• 생물환경조절학회지
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• 제11권1호
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• pp.45-49
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• 2002

온실에서 환기는 온실내외의 공기를 교환하여 온실내부의 환경을 조절하는 수단으로 활용되고 있으나 조절 목표는 한계가 있기 때문에 보조수단의 역할을 한다. 주년재배용 대규모 온실 설계시 해결해야 할 문제중의 하나가 여름철의 고온장해이며 이는 온실의 자연환기 성능과 밀접한 관계를 가지고 있다. 본 강좌에서는 온실의 자연환기에 관한 기본적인 내용을 요약하여 정리하고, 온실구조가 자연환기 성능에 미치는 영향을 파악하기 위하여 수치해석으로 온실의 필요환기량, 측창과 천창의 면적비와 온실 폭이 자연환기 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 온실의 자연환기 성능을 향상시키기 위해서는 주어진 조건하에서 가능한 한 측창과 천창의 면적을 동일하게 설계해야 하고 주년재배용 대규모 온실에서는 폭이 대략 50m이상이 되면 자연환기성능을 기대하기 어렵기 때문에 유의해야 할 것으로 판단된다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
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• pp.71-74
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• 2000

일반적으로 온실은 저온기에는 보온이나 난방을 하면서 적극 사용하고 있으나 고온기에는 냉방에 소요되는 에너지가 난방에 비해 상대적으로 많이 소요되므로 온실의 활용도가 떨어지게 된다. 자연환기 시스템은 에너지를 사용하지 않거나 최소한으로 줄여 온실내 온도를 최소한 외부와 동일하게 하거나 낮게 하기 위한 장치라고 할 수 있다. 자연환기를 위한 환기창으로 유리온실이나 경질판 온실과 같은 양지붕형 온실에서는 측창으로 3Way방식이나 권취식, 프로젝트방식 등 다양한 환기창을 사용하고 있으나 천창은 주로 온실 길이방향의 연속형 창틀을 랙앤피니언이나 X형 개폐암으로 개폐하는 프로젝트 방식을 많이 사용하고 있다. (중략)

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.78-82
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• 2011

온실의 환기설계 기준 설정 및 단동 플라스틱 온실의 원형 천창 설치 가이드라인 제정을 위한 기초자료를 제공할 목적으로 천창이 설치된 토마토 재배 단동 온실에서 환기실험을 통하여 자연환기 성능을 분석하고, 열평형 모델을 이용하여 온실 재배 토마토의 증발 추정하였다. 직경 60cm의 원형 천창을 지붕의 중앙에 8m 간격으로 설치한 단동온실의 자연환기 성능을 실험한 결과 환기회수는 분당 0.02~0.32회(평균 0.17회 $min^{-1}$)의 범위를 보여 상당히 낮은 것으로 나타났다. 그러나 상업용 온실의 권장환기율과 비교하면 6m 간격으로 설치할 경우에는 봄이나 가을철에 필요한 환기량을 충족할 수 있을 것으로 판단되며, 여름철 권장환기를 위해서는 2m 정도의 간격으로 설치한 해야만 가능할 것으로 판단되므로 광투과를 저해하지 않으면서 지붕의 개구면적을 확대할 수 있는 방안을 찾아야 할 것으로 생각된다. 실험에 사용한 단동 온실은 인접 동 간격이 1.2m에 불과한 밀집된 단지 내에 위치하고 있어서 측창 주변의 외부 풍속이 최대 $0.9m{\cdot}s^{-1}$(평균 $0.4m{\cdot}s^{-1}$에 불과하고 풍력에 의한 환기효과를 기대하기가 어려웠다. 환기량과 풍속 및 실내외 온도차와의 관계를 비교 분석해 본 결과 중력환기가 우세함을 확인 할 수 있었다. 본 환기실험 자료를 온실의 환기설계를 위한 열평형모델에 적용하여 증발산계수를 추정해 본 결과 0.39~0.85의 범위(평균 0.62)를 보였고, 다른 연구자들이 제시하는 일반적인 온실의 설계 권장 값과 유사한 경향을 나타냈다. 따라서 토마토 재배 단동 플라스틱 온실의 환기설계에서 증발산계수는 0.6 정도를 사용하면 적당할 것으로 판단된다.

