• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.176-181
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• 2011

온실의 한쪽 벽에 패드를 설치하고 반대쪽 벽에 팬을 설치하여 가동하는 팬 앤 패드 냉방 온실의 온도 경사 문제를 극복하기 위한 목적으로 일체형 팬 앤패드 시스템과 에어 덕트를 설치한 온실의 냉방 실험을 통하여 냉방성능을 분석하였다. 일체형 팬 앤 패드 증발냉각기의 효율은 1단 가동시 75.7%, 2단 가동시 88.6%로 나타나 대체로 우수한 냉각효율을 보이는 것으로 판단된다. 온실의 냉방성능 실험 결과 무차광 조건에서 온실 냉방 시스템을 가동할 경우 대조구 온실에 비해서 $5.7\sim7.6^{\circ}C$ 정도의 냉방효과가 있으며 차광 조건에서는 $7.4\sim9.7^{\circ}C$ 정도의 냉방효과가 있는 것으로 나타났다. 본 시스템을 적용할 경우 여름철 온실의 최고기온을 $37^{\circ}C$ 정도로써 외기온 대비 $5^{\circ}C$ 이내로 유지할 수 있으며, 적절한 차광을 실시할 경우에는 $33^{\circ}C$ 정도에 $2^{\circ}C$ 이내로 유지하는 것이 가능하여 고온기 작물재배에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다. 한편, 본 냉방 실험에서 온실의 온도 분포를 분석한 결과 18m 길이의 온실 내 최대 온도 편차는 차광시 $1.6\sim1.7^{\circ}C$, 무차광시 $2.3\sim2.7^{\circ}C$ 정도로 나타났다. Kittas 등(2003)과 Nam 등(2005)의 자료와 비교한 결과 본 연구에서 구상한 일체형 팬 앤 패드 시스템과 에어 덕트를 이용한 온실 냉방시스템은 기존의 팬 앤 패드 냉방 온실의 최대 단점인 온도 편차를 40~50% 정도 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 본 시스템은 자연환기 상태에서 가동할 수 있으므로 단동 온실에 적용하기가 쉬우며, 일체형 증발냉각기 출구로부터 온실 내 에어 덕트 시점까지의 연결 덕트 부분을 철저하게 단열하면 냉방성능을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2001년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.286-290
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• 2001

This study was carried out to develope dehumidifier using underground water for controling moisture in greenhouse. The dehumidifier was designed as horizontal shell type condenser, and experiment was carried out with evaporative cooling system. In shading condition, evaporative cooling with the dehumidifier makes decrease of relative humidity and temperature in the down place of greenhouse than without dehumidifier, so it is expect that the dehumidifier is useful for effective evaporative cooling.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.113-124
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• 2012

Reliable estimation of energy load inside the greenhouse and the selection of cooling and heating facilities are very important preceding factors to save energy as well as initial and maintenance costs of operating a greenhouse. Recently, building energy simulation (BES) technique to simulate a model similar to the actual conditions through a variety of dynamic simulation methods, and predict and analyze the flow of energy is being actively introduced and developed. As a fundamental research to apply the BES technique which is mainly used for analysis of general buildings, to greenhouse, this research designed four types of naturally-ventilated greenhouses using one of commercial programs, TRNSYS, and then compared and analyzed their energy load properties, by applying meteorological data collected from six regions in Korea. When comparing the greenhouse load of each region depending on latitude and topographical characteristics through simulation, Chuncheon had nearly 9~49 % higher heating load per year than other regions, but its annual cooling load was the reverse to it. Except for Jeju, 1-2W type greenhouses in five regions showed about 17 % higher heating load than a widespan type greenhouse, and 1-2W type greenhouses in Chuncheon, Suwon, Cheongju, Daegu, Cheonju and Jeju had 23 %, 20 %, 17 %, 16 %, 18 % and 20 % higher cooling load respectively than a wide span-type one. Glasshouse and vinyl greenhouse showed 8~11 % and 10~12 % differences respectively in heating load, while 2~10 % and 7~10 % differences in cooling load respectively.

