• 한국농공학회논문집
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• 제63권2호
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• pp.75-84
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• 2021

As the weather changes become frequent, weather disasters are increasing, causing more damage to plastic greenhouses. Among the damage caused by various disasters, damage by snow to the greenhouse takes a relatively long time, so if an alarm system is properly prepared, the damage can be reduced. Existing greenhouse design standards and snow warning systems are based on snow depth. However, even in the same depth, the load on the greenhouse varies depending on meteorological characteristics and snow density. Therefore, this study aims to secure the structural safety of greenhouses by developing sensors that can directly measure snow loads, and analysing the warning criteria for load using a stochastic model. Markov chain was applied to estimate the failure probability of various types of greenhouses in various regions, which let users actively cope with heavy snowfall by selecting an appropriate time to respond. Although it was hard to predict the precise snow depth or amounts, it could successfully assess the risk of structures by directly detecting the snow load using the developed sensor.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.22-54
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• 1989

Seasonal semi-greenhouse type solar-drying of 2.5cm-and 5.0cm-thick lumber of Quercus aliena Blume and Quercus variailis Blume was carried out to investigate the possibility of solar-drying of wood and to decide the active solar-drying period in Korea. In the active solar-drying period obtained solar-dehumidification, semi-greenhouse type solar-, air- and kiln-drying of 2.5cm -thick lumber of oaks were carried out to analyze drying-rates. -defects, and -yield in each drying-method and to calculate daily total absorbed solar-radiation the solar dryers. The energy balance equations were set up, considering all the energy requirements, to analyze the heat efficiencies of semi-greenhouse type solar and solar-dehumidification-dryer. In a seasonal drying the drying rate of semi-greenhouse type solar-dryer was highest in summer, and greater in fall, spring, and winter in order. Solar-drying time was 45% in summer to 50% in winter of the air-drying rime, and more serious drying-defects occurred in air-drying than in solar-drying. In the active solar-drying period. April, May, and June, the average drying rate in solar-dehumidification-drying was 1.0%/day and greater than 0.8%/day in semi-greenhouse type solar-drying. In solar-dehumidification-drying the time required to dry lumber to 10% moisture content was less than 60 days, and solar-dehumidification-drying showed the highest drying-yield, 65.01%, than the other drying methods. The daily total absorbed solar radiations were 8.51MJ on the roof collector and 6.22 MJ on the south wall collector. In the energy blance 69.48% of total energy input was lost by heat conduction through walls, roof. and floor 11.68% by heat leakage, 0.33% by heating the internal structures of the solar-dryer and 5.38% by air-venting. Therefore the heat efficiency of semi-greenhouse type solar-dryer 13.13%, was lower than that of solar-dehumidification-dryer, 14.04%. Solar-drying of lumber in Korea showed the possibility to reduce the air-drying-time in every season and the efficiency of solar-dehumidification drying was higher than that of semi-greenhouse type solar-drying.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권1호
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• pp.7-12
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• 2013

측고, 연동수, 측창의 유무 및 천창의 위치에 따른 다연동 온실의 환기성능을 평가하기 위하여 다양한 유형의 연동 플라스틱 온실을 대상으로 실제 농가의 재배현장에서 환경계측 실험을 수행하였다. 실험 대상 온실은 모두 토마토를 수경재배하고 있는 농가였으며, 열수지 방법으로 환기율을 비교 분석하였다. 측고가 4m인 온실은 측고가 2m인 온실에 비하여 22% 정도의 환기율이 증가하는 것으로 나타났다. 9연동 온실은 5연동 온실에 비하여 17% 정도의 환기율이 감소하는 것으로 나타났다. 9연동 온실에서 측창이 없는 경우에는 측창을 설치한 경우 보다 환기율이 1/3 정도로 낮게 나타났다. 전체적으로 다연동 온실의 환기성능은 측고가 높을수록 좋고, 연동수가 많을수록 떨어지며, 측창이 없으면 현저하게 저하하는 것으로 나타났다. 또한, 측고가 높고 천창을 용마루에 설치한 경우의 환기성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 다연동 온실의 자연환기 성능을 극대화하기 위해서는 온실의 측고는 높이고, 지붕 환기창의 위치는 곡부가 아니라 용마루에 설치하며, 측창을 반드시 설치하고, 연동수는 10연동 내외로 제한하는 등의 구조개선이 필요하다.

