• Earthquakes and Structures
• /
• 제13권3호
• /
• pp.267-277
• /
• 2017

Base-isolation is now being adopted as a retrofitting strategy to improve seismic behaviour of reinforced concrete (r.c.) framed structures subjected to far-fault earthquakes. However, the increase in deformability of a base-isolated framed building may lead to amplification in the structural response under the long-duration horizontal pulses of high-magnitude near-fault earthquakes, which can become critical once the strength level of a fire-weakened r.c. superstructure is reduced. The aim of the present work is to investigate the nonlinear seismic response of fire-damaged r.c. framed structures retrofitted by base-isolation. For this purpose, a five-storey r.c. framed building primarily designed (as fixed-base) in compliance with a former Italian seismic code for a medium-risk zone, is to be retrofitted by the insertion of elastomeric bearings to meet the requirements of the current Italian code in a high-risk seismic zone. The nonlinear seismic response of the original (fixed-base) and retrofitted (base-isolated) test structures in a no fire situation are compared with those in the event of fire in the superstructure, where parametric temperature-time curves are defined at the first level, the first two and the upper levels. A lumped plasticity model describes the inelastic behaviour of the fire-damaged r.c. frame members, while a nonlinear force-displacement law is adopted for the elastomeric bearings. The average root-mean-square deviation of the observed spectrum from the target design spectrum together with a suitable intensity measure are chosen to select and scale near- and far-fault earthquakes on the basis of the design hypotheses adopted.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제27권6호
• /
• pp.565-572
• /
• 2002

In order to control the root-zone temperature of greenhouse crops in the hydroponics at hot and cold season, heat pump system for cooling and heating was built and tested in this work. The system was air-to-water type and vapour compression type. The heating and cooling mode was selected by the four way valve. Capacity of the compressor was 3.75㎾ and heat transfer area of the evaporator and the condenser were 3.05㎡ and 0.6㎡, respectively. According to the performance test, it could supply heat of 42,360 to 64,372kJ/h depending on the water circulation rate of 600 to 1,500ℓ/h, respectively, when indoor air temperature was 10∼20$\^{C}$. COP of heat pump system was 3.0 to 4.0 in the heating mode. But, COP of the cooling mode was 1.3 to 2.1 at indoor temperature of 20∼35$\^{C}$. The feasibility test in the greenhouse the developed heating and cooling system was installed, showed that the heating cost of the developed system was only about 13% of that of the conventional heating system. The heating cost of the developed system was 367won/day(electric consumption 9.7㎾h/day), while that of the conventional system was 2,803won/day(oil consumption 7.7ℓ/day) at the same heating mode.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.225-231
• /
• 2016

본 연구에서는 유리온실 경영비 절감을 위한 고효율 난방기술을 개발하기 위하여 지하수열원 히트펌프, 알루미늄 다겹보온커튼, 근권부 국소난방장치를 조합한 난방 패키지 모델을 구성하고 파프리카 재배 벤로형 유리온실에 적용 시험을 수행하였다. 적용효과 분석을 위하여 관행 경유온수보일러와 일반 보온커튼을 설치한 대조구 온실과 비교시험을 통해 온실환경, 난방비용, 작물생육 등을 검토하였다. 알루미늄 다겹보온커튼과 일반 부직포 보온커튼을 설치한 온실에 대한 무가온 조건에서의 야간온도 비교시험에서 알루미늄 다겹보온커튼 설치 온실의 온도가 일반 부직포 보온커튼 설치 온실에 비해 평균 $2.2^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 또한 근권부 국소 난방장치를 설치한 온실에서 미설치 온실에 비해 야간 난방 중의 베드내부 근권온도가 $4.7^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 난방패키지를 구성하는 지하수열원 히트펌프의 난방성능을 분석한 결과 지하수를 직접 열원으로 이용하는 시스템 특성상 난방성능계수는 평균 3.7로 비교적 높게 나타났다. 난방패키지를 적용한 처리구 온실과 관행 난방의 대조구 온실에 대하여 연료소비량을 계측한 결과 10a($1,000m^2$)당 대조구 온실은 경유 14,071L, 전력 364kWh를 소비하였고, 처리구는 전력 35,082kWh를 소비하여 난방비용 기준으로 대조구 온실의 비용 절감율은 87%로 나타났다. 처리구 및 대조구 온실의 작물생육을 비교한 결과 초장과 엽록소 함량에서 차이가 발생하였으나 두 온실의 난방온도가 거의 동일하므로 전체적인 생육은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 원예시설의 난방에너지 절감효과를 극대화하기 위해서는 본 연구의 난방패키지를 구성하는 개별 기술뿐 아니라 이미 개발된 고효율 공조기 이용기술, 보온성 향상기술, 온도관리 기술 등을 지역, 시설, 작목, 작형 등에 최적화하여 조합할 수 있는 추가적 패키지 모델의 개발 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.189-194
• /
• 2010

