량 정도 등을 확인하였다. 하수슬러지 감량설비를 6개월간 시운전 한 결과를 바탕으로 미생물(Bacillus subtilis, 바실러스균)을 통한 최적의 슬러지 감량을 분석하고자 한다. Most of Korea's sludge disposal used landfill disposal methods, but since 2003, direct reclamation of sludge from sewage treatment plants with large facility capacity has been prohibited, relying heavily on marine emissions. However, with the London Convention in 1996, regulations on waste marine waste were drastically tightened. As a result, since 2012, Korea has imposed a total ban on marine emissions of sewage sludge and livestock waste, increasing demand for sludge reduction and treatment technologies to replace landfill disposal and marine emissions. It is becoming increasingly recognized in Korea that the need for sludge reduction and treatment is important. This study used Bacillus subtilis, a microorganism, to reduce dehydration and organic matter by developing a sludge-fermented reducing tank through aerobic conditions. The research was conducted using the sewage sludge of Company J of B.C. Ten types of harmful substances, oil composition, moisture, and organic content of the sludge were analyzed through self-analysis and consignment analysis of the sludge by J company J's sewage sludge. To evaluate the performance of the fermented reducing tank, a 1ton/day sewage sludge reduction facility was installed to check the efficiency of sludge reduction, water reduction rate, and the degree of total organic carbon (TOC) reduction. Based on the results of the six-month test operation of the sewage sludge reduction facility, the optimal sludge reduction through the microorganism (Bacillus subtilis) is analyzed.

