스테파노 Stefano   13-05-29 12:29 (0) 나무를 Cooking 하는 이유가 단순히 온도만 올려줬다가 내려주는 것만은 아닐 것이고 목재중의 휘발성분의 추출과 수분의 건조의 목적으로 처리하는 것이기 때문에 우선 온도, 처리방법, 처리시간, 등의 적절성을 함께 고려해봐야 할 것으로 봅니다. (1) 질문의 답입니다. (A1a) 일반적으로 과열증기는 뜨거운 기체와 같은 성질을 가지고 있어서 포화증기와 달리 열전달이 잘 일어나지 않고 또 온도가 높다고 해도 같은 압력의 포화증기와 비교해도 열량(엔탈피)이 크게 높지 않습니다.  가열되는 목재의 수분함량이 문제가 아니라 과열스팀 자체가 열전달 성능이 떨어집니다.  왜냐하면 목재 표면에서의 목재와의 열전달계수가 낮아서 그렇습니다.  (A1b) 목재내의 수분함량(30%수분 또는 10%수분)이 달라진다고 해도 과열스팀의 사용시의 열전달속도의 개선은 거의 나아지지 않을 것입니다.  포화스팀의 경우 차가운 표면에 닿아 응축수가 생성되면서 전열되는 열전달계수는 아주 크지만 과열스팀은 아주 작아서 가열용으로는 사용되지 않습니다.  (A1c) 목재내의 수분의 함량이 높은편이 낮은편보다 전열계수는 조금크겠지만 더 많은 수분을 증발시켜야하므로 처리시간에서 큰 차이는 없을 것이고 오히려 스팀소요량은 늘어날 것입니다.  (A1d) 5분간 처리한 목재가 통나무인지 각목인지, 각목 조각크기인지 톱밥크기인지에 따라 처리소요시간이 달라질 것인데 5분동안에 원하는 온도에 도달한다면 아마 아주 작은 입자 아니면 톱밥정도의 크기로 연상됩니다.  Cooking 처리후 Cooker내 밀도, 온도와 압력, 목재의 비열 등이 얼마냐에 따라 배출후 목재내의 수분함량도 달라질 것입니다.  Cooker내에서는 처리후 포화스팀의 온도와 압력에 도달했다고 가정하면  계산 방법은 아래와 같습니다. <계산기준> Cooking 후 감압 배출전 Cooker내 스팀포화온도(=목재온도)= t 100kg 목재의 구성:  목재 70kg + (증발되지 않은) 수분30kg (건조)목재의 밀도 ρ =600 kg/m3 , 비열 C =0.25 kcal/kg-℃(가정) 물의 증발잠열=539 kcal/kg,  100도 수증기의 엔탈피 =639 kcal/kg 배출 후 목재의 온도가 100도로 떨어졌다고 간주 (그 이하로 떨어지면 수분함량 변화는 없다고 가정) 열수지: 감압전 100kg 목재의 엔탈피 = 감압후 증발된 100℃수분의 엔탈피 +  감암후 100℃목재의 엔탈피...(1) 물질수지:  건조목재의 질량 m1 + 수분의 질량 m2 = 100 kg;  증발된 수분의 질량 = m kg.........................(2) 첨자: 1=목재, 2=수분   {감압전 엔탈피 (m1*C1+m2*C2)*t }= {감압후 수증기 엔탈피 639*m } + {감압후 100℃ 목재 엔탈피 (m1*C1*100) + (m2-m)*C2*100)} ......(1a) (건조목재질량 m1)+(수분질량 m2) = 100 kg .....(2a)  m = 증발수분량 =구하려는 값,  m2-m=목재중 잔류 수분량, kg ....(3) 감압배출 후 목재 중 수분함량(Wet Basis) = (m2-m)/(100-m) *[100w%]...(4)  초기 수분(m=0일때) = 30 w% 위의 (1)식 혹은(1a)식을 이용하여 증발된 수분의 함량을 구하면... {(70 kg)*(0.25 kcal/kg/℃)+(30kg)*(kcal/kg℃)}*(t ℃) = {639*m  kcal} + {(70*0.25*100 kcal +(30-m)*100 kcal } 47.5 t = 639m + (1750+3000-100 m) m = (47.5 t - 4750)/539  kg  ........................................(5) 위의 (5)에서 m을 구하여 (4)식에 대입하면 최종 수분의 함량이 계산됩니다. (2) 질문 2의 답은  (1)에서의 감압전 수증기 포화온도 t와 관련이 있습니다.  