The odor substances generated in a feed manufactory operating for the commercialization of animal-vegetable materials were analyzed and the odor reduction efficiency by a chemical scrubber was evaluated. The major causative substances in the feed manufactory comprised about 45.4% of ketone compounds and about 13.3% of aldehyde compounds. On the other hand, the removal efficiencies of diacetyl and acetoin as ketone compounds were 77.3% and 78.1%, respectively, by a chemical scrubber. Additionally, the removal efficiencies of acetaldehyde, butyraldehyde, valeraldehyde, 2-furancarboxaldehyde, and nonanal were 86.0%, 78.9%, 67.4%, 52.8%, and 71.9%, respectively. These rates were higher than the odor generation substance contribution rate as a result of treating the exhaust gas generated from the feed manufactory by the chemical scrubber using 5% of C3. It was also found that xylene, methylcyclopentane, benzene, ethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene, and decane were almost not removed.

다육식물인 에케베리아(Echeveria)는 최근 전세계적으로 수요가 증가하고 있지만, 번식효율이 품종이나 환경 요인의 영향을 크게 받으므로 연중 고품질 묘를 공급하는 것이 어렵다. 이 연구는 밀폐형 식물공장 내에서 LED 파장 조합이 에케베리아 엽삽번식 효율에 미치는 영향을 구명하여 주년 생산의 기초자료를 제공하고자 실시되었다. 번식이 어려운 ‘Afterglow(AG)’, ‘Berkeley Light(BL)’, ‘Mason(MS)’, ‘Subsessilis Light(SL)’, ‘Cream Tea(CT)’, ‘Ben Badis(BB)’ 등 6품종의 모주로부터 균일한 잎을 채취하여 실내온도 24±2℃, 상대습도 60±10%의 식물공장 내에서 혼합상토에 삽목하였다. 청색(B, 450nm), 녹색(G, 530nm), 적색(R, 660nm), 원적색(FR, 730nm) LED를 이용하여 R10, R8+B2, R5+B5, R7+B2+FR1, R7+B2+G1의 비율로 광질을 달리하여 처리하였고, PPFD는 200μmol·m-2·s-1, 광주기는 16/8(명/암) 시간이었다. 그 결과, 번식 효율은 품종에 따라 차이가 있었는데, ‘SL’은 상대적으로 발근과 신초 형성이 쉽게 되었으나, ‘AG’는 발근과 뿌리 생장이 잘 되지 않았다. LED 파장 또한 번식효율에 영향을 주었는데, B 비율이 높은 R5+B5, R7+B2+FR1, R7+B2+G1 하에서 신초 형성과 생장이 촉진된 반면, 발근과 뿌리 생장은 억제되었다. 반대로, R 비율이 높은 R10나 R8+B2 하에서는 부정근 형성 및 생장이 촉진된 반면, 신초 형성 및 생장이 억제되었다. 한편, FR은 잎의 크기와 무게를 증가시켰다. 따라서, 번식이 어려운 에케베리아 품종의 엽삽 시 번식 효율을 높이기 위해서는 각 파장별 효과를 활용한 적정 파장 조성에 대한 연구가 필요하다.

작물 생육 모델은 작물의 생육을 이해하고 통합하기 위해 유용한 도구이다. 완전제어형 식물공장에서 엽채류로 활용하기 위한 퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.)의 초장, 광합성률, 생장 모델을 예측하기 위한 모 델을 1차식, 2차식 및 비선형 및 선형지수 등식을 사용하여 개발하였다. 식물 생육과 수량은 정식 후 5일간격으로 측정하였다. 광합성과 생장 곡선 모델을 계산하였다. 초장과 정식 후 일수(DAT)간의 선형 및 곡선 관계를 얻었으나, 초장을 정확하게 예측하기 위한 모델은 선형 등식이었다. 광합성률 모델을 비선형 등식을 선택하였다. 광보상점, 광포화점, 및 호흡률은 각각 29, 813 and 3.4 μmol·m-2·s-1였다. 지상부 생체중과 건물중은 선형관계를 보였다. 지상부 건물중의 회귀계수는 0.75 (R2=0.921***)였다. 선형지수 수식을 사용하여 시간 함수에 따른 퀴노아의 지상부 건물중 증가를 비선형 회귀식으로 수행하였다. 작물생장률과 상대생장률은 각각 22.9 g·m-2·d-1 and 0.28 g·g-1·d-1였다. 이러한 모델들은 정확하게 퀴노아의 초장, 광합성률, 지상부 생체중과 건물중을 예측할 수 있다.