토양정화 최적공법 비용산정을 위한 서퍼 모델을 활용한 현장 적용성 평가연구

박재성 신라대학교 일반대학원 2022 국내박사

최근 산업 활동과 같은 다양한 사람의 활동이 증가함에 따라 토양이 오염되고 있으며, 동식물뿐만 아니라 사람의 건강과 생활환경에 피해를 주고 있다. 넓은 의미의 토양오염으로는 토양의 오염뿐만 아니라 지하수, 지하 공기의 오염까지도 포함된다. 토양오염의 원인 물질에는 산업용 쓰레기에서 발생하는 중금속류 이외에도 생활용 쓰레기나 농업용 비료에 포함된 다양한 유해물질이 포함된다. 유해 성분이 토양에 유입되면 유기물 성분은 토양에 존재하는 다양한 미생물에 의해 분해되고, 중금속과 같은 무기물 성분은 토양을 구성하는 입자들에 흡수 또는 흡착되어 유해물질들이 정화된다. 하지만 토양이 자정할 수 있는 능력을 초과하여 오염물질이 유입되면 토양오염이 발생하게 된다. 유류 소비량 증가에 따른 오염도 증가는 대부분 토양 및 지하수의 오염을 유발하고, 오염에 대한 발견도 늦어지는 경우가 많다. 유류에 의한 토양오염의 경우 즉각적인 오염확인이 늦어 오염 실태 파악이 어렵고, 오염이 즉각적으로 확인이 되어 처리하더라도 많은 시간이 소요된다. 또한, 국내의 경우 토양오염의 처리방법에 대한 기술도 미비하여 많은 어려움을 겪고 있다. 유류에 대한 오염토를 정화하기 위한 기술에는 열탈착, 생물정화, 소각, 세척, 화학적 산화, 토양증기추출법 등의 방법이 있다. 이 중 열탈착법은 유류를 포함하는 오염물질과 오염농도 특성에 무관하게 짧은 기간 동안 효과적인 처리가 가능하여 고농도의 오염토에 대해서도 효율적인 처리가 가능하고, 다른 공법에 비해 안전하며 오염물질 방출과 에너지 소모량이 작다. 미생물이나 화학성분을 첨가하여 토양경작법은 그동안 가장 경제적으로 적용하는 공법으로 늘리 적용되어왔으며, 토양세척법은 중금속 및 유류 복합토의 경우 효율적 처리방법으로 최적방법으로 적용되어왔다. 저온 열탈착의 경우 낮은 온도(100~400℃)로 처리되어 경제적이고 처리효율 높아 저온 열탈착 공법을 적용하기 위한 노력과 연구가 활발히 진행되고 있다. 300℃로 운전하여 유류 오염토를 처리한 연구와 300℃의 열탈착로에서 유류 오염토를 30분 이내에서 90%를 복원 처리한 연구, 오염토가 점토인 경우 저온 열탈착 공법 처리 시 탄화수소를 제거하는 연구 등 많은 연구를 통해 열처리 인자에 대한 연구도 많이 진행되고 있다. 그러나 열탈착 공정에서 오염토의 수분이 20% 이상 존재하는 경우 전처리를 거쳐 수분을 제거해야하며, 수분이 존재하는 경우 용량설계와 가스처리에 직접적인 영향을 주고, 열탈착 공정의 열전달을 방해하므로 일정한 수분제거는 필수적이다. 본 연구에서는 2000대 들어와서 토양복원의 경험과 현장에서 공법선정을 위한 현장적용 평가를 위한 기초실험, 모델링을 통한 토양정화범위 결정과정과 각 공법에 대한 기술적 설계방식에 따른 기초적인 계산을 적용인자를 가정하여 최적의 공법선정에 따른 운영비용 결정방법을 제시하는 목적이다. 본 연구에서 오염물질의 확산범위를 결정하는 현장적용 모델적용 모델은 Surfer8 Visual MODFLOW Flex 버전을 활용하여 현장에 적용하여 오염확산범위, 오염면적 및 대상오염물질량을 결정하는데 적용하였다. 이 모델링에서 결정된 오염농도범위, 오염종류, 오염량에 따라서 가장 이론적으로 적용할 수 있는 공정별 최적비용 산출을 위한 모델개발은 선형회귀기직선의 함수이론을 통해서 최적가격산정 함수모델을 개발하였고, 이 모델은 토양정화공정별 비용산출을 위해서 현장실태조사, 다양한 토양정화현장 경험치, 국내외 토양정화시설 운영사례 등을 분석하여 다음과 토양정화공정별 비용산출 함수식을 도출하였다. 따라서 본 연구에서는 유류 오염토를 경제적이며 효율적으로 처리하기 위해 토양경작법, 열탈착 공법 및 토양세척 공정을 활용하여 유류 오염토를 제거하는 연구를 진행하였으며, 각 공정 적용 시 효율의 방해 요인으로 작용하는 인자를 도출하고, 각 인자에 대한 해결요인을 분석하여 가장 경제적이고, 최적의 공법선정 시 실용화 과제로 적용할 수 있는 대안을 제안하고자 하는 것이 목적이다. The soil is contaminated by human activities, including recent industrial activities, which refers to damaging the health and environment of people and other animals and plants. Soil pollution in a broad sense includes not only soil pollution, but also groundwater or air pollution. In addition to heavy metals contained in industrial waste, soil pollutants include fertilizers used in agriculture and various harmful substances contained in household waste. When harmful ingredients influx the soil, organic matter is decomposed by various microorganisms living in the soil, and inorganic substances such as heavy metals are adsorbed or adhered by the particles constituting the soil to purify the harmful substances. However, when the amount of pollutants influx exceeds the limits of the soil's ability to purify itself, soil pollution occurs. Due to the increase in oil consumption, pollution caused by oil mostly pollutes soil and groundwater, and the discovery of contamination is often delayed. In the case of soil pollution caused by oil, it is difficult to immediately identify the contamination status, and it takes a lot of time even if the contamination is confirmed and