초록
본 연구는 수출과채류 시설원예 재배농가의 에너지 절감을 위한 보온자재의 개발을 목표로 수행되었으며 본 보에서는 시설 온실에 사용되어지는 단일 보온자재와 조합형 다겹보온자재에 대해 보온 특성을 조사하기 위하여 실험과 수치해석을 수행하였다. 실험해석의 경우, 실험모듈을 통해 내부 열원의 보온 효과를 조사하기 위해 내 외부의 온도는 K형 열전대와 데이터 획득 장치로 측정하였고, 측정된 온도를 통해 보온자재의 보온특성을 구명하였다. 수치해석은 상용코드인 CFX-11을 이용하였고 다겹보온자재의 내부 공기층은 고려하지 않고 해석하였으며 해석에서 필요한 다겹보온자재의 물성치인 열전도도는 과도 열선법에 의해 측정되는 QTM-500을 사용하였다. 실험 결과, 조합형 보온자재가 단겹 보온자재에 비해 약 45~55%까지 보온율이 높았고, 조합조건에 따라 보온 효과가 달라지기 때문에 보온성이 우수한 조합 조건을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 수치해석 결과와 실험 결과와의 보온율을 비교해 보면 수치해석의 결과가 실험 결과의 보온율에 비해 다소 저하하는 경향을 나타내었는데 이는 다겹보온자재 내부의 공기층을 무시하여 나타난 오차로서 향후 보온자재 내부의 공기층을 고려할 경우 보다 정확한 수치해석 결과를 얻을 수 있을 것이다.
Experiments and computations were conducted to investigate the heat insulation characteristics of multi layer materials for cultivation greenhouse. In case of the experiments, measurements of temperature were carried out with a K-type thermocouples and data logger to research the heat transfer in the experimental module generated by the heat source. A thermal conductivity meter, QTM-500 based on modified transient hot wire method was used to measure the thermal conductivity of multi layer materials. The numerical analyses were performed by commercial code CFX-11 according to the variation of multi layer materials without air layer. The experimental results showed that the heat insulation of multi layer materials was higher than single layer materials by 50~90%. It was found that the effect of heat insulation was raised by the combination of multi layer materials.