• Wind and Structures
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• 제27권5호
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• pp.347-356
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• 2018

In this paper, stress distribution for a structurally stable greenhouse is considered in the present paper with subsequent investigation into the detailed stress distribution contour with the variation of self-weight and wind pressure level designation method under wind velocity of less than 30 m/sec. For reliable analysis, wind pressure coefficients of a single greenhouse unit were modeled and compared with experiment with correlation coefficient greater than 0.99. Wind load level was designated twofold: direct mapping of fluid dynamic analysis and conversion of modeled results into wind pressure coefficients ($C_P$). Finally, design criteria of EN1991-1-4 and NEN3859 were applied in terms of their wind pressure coefficients for comparison. $C_P$ of CFD result was low in the most of the modeled area but was high only in the first roof wind facing and the last lee facing areas. Besides, structural analysis results were similar in terms of stress distribution as per EN and direct mapping while NEN revealed higher level of stress for the last roof area. The maximum stress levels are arranged in decreasing order of mapping, EN, and NEN, generating 8% error observed between the EN and mapping results under 30 m/sec of wind velocity. On the other hand, effect of dead weight on the stress distribution was investigated via variation of high stress position with wind velocity, confirming shift of such position from the center to the forward head wind direction. The sensitivity of stress for wind velocity was less than 0.8% and negligible at wind velocity greater than 20 m/sec, thus eliminating self-weight effect.

• 한국농공학회논문집
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• 제66권1호
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• pp.39-48
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• 2024

Plastic greenhouses are simple structures consisting of lightweight materials such as steel pipes and polyvinyl chloride. However, serious damage occurs due to heavy winds and typhoon every year. To prevent a collapse of structural members, the Ministry of Agriculture and Rural Development has distributed plans and specifications for disaster-resistant standards. Despite these efforts, more than 50% of greenhouses still do not satisfy the disaster-resistant standards. Among the greenhouses that do not meet these standards, 85% are single-span greenhouses proposed 20 years ago. Consequently, there is a need to evaluate the safety of wind loads for the single-span greenhouse. Unfortunately, there are no design specifications for the greenhouses under wind loads. Therefore, a Korean design standard (KDS) has been utilized. KDS is defined with reference to wind speeds occurring once every 500 years, raising concerns about potential overdesign when considering the durability of plastic greenhouses. To address this, the modified wind load, considering the durability of the plastic greenhouse, was calculated, and a safety evaluation was conducted for sigle G-type plastic greenhouse. It was observed that the moment acting on the windward surface was substantial, and there was a risk of the foundation being pulled out if the basic wind speed exceeded 32 m/s. In terms of the combination strength ratio, it was less than 1.0 only on the leeward side when the basic wind speed was 24 m/s and 26 m/s. However, in all other cases, it exceeded 1.0, indicating an unsafe condition and highlighting the necessity for reinforcement.

• 한국해양공학회지
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• 제37권5호
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• pp.205-214
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• 2023

As the regulations on greenhouse gas emissions at sea become strict, efforts are being made to minimize environmental pollutants emitted from fossil fuels used by ships. Considering the large sizes of ships in conjunction with securing stable supplies of environment-friendly energy, interest in nuclear energy to power ships has been increasing. In this study, the neutron irradiation that occurs during the nuclear reactor operation and its effect on the structural responses of the stiffened-plate structures are investigated. This is done by changing the material properties of DH36 steel according to the research findings on the neutron-irradiated steels and then performing the structural response analyses of the structures using analytical and finite-element numerical solutions. Results reveal the influence of neutron irradiation on the structural responses of the structures. It is shown that both the strength and stiffness of the structures are affected by the neutron-irradiation phenomenon as their maximum flexural stress and deflection are increased with the increase in the amount of neutron irradiation. This implies that strength and stiffness need to be considered in the design of ships equipped with marine nuclear reactors.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.199-206
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• 2005

In paper the discrete optimum design program was developed using the continuous and discrete optimum algorithms based on the SUMT and genetic algorithms. In this paper, the objective function is the weight of structures and the constraints are limits state design limits method. The design variables are diameter and thick of steel pipe. Design examples are given to show the applicability of the optimum design using the continuous and discrete optimum algorithms based on the SUMT and genetic algorithms of this study.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권1호
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• pp.27-33
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• 2013