processed, and domestic technology for the treatment method is insufficient. Technologies to restore oil pollutants include soil vapor extraction, biological purification, incineration, heat desorption, washing and chemical oxidation, of which heat desorption can be effectively treated in a short period of time regardless of characteristics of contamination density, contaminant. Even when the concentration of contaminated soil is high, it has the advantage of good treatment efficiency, safer than other methods, and less energy consumption and less pollutant emission. The soil cultivation method by adding microorganisms or chemical components has always been applied as the most economically applicable method. also the soil washing method has been applied as an optimal method for efficient treatment of heavy metal and oil complexes. In the case of low-temperature heat desorption, it is economical and has high reliability in processing efficiency because it is treated at a low temperature of 100~400℃, and research using the low-temperature heat desorption method is being actively conducted. Studies on the treatment of oil contaminated soil at 300°C and In order to restore oil-contaminated soil, studies have been reported that 90% was treated within 30 minutes in a 300°C heat desorption furnace. When the type of soil is clay during heat desorption furnace treatment, many studies on heat treatment factors have been conducted through research on removing hydrocarbons. However, if moisture is present at least 20%, the low-temperature thermal desorption method requires pretreatment, and if moisture is present, it interferes with heat transfer, affects capacity design, and directly affects gas treatment, so constant moisture must be removed. The purpose of this study is an operation cost determination method based on the optimal construction method selection, assuming the basic experiment for field application evaluation, modeling, and basic calculation according to the technical design method for each construction method in the 2000s. In this study, the field-applied model application model, which determines the diffusion range of pollutants, was applied to the site using the Surfer8 Visual MODFLOW Flex version to determine the diffusion range, contamination area, and target pollutant amount. The model for calculating the optimal cost for each process that can be most theoretically applied according to the pollution concentration range, type of contamination, and amount of contamination determined in this modeling was developed through linear regression straight line function theory, and In order to calculate the cost of each soil purification process, this model analyzed the field survey, various soil purification site experience, and domestic and foreign soil purification facility operation cases to derive the following cost calculation function formula. Therefore, this study focused on economical and efficient soil cultivation, soil washing process, and thermal desorption method to remove oil pollution soil, and aims to derive factors that hinder efficiency when applying each process, and to propose alternatives that can be applied as practical tasks.

