• 제목/요약/키워드: Greenhouse Structure

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유체-구조 연성해석을 통한 삼각단면 형상의 비닐하우스에 관한 연구 (A study of the triangular cross section type greenhouse using fluid-structure interaction)

  • 이규한;김정재;김정주;이상준;하호진;강태원
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.17-24
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    • 2019
  • The purpose of this study is to study the fluid-dynamic and structural characteristics of the conventional greenhouse and to find possible improvement on the current greenhouse. The greenhouse is required to have enough rigidity of the structure while the installation and reinforcement should be as easy as possible. In this study, the structural stability to the snow load was tested through the computational structure analysis based on the building structure standard, and the wind load was computed by computational fluid-structure interaction analysis. The current analysis can be used as a reference data for a new greenhouse and it will be economically viable by reducing installation and maintenance costs.

원예시설의 지붕형식에 따른 단면력의 비교분석 (Comparison of Maximum Section Forces of Greenhouse Structures with respect to Roof Types)

  • 이석건;이현우;손정억;이종원
    • 한국농공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.84-89
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    • 1994
  • Section forces of greenhouse structures were studied to suggest basic information for the structural design of greenhouses with respect to roof types and support conditions. Structural analyses were performed for pitched and arched roof, and fixed and hinged support under snow loads and wind loads. Followings are the results obtained and are expected to be useful in determining the span length and roof type in greenhouse design. 1. Special considerations might he required for roof design at the heavy snow region, and for the support design at the strong wind region, respectively. 2. Single-span structure was found to be stronger than multi-span structure under the snow load, but the former was found to be weaker than the latter under the wind load. 3. Arched roof structure was expected to be safer than pitched roof structure if the dimensions and loads were equal. 4. Greenhouse orientation and roof slope should be considered in optimum structural design of grrenhouses, because these two factors are closely related with the influence of wind load and snow load.

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유전자알고리즘에 의한 온실구조의 최적설계 (Optimum Design of Greenhouse Structures Using Genetic Algorithms)

  • 박춘욱;여백유;이현우;이석건
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.171-179
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    • 2007
  • 본 논문은 유전자 알고리즘을 근거한 이산최적설계 알고리즘에 의한 온실구조용 최적설계 프로그램을 개발하였다. 최적기법은 이산화 최적기법에 효과적인 유전자알고리즘을 근거로 하였다.본 연구에서 목적함수는 온실 구조물의 중량이고, 제약조건식은 한계상태설계기준에 대한 설계 제한식이다. 설계변수는 KSD 3760 농업용 아연도강관이다. 온실구조의 경제적인 구조설계나 안정성평가에 대한 기준을 제시하고자 하였다. 또한 온실구조자재의 표준화 및 규격화연구에 기여하고자 하였다. 본 연구의 유전자 알고리즘에 의한 온실구조용 이산화 최적설계 프로그램의 적용을 위해 설계 예를 들었다.

Development of Semi-basement Type Greenhouse Model for Energy Saving

  • Kim, Seoung Hee;Joen, Jong Gil;Kwon, Jin Kyeong;Kim, Hyung Kweon
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권4호
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    • pp.328-336
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    • 2016
  • Purpose: The heat culture areas of greenhouses have been continuously increasing. In the face of international oil price fluctuations, development of energy saving technologies is becoming essential. To save energy, auxiliary heat source and thermal insulation technologies are being developed, but they lack cost-efficiency. The present study was conducted to save energy by developing a conceptually new semi-basement type greenhouse. Methods: A semi-basement type greenhouse, was designed and constructed in the form of a three quarter greenhouse as a basic structure, which is an advantageous structure to inflow sunlight. To evaluate the performance of the developed greenhouse, a similar structured general greenhouse was installed as a control plot, and heating tests were conducted under the same crop growth conditions. Results: Although shadows appeared during the winter in the semi-basement type greenhouse due to the underground drop, the results of crop growth tests indicated that there were no differences in crop growth and development between the semi-basement type greenhouse and the control greenhouse, indicating that the shadows did not affect the crop up to the height of the crop growing point. The amount of fuel used for heating from January to March was almost the same between the two greenhouses for tests. The heating load coefficients of the experimental greenhouses were calculated as $3.1kcal/m^2{\cdot}^{\circ}C{\cdot}h$ for the semi-basement type greenhouse and $2.9kcal/m^2{\cdot}^{\circ}C{\cdot}h$ for the control greenhouse. Since the value is lower than the double layer PE (polyethylene) film greenhouse value of $3.5kcal/m^2{\cdot}^{\circ}C{\cdot}h$ from a previous study, Tthe semi-basement type greenhouse seemed to have energy saving effects. Conclusions: The semi-basement type greenhouse could be operated with the same fuel consumption as general greenhouses, even though its underground portion resulted in a larger volume, indicating positive effects on energy saving and space utilization. It was identified that the heat losses could be reduced by installing a thermal curtain of multi-layered materials for heat insulation inside the greenhouse for the cultivation of horticultural products by installing thermal curtain of multi-layered materials for heat insulation inside the greenhouse, it was identified that the heat losses could be reduced.