본 연구는 과수재배 시설의 표준화 및 환경조절기술개발을 위한 기초자료로 제공하는 것을 목적으로 과수재배용 온실의 실태를 조사하여 구조유형과 설계요소를 분석하고, 기상재해에 대한 안전성과 구조 및 환경관리에 대한 개선방안을 검토하였다. 시설재배 면적이 가장 많은 5개 품목 중 주로 제주도에서 재배되고 있는 감귤과 현재 재배온실을 찾을 수 없는 단감을 제외한 포도, 배 및 복숭아재배 온실을 연구대상으로 하였다. 감귤과 포도재배 온실은 꾸준히 증가하고 있으나 저장시설의 발달로 배와 단감재배 온실은 감소하고 있는 추세이다. 앞으로는 비가림 효과가 크고 저장성이 떨어지는 품목을 중심으로 과수재배 온실의 변화가 예상된다. 조사대상 온실 중 배 재배 온실과 복숭아재배 대형 단동온실을 제외하고는 대체로 보급형 온실의 규격을 따르고 있으며, 재배작목별로 특성화된 온실은 없는 것으로 나타났다. 과수재배 온실의 대부분은 농촌진흥청과 농림수산식품부에서 고시한 농가보급형 모델이나 내재해형 모델의 부재규격을 따르고 있었다. 기초는 대부분 콘크리트 기초를 사용하고 있었으며, 배 재배 온실의 경우에는 내재해형 모델보다 두꺼운 단면의 기둥을 사용하고, 강판을 기둥의 하단에 용접하여 매설한 형태의 특수한 기초를 적용하고 있었다. 조사대상 온실의 구조적 안전성을 검토한 결과 대부분 안전하였으나 김천과 천안의 포도재배 온실, 남원과 천안의 복숭아재배 온실에서 적설에 불안전한 것으로 나타났고, 남원의 복숭아재배 온실은 풍속에 대한 안전성도 부족한 것으로 나타났다. 또한 채소재배 온실을 복숭아재배로 전용한 온실의 경우 적설과 풍하중 모두 상당히 불안정한 것으로 나타났다. 과수의 수형, 수고 및 재식간격을 고려하여 과수 재배 온실의 적정규격을 검토한 결과 포도재배 온실은 폭 7.0~8.0m, 측고 2.5~2.8m가 적당하고, 배와 복숭아재배 온실은 폭 6.0~7.0m, 측고 3.0~3.3m 정도가 적당한 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제15권4호
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• pp.296-305
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• 2006

변화무쌍한 기상변화가 실험의 정확도에 미치는 영향을 최대한 줄일 수 있도록 강제환기식 온실에서 실험을 하였고, 또한 대체적으로 크지 않은 온실에서의 실험으로 인하여 CFD모델결과의 오차를 크게 줄일 수 있었다. CFD와 현장실험 결과를 비교하여 본 결과, 온실내 1m높이에서의 평균풍속이 각각 $0.42m{\cdot}s^{-1}$과 $0.39m{\cdot}s^{-1}$으로써 CFD의 지점별 오차 평균값은 7.7% 로 나타났다. Y8.5m 지점에서 가장 큰 오차가 발생하였는데, 최대 오차는 -53.8%로 나타났다. 이의 가장 큰 이유로는 온실 길이방향에서 중간지점인 Y8.5m에서 풍속이 매우 작았기 때문에 소숫점 2번째 자리의 차이라고 해도 큰 오차로 나타났다. 작물형상의 기하학적 복잡성이 매우 큰 것을 고려한다면 오차범위는 매우 양호한 것으로 판단된다. 온실내 1m높이에서 평균온도의 CFD 평균오차는 2.2%로 나타났고, 최대편차는 5.5%이었다. 온실내 바닥으로부터의 복사열 발생량의 차이로 인하여 온실내 동쪽 지역에 상대적으로 큰 오차가 발생하였다. 외기 상대습도가 44%일 때, CFD상대습도의 오차는 2.1%이었으며, 최대 오차는 -3.8%이었다. 식물군의 공기유동저항, 식물군의 수분 및 열평형 모델을 추가하여 보다 사실적인 CFD모델을 설계하였다. CFD 모델의 설계방법이 정립되었기 때문에, 추후에 온실내 다른 작물의 미기상 및 이의 온실내 기상에 미치는 영향 등을 정량적으로 분석할 수 있게 되었다. 또한 작물의 적정생육환경에 주요 대상이면서도 동시에 센서설치의 어려움 등으로 인하여 연구에 어려움이 많았던 작물군내 미기상을 연구할 수 있는 토대를 마련하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1169-1175
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• 2011

시설재배지의 토양미생물 분포 특성을 밝히고 토양의 건전성을 평가하고자, 전국 주요 시설재배 8개 주산단지에서 각각 5포장을 선정하여 토양화학성, 미생물분포 및 생화학적 특성을 조사하였다. 토양화학성은 가용성인산, 칼륨, 칼슘의 함량이 적정범위보다 크게 상회하여 상당량의 염류 집적을 확인하였다. 토양미생물의 배양적 방법을 통해 조사한 시설재배지의 주요 우점 박테리아는 Bacillus 속, Microbacterium 속, Arthrobacter 속, Lysobacter 속 등이었으며, 형광성 Pseudomonas 속의 밀도는 상추와 오이 재배지에서 각각 $0.018-7.3{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$, $0.0013-9.6{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$으로 시료에 따라 큰 변이를 보였다. 비배양학적 방법을 통한 토양미생물 분포 조사를 위해 수행한 인지질지방산 (PLFA)의 주성분 분석 결과, 작물 및 지역별 군집구조의 큰 차이는 없었다. 따라서 토양화학성 및 미생물군집구조 측면에서 시설재배지 조사지역의 토양은 대체로 건전한 것으로 판단된다.