• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.372-378
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• 2012

본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.321-329
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• 2014

본 연구에서는 고수분 저등급 석탄을 저수분 석탄으로 만들기 위하여 실험실 규모의 회분식 스팀 유동층 건조기를 사용하여 수분이 약 26%함유된 인도네시아산 저등급 석탄을 5% 이하로 건조하였다. 일반적으로 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS)은 $CO_2$를 재생하는 공정에서 $100{\sim}150^{\circ}C$의 스팀과 $CO_2$혼합가스를 배출한다. 이때 배출되는 가스의 열을 사용하여 저등급 석탄을 건조하는 것이 본 연구의 최종 목적이다. 이를 위하여 본 연구에서는 건조의 열원으로 스팀을 사용하고, 유동화 가스는 $CO_2$를 사용하여 저등급 석탄을 건조하였다. 연구에 사용한 스팀의 유량은 0.3~1.1 kg/hr, 온도는 $100~130^{\circ}C$, 석탄의 층높이는 9~25 cm로 변화시켰다. 건조 후 석탄의 특성 변화는 공업분석, 발열량분석 그리고 입자크기 분석을 통하여 확인하였다. 변수 실험을 수행한 결과 원탄의 건조속도는 스팀의 유량과 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 층높이가 감소할수록 건조속도가 증가하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권3호
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• pp.186-192
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• 2015

Background: Various solar energy collecting systems have been developed and analyzed for agricultural applications. They include solar thermal and electric devices such as solar crop dryers, solar water pumps, solar greenhouse heating, ventilation for livestock, solar aeration pumps, solar electricity, and many more. Purpose: This review provides the current status of research and development in the field as well as the solar energy systems that are currently in use in the agriculture sector across the globe. Review: Solar energy is the largest and cheapest energy resource on earth; one hour of solar radiation exceeds the complete global energy consumption in one year. The potential annual total solar radiation in South Korea is $3.58-5.4 kWh/m^2/day$. The available solar energy is sufficient for agricultural applications across the entire country. Conclusion: The scope of solar energy utilization in agricultural machinery engineering in South Korea and in other countries is promising.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.313-319
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• 1999

간접열식 LPG온풍난방기는 LP(Liquefied Petroleum)가스를 열원으로 한 온풍난방기를 말한다. LP가스는 프로판(Propane, $C_3$H$_{8}$)과 부탄(Butane, $C_4$H$_{10}$)을 주성분으로 하는 혼합물로 에탄, 프로필렌, 부틸렌 등이 약간 포함되어 있는 기체로 액화 및 기화가 쉬우며 기체상태에서는 비중이 공기보다 무겁고 액체상태에서는 물보다 가볍다. 또한, 기화할 때는 다량의 열과 연소시 많은 공기를 필요로 하고 온도에 따라 액체의 부피가 변하는 특성을 가지고 있으며 무색, 무취, 무독하다. LP가스의 발열량은 12,000kcal/kg으로 경유나 보일러등유 보다 약 30% 정도 높아 난방연료로서의 사용 및 취급성이 우수하다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2001년도 봄 학술발표논문집
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• pp.31-33
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• 2001

잠열축열 그린하우스 난방 시스템의 난방특성을 분석하기 위하여 이에 대한 열평형 이론을 정립하고 수치해석에 의하여 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 개발하고자 잠열축열 그린하우스 난방 시스템의 열저항 회로망을 구성하였다. 그리고 그린하우스의 피복재, 내부 공기, 토양표면, 잠열 축열재와의 열평형 방정식을 구성하였으며, Newton-Raphson반복법을 이용하여 수치해석을 하였고, 실험 분석을 통하여 수치해의 타당성을 검증하였다. 시뮬레이션 모델을 위하여 C언어를 사용하였으며, 겨울철 (11월-2월)의 기후 조건이 유사한 여러 날을 선정하여 온도, 태양강도, 상대습도, 토양 수분함량 등을 자료로 하여 모델링을 하였다. 여기에 사용된 토양 조건은 사양토로 건조한 상태를 유지하였다. 이상과 같은 분석에 의하여 그린하우스내 경시적 공기온도 변화와 열전달 현상의 실험치와 이론분석 결과가 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.246-254
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• 2022

본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태양 에너지의 40-75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권4호
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• pp.235-241
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• 1997

거봉과 같은 대립계 4배체 포도의 근역제한 재배에서 품질향상과 수량을 증대시키려면 포도수체 지상부의 기온과 상대습도 뿐만 아니라 근권부의 지온과 토양수분을 적정하게 관리하는 것이 중요하다. 거봉의 2기작을 위한 근역 제한 재배에서 지중가온과 토양수분을 조절하면서 근권부의 지온과 토양수분 홉인합의 변화 특성을 살펴보고자 시도된 본 연구에서 나타난 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 가온 시기에 주간의 최고 기온과 야간 기온의 평균치는 각각 25.1~32.7$^{\circ}C$, 18$^{\circ}C$ 이고, 상대습도는 주간 최저치와 야간 최고치가 각각 50~55%, 84~87%로 나타났다. 2. 지중 15cm 깊이에서 지중 가온구와 지중 무가온구 지온의 평균치는 각각 25.6$^{\circ}C$, 17.4$^{\circ}C$로서 지온의 적정 범위에 해당되어 본 실험에서 적용된 온수보일러에 의한 지중 가온이 효과적인 것으로 나타났다. 3. 15cm 깊이에서 토양수분 흡인압의 목표치를 pF 2.2로 설정하였을 때 관수 개시와 함께 15cm 깊이에서의 흡인압은 pF 1.5 정도까지 하강하였으나, 이후에는 흡인압이 상승하면서 pF 2.0~2.2를 유지하여 토양수분 흡인압의 조절이 효과적으로 이루어졌다. 그러므로 근역 제한 재배에서 관수 개시점을 결정하기 위한 지표로서 지중 15cm 깊이에서 측정된 토양수분 홉인압을 이용하는 것이 바람직하다. 4. 거봉의 근역 제한 재배에서 신초의 도장을 방지하려면 근권부의 효과적인 배수 대책이 요구된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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• pp.517-525
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• 1993

In farms, forestry centres and greenhouses, the system can be used in growing seedlings of crops , breeding of plant and vegetables in cold areas. It may control all the activities automatically in temperature, humidity , sprinkling and heating. This is a closed-cycle control system controlled automatically by single-chip microcomputer. (MCS-51) The purpose of this system is to shorten the experimental cycle of crops , improve the survival rate of crops breeding, and ensure the growth of vegetables in the cold areas. Therefore, it can be used widely.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1303-1305
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• 2001

Photovoltaic(PV) and hydrogen are the high quality, clean-burning fuel which could replace oil and natural gas for transportation, heating and power generation. If hydrogen is made via PV-powered water electrolysis, it would be possible, in principle, to provide energy on global scale, with essentially no greenhouse gas emission and very low level of local pollution. In this paper, the operation control of PV-SPE system is briefly discussed and the simulation scheme of the system is also proposed.

• 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.