CAD를 이용한 온실 통합구조설계시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Integrated Structural Design System for Greenhouse Using CAD)

  • 고일두;이종상
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.147-159
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    • 1995
  • PC that has been used extensively since the end of 1970 has extended its applicability to the structural analysis Held, and recently the study for advanced integrated structural design system is increasing. This paper concentrates on the steel greenhouse structure applying light steel element At first it provides GUI for correct input of structured analysis data from the pre-processor which models greenhouse structure and extracts a shape data from an analysis data file. Secondly, the data thus extracted is automatically connected with external analysis module. Thirdly, it takes up the study concequence of integrated structural design system for greenhouse that presents the analysis result as a diagram instead of a number.

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온실기초의 구조물-지반 상호작용 해석을 위한 유한요소 모델링 (Finite element modeling for structure-soil interaction analysis of plastic greenhouse foundation)

  • 류희룡;조명환;유인호;문두경
    • 농업과학연구
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    • 제41권4호
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    • pp.455-460
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    • 2014
  • In this study, structural behavior of plastic greenhouse foundation was investigated using rational finite element modeling for structures which have different material properties each other. Because the concrete foundation of plastic greenhouse and soil which surround and support the concrete foundation have very different material property, the boundary between two structures were modeled by a interface element. The interface element was able to represent sliding, separation, uplift and re-bonding of the boundary between concrete foundation and soil. The results of static and dynamic analysis showed that horizontal and vertical displacement of concrete foundation displayed a decreasing tendency with increasing depth of foundation. The second frequency from modal analysis of structure including foundation and soil was estimate to closely related with wind load.

내재해형 온실구조의 해석을 위한 구조모델 (Structural Analysis Modeling of Disaster Resilient Greenhouse Structures)

  • 정지은;김대진;김홍진;신승훈;김진원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.7-15
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    • 2017
  • 본 논문에서는 온실 구조물의 구조 성능 검토 시 적합한 모델링 방법을 제시하기 위해 대상 온실 구조물을 선정하고 지점 및 접합부 조건 그리고 케이블 요소의 단면적을 변화시켜 가며 파라메트릭 스터디를 수행하였으며, 이들 파라메터의 변화에 따른 대상 구조물의 주요 모드 형상 및 고유진동수 변화를 조사하였다. 또한 대상 구조물에 대해 현장 가속도계 측정법을 이용하여 상시진동을 계측하여 주요 모드 형상 및 고유진동수를 측정하여 해석 결과와 비교하였다. 이들 비교 결과로부터 대상 온실 구조물의 해석에 적합한 모델링 기법을 제시하였다.

아치형 단동 온실의 지붕 환기 구조 (Roof Ventilation Structure for Single Span Greenhouses of Arch Shape)

  • 남상운
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2001년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.267-270
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    • 2001
  • It is difficult to install a ventilation window on the roof of single span greenhouse of arch shape. Investigation on the roof ventilation structure for those greenhouses was conducted. The effect of roof ventilation was evaluated by comparative experiments between greenhouse installing roof vent and having controlled side vent only. And ventilation efficiency was analyzed by experiments on the opening and closing operation of the roof and side vent.