본 연구는 딸기의 수경재배에서 전열선이 삽입된 온수관을 이용하여 배지의 지하부 온도를 관리할 수 있는 가온시스템을 개발하고, 가온튜브내 물의 온도가 $25^{\circ}C$ 일 때 배지 4종류(왕겨, 펄라이트, 왕겨 80%+피트모스20%, 펄라이트80%+피트모스20%), 멀칭 2종류(멀칭무, 멀칭)의 처리구별로 온실기온 3수준(5, 10, $15^{\circ}C$)에 따른 배지 내 온도의 변화를 측정하였다. 그 결과로 다선식 기온튜브의 제어성능은 3선식이 설정온도 도달성이 30분이며 제어된 온도폭 ${\pm}1^{\circ}C$로서 가장 좋은 것으로 니타났다. 배지의 종류별로는 펄라이트 80%의 배지보다 왕겨 80%의 배지가, 멀칭 유무 별로는 멀칭한 경우에서 배지온도가 안정되는 시간이 180분으로 빠르게 나타났다. 왕겨 배지, 멀칭, 온실내 기온 $5^{\circ}C$ 일 경우 배지온 모델에서 온도상수 a는 -0.1458, b는 -0.1088로 나타났으며, 개발된 모델을 이용할 경우 저온기에서 온실내 기온에 따라 배지내 온도상승을 예측할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.429-440
• /
• 2021

본 연구는 고온기 원예작물의 안정 생산을 위해 대형 단동하우스 '사계절하우스'를 파프리카 재배에 활용 시 시설 내부 기상환경 및 파프리카 품종별 생육, 수량, 품질 등을 분석하고 근권냉방 효과 등을 구명하여 파프리카 재배환경 조건을 최적화 하기 위한 기초자료로 사용하고자 수행하였다. 정식 후부터 재배 종료 시점(2020년 5-11월)까지 시설내 평균 적산광량은 12.7MJ·m^-2d^-1로, 온실외부의 평균 광량인 14.1MJ·m^-2d^-1의 90% 수준으로 나타났다. 일 년중 가장 기온이 높은 7-8월의 온실내 24시간 평균온도는 외기보다 3.04℃ 낮았고, 장마가 끝난 8월 12일 이후에는 평균 4.07℃ 낮게 나타났다. 시설 내 포그 냉방 가동(6월 13일) 이전 일평균 상대습도는 최저 40%(주간 20%) 수준까지 떨어져 작물재배에 적합하지 않은 상태였으나 포그를 가동한 이후 주간 상대습도는 70-85% 수준으로 증가된 것으로 나타났다. 평균 수분부족분(humidity deficit)은 포그 공급전에는 최고 12.7g/m³ 까지 상승하여 매우 건조한 조건이었으나, 포그 공급 후 고온기(7-8월)에 평균 3.7g/m³으로 감소하였고, 저온기(10-11월)로 갈수록 다시 증가되는 경향이었다. 주간 잔존 CO₂ 농도는 전체 재배기간동안 평균 707ppm으로 나타났다. '20년 7월 27일부터 11월 23일까지 수확한 파프리카의 품종별 상품수량(kg/10a)은 주황색 품종 'DSP-7054'과 황색 품종 'Allrounder'이 각각 14,255kg/10a와 14,161kg/10a로 다른 품종에 비해 높았고, 다음으로 주황색 'K-Gloria orange', 황색 'Volante', 적색 'Nagano' 품종 순으로 나타났다. 사계절하우스에서 고온기(8월)에 생산된 대과종 파프리카의 품종별 과실품질 특성을 조사한 결과, 과고, 과폭, 과실당도, 과육두께에서 품종 간 유의성이 인정되었다. 당도는 주황색 품종인 'DSP-7054'와 'Naarangi'에서 높게 나타났고, 과육두께는 황색과 주황색 품종인 'K-Gloria orange'와 'Allrounder'에서 높게 나타났다. 근권 냉방처리 기간 동안 배지내 일평균 온도는 20.7℃로 나타났고, 근권 난방처리 기간 동안 배지내 일평균 온도는 23.4℃로 나타났다. 근권부 냉난방 처리를 통해 상품수량은 무처리구에 비해 비해 'Nagano' 16.5%, 'Allrounder' 1.3%, 'Naarangi' 20.2%, 및 'Raon red' 17.3% 증가하였고, 품종 전체로는 16.1% 증가하였다. 근권 냉난방처리에 의해 과실의 경도는 4개 품종 평균 5.7% 증가하였으나 다른 품질 지표에서는 유의성있는 차이가 나타나지 않았다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.419-427
• /
• 2020

