• 제목/요약/키워드: 온실 기상조건

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기상조건에 따른 온실의 전천일사량 및 광합성유효광량자속의 상관관계 및 투과율 (Relationship between Total Solar Radiation and PPF, and Transmittance in Greenhouse at Different Weather Conditions)

  • 이현우;이석건;이상호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.56-60
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    • 2002
  • 온실의 경우 구조재가 광투과율에 많은 영향을 주기 때문에 기상조건에 따라 달라지는 산란광과 직달광의 비율에 따라 투과율이 달라질 수 있다 따라서 기상조건에 따른 온실내부의 광투과율을 구명할 필요가있다. 전천일사량은 기상청에서 제공하는 기상자료에서 쉽게 얻을 수가 있는 반면에 광합성유효광량자속의 자료는 직접 측정하지 않고는 구하기가 어렵다. 그러나 전천일사량과 광합성유효광량자속의 상관관계가 얻어지면 전천일사량으로부터 광합성유효광량자속을 쉽게 구할 수가 있을 것이다. 따라서 우리나라 온실에 대하여 기상조건에 따라 광합성유효광양자속을 산정할 수 있는 상관식의 개발이 필요하다. 본 연구는 실험을 통하여 온실의 수관부에서의 기상조건에 따른 광합성유효광량자속의 투과율을 산정하고 전천일사와 광합성 유효광량자속과의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 산란광이 많은 흐린 날과 직달광이 많은 맑은날의 투과율 변화는 상당한 차이가 있음을 확인할 수 있었으며, 온실의 투과율은 기상조건에 따라 다르게 적용되어야 할 것으로 판단되었다. 온실의 전천일사량 투과율을 광합성유효광량자속의 투과량을 산정하는데 그대로 이용할 수 있을 것으로 분석되었다. 비록 맑은 날에 비하여 흐린 날의 상관도는 낮지만 상관식의 기울기는 큰 것으로 나타나 운량의 증가와 더불어 전천일사량 중에서 광합성유효광량자속의 비율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 시간당 광합성유효광량자속과 전천일사량의 상관식을 유도하였으며, 이러한 상관식을 이용한다면 시간당 전천일사량을 이용하여 시간당 광합성유효광량자속을 추정하는데 적절히 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

컴퓨터 시뮬레이션에 의한 유리온실내의 일사 투과율에 미치는 골조율 및 동길이의 영향 (Effects of frame ratio and length on the transmissivity of solar radiation in glasshouse by a computer simulation)

  • 김용현;이석건
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1998년도 임시총회 및 학술논문발표요지
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    • pp.55-62
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    • 1998
  • 온실내에서 직달 및 산란일사의 투과율은 온실이 설치된 지역의 위도, 온실의 동방위 및 형상, 피복재의 광학적 특성, 년중일수, 기상 조건, 지붕면의 경사각 뿐만 아니라 온실의 길이, 구조물의 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 현재 국내의 기상 조건에 적합한 표준형 유리온실의 설계 기준이 부분적으로 제시되고 있으나, 온실내의 광환경과 관련된 설계 기준은 제시되지 않고 있는 실정이다. (중략)

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국내보급온실의 안전기상하중 분석 (Safety Snow Depth and Wind Speed of Domestic Greenhouses)

  • 이현우;이석건
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1995년도 특강 및 학술논문발표요지
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    • pp.82-84
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    • 1995
  • 현재 국내에는 여러 가지 개량된 형태의 온실이 보급되어 온실산업의 생산성이 상당히 증가하고 있다. 그러나 현재 널리 보급되어 있는 온실의 형태가 구조적 안전성, 환경조건 및 경제성 등의 측면에서 현실적으로 완전한 조건을 갖추었다고는 보기 어렵다. 따라서 이들 형태들에 대한 다양한 질적 개선을 통하여 국내 환경에 보다 적합한 형태로 개선 발전시킬 필요가 있을 것으로 판단된다. (중략)

