• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.10-18
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• 2024

차량 하중은 교량의 열화를 일으키는 주된 원인 중 하나이다. 현재 WiM(Weigh-in-Motion)을 사용하여 통행 차량의 하중을 측정하고 있으나, WiM은 접촉식 센서로 설치 및 유지관리 비용이 큰 단점이 있다. 본 연구에서는 딥러닝과 CCTV 영상을 이용하여 비접촉식으로 교량 통행 차량 하중 이력을 추정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 물체 탐지 딥러닝 모델을 이용하여 통행 차종을 인식하고, 해당 차량의 하중을 국내 주요 차량 모델들의 공차중량에 근거하여 작성된 하중기반 7차종 분류표에 근거하여 추정한다. 물체 탐지 딥러닝 모델로는 Faster R-CNN 모델이 사용되었으며, Faster R-CNN 모델을 7차종 분류표에 따라 구축된 영상 학습데이터를 이용하여 학습시켰다. 학습된 딥러닝 모델의 성능은 교량 CCTV로 취득한 영상을 이용하여 검증하였다. 최종적으로 실제 교량 상부에 설치된 CCTV에서 취득한 영상을 이용하여 교량을 통행중인 차량 하중을 연속으로 추정함으로써 특정 시간동안 통행 차량의 하중 이력 그래프를 획득할 수 있음을 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제13권2호
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• pp.223-230
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• 1994

고형(固形) 축산폐기물(畜産廢棄物)에 의한 농업환경(農業環境) 오염(汚染)을 줄이고 폐기물(廢棄物) 중에 함유된 식물(植物)에 유용한 양분물질(養分物質)의 효율적(效率的)인 재활용(再活用)을 위하여 중(中), 소규모(小規模) 양돈농가에서 비닐하우스 돈분(豚糞)건조발효 복합시설을 개발(開發)하여 적용 가능성과 효율을 구명하고자 농가 실증시험(實證試驗)을 수행하였다. 건조상(乾燥床)은 원형(圓形) 콘크리트 바닥형태를 적용하였고 돈분(豚糞)의 교반(攪拌)은 기계식(機械式) 교반기(攪拌機)를 이용하였으며 건조상(乾燥床)에서 수분이 감소된 돈분(豚糞)의 발효(醱酵)를 위하여 2조(組) 1식(式)의 송풍식(送風式) 발효상(醱酵床)으로 구성된 건조(乾燥), 발효시설(醱酵施設)에서 시험을 수행하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 기온(氣溫)이 높은 계절에는 기계식(機械式) 교반기(攪拌機)를 이용한 건조상(乾燥床)에서 최초투입(最初投入)되는 돈분(豚糞)의 수분함량이 70-80%였던 것이 건조상(乾燥床)을 통과하여 발효상(醱酵床)에 투입되는 단계에서의 분분(糞糞) 수분함양(水分含量)은 발효(醱酵)에 적합한 45-65%에 달하였으나 기온(氣溫)이 낮아질수록 건조상(乾燥床)에서의 교반(攪拌)에 의한 수분제거률(水分除去率)이 감소되었다. 돈분건조시(豚糞乾燥時) 수분조절제(水分調節劑)로 이미 건조(乾燥)된 돈분(豚糞)을 부재료(副材料)로 사용하였을 때 수분감소률(水分減少率)은 52.1%로 생돈분(生豚糞)만을 건조(乾燥)하였을 때에 수분감소율(水分減少率) 19.7%에 비하여 수분제거(水分除去) 효과(效果)는 32.4% 증가(增加)한 결과(結果)를 보였다. 생돈분(生豚糞)과 건조돈분(乾燥豚糞) 간의 건조기간(乾燥期間) 경과(經過)에 따른 돈분(豚糞) 중 화학성분(化學成分) 함량간(含量間)에는 큰 차이가 없이 유사(類似)한 경향을 보였으며 $P_2O_5$ 함양(含量)은 생돈분(生豚糞)에 비하여 건조돈분(乾燥豚糞)에서 경미(輕微)하게 높은 경향을 보였다. 그리고 생돈분(生豚糞)과 건조돈분(乾燥豚糞) 중 무기성분(無機成分) 함량(含量)도 큰 차이가 없었으며 성분별(成分別)로 볼때 CaO가 가장 높았고 다음이 $K_2O$, MgO, $Na_2O$였다. 돈분(豚糞)을 건조(乾燥)함에 따른 미생물(微生物) 밀도(密度)는 생돈분(生豚糞)에 비하여 건조돈분(乾燥豚糞)에서 E. coli 141.9배(倍) 그리고 Streptococci는 236.2배(倍)가 감소(減少)하였다. 돈분(豚糞) 건조(乾燥), 발효복합시설(醱酵複合施設)의 총비용(總費用)은 4,185,630원이었으며 본(本) 건조시설운용비(乾燥施設運用費)는 190,000원/년으(年)로 두당(頭當) 건조시설(乾燥施設) 관리 소요경비(所要經費)는 985원(200두(頭) 기준(基準))였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권12호
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• pp.913-921
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• 2011