• 현장농수산연구지
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• 제25권1호
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• pp.14-19
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• 2023

시뮬레이션 프로그램을 이용하여 철골 유리온실에서 피복재의 투과율 변화에 따른 필요환기량을 산정하고, 측창의 설치 여부와 온실 폭이 자연환기 성능에 미치는 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 여름철에 온실 내부의 온도를 적정수준으로 유지하기 위한 필요환기량은 외기온이 높고 투과율이 높을수록 증가하였다. 투과율 90%(무차광) 유리온실에서 온실 내부의 온도를 35℃로 유지하기 위한 필요환기량은 외기온이 32℃일 때가 외기온이 20℃일 때의 5.5배 정도로 나타나, 외기온이 필요 환기량에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한, 투과율 50%(40% 차광)인 온실의 필요환기량은 투과율 90%인 온실에 비하여 절반 정도로 나타 나, 차광이 고온기에 온실 내부 온도의 과다상승을 방지하는 효과가 크다는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 측창과 천창의 총면적이 일정할 때, 환기 성능이 최대인 경우는 측창과 천창의 면적이 동일할 때이고, 이는 측창이 없고 천창만 설치한 경우에 비하여 약 3배 정도로 크기 때문에, 여름철에 온실의 자연환기 성능을 향상 시키기 위해서는 반드시 측창을 설치하여야 하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 벤로형과 와이드스팬 온실에서 천창만 있고 측창이 없는 경우에는 스팬 수에 상관없이 환기율이 일정하게 나타났고, 천창과 측창이 있는 경우에는 스팬수가 증가할수록 환기율이 점차 감소하여 결국 측창이 없는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 또한, 천창과 측창을 설치한 경우의 환기율이 천창만 설치한 경우의 환기율의 2배 이상 되도록 하기 위해서는 벤로형인 경우 12연동(폭 38.4m) 이하, 와이드스팬형인 경우 5연동(폭 64m) 이하가 되어야 한다. 따라서 온실 폭이 그 이상 될 경우에는 측창을 통한 환기효과를 크게 기대하기 어려움을 알 수 있다.

• 농업과학연구
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• 제28권2호
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• pp.99-107
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• 2001

온실재배에 있어서 가장 경제적인 환경조절방법은 자연환기에 의한 것이므로 온실의 자연환기 성능을 극대화하는 것은 매우 중요하다. 온실의 자연환기 성능을 극대화하기 위해서는 지붕환기창의 설치가 중요한데, 아치형 단동 온실의 경우에는 천창을 설치하기 어려운 구조로 되어 있어서 대부분의 농가가 측창만 설치하여 운영하고 있다. 본 연구에서는 아치형 단동 온실의 지붕에 환기창 설치를 장려하기 위한 일환으로 사례조사와 효과분석을 실시하였다. 아치형 단동 온실의 지붕환기구조 실태조사 결과 폭 5~8m의 소형 온실에서는 플라스틱으로 제작된 원형 및 굴뚝형 환기창을, 폭 12~18m의 대형온실에서는 철재 파이프를 덧붙인 양권취식을 많이 사용하고 있었다. 지붕환기창 설치 온실과 관행의 권취식 측창만 설치된 온실에 대한 대조 실험 결과 비록 적은 면적의 지붕환기창을 설치하였지만 온도하강 $1^{\circ}C$ 이상의 천창 환기 효과가 있었으며, 지붕환기를 실시함으로써 온도분포를 보다 균일하게 할 수 있는 것으로 나타났다. 지붕환기창을 설치함으로서 얻을 수 있는 온도상승 억제효과는 일사량과 풍속조건에 따라 뚜렷한 차이를 보이며, 풍속이 낮은 경우에 효과가 커지는 것을 확인할 수 있었다. 환기창의 개폐순서에 따른 전체적인 온도 하강의 차이는 없으나, 환기로 온도를 제어하는 경우에는 실내온도가 설정온도보다 높을 때는 천창을 열은 후 측창을 열고, 반대의 경우에는 측창을 닫은 후 천창을 닫는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권1호
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• pp.7-12
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• 2013

측고, 연동수, 측창의 유무 및 천창의 위치에 따른 다연동 온실의 환기성능을 평가하기 위하여 다양한 유형의 연동 플라스틱 온실을 대상으로 실제 농가의 재배현장에서 환경계측 실험을 수행하였다. 실험 대상 온실은 모두 토마토를 수경재배하고 있는 농가였으며, 열수지 방법으로 환기율을 비교 분석하였다. 측고가 4m인 온실은 측고가 2m인 온실에 비하여 22% 정도의 환기율이 증가하는 것으로 나타났다. 9연동 온실은 5연동 온실에 비하여 17% 정도의 환기율이 감소하는 것으로 나타났다. 9연동 온실에서 측창이 없는 경우에는 측창을 설치한 경우 보다 환기율이 1/3 정도로 낮게 나타났다. 전체적으로 다연동 온실의 환기성능은 측고가 높을수록 좋고, 연동수가 많을수록 떨어지며, 측창이 없으면 현저하게 저하하는 것으로 나타났다. 또한, 측고가 높고 천창을 용마루에 설치한 경우의 환기성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 다연동 온실의 자연환기 성능을 극대화하기 위해서는 온실의 측고는 높이고, 지붕 환기창의 위치는 곡부가 아니라 용마루에 설치하며, 측창을 반드시 설치하고, 연동수는 10연동 내외로 제한하는 등의 구조개선이 필요하다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.249-254
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• 2002