최근 몇 년간 그리고 앞으로도 당분간 화두가 될 4차 산업혁명과 스마트공장이 실제 식품산업 현장에 적용할 때의 현실과 과제 등에 대해 논의해 보고자 한다. 타 산업에 비해 생물을 다루는 식품 산업의 특성상 원료부터 제품 제조 공정에 대한 현장 운영에 어려움이 존재하며 특히 인력에 의존하는 부분이 많아 생산성 향상, 품질 향상, 식품안전 확보, 에너지 절감에 대한 수요가 큰 편이다. 그러나 스마트 공장과 같은 해결방안이 있음에도 불구하고 공정 자동화와 솔루션 적용에 필요한 재원 투입의 우선 순위에서 밀려 실제 적용 사례는 대기업을 제외하면 부족한 것이 사실이다. 본 세미나에는 주로 농심엔지니어링에서 식품산업에 구축한 스마트 공장 사례를 중심으로 설명하고 대기업뿐 아니라 중소기업 적용 방안에 대해 함께 토의하는 시간을 갖고자 한다.

Automatic control systems in industrial manufacturing processes are becoming fundamental systems for maintaining effective productivity and high quality products. In addition to them, assisted utilities like electricity, steam, air or gas supplies and appropriate plc(programmable logic control) systems also must be adequately designed and installed for those manufacturing processes. Above mentioned automatic control systems and utility systems are made up with many kinds of electronic and electric parts like computers, plc’s, valves, switches, relays, sensors, guages, meters, etc., and should be mounted in control panels, so called control boxes or cabinets for easily operated and safely maintained. But these control boxes are usually exposed to unexpected environments like excessive high and low temperature, high humidity, dust, gas, vibration, impact, condensation, rain and snow, etc.. Nevertheless in those poor environments, the control systems should work always accurately, so the control boxes and all the parts inside the boxes should be made from the beginning to have durability against those environments suggested by some protection ratings standards. In Kimchi manufacturing fields also, there are also many kinds of control boxes for the variety of process lines, especially there are many damp and salty processes, and if the moisture contains salt ingredients and it affects 20% more than that of water-only moisture influences. In this presentation, the environments of general manufacturing fields are suggested and the strong environmental resistance control box design process are proposed. And some international standards examples are presented for the control boxes of the Kimchi manufacturing fields.

작물의 생산량은 광합성과 밀접한 관계가 있으며, 광합성 속도는 다양한 환경 요인에 의해 변화한다. 광합성 속도는 작물의 생육 상태나 생육 속도를 판단하는 지표로 사용되며, 작물 재배 시설을 구축하는 데 고 려해야 하는 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 광도, CO2 농도 및 생육 단계에 의해 변화하는 로메인 상추 의 군락 광합성 속도 모델을 개발하는 것이다. 군락 광합성 속도는 정식 후 5, 10, 15, 20 일차에서 5단계의 CO2 농도(600-2,200μmol·mol-1)와 5단계의 광조건(60-340μmol·m-2·s-1)이 처리된 3개의 밀폐 아크릴 챔버(1.0 × 0.8 × 0.5m) 내에서 측정하였다. 먼저 세 가지 환경 요인을 사용하는 식들을 곱하여 만든 단순곱모델을 구성 하였다. 이와 동시에 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과, 단순곱 모델의 R2는 0.923이었으며, 수정 직각쌍곡선 모델의 R2는 0.941을 나타내었다. 따라서 수정 직각쌍곡선 모델 이 광도, CO2 농도, 생육 단계의 3 변수에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 것으로 판단하 였다. 본 연구에서 개발된 군락 광합성 모델은 식물공장에서 상추 재배를 위해 생육 단계별로 설정해야 할 최 적의 광도와 CO2 농도를 결정하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

