본 연구는 국내 가정에서 사용하고 있는 냉장고 및 냉 동고의 온도 분포에 대한 현황을 파악하기 위하여 냉장고 대상 25가구, 냉동고 대상 25가구를 선정하고 온도 측정 을 시행하였다. 가정용 냉장 및 냉동고의 실제 공간상의 온도 분포 조사 결과, 냉장고 대상 가구에서 측정된 온도 는 최저 -8.2oC, 최고 15.8oC, 평균 3.73oC로 조사되었으며, 공간 위치별 온도 분포는 문 보관 칸 5.06±1.69oC, 내부 벽면 4.18±1.19oC, 내부 보관함 3.41±1.36oC로 내부 보관함 의 온도가 가장 낮았고, 각 위치에서 상단 및 하단의 유의 적인 온도 차이는 문 보관 칸에서만 확인되었다(P<0.01). 냉 동고 대상 가구에서 측정된 온도는 최저 -30.3oC, 최고 0.7oC, 평균 -17.95oC로 조사되었으며, 공간 위치별 온도 분포는 문 보관 칸 -17.19±1.68oC, 내부 벽면 -17.81±1.07oC, 내부 보관함 -18.78±1.72oC로 냉장고 결과와 동일하게 내부 보 관함의 온도가 가장 낮고, 문 보관 칸에서만 상·하단의 유 의적인 온도 차가 확인되었다(P<0.01). 냉장·냉동고 내에 서 위치별 최대 온도 차이는 각각 2.18oC, 2.02oC로 확인 되었으며, 결론적으로 냉장·냉동고 전체의 온도가 일정하 게 유지되는 것이 아니며, 보관되는 위치별로 유의적인 편 차가 존재하는 것으로 나타났다. 이에 따라 냉장·냉동고 제조사와 공공기관에서 식품별 권장 보관 위치를 고객들 에게 적극적으로 권고하고, 각 가정에서는 온도 변화에 민 감한 식품을 보관할 경우 문쪽 보관을 지양하는 등 보관 관리 의식을 가져야 할 것으로 사료된다.

This study was conducted to find out the change in nutritional components and antioxidant activities of salted Chinese cabbage according to storage temperature and duration using supercooling. Salted Chinese cabbage was investigated every 2 weeks while it was stored at -2℃ and 2℃ for 8 weeks. This was followed by an analysis of freeze dried samples. The analyzed contents were free sugar and free amino acid contents, DPPH and ABTS radical scavenging activity, and TPC and TFC. Free sugar content of salted Chinese cabbage decreased with longer storage duration, while free amino acid did not change significantly. DPPH and ABTS radical scavenging activities did not change significantly with storage duration whereas the TPC and TFC of salted Chinese cabbage stored at -2℃ was higher than that stored at 2℃ for 6 weeks. Therefore, the quality of salted Chinese cabbage was maintained in direct refrigerator storage for a long duration, showing economic and industrial values as a new storage technology.

Commercial direct refrigerators have good energy efficiency, but are difficult to use for supercooled storage due to their large temperature deviation. Placing insulators and conductors inside the refrigerator could reduce these temperature deviations to within 0.3 degrees, allowing for the supercooled storage. The supercooled storage of salted Chinese cabbages during ten weeks was progressed to compare the other low temperature storages. The nucleation temperatures of salted Chinese cabbage were around -2.5oC and the freezing points were around -0.4oC, so -2oC was selected for the supercooled storage. The growth rate of lactic acid bacteria and yeast at -2oC storage was lower than that at 2oC storage. The reducing sugar was maintained higher due to the growth rate of lactic acid bacteria. The supercooled storage had an effect of delaying the fermentation of the salted Chinese cabbage, which may have the effect of delaying the fermentation of kimchi. This enhancement method of the direct refrigerator was effective for the supercooled storage and would be promising for commercial use.

