• 한국기계기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.107-111
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• 2011

This carbon nano heating system was consisted of power supply equipment, a carbon fiber and a stainless flexible hose. carbon nano heating system was manufactured by carbon fiber of a power capacity 30kw/h and light-oil hot air heater in control plot was the heating capacity 30,000kcal/h, As the result, Temperature difference due to carbon nano heating system and hot air heater in greenhouse showed that air temperature at experimental greenhouse, comparison greenhouse were $14.8^{\circ}C$, $13.4^{\circ}C$ respectively. It was found that carbon nano heating system and light-oil hot air heater heating cost were 1,095,740won, 2,683,628won. therefore as heating cost saving 60%. Yield of tomatoes cultured in greenhouse using carbon nano heating pipe was 4% inclease. Economic analysis comparison between the carbon nano heating pipe and the hot air heater in greenhouse were 41% respectively.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.71-76
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• 2011

Earth to air heat exchangers made by iron, aluminium, copper and poly-ethylene pipe for single greenhouse heating were experimented and blowers. Earth to air heat exchanger was installed by pipelines in earth tube at 70cm depths and air blower was the heating capacity 3kW/h, As the result, Temperature difference due to temperature history of the inlet and outlet air on the various type in earth tube in greenhouse showed that air temperature at the various type in earth tube, comparison tube were make no difference respectively. Under the experimental condition, heat fluxes and heating load were showed 6,800Kcal/h, 19,699kcal/h generally yield of Lactuca Sativa cultured during days of sowing 90day in greenhouse using copper pipe was 170% incleased.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권4호
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• pp.449-455
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• 2023

본 연구에서는 한 온실 내에서 딸기 재배 베드를 관부 난방 적용 베드, 관행 베드 2처리로 나누고 동일 환경에서 관부 난방이 딸기 재배 환경, 출뢰, 개화 및 수확량에 미치는 영향을 분석하였다. 관부 난방 전 두 처리에서 딸기 관부 온도 및 배지 온도는 큰 차이 없었으며, 외기온이 낮은 12월, 1월, 2월에는 시험구의 주간 평균 딸기 관부 온도는 대조구에 비해 1.3℃ 높았으며, 야간 평균 딸기 관부 온도는 대조구에 비해 2.7℃ 높게 나타났다. 주간 배지 온도는 시험구가 대조구보다 평균 1.7℃ 높았으며, 야간 배지 온도는 시험구가 대조구보다 평균 2.4℃ 높게 나타났다. 딸기 관부 온도와 출뢰 기간에 대한 상관분석 및 회귀분석을 수행한 결과 상관계수는 -0.86으로 높은 음의 상관관계를 보여 관부 온도가 높을수록 출뢰 기간이 짧아지는 경향이 있었으며, 결정계수는 0.74로 높은 설명력을 보였다. 딸기 화아분화는 10-20℃에서 촉진되고, 5-10℃, 25-30℃에서는 효과가 없으며, 5℃ 이하 및 30℃ 이상일 때는 저해되는데, 대조구 온실이 외기온이 낮은 12월, 1월, 2월에, 특히 야간의 딸기 관부 온도가 월별로 각각7.3℃, 7.6℃, 8.8℃로 나타나 10℃ 이하로 유지되면서 화아분화가 촉진되지 않았고, 시험구에 비해 출뢰, 개화가 늦은 것으로 판단된다. 3월 말까지의 딸기 수확량은 시험구 392.6g/plant, 대조구 346.0g/plant로 관부 온돡 높았던 시험구에서 약 13.5% 높게 나타났으며, 딸기의 품질은 2L 등급과 L 등급의 비율이 시험구 62.4%, 대조구 58.5%로 시험구에서 높은 등급의 딸기 비율이 더 많은 것으로 나타났다. 딸기의 화아분화의 주요인은 온도이고, 2차적 요인은 일장이므로 추후 연구를 통해 관부 온도뿐만 아니라 일장 등 다양한 요소를 고려하여 딸기 생육, 수확량의 변화를 분석해보는 연구도 필요하다고 판단된다.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제9권4호
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• pp.212-222
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• 2000

본 연구는 온실 난방시스템의 연소 체임버에 부착된 연소가스 배출연통에 열회수기를 장착하여 배출가스로부터 열을 회수하는 열회수장치의 성능에 대해 실험·분석하였다. 열회수시스템은 LPG 연소 체임버와 두 개의 열회수기로 구성되어있다. 열회수기-A는 배기가스 연통에 직접 연결되어 있으며 열회수기-B는 열회수기-A에 직렬로 연결되어 있다. 회수되는 열량은 가스의 질량흐름율과 두 측점간의 엔탈피 차이로서 산정하였으며 5가지의 송풍전압별로 각 열회수기의 성능을 검토하였다. 각 열회수기의 공기튜브 다발에 공급된 공기와 튜브 다발에 가로질로 통과하는 연소가스간의 열교환, 열회수기 유·출입부간의 압력감소, 열회수기의 총열회수성능 등으로 온실의 연통을 통해 낭비되는 열을 회수하여 연료 절감 효과를 얻을 수 있는 최적의 열회수장치 설계용 기초자료 확보에 본 연구의 목적이 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.294-301
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• 2018