본 연구는 저탄소 녹색마을을 Y군의 협조를 얻어 A, B, C마을에 설치한다는 전제에서 환경성, 경제성, 에너지자립도 등을 분석하여 종합적인 타당성을 검토하였다. 대상 바이오매스의 종류 및 양은 가축분뇨 28톤/일, 과수전정지 2톤/일로 하루 30톤 규모로 시설용량을 설정, 시설은 습식계(가축분뇨) 바이오매스를 이용한 바이오가스화 시설과 건식계(전정가지) 바이오매스를 이용한 화목보일러 시설, 열병합발전기, 퇴비화시설 등으로 구성하였다. 구성된 시스템을 운전하였을 때, 전기생산량은 540,540 kWh/년, 열에너지 생산량은 1,762 Gcal/년으로 분석되었다. 대상마을 가구(129가구)에서 기존에 사용하고 있는 전기에너지는 309,600 kWh/년으로 시설에서 생산된 전기에너지를 공급하면 대상지역의 전기에너지 자립률은 100%가 되며, 잉여전력은 230,940 kWh/년이었다. 또한 열에너지는 대상마을의 비닐하우스에서 소요되는 양을 산정하였으며, 기존 사용량 1,415 Gcal/년으로 열에너지 자립률 역시 100%가 되며, 잉여량은 347 Gcal/년이 되었다. 경제성은 시설설치비용 504,000만원, 운영비 48,509만원, 수익 33,712만원으로 연간 약 1억 4천만원 적자, 15년 동안 약 22억원의 적자이나, 환경성 분석에서 원유대체효과 약 178백만원, 온실가스감축효과 약 92백만원으로 연간 총 2억 7천만원의 환경적 편익이 발생되어, 종합적으로는 연간 약 1억 3천만원 정도의 편익이 발생되었다. 정부 및 지자체의 예산지원을 통하여 진행되더라도 경제성, 환경성, 에너지자립도를 종합하여 볼 때, 충분한 타당성이 있는 사업이라고 판단되었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권1호
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• pp.29-37
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• 2011

연구 목적: 양악 총의치를 사용 중인 환자를 대상으로 하악에 4개의 작은 직경의 임플란트를 식립하여 implant supported overdenture로 전환 시 환자의 만족도 (저작, 유지, 발음, 심미, 사회적 문제, 심리적 문제)를 평가하였다. 연구 재료 및 방법: 60세 이상의 완전 무치악 환자 중 상하악 총의치를 장착한 환자를 대상으로 하였다. 수술 전에 진단 스텐트를 이용한 방사선 사진 (CT, panorama) 촬영을 시행하고 현재 사용하고 있는 의치에 대한 만족도에 대해 조사하였다. 그 후 하악 이공 전방부에 4개의 mini dental implant 식립 및 immediate loading 후 방사선 사진 촬영을 하였다. 식립 1달 후와 3달 후에 방사선 사진을 촬영하였으며 수술 전과 동일한 설문지를 통한 overdenture 사용 시 만족도 조사하였다. 결과: 현재 9명의 환자를 대상으로 시행하였다. 1. 총 36개의 임플란트를 식립하였으며 이중 1개의 임플란트가 실패하여 97.2%의 생존률을 보였다. 2. 임플란트 식립 전, 후 만족도 비교는 oral health impact profile 49를 이용한 설문 조사를 통해 이루어 졌다. 저작 시 불편감, 유지, 발음, 심미, 사회적 활동시 불편감, 심리적 불편감 등으로 비교 분석하였으며 5점 기준으로 불편감이 심할 수록 낮은 점수를 부여하였다. 그 결과 전반적으로 만족도가 상승하였다. 그 중 유지력 면에서 가장 크게 만족도가 상승하였으며 사회활동시 불편감, 심리적 불편감, 저작시 불편감, 심미, 발음 순으로 개선되었다. 결론: 이번 연구를 통하여 mini dental implant를 이용한 의치를 사용시 환자의 만족도가 높아진 것을 볼 수 있었다. 추 후 좀 더 많은 환자를 통해 장기간 연구를 할 예정이며 추가적인 방사선 사진을 촬영하여 임플란트 주위 골 소실 여부를 관찰할 예정이다.