채소내의 칼륨은 만성 신부전 환자에게 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 하지만 채소는많은 다른 영양 물질 또한 함유하고 있으므로, 이러한 환자들에게 채소의 섭 취는 불가피하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장에서 신장환자들을 위해 적합한 저칼륨 상추 개발을 위해 수행되었다. 본 연구에 사용된 상추 품종은 ‘찰스’ 품종이 었다. 완전제어형 식물공장에서 정식 후 28일간 수행되었으며, 광 환경은 LED (W:R, 9:1), 일장 16시간, 200μmol·m-2·s-1 이었고 재배 온도, 상대습도와 이산화탄 소 농도는 각각 15-21oC, 65%와 600-650mg·L-1 이었다. 1차 실험에서 배양액은 수확 전 1주전과 2주전에 칼륨농도를 10%와 5%로 낮게 처리하였고, 이를 토대로 2차실 험의 처리는 수확 전 2주전 5%, 1% 낮춘 처리와 원수로 재배한 처리였다. 식물체 내의 다량원소 분석을 위해 수확 후 ICP 분석을 하였으며 생체중과 엽수를 측정하였다. 실험 결과 식물체 내 칼륨함량은 대조구에 비해 2주전 처리에서 통계적으로 유의하게 낮았다. 생체중과 엽수는 대조구와 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 처리구간의 유의적인 차이는 있었다. 신장환자들 의 채소섭취량을 고려했을 때, 저칼륨 상추 생산을 위한 적당한 칼륨농도 조성은 수확 2주전 1%와 5%로 낮춘 처리였다. 본 연구를 통해 양액 내 칼륨함량과 처리시리를 조절하여 신장환자를 위한 저칼륨 상추를 개발할 수 있었다.

‘Seismic Performance Evaluation Method for Existing Buildings (2013)’ developed in accordance with the overseas guidelines ASCE 41 - 06 is the most widely used procedure among domestic seismic performance evaluation guidelines in Korea. However, unlike ASCE 41 - 06, it stipulates that the final performance should be derived as the gravity load distribution ratio of the lateral force resistance system in the guideline. Therefore, in the case of a dual steel structure system with slender braces, where the internal moment frame is mostly responsible for the gravity load, the evaluation of slender braces based on gravity load distribution ratio is difficult to be achieved. In this research, we propose an objective evaluation process for such system by evaluating seismic performance for large-scale factory facilities as an example.

식물공장에서는 작물에 필요한 재배환경을 인위적을 조절하여 고품질 농산물에 대한 연중 계획생산이 가능하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장 재배에 적합한 콜라비 품종을 선발하고자 실시하였다. 실험은 완전제어형 식물공장에서 수행하였고, 식물재료는 적색의 콜라비 품종인 ‘아삭콜’, ‘콜리브리’와 ‘퍼플킹’ 품종을 사용하였다. 인공광원은 LED광이었으며, 광도와 일장은 각각 249μmol·m·2·s-1, 12/12시간(밤/낮)이었다. 순환식 담액수 경방식으로, 정식 후 57일까지 재배하였다. 정식 후 43 일째에 전체 생체중과 괴경의 생체중 및 엽면적은 품종 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 건물중과 괴경은 ‘아삭콜’ 품종이 가장 높게 나타났으며, 엽수는 ‘퍼플킹’ 품종이 가장 많았다. 당도와 수량는 ‘아삭콜’ 품종이 가 장 높았다. 생육과 상품수량을 고려해 볼때, 완전제어형 식물공장에 적합한 콜라비 품종은 ‘아삭콜’ 이었다.

