Abstract
This study aimed to analyze thermo-keeping and economic feasibility by utilizing silica aerogel, which has been attracting attention as a new material, complementing the disadvantages of the conventional multi-layered thermal screen, and producing and installing multi-layered thermal screen. The multi-layered thermal screen used in the experiment was produced in two combinations using a non-woven fabric containing silica aerogel and measured and compared the temperature and fuel consumption changes due to differences in practice with the multi-layered thermal screen being sold and used on the market. Experimental results show that the temperature and relative humidity changes due to the differences of the multi-layered thermal screens in the single-span greenhouse and the multi-span greenhouse were small but remained almost the same temperature and relative humidity. It is judged that this shows that the multi-layered thermal screen using silica aerogel is not inferior to the conventional multi-layered thermal screen. As a result of a comparative analysis of heating energy, the aerogel-based multi-layered thermal screen reduced fuel consumption by about 15% in the single-span greenhouse and about 20% in the multi-span greenhouse compared to the conventional multi-layered thermal screen. It is clear that heating energy is saved as a greenhouse size and duration increase. It was found that the silica aerogel-based multi-layered screen was more breathable and warmer than the conventional multi-layered thermal screen, but It was found that the multi-layered screen used in the multi-span greenhouse was heavier and stiff compared with the conventional multi-layered thermal screen, indicating less workability and operability. Therefore, improvements were applied to the multi-layered screens used in the single-span greenhouses. It was confirmed that the replacement of internal insulation materials reduced thickness and improved stiffness so that there could be sufficient possibility for farmers to use.
본 연구는 최근 신소재 단열재로 주목받고 있는 실리카 에어로겔을 이용하여 현재 사용되고 있는 다겹보온커튼의 단점을 보완하고 보온성을 유지 및 향상시킬 수 있는 새로운 조합의 다겹보온커튼을 제작 하여 현장에 설치함으로써 보온성과 경제성을 분석하고자 한다. 실험에 사용된 다겹보온커튼은 실리카 에어로겔이 함유된 부직포를 사용하여 2가지의 조합으로 제작하였으며 시중에 판매, 사용되고 있는 관행 다겹보온 커튼과의 차이에 따른 온습도변화와 연료소비량을 측정하여 비교분석하였다. 실험결과 단동온실과 연동온실에서 다겹보온커튼 차이에 따른 온습도변화는 미세하게 나타났으나, 거의 비슷한 온습도 값을 유지하였다. 이는 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 온습도 제어 측면에서 문제가 없음을 나타냈다. 난방에너지 비교분석 결과, 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 연료소비량은 단동온실에서 약 15%, 연동온실에서 약 20%의 연료소비량을 절감한 것으로 나타나 온실의 규모와 사용기간이 증가함에 따라 난방에너지는 절감될 것으로 판단된다. 실리카 에어로겔 이용 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 통기성과 보온성이 증가되는 것이 확인되었다. 그러나, 연동온실에서 사용된 다겹보온커튼은 관행 다겹보온커튼에 비해 무게가 증가하고 뻣뻣하여 시공성과 작동성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 단동온실에서 사용된 다겹보온 커튼에서는 개선사항을 적용하였다. 내부단열재의 교체를 통해 두께를 감소시키고 뻣뻣함을 개선함으로써 농가가 사용하기에 충분한 가능성이 있다는 것을 확인하였다.
