• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권1호
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• pp.19-27
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• 2012

Purpose: Utilizing air thermal energy during over-heated time in the greenhouse is a necessary component to save greenhouse heating costs for nighttime. However, there is no practical way to implement the related principles. Methods: In this study, a heating and cooling system which utilizes the surplus air thermal energy in a greenhouse was developed. Available air thermal energy and heating load for this experimental glasshouse were estimated based on temperature conditions of the plant growth and weather data. Results: Estimated values were 400 MJ/day for maximum surplus air thermal energy and 340 MJ/day for maximum heating energy which were target values of the design as well. The system consists of a heat pump, fan-coil units and heat storage tanks which are divided into low and high temperature tanks. Moreover, a new control logic was developed for surplus air thermal energy utilization. Conclusions: This paper explains the details of conceptual design process of the system. Results of test operations showed that the developed system performed the recovery and supply of the thermal energy according to design purposes.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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• pp.1101-1116
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• 1996

It is desirable to use the renewable energy for the greenhouse heating in winter season, it makes possible not only to save fossil fuel and conserve green farm environment but also to promote the quality of agricultural products and reduce the agricultural production cost. In this study the heat pump system was developed to use the natural energy as thermal energy resource for the thermal environment control of the greenhouse.

• 생물환경조절학회지
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• 제2권2호
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• pp.99-109
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• 1993

Cooling of nutrient solution is essential to improve the growth environment of crops in hydroponic culture during summer season in Korea. This study was carried out to provide fundamental data for development of the cooling system satisfying the required cooling load of nutrient solution in hydroponic greenhouse. A numerical model for prediction of the cooling load of nutrient solution in hydroponic greenhouse was developed, and the results by the model showed good agreements with those by experiments. Main factors effecting on cooling load were solar radiation and air temperature in weather data, and conductivity of planting board and area ratio of bed to floor in greenhouse parameters. Using the model developed, the design cooling load of nutrient solution in hydroponic greenhouse of 1,000$m^2$(300pyong) was predicted to be 95,000 kJ/hr in Suwon and the vicinity.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제21권4호
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• pp.422-428
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• 1996

This study was conducted to developed to develop a simple battery-powered autonomous vehicle for greenhouse works. A steering method using speed difference of two independent driving motors was adopted. DC motor driving circuit, speed control circuit and controller using one-chip microcomputer were constructed. The inputs of controller are rolling of the vehicle and current speed of driving motors. Using these signals, automatic guidance system along furrow was developed. A computer simulation program by the kenematic analysis was developed to find out optimal control algorithm. The results of this study are as follows. 1. Automatic guidance system along the furrow that adopted two independent driving motors and rolling of vehicle was developed. 2. The results of simulation showed that PID control was adequate to automatic guidance system along furrow. 3. Two commercial 12V battery serially connected were able to drive the vehicle on the soil ground for five hours in continuous operation and for four hours in intermittent operation without recharging the battery. 4. The speed range was 0-0.7m/s and the rolling of vehicle could be controlled within $pm5^{\circ}$ range. 5. From a series of tests, developed vehicle was found to be a useful tool for greenhouse works.

• 한국농공학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.145-152
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• 2011

In order to heat greenhouse nearby river channel, riverbank filtration water source heat pump was developed for getting plenty of heat flux from geothermal energy. Recharging well, thermal storage tank with separating insulation plate and filtering tank for eliminating iron, manganese were mainly developed for making the coefficient of performance (COP) of heat pump higher. Heating system using riverbank filtration water source heat pump was installed at a paprika greenhouse in the Jinju region where a single fold of vinyl cover and 2 layers of horizontal thermal curtain were installed as a part of temperature keeping and heat insulation with a greenhouse area of 3,185 $m^2$. 320,000 kcal/h was supplied for performing a site application tests. A greenhouse heating test was performed from Feb. 1, 2011 to Apr. 30, 2011. As the result of that, COPh of the heat pump was measured in the range of 4.0~4.5, while COPS of the system was represented as 2.9~3.3. COP measured of the heat pump was very good and well responded to indoor heating temperature of the environment control system of a greenhouse.

• 서비스연구
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• 제11권2호
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• pp.118-130
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• 2021