토천궁(L. chuanxiong Hort.)은 산형과(Umbelliferae) 기름 당귀속(Ligusticum)에 속하는 다년생 식물로, 뿌리를 이용하는 효능 및 약리작용으로 인하여 약용 목적으로 재배된다. 입지환경과 생육 특성 및 지표성분과의 상관관계를 파악한다면 보다 명확한 토천궁의 임간 재배환경 조건을 확립할 수 있을 것이며, 사회·경제적으로 관심이 증가하고 있는 고품질의 단기소득임산물 생산을 위한 기초자료를 확보할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구의 목적은 기후변화에 대응하여 토천궁의 기후대별 입지환경과 생육 특성 및 성분 함량과의 상관관계를 구명하여 최적의 재배환경에 대한 정보를 제공하는데 있다. 기후대별 입지환경 차이에 따른 토천궁의 특성을 비교하기 위해 온대 남부의 경상남도 함양군 삼봉산, 온대중부의 경상북도 봉화군 미림산, 온대북부의 강원도 정선군 가리왕산에 각 시험지를 선정하였고, 토천궁을 이식해 생육 특성, 토양 이화학성 분석, 기후 측정, 지표성분 분석을 실시하였다. 그 결과, 정선의 토천궁 생중량 및 건중량이 49.08 g 및 20.89 g으로 가장 높았으며, 근장 및 근직경도 각각 22.79 cm 및 52.46 mm로 함양과 봉화보다 높았다. 유효성분 함량은 정선에서 senkynolid A, z-ligustilide, chlorogenic acid, trans-ferulic acid 총 함량이 21.59 mg/g으로 높게 나타났다. 토천궁의 수량과 성분특성은 생육 환경에 영향을 받으며, 해발고가 높고 기온이 낮으며 토양 수분함량이 적은 지역에서 재배하는 것이 유효성분 함량과 생산량 증가에 유리하다고 사료된다. 본 연구는 환경조건과 생육 특성 및 지표성분 함량과의 상관관계에 대한 자료로써 산림 내 재배환경의 확립 및 연구의 기초가 될 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제62권3호
• /
• pp.249-258
• /
• 2017

본 연구는 남미 안데스 원산인 야콘을 대상으로 국내 주요 재배지의 적응성을 평가하고자 2010년부터 2013년까지 4년동안 8 지역을 대상으로 토양환경, 기상환경, 생육 및 수량 특성을 비교하였다. 주요 결과는 아래와 같다. 1. 야콘 주요 재배 8지역의 토양 pH 범위는 5.3~6.9로써 약산성이었고, EC는 0.3~0.9 dS/m의 범위를 나타내어 염류집적이 거의 없는 야콘 생육에 적합한 토성이었다. 2. 야콘의 덩이뿌리 최성기~증가기(9~10월)의 최고온도는 진부, 봉화, 철원, 강릉 지역이 $17.5{\sim}24.6^{\circ}C$를 나타내어 덩이뿌리 생육에 적정온도 범위를 보였으나, 대관령의 온도는 $15.0{\sim}20.0^{\circ}C$로 적정온도($18{\sim}25^{\circ}C$)보다 낮았으며, 순천, 옥천, 여주는 $20.0{\sim}27.1^{\circ}C$로 적정온도보다 높았다. 3. 야콘의 생산성을 지역별로 비교하였을 때, 진부지역이 총수량과 상품수량이 각각 4,065, 3,196 kg/10a로 다른 지역보다 가장 높았으며, 그 다음으로 봉화, 철원 순이었다. 4. 야콘 덩이뿌리의 당함량을 분석한 결과, 프럭토스 0.11~0.20%, 글루코스 0.11~0.37%, 수크로스 0.39~0.68%, 환원당 0.07~0.37%, 프락토올리고당이 7.03~9.62%이 함유되어 있었다. 진부지역이 기능성 물질인 프락토올리고당 함량이 가장 높았다. 5. 야콘의 국내 적응성을 평가한 결과, 생육온도인 $18{\sim}25^{\circ}C$인 준고랭지 지역(500-560 m)인 진부 및 봉화에서 가장 안정적인 생산성을 나타내어 기상환경이 야콘의 덩이뿌리 생육에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 구명되었다.

