• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물환경조절학회 2007년도 춘계 학술대회 및 정기총회
• /
• pp.127-130
• /
• 2007

• 대한기계학회논문집
• /
• 제8권6호
• /
• pp.553-563
• /
• 1984

본 연구에서는 선정한 난방모델에 대하여 열회로망을 만들어 각 구성성분에 대하여 에너지평형식을 세워 시뮬레이션 모델을 구하고 여기에 경계조건과 초기조건을 대입하여 수치해석으로 푼 결과를 실측치와 비교하였다. 또한 축열벽의 열용량변화, 통기구의 개폐, 통기구에 자동온도조절 홴(fan)의 설치, 야간단열의 설치 및 온실크기 의 변화 등이 온방온도에 미치는 영향을 규명하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.51-60
• /
• 2001

A greenhouse equipped with latent heat storage system was built to obtain various thermal properties, such as greenhouse air temperature, soil surface temperature, energy flow in latent heat storage, etc., which could be used in validation of greenhouse numerical model to be developed in this study. This numerical model expressed with Newton-Raphson method was programed by C-language and utilized to simulate greenhouse thermal behavior. Greenhouse air temperature and soil surface temperature predicted by the greenhouse model developed in this study were very close to the measured data obtained through almost 3 years of experiment. Therefore, it is concluded that the greenhouse model developed and verified by measured data could be utilized for simulating various thermal behaviors of greenhouses equipped with latent heat storage system to be used for energy saving purposes.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.302-307
• /
• 2016

동절기에 공정육묘장에서 난방 에너지 절감과 우량묘 생산을 위해 나노탄소섬유적외선 난방등(NCFIHL, nano-carbon fiber infrared heating lamp)의 적정 전력과 설치높이를 구명하는 것이 본 연구의 목적이다. 벤로형 유리온실 내부에 수박 접목묘를 재배하기 위해 700과 900W NCFIHL을 육묘 베드($1.2{\times}2.4m$)에서 0.7, 1.0, 및 1.3m 높이로 각각 설치하였다. 수박(Citrullus lanatus (Thunb.) Manst.) '지존꿀'과 박(Lagenaria leucantha Rusby.) '선봉장'은 각각 접수와 대목으로 사용되었다. 접수와 대목은 편엽합접 방식으로 접목되었다. NCFIHL의 광도는 모든 처리에서 $1{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이하였다. NCFIHL의 광분포는 대부분 적외선 영역에서 나타났다. 외기온도가 $10^{\circ}C$ 이하일 때 700과 900W NCFIHL을 0.7m 높이로 설치한 처리구와 900W NCFIHL을 1.0m 높이로 설치한 처리에서 야간 설정온도($20^{\circ}C$)를 유지하였다. 열화상 촬영에서는 900W NCFIHL을 0.7m 높이로 설치한 처리에서 가장 빨리 식물체의 온도가 올라갔다. Compactness는 700W NCFIHL을 1.3m 높이로 설치한 처리에서 우수하였다. 결과적으로 700W NCFIHL을 1.0m 이상으로 설치하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권10호
• /
• pp.48-53
• /
• 2017

농림축산식품부의 주요정책 중 하나가 농식품 수출액 100억 달러 달성이다. 2016년 현재 농식품 수출액은 65억달러로 수출목표 달성이 그리 쉽지는 않은 상황이다. 농림축산식품부 사업인 시설현대화사업, 첨단온실사업 등은 원예작물의 수출을 전제로 시행되고 있다. 이러한 정책 기조에서 수출활성화와 동시에 수입과일의 국내 직접재배를 통한 수입대체 효과를 고려할 필요가 있다. 온대 및 열대 신선과일 수입액은 2000년에 2천 억에서 2016년 1조 2천 억으로 6배 증가하였다. 온대 및 열대 신선과일 수입을 대체할 수 있는 방안을 찾아 시행한다면 농가소득을 올리고 과수농가의 성장도 이끌 수 있다. 우리나라에서 온 열대 과일 생산의 핵심과제는 난방비를 절감하는 것이다. 제주도 애플망고 생산 농가가 면세 등유와 발전소 온배수를 이용한 경우를 조사하여 비교 분석하였다. 분석결과에 의하면 난방비가 42.3% 감소하였다. 난방비 문제 해결 대안 중 발전소 온배수를 활용한 방안을 고려할 수 있다. 온배수를 이용하면 난방비를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 수입 과일을 국내 생산으로 대체하는 효과를 얻을 수 있다. 수입과일과의 가격경쟁을 위해서 현재 시행되고 있는 여러 정부지원사업(국비 보조20%, 융자 20%, 지방비 30%, 자부담 20%)을 수입과일 대체를 위한 생산농가에게 적용하게 되면 상당한 효과가 있을 것으로 판단된다. 이 연구는 발전소 온배수를 활용하여 수입되고 있는 온대 및 열대 과일의 국내 생산을 위한 정책구상에 대한 검토와 더불어 몇 가지 정책적 시사점을 제안하고 있다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.83-88
• /
• 2016