빛이 제품의 디자인 조형 요소로 적극적으로 사용되고 있는 추세에 반해, 제품 구매의 주체인 고객이 소구하는 제품의 빛 디자인에 대한 체계적인 연구가 요구되고 있다. 제품의 빛과 관련 연구는 특정 소구 감성을 달성하기 위한 최적 조명 조건을 도출하는 제한되어 새로운 디자인 요소로써 빛에 소구되는 감성적 효과에 대해 우선 분석이 진행 될 필요가 있다. 본 연구는 제품의 빛에 대해 고객이 소구하는 감성의 종류가 무엇인지 탐색하는 것을 목적으로 하였는데, 특히 제품의 주요 디자인 요소로써 빛을 활용하고 있는 냉장고 제품을 대상으로 하였다. 소구 감성을 도출하기 위해 다지선다형 선택지와 단답형 주관식 문항을 혼합한 통합연구법을 적용하였다. 실험에서는 조명의 색과 배치가 다른 비슷한 형태의 냉장고 이미지 서너 개씩 그룹화하여 총 12종의 자극물 그룹을 구성하였다. 그리고 참여자(N = 50)로 하여금 각 그룹 별로 선호하는 냉장고 이미지를 선택하도록 하고 그 이유에 대해 단답형 주관식 설문을 작성하게 하였다. 그 결과 총 1,035개의 어휘가 수집되었으며, 위 어휘들은 유의어 관계에 의해 총 29종의 어휘 그룹으로 정리되었다. 어휘 그룹은 다시 네 가지의 감성 카테고리 – 추상적 인상, 조명의 객관적 특성, 공간과 내용물의 인지, 시각적 편안함 – 으로 최종 분류된 후 네 가지 카테고리 간의 연관성을 기반으로 냉장고 조명에 소구하는 감성과 조명의 객관적 특성 간의 관계 모델을 제안하였다. 본 연구는 탐색적 방법을 이용해서 새로운 디자인 요소가 가져다줄 수 있는 감성적 가치를 발굴하고 이를 평가 척도로 활용하는 과정을 제시하였다는 데에 의의가 있다.

본 연구는 가정용 냉장고를 대상으로 냉동실과 냉장실의 설정온도를 각기 달리할 경우 냉동실과 냉장실 고내의 온도를 실측하여 냉장고 식품 보관 온도분포를 추정하고자 한다. 또한, 각 실의 설정온도를 중심으로 상하로 온도차가 얼마나 큰가를 파악하고, 설정온도로 회복하는데 소요되는 시간을 파악하고자 한다. 그리고 설정된 온도로 회복하기 위해 소비하는 전력량을 측정함으로서 가정용 냉장고의 최적 설정조건을 제시하고자 한다. 그 결과, 냉동실 온도가 –18℃를 실현한 조건은 Case 3, Case 6, Case 8, Case 9로 냉동실 조건보다는 냉장실의 설정온도를 저온으로 할 경우에만 냉동실의 온도가 적정온도를 나타냈다. 이 조건에서 냉장실의 온도는 최저 –1.1℃, Case 6은 –1.5℃, Case 8은 –1.1℃, Case 9는 –0.8℃로 영하의 온도를 보였다. 또한 각 케이스의 운전시작 10시간 동안 누적소비전력량은 Case 4를 제외하고는 냉동실 및 냉장실의 설정온도가 낮을수록 컸으며, Case 4는 운전시작이 13:30분에 시작되었기에 09시경에 운전을 시작한 다른 조건보다는 낮시간의 환경온도가 높은 이유로 전력소비가 크다는 것을 확인하였다.

Energy saving in household refrigerators becomes more important as the usage of household refrigerators have been increasing every year. Since a compressor in the refrigerator consumes more than 80% of its total energy, it is necessary to reduce the energy consumption of the compressor. In this paper, the convective heat transfer coefficients on the compressor housing for both natural convection and forced convection were measured. Then, the effect of convective heat transfer coefficient on the power consumption of a refrigerator was investigated using a thermal management analysis. The results showed that convective heat transfer coefficient for forced convection is higher by 7.8 W/m²K compared to the natural convection. In addition, through the thermal management analysis, it was found that the increase in convective heat transfer coefficient reduces the refrigerator power by about 4.8% improving EER by 0.9%.

This paper deals with the production plan for the foaming process, the core part of the refrigerator manufacturing process. In accordance with this change, the refrigerator manufacturing process has also been converted into the mixed-model production system and it is necessary to optimize the production release pattern for the foaming process. The pattern optimization is to create a mixed-model combination which can minimize the number of setup operations and maintain mixed-model production. The existing method is a simple heuristic that depends on the demand priority. Its disadvantages are low mixed-model configuration rate and high setup frequency. Therefore, demand partitioning occurs frequently. In this study, we introduce the tolerance concept and propose a new pattern optimization algorithm based the large neighborhood search (LNS). The proposed algorithm was applied to a refrigerator plant and it was found that mixed-model configuration rate can be improved without demand partitioning.

본 연구는 CAVE 시스템과 Arm-Master를 이용해 가상 제품의 프로토타이프를 평가할 때 효과가 있을지에 대한 실험적 검증을 하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 CAVE 시스템 상에 가상의 냉장고를 포함한 가상 주방을 모델링하였다. 실험에는 6명의 남자, 6명의 여자 피실험자들이 참여했는데, 3가지 서로 다른 형태의 냉장고 도어 그립과 가상 냉장고 도어를 열고 닫기 위한 힘의 크기 2개에 의한 조합인 6가지 실험조건에 대해 물건을 냉장고에 넣고 꺼내는 작업을 수행하도록 했다. 각 실험이 끝나면 피실험자들은 도어 개폐의 용이성, 도어 조작시의 힘과 실제 힘과의 유사성, 전반적인 현실감에 대한 평가 설문에 응답하도록 했다. 실험 결과 평균치를 기준으로 통계적으로 유의한 차이는 아니나 수직형의 도어 그립이 개폐용이성 등에서 상대적으로 좋은 평가를 받았다. 또한 힘의 크기에 있어서 피실험자들은 5N을 15N에 비해 좋은 평가를 하였다. 그러나 예상 외로 성별 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타났는데, 이는 여자들의 경우 Arm-Master를 조작하는 데 더 큰 어려움을 겪었기 때문으로 풀이된다. 앞으로도 기술적 측면에서 Arm-Master가 더욱 개선되어야만 디자인 평가 과정에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

