• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.III
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• pp.639-646
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• 2000

Hot air heater with light oil combustion is the most common heater for greenhouse heating in the winter season in Korea. However, since the heat efficiency of the heater is about 80%, considerable unused heat in the form of exhaust gas heat discharges to atmosphere. In order to capture this exhaust gas heat a heat recovery system for plant bed heating in the greenhouse was built and tested in the hot air heating system of greenhouse. The system consists of a heat exchanger made of copper pipes, ${\phi}\;12.7{\times}0.7t$ located inside the rectangular column of $330{\times}330{\times}900mm$, a water circulation pump, circulation plastic pipe and a water tame The total heat exchanger area is $1.5m^2$, calculated considering the heat exchange amount between flue gas and water circulated in the copper pipes. The system was attached to the exhaust gas path. The heat recovery system was designed as to even recapture the latent heat of flue gas when exposing to low temperature water in the heat exchanger. According to performance test it can recover 45,200 to 51,000kJ/hr depending on the water circulation rates of 330 to $690{\ell}$/hr from the waste heat discharged. The exhaust gas temperature left from the heat exchanger dropped to $100^{circ}C$ from $270^{circ}C$ by the heat exchange between the water and the flue gas, while water gained the difference and temperature increased to $38^{circ}C$ from $21^{circ}C$ at the water flow rate of $690{\ell}$/hr. And, the condensed water amount varies from 16 to $43m{\ell}$ at the same water circulation rates. This condensing heat recovery system can reduce boiler fuel consumption amount in a day by 34% according to the feasibility study of the actual mimitomato greenhouse. No combustion load was observed in the hot air heater.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.61-64
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• 2002

We constructed climagraphs for 16 regions of Korea by using the average monthly minimum air temperature, maximum air temperature and global radiation. We characterized the outside climate requirements corresponding to the climate requirements of crops in greenhouses. The climagraphs allow to decide the appropriate climate periods for greenhouse cultivation without heating and cooling equipment. These graphs may be used for analyzing climatic characteristic of a given area, selecting the suitable region and greenhouse and making a rational plan for greenhouse cropping in Korea. We found difficulty in deciding the beginning and end of greenhouse heating and cooling period due to insufficient references.

• 에너지공학
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• 제15권3호
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• pp.194-201
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• 2006

온실은 작물의 성장조건을 맞추기 위해서 야간 및 추운 날에는 난방을 해야 한다. 지열원 히트펌프 시스템은 냉난방 시스템에서 두드러진 관심을 보이고 있다. 축열조를 채용한 수평형 지열원 히트펌프 시스템을 온실에 적용하여 성능특성을 조사하였다. 그리고 축열조를 채용한 이유를 자세하게 설명하였다. 축열조는 지열원 히트펌프 시스템의 난방능력보다 큰 난방부하를 대응할 수 있다. 연구 결과, 시스템전체의 성능계수는 2.69로 나타났다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.447-452
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• 2007

Greenhouses should be heated during nights and cold days in order to fit growth conditions in greenhouses. Ground source heat pump(GSHP) or geothermal heat pump system(GHPs) is recognized to be outstanding heating and cooling system. Horizontal GSHP system is typically less expensive than vertical GSHP system but requires wide ground area to bury ground heat exchanger(GHE). In this study, a horizontal GSHP system with thermal storage tank was installed in greenhouse and investigated as performance characteristics. In the daytime, heating load of greenhouse is very small or needless because solar radiation increases inner air temperature. The results of study showed that the heating coefficient of performance of the heat pump ($COP_h$) was 2.9 and the overall heating coefficient of performance of the system($COP_{sys}$) was 2.4. Heating energy cost was saved 76% using the horizontal GSHP system with thermal storage tank.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.667-672
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• 2023

This study proposes polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) based cogeneration system for greenhouse heating and cooling. The main scope of this study is to examine the proposed cogeneration system's suitability for the 660 m²-class greenhouse. A 25 kW PEMFC system generates electricity for two identical air-cooled heat pumps, each with a nominal heating capacity of 70 kW and a cooling capacity of 65 kW. Heat recovered from the fuel cell supports the heat pump, supplying hot water to the greenhouse. In cooling mode, the adsorption system provides cold water to the greenhouse using recovered heat from the fuel cell. As a result, the cogeneration system satisfies both heating and cooling capability, performing 175 and 145 kW, respectively.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.1-8
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• 2017

The purpose of this study was to provide basic data for development of environmental design technology for greenhouses constructed in reclaimed lands. We analyzed the climatic conditions around seven major reclaimed land areas in Korea, which have a plan to install advanced horticultural complexes. The characteristics of heating load through the thermal environment measurement of the greenhouse in Saemangeum were analyzed. The part to be applied to the environmental design of the greenhouses in reclaimed lands were reviewed. The overall heat transfer coefficient of the experimental greenhouse with the aluminum screen and multi-layer thermal curtain averaged $3.79W/m^2^{\circ}C$. It represents a 44 % heat savings rate compared with plastic greenhouses with a single covering, which was significantly lower than that of the common greenhouses with 2-layer thermal curtains. This is because the experimental greenhouse was installed on reclaimed land and wind was stronger than the inland area. Among the total heating load, the transmission heat loss accounted for 96.4~99.9 %, and the infiltration loss and the ground heat exchange were low. Therefore, it is necessary to take countermeasures to minimize the transmission heat loss for greenhouses constructed in reclaimed lands. As the reclaimed land is located on the seaside, the wind is stronger than the inland area, and the fog is frequent. Especially, Saemangeum area has 2.6 times stronger wind speed and 3.4 times longer fog duration than the inland area. In designing the heating systems for greenhouses in reclaimed lands, it is considered that the maximum heating load should be calculated by applying the wind coefficient larger than the inland area. It is reasonable to estimate the operation cost of the heating system by applying the adjustment factor 10 % larger than the average in calculating the seasonal heating load.