본 연구는 온실환경의 변화 정도에 따라 환경제어 구동기를 조합하고 제어할 수 있게 하는 다중 위상 처리구조를 갖는 온실 복합환경제어 알고리즘을 설계하고 검증한다. 복합환경제어 시스템은 온실 내외부에 설치된 센서들이 감지한 정보를 복합환경제어기가 분석하여 작물 생육 환경이 유지되도록 각종 구동기를 복합적으로 작동시키는 시스템이다. 복합환경제어기는 복합환경제어 알고리즘으로 제어를 지시하는데, 복합환경제어 알고리즘은 측정장치의 입력값, 구동장치의 상태값, 초기 설정값 등으로 구동기 제어장치 운영에 필요한 결과값을 산출한다. 기존의 알고리즘들은 대부분 반복주기별로 구동기 제어장치들의 제어절차를 단일 위상에서 수행하는데, 산출값의 오차로 인해 온실환경에 이상변화를 일으킬 수 있다. 제안한 알고리즘은 환경통제, 환경조절, 장치운영이라는 다중 위상에 제어절차를 분산하였다. 즉 매 반복주기 마다 먼저 환경통제 위상에서 환경변화를 감지하고, 다음으로 환경조절 위상에서 해당 환경을 조절할 수 있는 구동기 제어장치들을 조합하며, 마지막으로 장치운영 위상에서 구동기 제어장치가 제어하는데 필요한 제어값을 산출한다. 제안한 알고리즘은 온실 환경요소와 구동기 제어장치 간의 관계를 분석한 결과를 기반으로 하여 설계되었다. 검증 분석에 의하면, 다중 위상 처리구조는 구동기 제어장치의 설정값을 수정 또는 보완할 수 있는 여지를 제공하고, 관련된 환경요소의 변화를 한꺼번에 반영한 구동기 제어장치의 운영을 가능하게 한다. 또한 이 구조는 기존 조건 기반 복합환경제어 알고리즘 개선에 적용할 수 있어서 최적 온실환경 조성을 목표로 하는 복합환경제어 시스템의 개발에 기여할 것이다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.54-60
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• 1998

시설재배의 생육은 지상부의 온도에 주로 영향을 받지만, 토양이 저온일 경우에는 양분의 흡수가 불량하고, 토양미생물의 활동이 떨어진다. 특히 세근의 발달이 억제될 뿐만 아니라 코르크화가 촉진되고, 정식후 묘의 활착이 지연되어 토양수분의 흡수가 불량해지므로 생육이 저하된다. (중략)

• 생물환경조절학회지
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• 제13권3호
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• pp.162-166
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• 2004

동절기 시설내 온도분포를 균일하게 하기 위하여 온풍난방기용 이중덕트를 개발하고자 본 연구를 수행한 결과 관행 온풍덕트의 각 지점간 토출구 송풍온도 차이가 13 ～ $14^{\circ}C$인데 비하여 개선형 덕트인 이중덕트의 토출구 송풍온도 차이가 3 ～ $4^{\circ}C$로 나타나 각 지점간의 온도 불균형이 크게 개선되었으며 이중덕트의 각지점간의 생육정도도 관행덕트에 비해 크게 향상 된 것으로 나타났다. 수량에 있어서도 관행덕트를 사용한 재배시설에서 10a당 3,924kg에 비하여 이중덕트를 사용한 재배가 4,616kg으로 약 17%가 증수되었다. 그리고 반촉성 재배기간 동안 난방에 소요된 연료소모량은 관행덕트가 3,724ι/10a인데 비하여 이중덕트가 3,233ι 13%의 연료절감효과가 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제24권1호
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• pp.25-30
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• 1999

The effectiveness of many greenhouse environment control methodologies depends on the growth information of crops. Acquisition of the growth information of crops requires a non-invasive and continuous monitoring method. Crop growth monitoring system using digital imaging technique was developed to conduct non-destructive and intact plant growth analyses. The monitoring system automatically measures crop growth information sends an appropriate control signal to the nutrient solution supplying system. To develop the monitoring system, a linear model that explains the relationship between the fresh weight and the top projected leaf area of a lettuce plant was developed from an experiment. The monitoring system was evaluated buy successive lettuce growing experiments. Results of the experiments showed that the developed system could estimate the fresh weight of lettuce from a lettuce image by using the linear model and generate an EC control signal according to the lettuce growth stage.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권4호
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• pp.232-241
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• 1999

본 논문에서는 온실재배 토마토에서 수분 상태를 고려한 정밀한 관개를 위하여 경직경의 변화에 근거한 자동관개 시스템을 구현하고자 하였으며 이와 같은 작물적 지표에 의한 관개제어시스템을 포트재배(closed feeding system) 조건과 포장재배 조건의 재배에 적용하여 토마토의 수량과 과실의 품질에 대하여 그 적합도를 평가하였다. 작물적 지표에 의한 관개 자동화를 위하여 경직경 측정 센서를 이용하여 측정한 경직경 일증가량(DI)를 관개 개시점의 결정에 이용하고, 동시에 이때의 관개량을 결정하기 위하여 토마토 증산모델을 적용한 마이크로 컴퓨터 자동관개 시스템을 구현하고 그 성능을 평가하였는데, 이 자동 관개 시스템을 이용하여 관개처리한 결과 포트재배에서는 토양수분에 의한 관개방식보다 수량 및 과실의 당도가 증가하였으나 포장조건에서는 관개방법간에 큰 차이가 없었다. 따라서 경직경 증가에 근거한 관개 개시점을 판단하고 관계량을 결정하는 증산모델을 사용하는 컴퓨터 시스템은 특히 closed feeding System에서 유용하며 토양조건에서는 토양의 상태, 작물의 반응 등을 고려하여 적용하여야 할 것으로 판단되었다.