겨울철에 열손실을 줄이기 위해 많은 온실에서 보온커튼을 사용하고 있다. 그러나 적절한 보온커튼을 선택할 때 판단 자료로 활용할 수 있는 명확한 기준이 없는 실정이며 이를 위해서는 보온재의 보온 특성에 대한 정량적인 값이 필요하다. 본 연구에서는 BES를 사용하여 보온커튼의 관류열전달계수를 산정하는 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 일중 및 이중 PE필름 피복에 대한 관류열전달계수의 실험값을 사용하여 시뮬레이션 결과를 검증하였다. 검증된 모델을 사용하여 문헌에서 제시된 각종 열적 특성을 가진 보온커튼에 대한 관류열전달계수를 산정하고 비교분석하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 다양한 보온커튼의 관류열전달계수를 산정하는 데 활용될 수 있을 것이며, 제시된 관류열전달계수는 보온커튼의 성능을 정량적으로 비교하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.166-172
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• 2018

본 연구에서는 우선, 농작물의 생육 및 환경관련 데이터를 활용하여 온실의 최적 환경 구현을 위한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구에 앞서 현재 국내에 보급되어 있는 스마트 온실의 실태를 파악하기 위하여 7가지의 유형별 스마트 온실 농가를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 그 결과 현장에서 전하는 유형별 스마트 팜 선도 사례의 주목적을 보면, 지능형이나 첨단형 정도가 스마트 팜에 가까운 것으로 판단되었다. 연령대를 보면, 상대적으로 40대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 21개 농가로서 전체의 약 70.0%정도를 차지하였고, 재배경력은 10년 이하가 가장 많았다. 온실의 형태로는 1-2W형이 전체의 50.0%정도이고, 연동형이 전체의 80.0%정도로서 24개 농가였다. 재배작물의 경우, 화훼류는 3개 농가뿐이고, 나머지 농가는 채소류 중에서도 과채류만 재배하는 것으로 나타났다. 과채류 중에서도 상대적으로 토마토와 파프리카가 전체 중에 약 63.6%를 차지하였다. 제어시스템은 약 77.4%정도인 24개 농가가 국산제품을 사용하고 있었다. 제어시스템의 제어방식의 경우, 3개 농가는 제어패널만을 사용하여 온습도 등을 조절하였고 나머지 농가는 패널과 컴퓨터에 의한 디지털 제어방식이었다. 디지털 제어의 경우, 휴대폰을 통한 애플리케이션으로 원격조절도 가능하게 설계되어 있고, 대부분 농가에 CCTV도 설치되어 있었다. 계측 및 조절 대상 환경인자는 온도를 포함하여 9개 정도이며, 온도는 전체 조사대상 농가가 계측하고 있었지만, 환기 및 공기유동 팬이나 탄산가스 농도 등의 경우는 다른 인자에 비해 상대적으로 낮았다. 난방시스템의 경우, 대상 농가 중에 46.7%가 전기보일러를 사용하는 것으로 조사되었다. 이 외에도 온수보일러, 히트펌프 및 등유보일러 등으로 나타났다. 제어시스템에 투자한 규모의 경우, 1,000만 원에서 1억원까지로 투자규모가 농가마다 다르게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.317-323
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• 2017

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 $5,280m^2$ 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 $7{\sim}8^{\circ}C$ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.277-284
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• 2018

온실의 냉난방부하 산정을 위해 설계자가 선택해야할 주요 변수들에 대하여, 이들 설계 변수가 냉난방부하에 미치는 영향을 평가하기 위해서 각각의 설계 변수값을 변화시키면서 시뮬레이션을 실시하였으며, 이를 바탕으로 특별히 선택에 주의를 기울여야 할 설계 변수를 제안하였다. 난방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 피복재의 열관류율이고, 다음으로 설계외기온인 것으로 나타났다. 연동수에 따른 설계 변수의 영향은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 단동 온실의 경우에는 지중전열 관련 설계 변수의 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되지만, 연동 온실의 경우에는 지중전열 관련 변수 및 틈새환기율의 영향이 미미한 것으로 판단되었다. 냉방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 온실내로 유입되는 일사량과 증발산계수이고, 다음으로 실내외 기온차, 환기율인 것으로 나타났다. 설계 변수의 영향은 단동 온실과 연동 온실에서 큰 차이를 보였으나, 연동수에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 피복재의 열관류율은 단동 온실이나 연동 온실 모두 영향이 미미한 것으로 나타났지만, 실내외 기온차 및 환기율의 경우에는 냉방부하에 미치는 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되며, 특히 연동 온실에서 그 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 냉방부하를 산정할 때 실내 목표온도를 낮게 설정할수록 설계 변수의 선택에 신중해야 한다. 특히, 실내 목표온도를 외기온 보다 낮게 설정하면 환기율 및 열관류율 값이 냉방부하를 증가시키는 방향으로 바뀌므로 더욱 주의해야 한다. 환기율이 낮을 때는 설계 변수 중 설계일사량과 증발산계수의 선택에 주의해야 하고, 환기율이 높을 때는 실내 설정온도와 설계외기온의 선택에 신중을 기해야 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.145-150
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• 2003

최근 육묘 시설의 양적 증가와 육묘 기술 수준의 향상에 힘입어 플러그 묘의 보급이 확대되고 있다. 더구나 육묘와 재배의 분업화가 진행되고, 고품질 묘의 안정된 수급에 대한 관심이 늘어나면서 육묘 산업에 대한 비중이 점차 증가하고 있다. 현재 국내에 설치되어 있는 온실, 터널 등의 모든 육묘 시설은 개방형 묘생산 시스템으로 자연광을 이용한 장점을 지니고 있으나, 여름철의 냉방과 겨울철의 난방에 소요되는 비용은 상당한 수준에 이르고 있다. 더구나 외부 기상조건과 밀접한 관계를 이루며 변화하는 특성을 가지고 있어 효율적인 환경제어를 위하여 차광과 보온 등의 시설이 필요하며(이 등, 1995), 관리노력이 적지 않게 요구되고 있다. (중략)