In order to promote the resource circulation and upcycling of waste refrigerators, it is necessary to analyze the material flow of recovered valuable resources and low-value residues after they are discharged. This study divided the flow of waste refrigerators into the five steps of discharge, collection, pretreatment, resource recovery, and sale/export/disposal and conducted material flow analysis (MFA) in each step. Waste refrigerators are treated via official (formal sectors, 65.6% of total amount) and unofficial (informal sectors, 34.4% of total amount) channels. Officially, waste refrigerators are collected through free collection by national and local governments, recovery by product producers and distributors, and waste collection·transportation·recycling companies and are recycled at public and private recycling centers. Unofficially, waste refrigerators are collected through junk shops and individual collectors. Waste refrigerators recycled in the formal sectors undergo pretreatment processes such as the disassembly, shredding, and separation and recovery of resources such as scrap irons, plastics, PCB (printed circuit board), cables, glasses, waste refrigerants, urethane, etc. Waste refrigerators recycled in informal sector treated through disassembly of the exterior, the shredding process by the excavators in illegal facilities and recovered waste refrigerants, plastics, glasses, scrap irons, copper, nickel silver, PCB, urethane, etc. MFA results show that in 2015, the amount of waste refrigerators collected from formal sectors reached 121,642 ton/year, the amount of recycling was 107,684 ton/year, and the amount of residues was 13,955 ton/year respectively. Thus, actual recycling rate per a waste refrigerator was estimated 88.15% in 2015. To promote the resource circulation and upcycling of waste refrigerators, it is necessary to find a way to improve the recycling of urethane, which accounts for 10.8% of the total weight of a refrigerator.

This paper applied a new methodology to estimate the generation rate of waste refrigerator using Population Balance Model as well as assigning Weibull Distribution Function as probability distribution function (PDF) of lifespan. In order to determine the generation rate of waste refrigerator, it is necessary to estimate yearly sales quantity of new refrigerator and lifespan PDF of refrigerator. The average lifespan of refrigerator is determined to be 16.8 years as a result of averaging the lifespans of 4,682 waste refrigerators. We also developed a methodology to calibrate the PDF of lifespan of waste refrigerator. The generation rate of waste refrigerator in 2014 is estimated to be 1,822,633 decreasing sharply with time. The new methodology developed here can be applied to estimate the generation rates of other e-wastes.

국내 가전제품 시장은 매우 크게 형성되어 있고, 소비자의 문화수준 향상 및 신제품 교체주기의 단축에 따라 제품성능의 향상 또한 급격히 발전하고 있는 추세이며, 이러한 동향에 따라 폐 가전제품의 발생량 또한 증가하고 있다. 발생된 폐 가전제품은 생산자의 효율적인 회수사업을 통하여 권역별 리사이클링센터로 반입되어 품목별로 친환경적인 공정을 통하여 적정하게 재활용 되고 있다. 그러나 주로 냉장고의 단열재로 사용되는 폴리우레탄 폼의 경우, 과거부터 다양한 재활용 기술개발에 주력하고 있으나, 환경성, 경제성, 지속성 등을 이유로 상용화 되지 못하고 있으며, 현재에는 거의 모든 재활용센터에서 위탁 소각되고 있는 실정이다. 냉장고에서 사용되는 폴리우레탄 폼은 경질 폴리우레탄 폼으로, 양문형 냉장고 기준으로 1대당 약 11~15%를 포함하고 있어 그 발생량이 매우 많은 것으로 조사되었다. 이에 따라 본 연구소에서는 폐 우레탄의 열에너지 회수를 위하여 폐 우레탄의 연료화를 위한 성형설비를 개발 중에 있으며, 성형실험 시 생산된 생산연료에 대하여 법적기준에 따른 분석 및 평가를 실시한 결과, 생산된 고형연료는 법적기준에 만족하는 것으로 분석되었다. 또한, 현재 최적 생산조건 도출 및 상용화를 위한 생산성 확보에 주력하고 있다. 한편, 본 연구에서는 폐 우레탄 고형연료의 환경성 분석 및 수요처확보를 위하여 lab. scale의 연소반응기를 이용하여 연소특성 분석을 실시하였다. 연소실험은 1,000℃에서 공기비 1.5, 1.8 조건에서 실시하였고, 수요처의 고형연료 투입 특성을 고려하여 우레탄 고형연료 100%, 우레탄고형연료 30% : 일반 SRF 70%, 우레탄고형연료 50% : 일반 SRF 50% 비율로 혼합하여 세가지 투입조건을 설정하여 실시하였다. 시료의 투입은 5g/min으로 진행하였으며, 연소 시 발생하는 가스 중 O2, CO2, CO 등 일부 발생가스는 실시간 분석장치를 이용하여 측정하였고, HCN, NH3 등의 일부 발생가스는 대기오염공정시험방법에 의거하여 흡수액을 이용하여 측정을 실시하였다.

