본 연구에서는 배출식 CA저장 컨테이너의 사과 저장성능을 평가하기 위하여 9개월 동안 CA저장한 ‘후지’사과와 저온저장 한 사과의 품질을 비교하였다. CA저장 조건은 O2 1-3%, CO2 1.0% (3개월까지 0.5%이하) 이하로 설정하였으 며, 사과 저장 후 3주 동안은 기체조건을 조절하지 않고 저온저장 상태를 유지하는 지연 CA를 실시하였다. CA저장 및 저온저장의 저장온도는 0℃, 습도는 90~99%를 유지하였다. CA저장한 사과의 최종 감모율이 0.5%로 저온저장 한 사과의 1.2%보다 2배 이상 무게변화가 적게 나타났다. CA저장한 사과의 최종 경도는 15.3N으로 저온저장의 10.2%보 다 높게 유지되었으며, 7개월 경과 후부터 경도차가 크게 발생하였다. 당도는 CA저장과 저온 저장한 사과 간에 차이 를 보이지 않았다. 산도의 변화는 CA저장한 사과의 경우 0.304%로 저온 저장한 사과의 0.178보다 높게 유지되었으며, 저장 6개월 후부터 차이가 크게 나타나기 시작하였다. 갈변율은 CA저장 사과가 1.7%, 저온 저장한 사과가 4.9%로 나 타났지만 두 처리 간에 발생빈도가 일정하지 않아서 유의성이 없는 것으로 판단되며, 저산소 장해는 CA저장이 1.7% 로 나타났지만 저온저장의 경우도 1.5%, 1.7%로 2회 나타났기 때문에 CA저장과 저온저장 간에 차이가 없는 것으로 판단되었다. 사과의 갈변을 유발하는 밀 증상은 입고 시에 55.2%로 높게 나타났지만 3주 동안의 저온저장을 거치면서 CA저장과 저온저장 시 각각 3.2% 및 4.5%로 밀 증상이 없어졌으며, 저장기간이 경과하면서 밀명증상은 모두 사라진 것으로 나타났다. 관능평가(9점 만점)를 실시한 결과 CA저장한 사과가 착색 7.63, 위조현상 8.11, 단맛 6.83, 신맛 5.31, 아삭한 정도 6.37, 사과향 6.37, 이취 8.43으로 저온저장 및 1-MCP 처리하여 저온저장 한 사과에 비해 모든 항목에서 높은 점수로 나타났다.

본 연구에서는 동절기 시설원예 난방에너지 절감을 위해 방울토마토의 온도민감부인 생장부를 추종하면서 난방을 수행할 수 있는 국소난방 시스템을 개발하고자 하였다. 방울토마토 생장부 추종형 국소난방시스템은 온실 하류로의 균일한 열분배를 위해 내/외부 덕트와 온풍난 방기를 연결하는 이중덕트 분배장치, 정식 후 작물 유인에 따라 덕트를 토마토 줄기끝 생장점과 개화화방을 추종하여 상하로 이동시키기 위한 권취장치 등으로 구성되었다. 국소난방 시스템의 운용은 토마토 정식 직후에는 덕트를 작물 상부에 위치시키며 작물 생장에 따라 생장부 국소난방과 차광 회피를 위해 덕트를 상하로 이동시켰다. 방울토마토 수경재배 온실을 대상으로 생장부 국소난 방구와 관행의 바닥덕트 난방구에 대해 난방성능과 작물 생육 비교시험을 수행하였다. 그 결과 생장부 국소난방구는 야간 난방시간에 작물 군락내 상부 기온이 하부에 비해 0.9~2.0oC 높으며, 바닥덕트 난방구에 비해 군락 상부 기온은 0.3~1.8oC 높고, 하부 기온은 1.4~1.8oC 낮게 나타나 온도에 민감한 상부 생장부를 상대적 고온으로 관리하고, 군락하부는 상대적 저온으로 관리 가능하며, 관행 바닥덕트 난방구의 높이별 온도분포를 역전시킬 수 있음을 확인하였다. 토마토 군락에 대한 적외선 열화상 측정을 통해 정식 직후부터 줄기내림 유인재배 기간에 걸쳐 생장부 국소난방구는 군락내에 높이별 엽온의 온도성층화를 형성하여 생장부 추종 국소난방이 가능 함을 확인하였다. 난방방식별 작물생육 분석결과 초장을 제외한 나머지 항목은 유의적인 차이가 없었으며, 수확량에서도 생장부 국소난방구가 초기 수량이 약간 우세하였으나 총 수확량은 동일한 수준으로 나타났다. 온풍난 방비 경유소비량은 생장부 국소난방구가 군락의 높이별 최적 온도관리로 관행 바닥덕트 난방구에 비해 약 23.7% 절감되는 것으로 나타났다. 본 시스템은 길이 90m 온실에 대한 적용시험에서 열 분배 성능의 한계로 온실 상/하류간 온도편차가 발생하였으며, 시스템 개선을 위해 내부덕트의 직경 또는 두께 상향, 열복사 억제 재질의 덕트 사용 등 열분배 성능 최적화를 위한 추가연구가 필요한 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 온실 내부의 태양 잉여열과 외부의 공기열을 선택적으로 열원으로 이용함으로써 히트펌프의 성능을 향상시키고, 온실의 환기 지연을 통해 이산화탄소 시용비용을 절감할 수 있는 온실 공조시스템을 개발 하고자 하였다. 본 시스템의 축열 과정은 태양 잉여열을 이용하는 내부순환모드와 외기열을 이용하는 외부순환모드가 온실 내부온도에 따라 자동으로 절환되도록 구성하였으며, 히트펌프가동, 축열모드 절환, 난방 가동을 위한 6개의 온도값을 입력함으로써 축열과 난방이 자동으로 수행되도록 설계하였다. 단동온실을 대상으로 무환기 조건에서 기초시험을 수행한 결과, 태양 잉여열을 이용한 축열은 약 11시부터 시작되어 평균 3시간 30분 정도 유지되었으며, 주간의 온실 내부온도는 환기를 수행하지 않음에도 대부분 약 20~28oC 범위를 유지하였다. 주간 내부순환모드에서 시스템의 난방성능계수는 약 3.35로 야간 외부순환모드의 2.46 및 주간 외부순환모드의 2.67 에 비해 각각 36% 및 25% 향상됨을 확인하였다. 본 시스템의 개선사항으로 태양 잉여열의 효율적 이용을 위해 축열조 관리온도를 상승시킬 수 있는 고효율 히트펌프의 적용이 필요하며, 온실의 무환기 운용에 따른 과습환경의 조성을 방지하고 태양 잉여열 수준이 높은 시기에 온실의 온도상승을 방지하기 위해 강제환기를 운전모드에 추가할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