• 한국조경학회지
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• 제45권5호
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• pp.14-28
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• 2017

억새군락은 생태계 서비스 중 문화서비스 측면에서 하나의 경관자원으로 가을이면 전국적으로 많은 탐방객들이 찾는다. 하지만 참억새군락은 우리나라 산림 천이의 특성상 빠른 쇠퇴가 진행되는 공간이라 경관자원으로 이용하기 위해서는 지속적이며, 인위적 관리가 필요하다. 참억새군락은 척박한 토양에서 일시적으로 나타나는 대표적인 건조지 천이초기식생으로써, 우리나라 산림에서 지속성을 가지는 군락은 아니며, 산림천이과정 중 2차 천이 초기에 발생하는 식물군락으로 기존 산림식생의 훼손이후 일시적으로 발생하는 군락으로 볼 수 있다. 본 연구는 도시 숲의 경관다양성을 위해 대도시의 대규모 참억새군락으로 접근성이 뛰어난 승학산 억새군락의 생육환경 특성을 조사하고, 억새군락의 급격한 쇠퇴 원인을 파악하고자 하였다. 승학산 참억새군락의 토양은 승학산 정상부 일대 참억새군락의 경우, 일부지역을 제외하고 일반적 산림토양의 특성을 가지고 있지만, 전 질소함량과 유기물함량이 상대적으로 높은 토양으로 일반적 산림토양에 비해 비옥한 토양으로 볼 수 있다. 현존식생 현황은 화재 등 교란이후 숲의 천이가 진행되는 과정으로 복잡하고 다양하게 나타나고 있었고, 주요 식물 군락별 면적비율에 있어 리기다소나무가 대부분을 차지하고 있었고, 일부 곰솔군락 및 벚나무군락이 소규모로 분포하고 있었다. 참억새우점군락은 전체면적의 8.7%로 대부분 지역에서 참억새군락의 쇠퇴가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 칡과 비목나무의 이입으로 인한 참억새군락의 쇠퇴가 눈에 띄게 나타나고 있어, 참억새군락의 쇠퇴는 보다 가속화될 것으로 예상되어졌다. 식물군집구조 현황에서 당분간은 참억새군락으로 유지될 것이나, 목본식물이 이입되는 과정으로 비목나무의 생장에 따라 참억새 생육에 부정적 영향이 작용할 것이고, 억새-계요등군락은 경관개선을 위해 상부에 식재한 왕벚나무군락의 그늘로 참억새군락은 향후 급격히 쇠퇴할 것이다. 참억새-비목나무군락은 비목의 생육에 따라 참억새의 본격적인 쇠퇴가 일어날 가능성이 높고, 칡-참억새 군락은 탐방객에게 부정적 영향이 큰 지역이다. 칡 우점군락들은 참억새의 피도는 낮고, 교목과 관목의 유입은 거의 없으나, 칡이 우점 하는 군락으로 향후 지속적으로 참억새군락은 쇠퇴할 것이다. 경관관리 측면에서 참억새군락을 유지하기 위해서는 비용효율적인 관리를 위해 여러 가지 대안을 모색해야 할 것이다. 승학산 곳곳에 조성된 묘지와 참억새군락 내부 샛길은 억새 생육에 어려움을 주고 있는 반면, 참억새군락의 보호를 위해 조성된 목책 및 로프 울타리는 사람들의 출입을 억제하여 많은 샛길들이 자연스럽게 복원되고 있다. 참억새 경관을 즐기기 위해 상대적으로 관찰이 용이한 지점과 참억새군락을 설정하여 이들 지역을 중점적으로 관리한다면 관리예산을 줄이면서 보다 효과적인 억새군락 관리가 될 것이다.