• 한국농공학회지
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• 제36권3호
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• pp.113-121
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• 1994

Since it is difficult to expect the normal production of plants in greenhouses during hot summer season in Korea, certain provisions on the control of extreme environmental factors in summer should be considered for the year-round cultivation in greenhouses. This study was carried out to find a method to suppress the temperature rising of nutrient solution by cooling, which is able to contribute to the improvement of the plant growth environment in hydroponic greenhouse during hot summer season. A mechanical cooling system using the counter flow type with double pipe was developed for cooling the nutrient solution efficiently. Also the heat transfer characteristics of the system was analysed experimentally and theoretically, and compared with the existing cooling systems of nutrient solution. The cooling capacities of three different Systems, which used polyethylene tube in solution tank, stainless tube in solution tank, and the counter flow type with double pipe, were evaluated. The performance of each cooling system was about 41 %, 70% and 81 % of design cooling load in hydroponic greenhouse of 1 ,000m$^2$ on the conditions that the flow rate of ground water was 2m$^3$/hr and the temperature difference between two liquids was 10 ˚C According to the results analysed as above, the cooling system was found to have a satisfactory cooling capability for regions where ground water supply is available. Fer the other regions where ground water supply is restricted, more efficient cooling System should be developed.

• 한국환경농학회지
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• 제15권2호
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• pp.223-231
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• 1996

폐광으로부터 유출되는 냉기 또는 냉수를 이용하여 여름 동안 야간에 온실을 냉방시키는데 있어 가장 효율적인 냉각방법을 결정하기 위해 여러 종류의 냉각 장치가 제작 및 냉각 실험되어졌다. 온실을 냉방시키는데 있어 여러 냉각장치의 효율을 비교할 때 독립적으로 소형 radiator, 냉각 pad 및 냉기를 사용한 냉각방법은 거의 비슷한 결과를 나타냈다. 또한 대형 radiator를 제외한 여러 냉각장치를 동시에 가동하였을 때는 독립적으로 이러한 냉각장치를 각각 가동하였을 때 보다 약간 향상된 냉각 효율을 나타냈다. 그러나 대형 radiator를 독립적으로 사용했을 때 온실의 냉각 효율은 다른 냉각 방법에 비하여 상당히 좋았으며, 야간의 외기 온도가 $23-24^{\circ}C$ 범위에 있을 때 온실내의 공기 온도는 약 $15^{\circ}C$로 냉각되었다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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• pp.418-423
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• 1999

This study was performed to find an efficient method to overcome extremely high temperature within greehhouse in summer season. The actual states of practical use for greenhouse in hot summer season were investigated. About 21.6% of the investigated greenhouse farms were no cultivation, and most greenhouse farms were cultivating under the very inferior environment . To examine thermal enviornment of greenhouse according to cooling or assistant cooling , greenhouses were treated with natural ventilation, shading, roof sprinkling , and evaporative cooling with air cool fan. Shading and operating air col fan showed a drop in temperature of 3.8∼4.2$^{\circ}C$ as compared with natural ventilation, and most greenhouse air temperatures were maintained below 35$^{\circ}C$.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.335-341
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• 2021