광도와 온도 같은 환경 요인에 의해 광합성 속도가 변화하기도 하며, 생육 시기에 따른 광합성 효율의 변화가 수반되기도 한다. 본 연구에서는 흑로메인 상추(Lactuca sativa L., Asia Heuk romaine)를 이용하여 광도와 온도, 생육 시기에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 두 모델을 구축하고 비교하는 것을 목표로 하였다. 군락 광합성은 정식 후 4, 7, 14, 21, 28 일차 상추를 아크릴 챔버(1.0 × 0.8 × 0.5m)에 넣어 측정하였으며, 이 때 챔버 내부의 온도는 19oC에서 28oC까지 변화시켰고 광원은 LED를 이용하여 50에서 500μmol·m-2·s-1까지 변화시키며 실험하였다. 챔버 내부의 초기 이산화탄소 농도는 2,000μmol·mol-1로 설정하였으며, 시간에 따른 이산화탄소 농도의 변화율을 이용하여 군락 광합성 속도를 계산하였다. 각 환경요인을 표현하는 3개 식을 곱하여 만든 단순곱 모델을 구성하였다. 이와 동시에 온도와 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕 턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정된 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과 단순곱 모델은 0.849의 R2 값을 나타내었으며, 수정된 직각쌍곡선 모델은 0.861의 R2 값을 나타내었다. 수정된 직각쌍곡선 모델이 단순곱 모델에 비해 환경 요인(광도, 온도), 생육 요인(생육 시기)에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는데 더욱 적합한 모델인 것으로 판단하였다.

In the 21st century, information and communication technology (ICT) worldwide presents a new vision for agriculture. Time and place, as well as the high-tech industry, to overcome barriers to the fusion of the so-called "smart agriculture," are changing the agricultural landscape. Core container production in precision agriculture for mushroom cultivation, optimal temperature, humidity, irradiation, self-regulation of factors such as carbon dioxide, and environment for mushroom cultivation were adopted. Lentinula edodes (shiitake) is an edible mushroom native to East Asia, cultivated and consumed in many Asian countries. It is considered to be medicinal in certain practices of traditional medicine. We used different controlled light sources (Blue-Red-White-combined LED, blue LED, red LED, and fluorescent light) with different LED radiation intensities (1.5, 10.5, and 20.5 μmol/㎡s for LEDs) to compare growth and development. Mushrooms were treated with light in a 12-hour-on/ 12-hour-off cycle, and maintained in a controlled room at 19~21°C, with 80~90% humidity, and an atmospheric CO2 concentration of 1,000 ppm for 30 days. Growth and development differed with the LED source color and LED radiation intensity. Growth and development were the highest at 10.5 μmol/㎡s of blue LED light. After harvesting the fruit bodies, we measured their weight and length, thickness of pileus and stipe, chromaticity, and hardness. The 10.5 μmol/㎡s blue-LED-irradiated group showed the best harvest results with an average individual weight of 39.82 g and length of 64.03 mm, pileus thickness of 30.85 mm and pileus length of 43.22 mm, and stipe thickness of 16.96 mm with fine chromaticity and hardness. These results showed that blue LED light at 10.5 μmol/㎡s exerted the best effect on the growth and development of L. edodes (shiitake) mushroom in the ICT-system container-type environment.