수집 농산물의 세척, 선별, 포장 작업 등이 이루어지는 APC 작업장은 하절기에 작업자들이 고온의 환경에 노출되므로 작업환경 개선을 위한 냉방공조가 요구되고 있다. 기존의 전체 냉방 공조방식은 과도한 유지비로 인한 운용상의 어려움이 발생하고 있으므로 설비비 및 운용비가 상대적으로 저렴한 시스템을 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 하절기 APC 작업공간의 효율적 냉방을 위한 냉방시스템 설계의 기초 연구로써 CFD를 기반으로 하여 양압식 및 음압식 팬 앤 패드 시스템과 국소냉방 시스템에 대해 열유동 수치해석을 수행하여 각각의 냉방효과를 예측하였다. 그 결과, 음압식 팬 앤 패드 시스템은 고온 외기의 과도한 유업으로 인해 패드 하류의 일부 영역을 제외한 대부분의 작업영역에서 상대적으로 고온의 온도 분포를 보였으며 기류의 유속분포 역시 낮게 나타나 APC 냉방시스템으로 부적합한 것으로 판단되었다. 양압식 팬 앤 패드 시스템은 직업장의 중심부 및 각 작업영역에 비교적 균일한 저온환경을 조성하나 작업자 위치별로 기류의 유속편차가 크게 나타났다. 국소냉방 시스템의 경우 각 작업자 위치의 상부에서 냉기류가 공급되는 방식이므로 팬 앤 패드 시스템에 비해 작업자 위치에서의 온도분포와 기류 유속분포가 상대적으로 균일하게 나타났다. 양압식 팬 앤 패드 시스템은 냉방기를 사용하는 기존의 공조방식에 비해 설비비 및 유지비가 저렴하나, 실제 APC 작업장의 냉방공조에 적용시에는 팬 소음, 고습환경이 선별기 등 장비에 미치는 영향, 용수공급 및 패드교체 등을 고려하여 보다 신중한 검토가 요구된다.

We have studied the technology to extend the storage period of ‘Seolhyang’ strawberries using modified atmosphere package (MAP) and ethyl pyruvate (EP) treatment for domestic distribution and export. The selected ripe strawberries harvested on December 28, 2016 at the Sancheong farmhouse were transported to the laboratory for 2 h and tested. After a day’s precooling at 4℃, the strawberries were divided into seven experimental groups. These groups were control, active MAP using low density polyethylene (LDPE), active MAP using polyamide (PA), active MAP using PA with EP treatment, passive MAP using LDPE, passive MAP using PA and passive MAP using PA with EP treatment. Quality analysis was carried out every 4 days during the storage period of 16 days. During the storage period of 16 days, MAP decreased from 3.5% to less than 1.1% in weight loss ratio compared with control, and decreased from 36% to less than 7% in fungal incidence. In the case of fungi in the EP treatment group, hyphae did not grow on the outside of the strawberry but grew to the inside. This tendency was similar to that in the low oxygen and high carbon dioxide environment of the MAP, the mycelium of the fungus did not grow outside of the strawberry. Fungi are the biggest problem in the distribution and export of strawberries, and these results suggest that MAP alone could inhibit mold and increase shelf life.