선박 에너지관리를 통한 온실가스 저감에 관한 연구

박성호 신라대학교 일반대학원 2018 국내석사

온실가스(GHG, Green House Gas) 문제는 지구온난화 영향으로 인해, 전 세계적인 관심사이다. 온실가스로 인한 지구환경 변화는 다양한 문제점을 일으키고 있으며, 현재는 다양한 분야의 국제기구 및 국가기관에서 온실가스 저감 및 배출방지에 관련된 규정을 발표하고 있다. 선박과 관련한 온실가스 배출규제는 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에서 시장기반 조치를 포함한 중장기 계획 규정을 발표하여 현실화하고 있다. 이에 선박 배출가스의 기본적인 발생 원인인, 선박 사용 에너지 관리를 통한 저감 방안을 연구하고자 한다. Greenhouse Gas (GHG) Global warming, global concern. To understand the impact of greenhouse gases on the Earth's environment, the state's national institutions and state agencies must already comply. IMO, International Maritime Organization (IMO) market-based measures require the realization or presentation of a repeater plan. Causes of crew source emissions, ship energy management.

축산용 스마트팜 서비스 개발에 관한 연구

이주형 신라대학교 일반대학원 2018 국내석사

The 4th industrial revolution has recently transformed the existing industries to intelligent and automated system converged with IT technology including IoT, artificial intelligence, robots and big data. The agricultural and livestock industry, which has less benefited from technological development compared to other industries, is now adopting the smart farm system that reduces labor force and increases productivity by converging with IT technology. Requiring more labor force and producing less than other industries, the agricultural and livestock industry has been turned away from young people. Competition with advanced livestock countries such as the U.S Canada and Australia is getting fiercer due to the conclusion of FTAs. Agricultural regions that are rapidly becoming aging societies are expected to have difficulties in being self-sufficient in food, as population working for the agricultural and livestock industry will decrease anytime soon. This research aims to develop affordable and convenient smart farming system to help the increasing urban to rural returners and young people work efficiently and productively. This research consists of several component factors: first, sensor factor consists of environmental sensor that collects environmental information of livestock barns, activity sensor that measures livestock’s amount of activity, and body temperature sensor that measures livestock’s body temperature. Second, server factor controls sensor precision to manage information collected from environmental sensor, activity sensor and body temperature sensor. Information collected from each sensor is stored in database and then the server controlling livestock barns, and the data are informed to users; after comparing and analyzing existing and new information, any data above or below standard are informed to users via web, SMS, test, etc. in real time. Finally, application factor consists of application services supporting various platforms including web, SMS and smartphone that can provide users with monitoring service for the environment of livestock barns. Based on this, development of smart livestock farming service was organized. 최근 4차 산업혁명으로 인해 기존의 산업이 IoT, 인공지능, 로봇, 빅 데이터 등 IT 기술과 융합하여 지능적이고 자동화된 시스템으로 변화되고 있다. 그동안 다른 분야에 비해 기술 발전의 혜택이 적었던 농축산업 분야도 IT 기술과 융합하여 노동력을 절감하고 생산성이 높이는 스마트 팜으로 발전하고 있다. 다른 산업에 비해 노동력의 비중이 높고 생산성이 낮아 농축산업 분야에 대해 청년들의 관심이 줄어들고 있으며 FTA 체결로 인해 미국, 캐나다, 호주와 같은 축산 선진국들과의 경쟁과 특히 고령화가 급속히 진행되고 있는 농촌 지역은 가까운 시기에 농축산업에 종사할 인구가 감소하여 식량자급에 어려움이 예상된다. 최근 증가하고 있는 귀농인과 젊은 청년들이 보다 효율적이고 생산적으로 농축산업에 종사할 수 있도록 저렴하고 사용하기 편리한 스마트팜 시스템 개발에 대해 연구하게 되었다. 이에 본 논문은 첫째, 가지 구성요소로 이루어지는데 첫 번째 센서요소는 축사 환경정보를 수집하는 환경 센서, 가축의 활동량을 측정하는 활동량 측정 센서, 가축의 체온을 축정하는 체온 측정 센서로 구성된다. 두 번째 서버요소는 환경 센서와 가축 활동량 측정 센서, 체온 측정 센서로부터 수집되는 정보를 관리하기 위한 센서정도 관리자와 각 센서로 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하여 축사 관리 서버에 저장하고 저장된 데이터를 사용자에게 알려주고 기존에 저장된 정보와 측정된 정보를 비교 분석하여 정보 값을 초과하거나 미달하였을 경우 이를 이용자에게 실시간으로 웹, SMS, 문자 등으로 통해 알려준다. 마지막으로 세 번째 요소는 응용요소로 모니터링 서비스, 축사 환경 모니터링 서비스 등을 사용자에게 제공해 줄 수 있는 웹, SMS, 스마트폰 등의 다양한 플랫폼을 지원하는 응용서비스들로 구성되고 이를 바탕으로 축산용 스마트팜 서비스 개발을 구성하였다.