• 에너지공학
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• 제29권2호
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• pp.68-78
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• 2020

신 기후변화협약에 따라 전 세계적으로 온실가스를 저감하는 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 발전·송배전 분야에서 에너지효율향상에 대한 연구가 진행되고 있다. 에너지저장장치를 이용해 잉여전기를 저장하고 전기를 공급하는 운영방식에 대한 경제성 분석, 지역단위 열 병합 발전소에서 주파수조정예비력으로 에너지저장장치를 활용하는 것이 가장 수익이 높은 운영방안으로 보고되었다. 이에 본연구에서는 체코의 열병합발전소를 대상으로 에너지저장장치 설치를 위한 경제성 분석을 실시하였다. 배터리에너지저장장치의 경제성 평가에 있어 가장 중요한 요소는 수명으로 일반적으로 1일 1회 충·방전을 기준으로 보증수명은 10~15년으로 알려져 있다. 시뮬레이션을 위해 배터리와 PCS의 비율은 1:1, 1:2로 설계하였다. 일반적으로 Primary 주파수조절용의 경우 1:4로 설계를 하지만, 열병합발전소의 특성을 고려하여 최대 1:2의 비율로 설정하였으며, 각각의 비율에 맞게 용량을 1MW~10MW, 2MWh~20MWh로 시뮬레이션을 실시하여 연간 사이클 횟수를 기준으로 수명을 평가하였다. 체코의 열병합 발전소에 배터리에너지저장장치를 설치하는 사업은 현지 인프라와 전력시장을 고려할 경우 투자 회수 기간은 3MW/3MWh가 5MW/5MWh보다 유리하다. 보조금 없이 예상 구매 가격을 고려한 간단한 투자회수기간에서 약 3년, 약 5년으로 산정되었으며, 구입비용이 전체 평생 동안 비용의 중요한 부분이기 때문에 구매가격을 50 % 낮추면 약 절반 정도의 회수 기간이 단축 될 수 있지만, 3MWh와 5MWh의 규모에 경제를 통해 수익성 확보는 불가능하다. 전력시장의 가격이 50% 하락하면 투자 회수기간은 P1 모드에서는 3년, P2 및 P3 모드에서는 2년 더 길어진다. 배터리에너지저장시스템과 발전기의 결합으로 인한 절감액의 변화에 대한 민감도 분석은 전제 범위 내에서 회수 기간에 큰 영향을 미치지 않으며, 보조금 15%를 받는 기준에서 3MW 시스템의 총 비용은 66,923,000 CZK이며, 편익은 모드에 따라 244,210,000 ~ 294,795,000 CZK이며, 비용회수기간은 3~4년이다. 동일한 기준에서 5MW 시스템의 경우 총 비용은 101,320,000 CZK이며, 편익은 모드에 따라 253,010 ~ 281,411,000 CZK로 나타나며, 비용회수기간은 5~6년이다. 체코에서 배터리에너지저장시스템은 MWh당 1년에서 1.2년의 투자회수기간이 발생하는 것을 알 수 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-12
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• 2014