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온실의 난방설계를 위한 표준기온곡선 유도 및 난방 Degree Hour에의 적용 (Derivation of Standard Air Temperature Curve for Greenhouse Heating Design and its Application to Heating Degree Hour)

  • 김문기;손정익;남상운;유인호;이동근
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1992년도 학술논문발표요지
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    • pp.21-22
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    • 1992
  • 온실의 난방에 필요한 난방기기의 용량 및 연료소비량을 합리적으로 추정하기 위해서는 난방설계용 외기조건, 즉 표준기상 데이터가 필요하다. 그러나, 현재 국내에는 건물의 냉난방 설계를 위한 표준기상 자료가 대도시 지역의 일부에 대하여만 발표되어 있다. 이것은 농업시설에 대해서는 적용이 불가능하므로 농업 시설 설계를 위한 개략적인 표준기상 데이터의 선정이 요망된다. (중략)

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유리온실내의 직달일사 및 산란일사 해석을 위한 시뮬레이션 모형 개발 - 동방위가 온실내의 직달일사 투과도에 미치는 영향 - (A simulation model for the analysis of direct and diffuse solar radiation in glasshouse - Effect of orientation on the transmissivity of direct solar radiation in glasshouse -)

  • 김용현;이석건
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1997년도 가을 심포지움 및 학술논문발표요지
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    • pp.1-7
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    • 1997
  • 온실이란 식물 생육에 요구되는 태양광을 유용하게 활용하기 위하여 투명한 피복재가 사용된 구조물을 일컫는다. 온실내로 투과되는 일사량은 온실이 설치된 지역의 위도, 온실의 동방위 및 형상, 구조물의 재원, 피복재의 광학적 특성, 년중일수, 기상 조건, 지붕면의 경사각 등에 따라 변화된다. 일반적으로 겨울철에 온실내의 일사량은 식물의 정상적인 생육에 제약이 되는 요소로 작용한다. (중략)

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온실의 냉난방시스템 설계용 외부기상조건 분석 (Analysis of the Outdoor Design Conditions for Greenhouse Heating and Cooling Systems in Korea)

  • 남상운;신현호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.308-319
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    • 2016
  • 온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.

연간 백분위 방식에 의한 온실 냉난방 설계기온의 분석 (Analysis of Outdoor Design Temperatures for Heating and Cooling Greenhouses Based on Annual Percentiles)

  • 남상운;신현호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.269-275
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    • 2018
  • 온실 냉난방시스템 설계용 외부기상조건의 분석 기준을 설정하기 위하여 연간 백분위 방식에 의한 냉난방 설계기온을 분석하고, 기존의 계절 백분위 방식에 의한 설계기온과 비교 검토하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준 30년 간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 전체 기상자료를 이용하여 매년 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 분석에 사용하였다. 연간 백분위 방식으로 1년 기준 총 8,760시간의 백분위수 0.4%, 1%, 2%를 냉방 설계 외기온으로, 99.6%, 99%를 난방 설계 외기온으로 제시하였다. 연간 백분위 방식을 채택할 경우 계절 백분위 방식에 비하여 전체적으로 난방설계 외기온은 6.7~9.6% 상승하는 것으로 나타났으며, 냉방설계 외기온은 0.6~1.1% 하강하는 것으로 나타났다. 동일한 온실 조건에서 최대난방부하는 연간 백분위 방식을 채택할 경우 기존의 계절 백분위 방식에 비하여 약 3.0~3.6% 정도 감소하는 것으로 나타났고, 최대냉방부하에 미치는 영향은 미미한 것으로 분석되었다. 따라서 난방설계 외기온은 연간 백분위 방식으로의 변경에 대하여 고려할 필요가 있지만, 냉방설계 외기온은 두 방법 간의 차이가 거의 없으므로 아직까지 변경할 필요는 없는 것으로 판단된다. 전체적으로 현재의 계절 백분위 방식으로 분석한 설계 외기온을 사용하여도 큰 문제는 없을 것으로 생각되지만, 기후변화의 영향을 고려하여 주기적인 설계용 기상자료의 분석 및 설계기준의 개정이 필요하고, 현재의 기후평년값 기준연도가 바뀌는 2021년 이후에는 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것이므로, 그 때 연간 백분위 방식에 대한 전문가 그룹의 검토를 통하여 반영할 필요가 있을 것으로 판단된다.