산양 새싹삼의 재배조건 최적화 개발연구

박무용 신라대학교 일반대학원 2017 국내석사

산에서 자라거나 재배하는 삼은 크게 산삼과 산양삼 으로 분류되고 있으며 산삼은 삼의 고유종으로서 산에서 자생한 삼을 말하며, 산양삼은 최초 파종과 이식이 사람의 손에 의해 이루어지기는 하나 산에서 인위적인 시설 없이 재배 되어진 삼을 일컫는다. 산양삼은 보통 4~6년 동안 재배 기간을 갖는 인삼과 달리 5∼10년 이상의 성장기간을 가져야하며, 또한 인위적인 시설이 없는 상태에서 성장 하므로 삼의 재배와 보존 및 유지가 어렵고 희소성에 따른 고가의 가격에 거래 되고 있다. 종래 인삼재배방식에서는 병충해를 막기 위해 각종 농약과 화학적 제제 사용이 많아서 토질 변화 와 토양의 미네랄 고갈에 따른 문제점 즉, 같은 장소에서 2회나 연속적으로 재배할 수 없는 등의 연작의 문제점이 있었다.. 또한 산양삼의 경우 인삼 보다 엄격하고 긴 시간이 소요 되는 단점을 가지고 있다. 임업 및 산촌 진흥촉진에 관한 법률로 관리 하며 임업진흥원에서 생산성 적합 검사 후 해당 시, 구, 군에 생산 신고 후 재배하며 재배 중간에 재배일지 작성하며 5년 뒤에 판매하며 판매 시 생산물에 대하여 임업진흥원에서 품질 검사 후 출하된다. 『임업 및 산촌 진흥촉진에 관한 법률』에서 정의(법 제2조3의2호) "특별관리임산물"이란 소비자의 보호 및 품질향상을 위하여 특별한 관리가 필요한 임산물로서 산양삼과 그 밖에 대통령령으로 정하는 임산물(건조된 것 포함)을 말한다. 이를 개선하기 위하여 인삼 묘삼(산양묘삼)을 사용하여 새싹삼을 재배 공급하고 있으나 수요와 공급의 불균형이 여전하며 대단위의 시설로 인한 비용과 전문적인 기술이 필요하여 일반인이 접근하는 것에는 상당한 무리가 따른다. 이에 일반인도 재배할 수 있는 정형화된 프로세스 연구가 필요하며 산양새싹삼의 성장에 줄기의 크기와 습도에 따른 성장을 이해 할 수 있는 자료화와 데이터가 필요하리라고 본다. 산양삼(인삼)의 묘삼을 가정에서 소비자가 직접 싹을 틔운 후 섭취하여 산양삼(인삼)에 대한 신뢰도를 향상하여 산양삼(인삼)의 소비를 촉진하며 도시화된 삶에서 자연친화적 도시환경조성을 통하여 도시민의 농업 이해도 증가를 통하여 도시의 일반인이 시간과 많은 비용을 들여 산양삼의 재배가 불가능하나 본 연구에서 프로세스된 방법을 사용하여 성장 기저와 특징을 알고서 누구나 손쉽게 산양묘삼(인삼)으로 싹을 틔워 새싹삼의 섭취가 가능하게 하여 산양새싹삼의 접근성을 쉽게 하고 새싹삼의 홍보와 저변을 확대하여 널리 전하는 것이 연구의 목적이다. ginseng grown or cultivated in mountains is roughly classified into wild ginseng and wild-simulated ginseng. Wild ginseng is an endemic species of ginseng which grows naturally in mountains. wild-simulated ginseng refers to the one that is cultivated in mountains with no artificial facility, although the initial sowing and transplanting is done by human hands. wild-simulated ginseng grows for 5-10 years, unlike Panax ginseng which usually grows for 4-6 years. In addition, as it grows in the absence of an artificial facility, it is difficult to cultivate, conserve and manage, and therefore, it is traded at a high price due to the scarcity. In conventional ways of Panax ginseng cultivation, various pesticides are frequently used in order to prevent damages by disease and pest, which causes soil degradation and depletion, showing the limitation in continuous cultivation, that is, the ginseng cannot be cultivated continuously in the same place. In addition, the disadvantage of wild-simulated ginseng is that it requires more strict and longer time to grow than Panax ginseng. It is governed by the Forestry and Mountain Villages Development Promotion Act. After a productivity compliance test at the Korea Forestry Promotion Institute, the production report for cultivation should be submitted to the relevant city, county or district. In the middle of cultivation, a cultivation log should be made. When the products are sold in five years, it should go under the quality inspection at the Korea Forestry Promotion Institute to ship out. "Special forest products" requiring special management for the consumer protection and quality improvement, defined in subparagraph 3-2 of Article 2 of the 『Forestry and Mountain Villages Development Promotion Act』, refer to wild-simulated ginseng and other forest products (including dried ones) prescribed by Presidential Decree. In order to improve this, ginseng seedlings are used to grow and supply sprout ginseng, but it is considerably difficult for the public to access, as the disparity in demand and supply is still present, and a large-scale facility is costly, and expertise is required. Therefore, the study on standardized and processed cultivation is needed for the public to access, and making materials and data depending on stem size and humidity is expected to be needed to understand the growth of cultivated sprout ginseng. The purpose of this study is the easy access to, and wide spread of the sprout ginseng by using the processed cultivation method shown in this study which enables everyone easily grow and ingest sprout ginseng by using ginseng seedlings (Panax ginseng) with the knowledge of the growth base and characteristics, as it is nearly impossible for the urban people to grow the time consuming and expensive wild-simulated ginseng in-person. The consumption of wild-simulated ginseng (Panax ginseng) will be increased, when the reliability of wild-simulated ginseng (Panax ginseng) is improved, if consumers directly sprout ginseng seedlings of wild-simulated ginseng (Panax ginseng) at home. Finally, citizens' understanding of agriculture will be improved by creating the environmentally friendly urban environment in city life.