온실에서 환기는 외기와의 공기교환을 통한 온도 및 습도의 조절뿐만 아니라 이산화탄소 등의 가스농도를 조절함으로써 온실내 공기의 쾌적성 확보와 실내기류의 형성으로 인한 작물의 생육촉진에도 중요한 역할을 담당한다. 그러므로, 작물생육환경의 최적화를 통한 품질향상 및 수확량 증대를 목적으로 하는 온실재배에 있어서 환기특성 분석 및 공기유동 예측은 가장 기본적인 설계요소라 할 수 있다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1999년도 학술발표논문집
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• pp.118-121
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• 1999

환기는 온실내 미기상에 중요한 영향을 미치는 물리적 과정임에도 불구하고 이에 대한 연구는 아직까지 빈약해 왔다. 환기는 온실내의 온도, 습도 그리고 이산화탄소 등의 가스농도를 최적으로 제어하기 위한 수단으로 사용되어진다(Bailey, 1988). 강제환기시스템은 대부분의 온실에서 그 사용이 보편화되지 못하였으므로, 일반적으로 자연환기가 원예시설의 공기교환을 위한 유일한 수단이 되고 있다. (중략)

• 생물환경조절학회지
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• 제29권1호
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• pp.36-42
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• 2020

본 연구에서는 국내에 가장 많이 보급되어 있는 1-2W 모델 연동온실에 대한 온실 규격 및 환기창 형태 실태 조사를 수행하고, 이를 바탕으로 연동온실의 천창 형태에 따른 유동 특성을 분석하기 위해 수치해석을 수행하여 자연환기효과를 분석하고자 하였다. 온실 실태조사 대상농가의 환기창면적 비율은 평균10%로 자연환기를 위한 시설면적 대비 환기창 면적 설계가 부족한 것으로 나타나 환기창 개선이 필요할 것으로 판단된다. 연동 온실의 천창 형태별 자연환기를 해석 및 분석한 결과, 온실 내 작물위치의 온도 분포 및 내외부 온도차는 몽골식 천창 온실에서 가장 낮고 외몽골식 천창 온실에서 가장 높게 나타났으나 추후 풍하중에 의한 구조적인 안전성을 평가해야할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권1호
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• pp.9-18
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• 1999

오하이오 중부에서 풍속이 0.5m.s$^{-1}$인 경우는 매우 드물었으며, 5년 평균 풍속은 약 2.5 m.s$^{-1}$인 것으로 나타났다. 최고 기온이 35t인 오하이오주의 대표적인 여름에 온실 내의 여섯 곳에서 측정된 기온의 최대범위는 1.7$^{\circ}C$, 온실 내외 기온의 최대차는 3.5$^{\circ}C$인 것으로 나타났다. CFD 모델에서의 온도 분포를 분석한 결과, 온실의 환기 회수가 0.9 회/분 이상일 때 실내 공기가 외부 기온을 2.8$^{\circ}C$이상 초과하는 경우는 없었던 것으로 예측되었다. 풍향과 풍속에 따라서 각각의 환기구들의 효율성이 영향을 받는 것으로 나타났으며, 특히 환기창을 통해 유입되는 강한 바람에 의하여 발생하는 공기의 소용돌이들은 지붕창들의 효율성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. CFD model은 서쪽에서와 동쪽에서 불어오는 바람이 각각 2.1 m.s$^{-1}$와 3.5 m.s$^{-1}$이상일 때 이 연동형 온실은 적정한 자연 환기량을 취할 수 있다고 예측하였다. 측면창 바로 옆에 위치한 식물군과 벤취에 의해 측면창을 통한 자연적인 공기의 유입이 방해를 받기 때문에, 바람이 서쪽에서 불어올 때 식물군이 없을 때보다 평균 12%의 환기량의 감소 결과를 가져오는 것으로 예측되었다. 식물군은 공기의 유입창의 위치보다 약간 낮은 곳에 위치하여야 하며, 유입창을 너무 높이 설치하면 측면창을 통해 유입되는 공기는 가장 근접한 지붕창을 통해 대부분이 배출되는 것으로 예측되었다. 연동형 자연환기식 온실에 있어서 바람이 불어오는 쪽의 측면창들과 바람의 반대쪽을 향한 지붕창들의 혼합형이 가장 효율적인 온실 설계인 것으로 예측되었다.