본 연구에서는 이미 보고된 잉여 태양에너지 관련 연구결과와 현재 현장에 설치되어 있는 냉난방용 FCU 현황을 개략적으로 검토한 후, 잉여 태양에너지 회수에 필요한 FCU의 소요대수 결정 방법을 개략적으로 제시하여 앞으로 이 분야의 연구자 및 기술자들에게 기조자료를 제시할 목적으로 연구를 수행하였다. 실험기간 동안 최대, 평균 및 최저 외기온은 각각 $28.2^{\circ}C$, $4.4^{\circ}C$ 및 $-11.5^{\circ}C$정도였다. 온실 밖의 수평면 일사량은 $0.8{\sim}20.5MJ{\cdot}m^{-2}$로 정도의 범위였으며, 평균 및 총 일사량은 $10.8MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 $1,187.5MJ{\cdot}m^{-2}$으로 나타났다. 그리고 주간동안 온실 내의 평균기온과 상대습도는 각각 18.8~45.5 및 53.5~77.5%정도였다. 실험기간 동안 온실로부터 회수한 총 잉여 태양에너지는 6,613.4MJ정도로서 총 난방에너지인 98,600.2MJ 약 6.7%정도를 보충할 수 있을 것으로 나타났다. 또한 사양이 유사한 FCU를 사용하지만, 난방을 위하여 설치되는 FCU의 대수는 제각각 다른 것을 알 수 있었고, 좀 더 효율적이고 경제적인 관점에서 설치높이, 방향 및 설치간격, 적정 대수에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 잉여 태양에너지 회수용 FCU의 적정 소요 대수는 FCU를 통과하는 공기의 질량 및 순환유량을 기준으로 각각 8.4~10.9대 및 6.1~8.0대 정도이었다. 여기에 계산방법이나 FCU의 효율 및 사용 환경 등 위험률을 고려하면, 결국 9대 전후(약 $24m^3$당 1대 정도)를 설치하면 될 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.48-56
• /
• 2023

고압나트륨등(high-pressure sodium, HPS 램프)은 작물 생육 발달에 필요한 충분한 양의 광합성유효방사를 제공하는 동시에 복사열을 통해 온실 난방 부하를 절감할 수 있어 겨울철 시설원예 보광 조명으로 널리 이용되고 있다. 그러나 겨울철에 생육 중기를 맞이하는 시설 과채류의 경우, 작물의 정단부가 복사열에 영향을 많이 받고, 캐노피 위치에 따라 엽온 차이가 증가될 수 있다. 또한 온실 기온 역시 보광등에서 발생한 열이 상부로 상승 및 정체되면서 불필요한 에너지 낭비 및 온도 불균일성 역시 심화될 수 있다. 따라서 본 연구의 목표는 CFD 열전달 해석을 통해 HPS 램프에 의한 열적 특성 및 생육 단계별 수평적 엽온 변화를 분석하고, 온실 내 수직적 기온 및 작물의 캐노피별 엽온을 측정하여, 온실 내 환경 균일성 제고 및 효과적 에너지 활용 방안을 모색하는 것이었다. 생육 초기, 중기, 및 후기를 대변하는 초장(1.0, 1.6, 2.2m)에서의 정단부 수평적 엽온을 CFD 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 또한 HPS 램프 작동 이후 수직적 기온과 캐노피 높이별 엽온을 측정하였다. 실험 결과, 보광 시 엽온과 기온 간의 차이가 커지고, 수직적 기온 역시 불균일해짐을 알 수 있었다. 생육 단계가 진전될수록, 고온의 복사열이 중심부에 집중되며, 상단부 수평적 엽온 편차가 커지고, 균일성 역시 떨어지는 것을 알 수 있었다. 열획득 모델을 통한 수치해석 결과, 보광등이 2022년12월 기간 난방부하에 약 50.1% 기여하는 것을 알 수 있었다. 평균절대오차 및 평균제곱근 오차는 생육 초기 및 생육 중기 모두0.5 이하로, 실측값과 예측값에 높은 일치도를 보였다. 수직적 기온 및 엽온 분포와 생육 단계별 수평적 엽온 분포에 관한 본 연구의 결과는 효율적 에너지 관리 및 작물 생육 발달에 관한 의사결정에 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제30권4호
• /
• pp.49-54
• /
• 2010