청각 추출물 및 잎파래 추출물의 항산화 활성 및 미백효과

강민서 신라대학교 일반대학원 2017 국내석사

Codium fragile is a member of algae plants and also belongs into Codiaceae. Its color is dark green and its branches grow like the shape of antler. It improves kidney function, treats bladder stones and is used as a medication. It also has a variety of functional materials, such as an iodine, calcium, dietary fiber, and vitamins. In addition, it has strong antioxidant effect and whitening activity. Enteromorpha linza is also a member of algae plants and belongs into ulvaceae. Typically, there is a tubular structure in which the cells are one layer, and a thin threadlike and the upper part is spread. There are lots of chlorophylls which support the human’s metabolization and also prevent or calm ulcers down. Moreover, it contains vitamin A, B, C, protein, iodine, iron, etc., to enhance antioxidant effect and whitening activity Therefore, this study was carried out to confirm the antioxidant effect and whitening effect. Enteromorpha linza and Codium fragile were extracted by hot water, red ginseng extracting machine, and ethanol. As a result, they were named CW(Codium fragile extract), CRW(Codium fragile extract extracted with red ginseng extract), CE(Codium fragile ethanol extract), EW(Enteromorpha linza extract), ERW(Enteromorpha linza extract extracted by red ginseng extracter), EE(Enteromorpha linza extract ethanol extract) Before starting to do the experiment about antioxidant effect and whitening activity, MTT assay was made to measure the concentration of toxin in the cell. The antioxidative activity of each extract was measured by DPPH, -scavenging and OH-scavenging activities. In addition, whitening activity was measured, by tyrosinase inhibitory activity, melanogenesis inhibition assay in B16 melanoma . As the results of the antioxidant activity test, all extracts of Codium fragile showed higher antioxidative activity than those of Enteromorpha linza extract. Among them, CE showed the highest effect. In the whitening activity test, Enteromorpha linza ethanol extraction showed similar effect as Arbutin, Niacin amide. Based on these results, Codium fragile has antioxidant activity and Enteromorpha linza has whitening effect. Therefore they could be used for developing natural cosmetic materials. 청각(codium fragile)은 청각과에 속하는 녹조식물의 분류군이며, 짙은 녹색으로 사슴뿔의 모양으로 옆으로 가지가 뻗듯이 자라며, 식용으로 이용되며 신장기능의 증진, 방광결석치료효과 및 구중제로도 이용되며 요오드와 칼슘이 풍부하고 식이섬유와 비타민을 비롯한 다양한 기능성 물질들이 내재하고 있음을 밝혀져 있으며, 강력한 항산화 효과와 미백활성이 밝혀져 있다. 잎파래(Enteromorpha linza)는 녹조식물 갈파래과에 속하며, 모양은 피침상, 신장형 또는 선상이다. 단조이고 하부에 더러 조금의 가지를 분출하는 수가 있으며, 염록소가 많아 인체의 신진대사를 도와주고 궤양을 예방 혹은 진정시켜주는 역할에 이용되며, 비타민 A, B ,C와 단백질, 요오드, 철분 등이 들어있어 항산화 효과와 미백활성이 밝혀져 있다. 따라서 본 연구는 청각과 잎파래 추출물의 항산화효과와 미백 효과를 확인하기 위해 이루어졌다. 청각과 잎파래 추출물은 열수 추출물과 홍삼추출기를 이용한 열수 추출물, 에탄올로 추출된 추출물을 이용하여 실험 하였다. 그 결과, 얻어진 추출물은 CW(Codium fragile extract), CRW(Codium fragile extract extracted with red ginseng extract), CE(Codium fragile ethanol extract), EW(Enteromorpha linza extract), ERW(Enteromorpha linza extract extracted by red ginseng extracter), EE(Enteromorpha linza extract ethanol extract)로 명명하였다. 먼저 청각과 잎파래 추출물의 항산화효과와 미백활성효과에 대한 실험을 하기 전 세포에 독성을 나타내는 농도를 측정하기 위해 MTT assay 실험을 통하여 확인하였으며 각각의 추출물의 항산화 활성은 DPPH 소거활성, 소거활성, 소거 활성에 의해 측정하였다. 또한 MTT assay를 통해 확인한 각각의 추출물의 농도로 미백 활성 실험으로써 tyrosinase 활성저해측정, B16 melanoma세포내의 Melanogenesis inhibition assay에 의해 미백 활성 측정하였다. 항산화 활성 효과 측정 실험 통해 청각 추출물이 잎파래 추출물에 비해 높은 항산화 활성을 나타내는 것을 보였으며, 그 중 CE가 가장 높은 효과를 보였으며, 미백 활성 효과 측정 실험에서는 잎파래 에탄올 추출물이 대조군인 Arbutin, Niacin amide과 유사한 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 토대로 청각 추출물과 잎파래 추출물은 항산화 활성과 미백효과가 있는 천연 화장품 소재 개발 및 사용이 가능할 것으로 사료된다.