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벤치급 CO2 포집공정에서 흡수반응기의 내부구조에 따른 K-계열 고체흡수제의 성능평가 (Performance Evaluation of K-based Solid Sorbents Depending on the Internal Structure of the Carbonator in the Bench-scale CO2 Capture Process)

  • 김재영;임호;우제민;조성호;문종호;이승용;이효진;이창근;이종섭;민병무;박영철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.419-425
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    • 2017
  • 본 연구에서는 벤치급 건식 $CO_2$ 포집 성능평가 장치에서 흡수반응기 내부의 구조와 형태에 따른 K-계열 흡수제(KEP-CO2P2, 한국전력공사 전력연구원)의 성능특성을 확인하였다. 흡수반응기 혼합영역(mixing-zone)에 구조와 형태가 다르게 제작된 두 종류의 열교환기가 적용되었으며, 각각 CASE 1과 CASE 2로 나뉘어 동일한 조업조건으로 연속운전을 수행하였다. 연속운전동안 흡수반응 온도는 $75{\sim}80^{\circ}C$, 재생반응 온도는 $190{\sim}200^{\circ}C$, 그리고 반응기체($CO_2$) 농도는 12~14 vol%으로 설정하였다. 특히 흡수제의 흡수능 비교를 위해 흡수반응기 혼합영역의 차압을 400~500 mm$H_2O$로 유지하며 운전하였다. 또한 반응 후 채집한 시료는 반응성 비교를 위해 TGA를 이용하여 물성분석을 하였다. CASE 1 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 64.3%, 2.40 wt%으로 산출 되었고, CASE 2 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 81.0%, 4.66 wt%으로 산출되었다. 또한 반응 후 흡수제에 대한 TGA 측정 결과의 무게감량을 이용하여 흡수제의 동적흡수능을 계산한 결과, CASE 1과 CASE 2 실험에서 반응 후 흡수제의 동적흡수능은 각각 2.51 wt%와 4.89 wt%으로 산출되었다. 결론적으로 동일한 조업조건에서 흡수반응기 내부에 삽입되는 열교환기의 구조와 형태에 따라 흡수제의 성능 차이가 있는 것을 확인하였다.

와이드 스팬형 및 2-Bay 벤로형 유리온실 구조부재의 최적단면 설계 (Design of Optimum Section for Structural Members of Wide Span-Type and 2-Bay Venlo-Type Glass Green Houses)

  • 박종섭;김용희;서광규;김영식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.50-57
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    • 2011
  • 본 연구는 한국형 온실 표준설계도 및 Greenhouse Structure Design Manual(1999)에 의거하여 최대설계 하중을 받는 와이드스팬형파 2-bay벤로형 온실시스템에 대하여 해석적 연구를 진행하였다. 상부구조물을 라멘형식으로 단순화한 구조형식에 BOX형 및 I형 단면을 적용하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 한국형 유리용실 표준도를 활용하여 라멘형식의 단순화된 와이드스팬형 및 2-bay 온실구조시스템의 안전성 평가결과 기존의 트러스 등의 보강재가 적용되지 않을 경우 안전성확보에 문제가 발생할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 유리온실 표준도를 라멘형식으로 단순화하고 Greenhouse Structure Design Manual (1999)이 제안하고 있는 최대하중에 대해 경량I형 단면 부재를 적용할 경우 안전성을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 경제적인 경량 I형 단면 3가지의 적용성을 평가하였으며, 검토조건에 부합하는 최소 기둥단면($H200{\times}175{\times}3.2{\times}6$)을 제시하고 있다. 와이드스팬형 및 벤로형 온실형식의 안전성평가에서 발생되는 처짐은 매우 작은 값을 나타내고 있으며, 발생되는 응력이 보다 민감하게 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서 검토된 온실표준단변형식이 전체적인 구조변형에는 안전하나 응력발생이 일부부재에서 취약함으로 변단면 등을 활용하여 경제성을 확보할 수 있다. 온실의 채광량, 시공성 및 안전성을 고려하여 벤로형 구조시스템이 널리 사용되고 있으며, 지붕높이의 변화를 통하여 보다 경제적인 형식이 개발가능하며, 3-bay 벤로형의 추가적인 연구가 필요하다.