초기수분이 10%라고 하여도 고압에서 t도의 포화온도로 찐다면 배출후 수분은 (1)의 계산방법으로 계산됩니다. (3) 목재의 온도 100도 이하의 건조 업무는 Cooker의 몫이 아니고 일광(햇볕에 말림)이 될 것입니다. (0) 나무를 Cooking 하는 이유가 단순히 온도만 올려줬다가 내려주는 것만은 아닐 것이고 목재중의 휘발성분의 추출과 수분의 건조의 목적으로 처리하는 것이기 때문에 우선 온도, 처리방법, 처리시간, 등의 적절성을 함께 고려해봐야 할 것으로 봅니다. (1) 질문의 답입니다. (A1a) 일반적으로 과열증기는 뜨거운 기체와 같은 성질을 가지고 있어서 포화증기와 달리 열전달이 잘 일어나지 않고 또 온도가 높다고 해도 같은 압력의 포화증기와 비교해도 열량(엔탈피)이 크게 높지 않습니다. 가열되는 목재의 수분함량이 문제가 아니라 과열스팀 자체가 열전달 성능이 떨어집니다. 왜냐하면 목재 표면에서의 목재와의 열전달계수가 낮아서 그렇습니다. (A1b) 목재내의 수분함량(30%수분 또는 10%수분)이 달라진다고 해도 과열스팀의 사용시의 열전달속도의 개선은 거의 나아지지 않을 것입니다. 포화스팀의 경우 차가운 표면에 닿아 응축수가 생성되면서 전열되는 열전달계수는 아주 크지만 과열스팀은 아주 작아서 가열용으로는 사용되지 않습니다. (A1c) 목재내의 수분의 함량이 높은편이 낮은편보다 전열계수는 조금크겠지만 더 많은 수분을 증발시켜야하므로 처리시간에서 큰 차이는 없을 것이고 오히려 스팀소요량은 늘어날 것입니다. (A1d) 5분간 처리한 목재가 통나무인지 각목인지, 각목 조각크기인지 톱밥크기인지에 따라 처리소요시간이 달라질 것인데 5분동안에 원하는 온도에 도달한다면 아마 아주 작은 입자 아니면 톱밥정도의 크기로 연상됩니다. Cooking 처리후 Cooker내 밀도, 온도와 압력, 목재의 비열 등이 얼마냐에 따라 배출후 목재내의 수분함량도 달라질 것입니다. Cooker내에서는 처리후 포화스팀의 온도와 압력에 도달했다고 가정하면 계산 방법은 아래와 같습니다. <계산기준> Cooking 후 감압 배출전 Cooker내 스팀포화온도(=목재온도)= t 100kg 목재의 구성: 목재 70kg + (증발되지 않은) 수분30kg (건조)목재의 밀도 ρ =600 kg/m3 , 비열 C =0.25 kcal/kg-℃(가정) 물의 증발잠열=539 kcal/kg, 100도 수증기의 엔탈피 =639 kcal/kg 배출 후 목재의 온도가 100도로 떨어졌다고 간주 (그 이하로 떨어지면 수분함량 변화는 없다고 가정) 열수지: 감압전 100kg 목재의 엔탈피 = 감압후 증발된 100℃수분의 엔탈피 + 감암후 100℃목재의 엔탈피...(1) 물질수지: 건조목재의 질량 m1 + 수분의 질량 m2 = 100 kg; 증발된 수분의 질량 = m kg.........................(2) 첨자: 1=목재, 2=수분 {감압전 엔탈피 (m1*C1+m2*C2)*t }= {감압후 수증기 엔탈피 639*m } + {감압후 100℃ 목재 엔탈피 (m1*C1*100) + (m2-m)*C2*100)} ......(1a) (건조목재질량 m1)+(수분질량 m2) = 100 kg .....(2a) m = 증발수분량 =구하려는 값, m2-m=목재중 잔류 수분량, kg ....(3) 감압배출 후 목재 중 수분함량(Wet Basis) = (m2-m)/(100-m) *[100w%]...(4) 초기 수분(m=0일때) = 30 w% 위의 (1)식 혹은(1a)식을 이용하여 증발된 수분의 함량을 구하면... {(70 kg)*(0.25 kcal/kg/℃)+(30kg)*(kcal/kg℃)}*(t ℃) = {639*m kcal} + {(70*0.25*100 kcal +(30-m)*100 kcal } 47.5 t = 639m + (1750+3000-100 m) m = (47.5 t - 4750)/539 kg ........................................(5) 위의 (5)에서 m을 구하여 (4)식에 대입하면 최종 수분의 함량이 계산됩니다. (2) 질문 2의 답은 (1)에서의 감압전 수증기 포화온도 t와 관련이 있습니다. 초기수분이 10%라고 하여도 고압에서 t도의 포화온도로 찐다면 배출후 수분은 (1)의 계산방법으로 계산됩니다. (3) 목재의 온도 100도 이하의 건조 업무는 Cooker의 몫이 아니고 일광(햇볕에 말림)이 될 것입니다.