본 연구는 냉방이 가능한 반밀폐형온실과 일반 플라스틱온실에서의 정식 후 고온 스트레스가 파프리카에 미치는 영향 구명을 위해 수행하였다. 지열과 팬앤패드를 활용하여 냉방이 가능한 반밀폐형온실의 파프리카는 냉방이 되지 않는 3중 플라스틱 하우스의 파프리카보다 유의적으로 높은 광합성 속도를 보여 주었다. 플라스틱 하우스의 파프리카가 고온 스트레스에 의해 광합성 속도가 느려지는 것을 제시하고 있다. 초장은 반밀폐형온실이 13cm 더 높게 증가하였으며, 엽면적은 이식 후 2주차까지 생장 속도가 비슷하였으나 3주차 경과 시 반밀폐형온실이 플라스틱온실보다 47% 높은 차이를 보였다. 착과 수는 반밀폐형온실 10.6개/주, 플라스틱온실 4.6개/주가 착과하여 플라스틱온실 대비 반밀폐형온실이 130% 높게착과하였다. 과중 또한 반밀폐형온실과 플라스틱온실이 각각 566.7g/plant와 387g/plant으로 46% 차이를 나타냈다. 이상의 결과로 냉방이 가능한 반밀폐형온실에서 파프리카를 재배할 경우 일반 플라스틱온실보다 광합성과 생육이 양호하였음을 확인할 수 있었다. 따라서, 반밀폐형온실의 냉방 효율을 위한 요소기술을 일반 플리스틱온실에 적용하여 여름철 고온기를 극복한다면 수확량 및 품질 향상을 통한 농가소득 증대가 가능해질 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2011

토마토 재배용 상엽용 온실의 여름철 냉방에 최근 국내에서 개발된 저압분무식 포그냉방시스템을 사용하기 위한 시스템 설치 및 관리기술을 규명하기 위하여 저압 포그시스템을 온실에 설치하여 실험을 통하여 그 적용 가능성을 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 포그를 분사한 온실이 분사하지 않은 온실보다 온도가 더 낮은 값을 보여 포그분사에 의한 냉방효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 전체적으로 상대습도가 비교적 낮게 나타나 냉각효과를 충분히 얻지 못한 것으로 판단되며, 포그노즐의 설치간격을 더 줄이거나 포그분사 시간을 더 늘리는 등의 조정을 통해서 충분한 냉방효과를 얻을 수 있을 것으로 판단되었다. 온실 전체의 시간에 따른 온도분포는 짧은 시간 동안에는 온도분포의 큰 변화는 없었으나 하루의 긴 시간 동안에는 온도분포의 변화가 다소 크게 나타났다. 이는 포그분사에 따른 온도편차의 발생은 크지 않으나 일사, 공기유동 등 다른 환경요인들에 의해 발생된 편차가 큰 것으로 판단된다. 특히 본 자료에는 나타내지 않았지만 온실 하부에서의 수평방향의 온도편차는 더 크게 나타나는 경향이 있었기 때문에 온도편차를 줄일 수 있는 포그시스템 관리방안에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 앞으로 추가 실험을 통해 자연환기 토마토재배온실의 냉방을 위한 저압포그시스템 설치 및 관리기술을 제시하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.123-132
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• 2016

The importance of energy saving technology for managing greenhouse was recently highlighted. For practical use of energy in greenhouse, it is necessary to simulate energy flow precisely and estimate heating/cooling loads of greenhouse. So the main purpose of this study was to develope and to validate greenhouse energy model and to estimate annual/maximum energy loads using Building Energy Simulation (BES). Field experiments were carried out in a multi-span plastic-film greenhouse in Jeju Island ($33.2^{\circ}N$, $126.3^{\circ}E$) for 2 months. To develop energy model of the greenhouse, a set of sensors was used to measure the greenhouse microclimate such as air temperature, humidity, leaf temperature, solar radiation, carbon dioxide concentration and so on. Moreover, characteristic length of plant leaf, leaf area index and diffuse non-interceptance were utilized to calculate sensible and latent heat exchange of plant. The internal temperature of greenhouse was compared to validate the greenhouse energy model. Developed model provided a good estimation for the internal temperature throughout the experiments period (coefficients of determination > 0.85, index of agreement > 0.92). After the model validation, we used last 10 years weather data to calculate energy loads of greenhouse according to growth stage of greenhouse crop. The tendency of heating/cooling loads change was depends on external weather condition and optimal temperature for growing crops at each stage. In addition, maximum heating/cooling loads of reference greenhouse were estimated to 644,014 and $756,456kJ{\cdot}hr^{-1}$, respectively.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권3호
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• pp.181-189
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• 2023

수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최대 난방 용량 449,578kJ·h^-1, 냉방 용량 431,187kJ·h^-1이 산정되었다.