우리나라는 지속적인 경제성장으로 인해 도시의 활동시간이 야간으로 연장되면서 시민들의 야간활동이 늘어나고 있다. 따라서, 가로등 사용에 따른 에너지 소비량도 점점 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구는 계통연계형 태양광시스템을 가로등에 적용하여 효율적으로 가로등의 전력소비를 대체하고 이윤을 창출하는 방안 분석을 위해 RETScreen model을 사용하였다. 에너지분석, 비용분석을 통해 계통연계형 태양광 가로등 시스템의 적용효과 및 타당성을 분석하였다. 분석 결과, 계통연계형 태양광 가로등 1주 당 총 전력생산량은 114 kWh, 계통연계형 태양광 가로등 시스템의 순 현재가치는 155,362원, 자기자본회수는 5.2년으로 약 6년 이후로는 수익을 창출할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구에서 제안한 계통연계형 태양광 발전시스템 적용 시 태양광 설비의 내구 연한으로 설정한 20년 뒤에는 401,935원의 수익을 창출할 수 있는 것으로 나타났다. 추가적으로 계통연계형 가로등 시스템의 경제성 평가 시 영향을 줄 수 있는 요인을 고려하고자 유지관리 비용, SMP 가격의 변동을 고려하여 민감도 분석을 실시하였다. 실시 결과, 유지관리 비용의 비율변화와 SMP 가격의 변동을 고려할 시 자본회수기간이 1~2년 정도 늘어나, 전반적으로 연구결과에는 큰 차이를 보이지 않았다. 경제성 분석에서 신재생에너지 공급인증서의 가격이 가장 큰 요인으로 작용하기 때문에, 신재생에너지공급인증서의 획득 및 안정적인 판매가 중요할 것으로 판단된다. 그러나 신재생에너지공급인증서를 획득할 경우, 서울형 발전차액지원 제도와 관련하여 이미 일부 기관이 서울시와 협정을 맺어 12년간 신재생에너지공급인증서 구매를 확정하도록 하여 안정적인 판매가 가능하다. 그렇기 때문에 이러한 사항들이 잘 반영된다면, 열악한 서울시의 태양환경에도 가로등을 통한 태양광 발전사업을 수행할 수 있을 것이라 생각된다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.174-182
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• 2020

국제 보건기구인 WHO는 식수의 암모니아 농도를 1.5 mg/L로 제한한다. 그러나 카트만두의 지하수 암모니아 농도는 0-120 mg/L로 그 농도가 매우 다양하고 높다(Chapagain et al., 2010). 고농도의 암모니아는 식수의 맛을 변질시키고 악취 문제가 발생하기 때문에 사전 처리가 필요하다. 카트만두에서는 인구의 절반이 식수로 지하수를 사용하고 있지만, 이 문제에 대한 심각성을 인지 못하고 있다. 이를 인지하고 있는 일부 거주자는 시중에서 판매되는 Jar Water를 사용하고 있지만, Jar Water도 WHO 표준을 충족하지 않는다. 따라서, 우리는 카트만두 지역의 고농도의 암모니아 문제를 해결하기 위해 암모니아 제거로 가장 잘 알려진 흡착 및 역삼투(RO) 기술을 사용하여 적합성을 검증하였다. 본 연구는 2 가지 암모니아 농도(15 mg/L 및 50 mg/L)의 카트만두 합성 지하수 조성에서 흡착 및 역삼투 방법의 기술적이고 경제적인 관점에서 성능을 평가했다. 결과적으로, 이온교환수지(IE)를 통한 흡착은 초기 100% 암모니아 제거 성능을 지니며, 이는 암모늄 제거가 최대 90%인 RO에 비해 비교적 우수한 제거 능력을 갖춘 기술임을 확인하였다. 또한 경제적인 측면에서는 흡착기술은 가정에서처럼 낮은 물 소비(<50 L/day)에 적합하지만, RO는 일 물 소비가 높은 곳(>50 L/day) 에서 좀 더 효율적인 기술로 확인되었다. 마지막으로, 이러한 평가결과는 네팔 카트만두에서 지속 가능한 식수 확보를 위해 Jar Water를 구입하는 것보다 적절한 가정 처리 시스템을 설치하는 것이 식수의 질 뿐만 아니라 경제적인 관점에서도 보다 효율적이라고 제안한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2335-2347
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• 2023