태양열온실의 설계를 위한 집열기의 EXERGY 분석 (Exergy Analysis of Solar Collector for Solar Heated Greenhouse Design)

  • 이석건
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1993년도 봄 학술논문발표요지
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    • pp.18-19
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    • 1993
  • 지상의 기상환경조절이 불가능한 노지재배는 생산의 불안정요인이 대부분 기후조건으로 부터 기인된다. 반면에 시설원예는 피복재를 이용하여 격리된 공간을 만들고 그 속에 태양에너지를 저장하고 이를 제어하여 작물의 생육에 적절한 온실환경을 조성하는 수단이며 밀폐된 공간은 외부와 격리되어 있기 때문에 열 및 물질의 전달이 억제되므로 필요한 경우에는 열, $CO_2$, 습도 및 공기의 이동 등 보조에너지의 투입이 가능하므로 보다 적절한 지상환경조건을 조성할 수 있다. (중략)

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증발냉각시스템 설치 온실의 냉방효과 (The Cooling Effect of Evaporative Cooling Systems on Greenhouse)

  • 김기성;김문기;김현수
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1999년도 학술발표논문집
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    • pp.209-212
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    • 1999
  • 여름철 재배시설의 기본적인 온도상승 억제방법은 차광과 환기이지만 이 방법만으로는 작물의 적정 생육온도에 접근하기 어렵기 때문에 추가적인 냉방 장치가 도입되고 있다. 현재 온실의 냉방시스템은 물의 증발잠열을 이용한 Pad and Fan 방식과 Fog 방식의 냉방시스템이 보급되어 있으나, 국내의 지역기상조건을 감안한 연구가 충분히 이루어지지 못하여 냉방시스템의 설치와 운영에 대한 기준이 명확하지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 현장 실험을 통하여 기초적인 자료를 수집하였다.

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BES 프로그램을 이용한 온실의 에너지 관리 (A Review of Greenhouse Energy Management by Using Building Energy Simulation)

  • 아드난 라쉬드;이종원;이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.317-325
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    • 2015
  • 본 논문에서는 온실작물 생육에 적절한 미기상환경을 제공하기 위한 최적의 조건을 찾아내기 위하여 TRNSYS 프로그램을 이용하여 온실의 구조 및 환경인자와 에너지공급기술들에 대하여 시뮬레이션을 실시한 연구논문들을 분석하였다. 본 연구의 목적은 온실에너지 관리를 위해 사용되고 있는 여러 가지 에너지시스템과 기술들에 관하여 검토하고 이들에 대해 TRNSYS 시뮬레이션을 통해 실시한 효율분석에 관하여 검토하는 것이다. 사용가능한 에너지자원과 다양한 외부기상조건에 따른 에너지절감기술들의 성능을 분석하기 위한 여러가지 시뮬레이션 모델들에 대해서도 검토하였다. 사용자가 정의하는 인자들을 사용하여 하이브리드 농업시설을 시뮬레이션 할 수 있는 TRNSYS 프로그램의 주요 구조들을 찾아내었다. 문헌검토에서 얻어진 결과를 토대로 TRNSYS 프로그램을 이용하여 온실의 에너지관리를 위한 시뮬레이션 모델을 개발하는데 필요한 몇 가지 중요한 결론들을 도출하였다. TRNSYS 프로그램은 앞으로 온실의 에너지 시뮬레이션을 수행하는데 크게 활용될 것으로 기대된다.