본 연구는 초음파를 이용한 해동기의 이용 가능성을 확인 하고자 수행되었다. 초음파 해동기는 132, 580 및 1,000 kHz의 공진주파수를 가지는 진동자를 이용하여 각 주파수로 제작하고 돈육을 일정한 크기로 정형하여 -80℃에서 냉동한 후 제작된 해동기를 이용하여 해동 성능을 분석하였다. 해동속도 비교에서는 초음파를 가하지 않은 접촉식해동의 경우 일반적으로 가정에서 행해지는 유수식 해동과 유사하게 20분가량이 소요되었으나, 초음파를 가했을 경우 주파수가 증가할수록 해동시간이 단축되어 1,000 kHz 에서는 6분 만에 해동이 완료되었다. 초음파를 이용한 해동 후 품질변화에 대한 분석에서는 재작된 초음파 해동기를 이용하였을 경우 유수해동에 비하여 드립으로 인한 해동감량이 0.5%가량 증가하였지만 pH, VBN 및 TBA 값과 같은 화학적 특성에서는 차이를 나타내지 않았다. 총 호기성 미생물에 또한 냉·해동에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. 초음파 해동기를 이용한 해동에서 냉동 전후의 육색을 비교 분석한 결과 명도는 변화는 거의 나타나지 않았지만 유수해동에 비하여 580 kHz를 이용한 초음파 해동에서 적색도 및 전체 색변화가 유의적의로 개선되었다. 해동육의 조직감 분석에서는 초음파 해동에서 경도가 감소하고 저작성이 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 종합해볼 때 접촉식 초음파 해동기는 해동시간 단축에 매우 효율적이나 해동육의 품질개선에는 뚜렷한 효과를 나타내지 못하여 경제성을 고려했을 때 성능 개선 및 연육 효과가 나타나는 580 kHz 동기의 개선 및 이용방안에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

This study was carried out to investigate the effect of modified-atmosphere packaging (MAP) on the quality change of “Tabor” tomatoes during long-term exportation periods. Hydroponics tomatoes were harvested at the turning stage, sorted, and box packed and then packaged in nylon film with a pallet. The packaged pallet was filled with a gas composition (5% O2, 1% CO2, and 94% N2) and stored at 10℃ for three weeks. The quality changes in weight loss, firmness, color, acidity, soluble solids, and microorganism growth were measured every 7 day interval. During the initial storage, the pallet-scale MAP showed slightly higher weight loss and firmness changes when compared to the conventional pallet. The total color change (ΔE) during ripening was delayed 10% under MAP storage. Acidity, soluble solids and phenolic compound contents decreased with increases in storage time regardless of the storage method; however, the quality changes of tomatoes were delayed in the MAP pallet. Furthermore, the decay rate of the pallet-scale MAP stored for 14 days was less than that of the conventional pallet, and the number of microorganisms was approximately 30% lower in the pallet-scale MAP, showing a positive effect on marketability. These results suggested that the pallet-scale MAP of tomatoes could ensure higher quality and longer storage periods than conventional pallet storage.

본 연구는 국내산 농산물의 안정적인 저온저장온도 결정 을 위하여 동결점을 분석하고 품질에 따른 저장온도 설정에 대한 기초자료를 제공하고 과냉각 한계점 측정을 통하여 과냉각 저장 가능성을 모색하고자 수행되었다. 동결점 및 과냉각 한계온도를 분석하기 위하여 국내산 마늘, 오이, 대파, 고추, 참외, 메론, 복숭아, 자두 등의 국내산 농산물을 자체 제작한 송풍식 냉동기를 이용하여 완만 냉각시키면서 농산물 내부에 삽입된 온도센서를 이용하여 열방출을 측정 하였다. 또한 일반 품질특성 인자들이 각 농산물 동결점에 미치는 영향을 분석하기 위하여 당도, 산도, 함수율 및 경도 를 측정하였다. 열방출 최고점을 기준으로 판단한 농산물 의(동결점/과냉각 한계점)은 마늘(-1.6/-7.8℃), 대파(-0.5/ -3.7℃), 오이(-0.5/3.3℃), 풋고추(-0.7/-4.9℃), 포도(-1.6/-5. 7℃), 참외(-1.6/-4.6℃), 메론(-1.3/-2.8℃), 복숭아(-0.8/-3. 3℃), 방울토마토(-0.3/-5.9℃), 자두(-1.1/-4.2℃), 무(-0.3/-0. 8℃), 단감(-1.7/-4.7℃), 사과(-1.5/-3.2℃), 고구마(-1.5/-3. 7℃), 감귤(-0.8/-4.7℃), 배(-1.5/-4.2℃), 딸기(-0.9/-3.4℃)이 었다. 이러한 동결점은 각 농산물의 이화학적 특성분석에 비추어 볼 때 당 성분에 따른 동결점 내림 경향과 일치하여 당도분석을 통한 저장온도 설정 가능성을 제시하였다.