A number of plating companies have been exposed to the risk of fire due to unexpected temperature increasing of water or other reasons in a plating bath. Since the companies are not able to forecast the unexpected temperature increasing of plating bath and most of raw materials in the bath have low ignition temperature, it is easy to be exposed to the risk of fire. Thus, in previous study, we tried to monitor and notice the dangerous change of temperature of water immediately to prevent the risk of fire from plating process. However, unfortunately previous studies were not able to shut out the fundamental cause of fire since bath temperature sensor can detect air temperature when the level sensor was malfunctioned. In this paper we developed the Teflon heater which contains a built in temperature sensor and improved plating equipment system. Teflon heater is improved using Pt 100Ω sensor which can detect until 600°C . When the bath temperature sensor detects over 60°C or the Teflon heater sensor detects over 240°C they temporarily shut down the heater to control temperature. Also relay completely shuts down main power when detects instant temperature is detected over 5% of 240°C by the heater sensor to prevent teflon melting down and fire spreads. Developed plating equipment system can monitor a real time temperature in the teflon tube and bath water. Therefore we think the proposed plating equipment can eliminate the possibility of fire in plating processes fundamentally.

배초향은 항동맥경화나 항박테리아의 특성을 가지는 한약재에 널리 사용되는 영년생 약용식물이다. 연구의 목적은 수경재배에서 배양액의 종류와 PPFD값에 따른 배초향의 생장 및 항산화 물질의 변화를 조사하는 것이다. 배초향은 주야간 16:8 시간의 일장조건에서 150과 200 μmol·m-2·s-1 PPFD 조건과 일본원시(HES), 서울시립대(UOS), 유럽채소연구소(EVR), 오오츠카 배양액(OTS)을 이용하여 6주간 재배하였다. OTS 배양액조 건에서 자란 배초향의 지상부 및 지하부 건물중은 다른 배양액 처리구와 비교하여 유의적으로 높았다. 배초향의 틸리아닌 함량은 OTS 처리에서 가장 높았으며 다음으로 EVR, HES, UOS 순서로 낮아졌다. 총 아카세틴의 함량은 EVR처리에서 가장 높았으나 OTS처리와는 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한 200 μmol·m-2·s-1 PPFD 조건에서 자란 배초향은 PPFD 150처리구와 비교하여 유의적으로 생체중과 건물중이 증가하였으며 기능성 물질은 틸리아닌과 아카세틴의 함량도 높았다. 본 연구는 수경재배 방식을 이용하여 식물공장에서 배초향을 재배할 경우 200 μmol·m-2·s-1 PPFD 조건과 OTS 배양액 조건에서 경제적인 광원조건으로 최적 바이오매스 생산량과 틸라아닌과 아카세틴의 함량을 증가시킬 수 있을 것으로 제안한다.

최근 시멘트 공장의 소성로 배출가스 악취로 인해 불편을 겪고 있는 민원이 지속적으로 제 기되고 있으며, 생활환경질을 향상시키기 위한 노력이 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에 앞서, 시멘 트 공장에서의 악취 발생 원인을 규명하고, 대안을 마련하기 위해 사업장 주요 악취발생원으로 예상되는 소성로 배출가스를 분석하였다. 본 연구는 악취 유발 가스의 대기 흐름과 희석, 확산 효과를 수치적으로 해석하고, 지역생활 환경 개 선 및 친환경적 시멘트 생산시스템 구축을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 연구 결과, 일정한 풍향 및 풍속이 지속될 경우 특정 지점에서 악취의 영향이 발생될 수 있으며, 풍향 및 풍속의 변화율이 증가 될수록 악취 영향은 감소될 것으로 판단된다.

Process Hazard Analysis(PHA) have been performed for a risk management of process (petrochemical) industry for nearly 50 years. There are many PHA methods for application in the process industry, Hazop Study method has been recognized as a good method used typically in most of phase of process plant. And also there was inconvenient opinion that Hazop Study is too resource (man power, time etc.) consuming comparing its result performance (a quality of recommendations) for a good operating and existing plant. In this study, two types of PHA method - checklist and K-PSR - were performed respectively for a new para-xylene(PX)plant and 30 year old PX plant. Past history and experience of incident, operation, maintenance and so on are very important in PHA by those two methods. The higher effectiveness were realized in PHA by a checklist and K-PSR Method than prior Hazop study. And also some suggestions including PHA cycle determination, RBPS application, Follow-up plan of PHA result etc. were proposed about PHA improvement measures for a best risk management.