국내 가전제품 시장은 매우 크게 형성되어 있고, 소비자의 문화수준 향상 및 신제품 교체주기의 단축에 따라 제품성능의 향상 또한 급격히 발전하고 있는 추세이며, 이러한 동향에 따라 폐 가전제품의 발생량 또한 증가하고 있다. 발생된 폐 가전제품은 생산자의 효율적인 회수사업을 통하여 권역별 리사이클링센터로 반입되어 품목별로 친환경적인 공정을 통하여 적정하게 재활용 되고 있다. 한편, 최근 생산되는 냉장고에는 내부 단열재로 사용되는 폴리우레탄의 양을 줄이고, 상대적으로 두께가 얇은 진공단열재(Vacuum Insulation Panel)를 대체 사용하는 추세에 있다. 진공단열재는 외피재, 심재, 내피재로 구성되어 있고, 위생적이며 기존 단열재 대비 8배 이상 높은 단열성으로 에너지 절감 및 공간 활용성 등이 우수하다. 진공단열재의 냉장고 적용 시 소비전력이 20%이상 절감되며 용적율이 30% 이상 증가함으로써 각 제조사의 주력 제품인 800리터 이상 급의 대용량 냉장고에는 이미 대부분 진공단열재를 채택하고 있는 것으로 조사되었다. 그러나 생산 및 소비과정에서의 진공단열재는 매우 유용한 단열재이긴 하나, 현 리사이클링센터 재활용공정에서는 진공단열재 심재(Getter)에 의한 화재위험, 불연성으로 인한 처리곤란 등이 예상되고, 또한 현재 단열재 제조공정에서 진공단열재가 내피, 외피 사이에서 우레탄과 함께 발포, 접착되어 있어 현재 공정에서 별도 분리작업은 어려움이 있으며 별도 해체 공정이 필요한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 향 후 진공단열재 적용 냉장고 모델의 배출로 인한 문제점을 개선하기 위하여 현 리사이클링 공정에서 발생할 수 있는 문제점 분석 및 냉장고 진공단열재 해체, 선별 자동화 공정 도출, 더 나아가 해체, 선별된 진공단열재의 재활용 방안에 대하여 기술 조사를 실시하였다.

Although scrap domestic refrigerator is regarded as a major source of HFC-134a, little information is available for its emission characteristics of HFC-134a. This paper addresses the fugitive emission factors of domestic refrigerator at usephase and disposal-phase. The residual quantities of Korean-made forty three scrap domestic refrigerators were weighed using a commercial recover of refrigerants to determine the emission factors at the disposal-phase. On the other hand, the emission factors at use-phase were estimated from the residual quantities and operating times. The average residual rate of forty three scarp domestic refrigerators is determined to be 75.1 ± 5.2%. The emission factor at the use-phase is estimated to be 2.4 ± 0.5%/yr as a result of using average age of 12.3 years and the average residual rate determined here. The emission factor at the disposal-phase is determined to be 31.9% after adopting 38% of the recycling rate of refrigerant reported by Recycling Center. We estimate 2.9 g/yr for the average emission quantity of HFC-134a per operating refrigerator, while 33.5 g for that per scrap domestic refrigerator. Since the chemical compositions of refrigerant of scrap domestic refrigerator were the same as those of new refrigerant, it is expected that the HFC-134a recovered from scrap domestic refrigerator can be reused for refrigerant.

LED (light smiling diode)를 가정용 냉장고에 부착하여 양배추의 선도 유지에 미치는 영향을 조사하였다. 가정용 냉장고에 부착된 LED의 조사가 저장 중 양배추의 품질변화에 미치는 가장 큰 효과는 엽록소 합성, 비타민 C 및 페놀성분의 함량 증가였다. LED가 부착된 냉장고에 저장된 양배추는 절단면이 흰색에서 녹색으로 변화하였으며, 따라서 절단면의 Hunter a값이 일반 냉장고에 저장된 양배추에 비해 현저히 낮은 수치를 나타내었