• 원예과학기술지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.227-232
• /
• 2015

수출용 스프레이 장미 차광방법(차광률 50%와 70% 알루미늄 차광 전용 스크린 및 부직포)에 따른 고온기 기상환경, 절화품질 및 생산성을 조사하였다. 차광방법에 따른 일일 최고와 적산 일사량은 부직포보다 알루미늄 전용 차광에서 높았고, 70%보다 50% 차광처리에서 더 높았다. 대기온도 및 근권 온도는 부직포보다 알루미늄 전용 차광에서 낮았고, 차광률 70%에서 더 낮은 경향이었으며, 대기습도는 처리 간 차이가 없었다. 엽온과 엽록소 함량(SPAD)은 알루미늄 차광, 특히 50% 차광처리에서 약간 더 높았다. 차광방법별 상품수량 및 수출가능 수량은 'Lovely Lydia'를 제외한 시험품종 모두가 알루미늄 차광처리에서 높았으며, 특히 50% 차광처리에서 더 높았다. 절화장, 경경 및 마디 수, 7매 엽수, 소화수 및 소화폭도 알루미늄 차광처리에서 우수하였다. 절화장의 경우는 50%보다 70% 알루미늄 차광처리에서 더 우수한 경향이었다. 꽃잎 색도의 경우 부직포 차광보다 알루미늄 차광처리에서 a, b값이 증가하였고, 절화 수명도 품종에 따라 0.5-2.5일 더 길었다.

• 현장농수산연구지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.53-61
• /
• 2022

적절한 기후와 토양 조건을 조성하여 제어되는 온실에서 농작물을 재배하는 것은 중요한 연구 및 적용 과제가 되어왔다. 온실의 적절한 환경 조건은 최적의 식물 성장, 작물 수확량 향상을 위해 필요하다. 본 연구는 온도센서, 토양 센서, 작물 센서, 카메라 등 각종 센서와 장비를 연결하는 온실 IT기술을 적용하여 농작물 재배 환경과 생육 상태를 실시간으로 모니터링하는 웹 기반 원격 모니터링 시스템 구축을 목적으로 하였다. 측정항목은 기온, 상대습도, 일사량, CO₂ 농도, 양액 EC, pH, 배지온도, 배지 EC, 배지 수분함량, 수액 흐름, 줄기 직경, 과실 직경 등이다. 개발된 온실 모니터링 시스템은 네트워크 시스템, 센서가 부착된 데이터 수집 장치, 카메라로 구성되었다. 원격 모니터링 시스템은 서버/클라이언트 환경에서 구현되었다. 온실 환경 및 작물에 대한 정보는 데이터베이스에 저장된다. 저장된 정보 중 성장 및 환경에 대한 항목을 추출 비교하고 분석할 수 있다. 스마트 온실을 위한 통합 모니터링 시스템은 스마트 온실 관리를 위한 환경 및 작물성장을 이해하고 응용 실무에 사용될 것이다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.15-24
• /
• 1998

태양열 에너지의 효율적인 이용과 자동화 장치의 개발을 목표로 지중가온의 온도변화 특성을 실험. 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 10월 13일의 1일 하우스 내기온이 주야간에 24$^{\circ}C$의 차이가 있으며, 무가온시 지온변화는 지중 10 m 부근에서 6$^{\circ}C$, 지중 20 cm 부근에서는 3$^{\circ}C$정도의 차이를 보이고 있다. 2) 20시경에 내기온과 지온차가 가장 작은 것으로 나타났으며, 지중 20 cm 부근의 온도변화는 내기온이 가장 낮은 오전 7시부터 약 3시간이 경과된 오전 10시에 최저가 되었다 3) 가온수의 온도를 4$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$로 변화하였을 때 지중 10 cm의 최저은도는 약 2$0^{\circ}C$ 지중 20 cm의 최저온도는 약 23$^{\circ}C$로 나타나 가온온도가 4$0^{\circ}C$ 이상일 경우 가온온도에 따른 지중 10~20 cm사이의 온도차는 매우 작았다. 4) 지중 15~20 cm의 지온이 2$0^{\circ}C$가 되기 위해서는 가온수의 온도를 4$0^{\circ}C$ 이하가 되도록 설정하여야한다. 5) 가온수의 온도가 4$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$이고 파이프 매설 깊이가 12 m일 경우 유입구와 유출구의 1일 평균온도차는 4$0^{\circ}C$일 경우 3.5$^{\circ}C$ 5$0^{\circ}C$일 경우 4.4$^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$일 경우 5.4$^{\circ}C$정도로 이 구간에서 온도변화식은 T = 0.09591T＋2.5451($R^2$= 0.9966)로 거의 선형적으로 변화하였다. 6) 가온수 온도가 4$0^{\circ}C$의 경우 지중 15~20 cm, 5$0^{\circ}C$의 경우는 지중 13~19 cm, 6$0^{\circ}C$의 경우는 12~17 cm 부근이 경계영역으로 판단되었다. 7) 재배기간중 하우스 내기온을 11$^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, 가온수의 온도를 28$^{\circ}C$로 순환 결과 지중 15 cm 이하에서 최저지온를 2$0^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지할 수 있어 저온수공급에 의한 온도상승효과가 뚜렷이 나타났다. 8) 가온수의 온도를 28$^{\circ}C$로 하여 지중가온 한 결과 지중 15~20 cm사이에 온도변화는 무가온구에 비하여 공히 4$^{\circ}C$~7$^{\circ}C$가 상승되었다.