Most energy using in building part is mainly consumed for heating and cooling to meet occupancy's comfort temperature. Generally, heating energy consumption show high value than cooling energy in Korea because of high temperature difference in winter season as compared with summer in apartment building. The efforts to develope mechanical performance have been studied to reduce energy consumption in building energy field until now. However, the energy consumption in building is impacted by not only system performance but also PMV particularly at temperature and Clo value. This means that energy consumption can be changed by occupancy's comfort setting temperature in apartment building. This study investigated the passibility of overheating in apartment building by occupant' slow Clo and its setting temperature from preceding research and then the heating energy consumption by setting temperature was calculated with ESP-r. The effects of heating energy and $CO_2$ reduction are also evaluated quantitatively with Clo value. The results showed that keeping ISO-7730 standards can reduce heating energy up to 21% in compared with option 2; also, wearing underclothes with ISO-7730 standard can considerably reduce heating energy consumption up to 50%. As compared with option 2, the reduction of $CO_2$ emission for option 3 showed 0.63TCO2 of kerosene, 0.49TCO2 of LNG and 1.09TCO2 of electricity. The option 4 can be reduced by 1.48TCO2 of kerosene, 1.16TCO2 of LNG and 2.57TCO2 of electricity respectively.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.1-10
• /
• 2002

Relatively being economical in installation and easy in operation, hot-air heating system has been generally used in greenhouse for heating system regardless of high cost in maintenance and uneven distribution of air temperature. Therefore to overcome the disadvantages in maintenance and in distribution of air temperature and to improve efficiency of heating system, this experimental study is performed. This experimental study aims to improve the character of uneven temperature distribution in vertical direction and to reduce energy consumption for heating in a greenhouse. The experiment had been performed to investigate change of thermal environment and effects on reducing energy consumption for heating in greenhouse by additional surface insulation and reduction of indoor-air volume that come by installing transparent vinyl membranes with different height in each house. The results show that there is a wide difference in oil-energy consumption between houses according to condition of surface insulation and change of indoor-air volume. Furthermore, the results show that the efficiency of dual surface is higher than that of change of indoor-air volume in terms of energy saving.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.291-296
• /
• 2007

이 연구는 순환팬에 의해 만들어지는 수평적인 공기흐름이 환경요인들의 수평 및 수직분포에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 순환팬 가동 유무에 따라 기류 속도, 기온, 상대습도 및 $CO_2$농도의 3차원 분포를 측정하였다. 온실내 기상인자 분포의 균일성은 외기온이 낮아짐에 따라 감소하였다. 무처리시 기온 편차는 4.7, 습도 편차는 19%이었는데 팬을 가동한 경우 그 편차들은 각각 2.2, 6.3%로 감소하였다. 팬 용량이 증가할수록 측점간 기온 편차가 줄어들었는데, 온실 바닥면적당 $0.0104m^3{\cdot}s^{-1}$ 용량의 팬으로 온실내 적정한 공기 유동을 만들 수 있었다. 기온 및 $CO_2$ 농도의 수직분포는 높이나 팬 용량에 관계없이 상당히 균일한 것으로 나타났다. 폭 방향의 기온 편차를 줄일 수 있는 팬 배치와 소용량의 팬을 다수 설치했을 때의 효과에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.