As medical facilities are usually built at urban areas, special concrete aggregates and evaluation methods are needed to optimize the design of concrete walls by balancing density, thickness, material composition, cost, and other factors. Carbon treatment rooms require a high radiation shielding requirement, as the neutron yield from carbon therapy is much higher than the neutron yield of protons. In this case study, the maximum carbon energy is 430 MeV/u and the maximum current is 0.27 nA from a hybrid particle therapy system. Hospital or facility construction should consider this requirement to design a special heavy concrete. In this work, magnetite is adopted as the major aggregate. Density is determined mainly by the major aggregate content of magnetite, and a heavy concrete test block was constructed for structural tests. The compressive strength is 35.7 MPa. The density ranges from 3.65 g/cm³ to 4.14 g/cm³, and the iron mass content ranges from 53.78% to 60.38% from the 12 cored sample measurements. It was found that there is a linear relationship between density and iron content, and mixing impurities should be the major reason leading to the nonuniform element and density distribution. The effect of this nonuniformity on radiation shielding properties for a carbon treatment room is investigated by three groups of Monte Carlo simulations. Higher density dominates to reduce shielding thickness. However, a higher content of high-Z elements will weaken the shielding strength, especially at a lower dose rate threshold and vice versa. The weakened side effect of a high iron content on the shielding property is obvious at 2.5 µSv=h. Therefore, we should not blindly pursue high Z content in engineering. If the thickness is constrained to 2 m, then the density can be reduced to 3.3 g/cm³, which will save cost by reducing the magnetite composition with 50.44% iron content. If a higher density of 3.9 g/cm³ with 57.65% iron content is selected for construction, then the thickness of the wall can be reduced to 174.2 cm, which will save space for equipment installation.

• 화훼연구
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• 제18권3호
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• pp.186-192
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• 2010

경상대학교 농장 벤로형 유리온실($280m^2$)에 적외선등 난방 시스템을 설치하였다. 분식물 호접난, 홍콩야자나무, 무늬고무나무, 장미에 대한 적외선등 난방 시스템의 가열효과를 알아보고자 열화상 카메라를 이용하여 온도변화를 측정하였다. 그리고 난방의 효과를 적외선등 난방시스템 'On'과 'Off'로 달리하여 실험을 수행하였고 적외선등 난방 시스템의 경제성을 분석하였다. 온실 내부 설정온도가 $18^{\circ}C$일 때 식물체의 엽온도는 $22.8{\sim}27^{\circ}C$, 화분에 담겨 있는 배지의 온도는 $21.3{\sim}24.3^{\circ}C$이었다. 관엽식물과 같이 키가 큰 작물은 상부의 온도가 홍콩야자나무와 무늬고무나무 각각 $24.0^{\circ}C$와 $26.9^{\circ}C$로 가장 높았고, 아래 로 내려오면서 점점 온도가 내려가는 경향을 보였다. 열화상 카메라를 이용한 온도 변화 관찰을 통하여 적외선등 난방 시스템을 이용한 온실내 작물의 가열 효과는 충분함을 알 수 있었다. 장미의 경우 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 밤과 새벽 사이 외부 기온이 많이 떨어지는 시점에도 설정온도($18^{\circ}C$)에 가깝게 유지되고 있었다. 특히 'On' 상태에서 근권부 평균온도는 $21.8^{\circ}C$이었고, 엽의 평균온도는 $17.8^{\circ}C$이었다. 'Off' 상태의 경우 근권부 평균온도가 $20.4^{\circ}C$이었고, 엽의 평균온도는 $15.5^{\circ}C$로 뚜렷한 차이를 보였다. 난방부하량은 약 $24,850{\sim}35,830kcal{\cdot}h^{-1}$ 정도로서 이 때 난방비를 경유로 환산 하면 약 27,000~40,000원 정도였다. 소비전력량과 전력요금은 각각 330~560 kWh 및 8,600~14,800원 정도였다. 즉 전체적으로 단순비교해 볼 때, 적외선등 난방 시스템을 사용할 경우 경유 온수보일러에 비해 난방비용이 약 35%정도 밖에 소요되지 않는 것을 알 수 있다. 적외선등 난방시스템을 이용한 난방의 경우 야간 시간대에 공기온도가 설정온도 보다는 다소 낮게 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 유리온실의 경우 밀폐성이 좋지 않아서 공기온도를 설정한 온도수준으로 유지되지 못하는 것으로 판단되어 향후 유리온실에서 적외선등 난방 시스템을 이용하는 경우 설치간격, 센서 부착위치 및 공기대류 등에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.