• 현장농수산연구지
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• 제6권1호
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• pp.143-154
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• 2004

본 실험은 기존의 난방 부하 모델식을 검토하고 문제점을 수정 보완하여 국내에 적용 가능한 모델식을 선정하고 지역별 온실내 목표온도에 따른 Degree hour 값을 결정하기 위하여 수행하였다. 국내 기상환경에 적용 가능한 모델식을 선정하기 위하여 1961년부터 2000년의 기상자료를 이용하여 온실내 목표온도를 9, 13, 16, 20℃로 설정하여 현재까지 개발된 모델식과 기본식의 지역별 DH값을 산출하였다. 지역별로 산출된 기본의 DH값을 종속변수, Mihara(6식)식, Hayashi(7식)식과 각각의 수정식인 6-1식, 7-1식을 독립변수로 하여 온실내 설정온도에 따른 수정결정상관계수를 분석한 결과 수정 Mihara(6-1)식이 기본식에 가장 근접하였다. 따라서 본 실험 조건하에서 국내적용 가능한 DH모델식은 수정 Mihara식임이 판명되었다. 수정 Mihara식을 이용하여 온실내 목표온도 9, 13, 16, 20℃ 따른 DH값 등고선 그래프를 지역별로 제시하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.83-92
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• 2011

본 연구는 주간에 온실 내에서 환기로 인하여 배출되는 잉여 태양에너지를 축열할 적정 축열 시스템 설계의 기초자료를 제공할 목적으로 확보한 표준기상년(TMY; Typical Meteorological Year) 데이터를 이용하여 주요 온실 형태별로 잉여 태양에너지를 분석하였다. 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 07-자동화-1형 및 08-자동화-1형의 경우, 온실형태에 관계없이 매우 유사한 열수지 경향을 보였다. 즉, 잉여 태양에너지가 차지하는 비율은 온실 형태별로 각각 약 20.0~29.0% 및 20.0~29.0% 정도로 나타났다. 그리고 소요 난방에너지를 온실 형태별로 각각 약 54.0~225.0% 및 53.0~218.0% 정도 보충할 수 있을 것으로 나타났다. 07-단동-1형과 07-단동-3형의 경우도 온실형태에 관계없이 매우 유사한 열수지 경향을 보였다. 즉, 잉여태양에너지가 차지하는 비율은 온실 형태별로 각각 약 20.0~26.0% 및 21.0~27.0% 정도로 나타났다. 그리고 소요 난방에너지를 온실 형태별로 각각 약 57.0~211.0% 및 62.0~228.0% 정도 보충할 수 있는 량이다. 그리고 온실형태에 관계없이 대관령 및 수원지역을 제외하면 나머지 지역은 잉여 태양에너지만으로도 난방에너지를 충당할 수 있음을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권4호
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• pp.129-134
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• 2018

최근, 인공신경망 모델은 예측, 수치제어, 로봇제어, 패턴인식 등의 분야에서 촉망되는 기술이다. 본 연구에서는 인공신경망 모델을 이용하여 온실 외부 온도를 예측하고 이를 온실제어에 활용하는데 목적이 있다. 예측 모델의 성능 평가를 위해 다중회귀모델과 SVM 모델과의 비교분석을 수행하였다. 평가 방법으로는 10-Fold Cross Validation을 사용하였으며, 예측 성능 향상을 위해 상관관계분석 통해 데이터 축소를 수행하였고, 측정 데이터로부터 새로운 Factor 추출하여 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 인공신경망 구축을 위해 Backpropagation algorithm을 사용하였으며, 다중회귀모델은 M5 method로 구축하였고, SVM 모델을 epsilon-SVM으로 구축하였다. 각 모델의 비교분석 결과 각각 0.9256, 1.8503과 7.5521로 나타났다. 또한 예측모델을 온실 난방부하 계산에 적용함으로써 온실에 사용되는 에너지 비용 절감을 통한 수입증대에 기여할 수 있다. 실험한 온실의 난방부하는 3326.4kcal/h이며, 총 난방시간이 $10000^{\circ}C/h$일 때 연료소비량은 453.8L로 예측된다. 아울러 데이터 마이닝 기술 중 하나인 인공신경망을 정밀온실제어, 재배기법, 수확예측 등 다양한 농업 분야에 적용함으로써 스마트 농업으로의 발전에 기여할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제10권4호
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• pp.213-218
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• 2001

2000년 말 현재 전국 시설 재배면적은 52,189 ha이고 이중 가온 재배면적은 13,621 ha이다. 난방비용이 경영비중 차지하는 비중이 시설재배의 선진국의 15%에 비하여 25~30%을 차지하고 있어 난방비의 비중이 높다. 이러한 문제점을 해결하고자 가온시 시설의 난방공간을 최소화 할 수 있는 장치를 개발하여 처리별 환경 및 작물의 생육상태 및 연료소비량을 조사하였다. 시설내 난방용적을 보면 관행커튼이 661.5m$^3$에 비하여 상하이동 수평커튼은 264m$^3$로 약 60%을 줄일 수 있다. 시설억제 재배에 있어서 처리별 연료 소비량은 관행에 비하여 상하이동 커튼 설치시 28%, 그리고 반촉성 재배시에는 56%의 연료 절감의 효과가 있었고 추가로 시설내 온도 분포와 상대습도가 균일하였다. 상하이동 커튼구가 관행에 비하여 고추의 개화시기가 빨랐고 수확량도 증가하였다.