• 태양에너지
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• 제2권1호
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• pp.49-58
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• 1982

Aim of this study was to obtain the heating performance and the economic evaluation on solar heating system for greenhouse which area of floor was $90m^2$. For heating performance effective solar energy for the greenhouse was compared with overall heating loads including coefficient of heat transfer and conduction. And the economic evaluation solar heating system was evaluated by comparison its initial investiment costing with oil saving cost. Initial investiment costing included collector cost, storage cost, piping cost, control system cost and miscellaneous costs which included pumps, motors etc. The contents of this study included the survey of climate conditions for solar heating, long-term collector performance and optimum collector area of solar heating system in existing greenhouse. The results are follows: 1. Average horizontal radiation during winter was $2,434Kcal/m^2$ day which was the highest value in this country, so the climate conditions of Suwon was suitable for solar heating. 2. Resulting calculation of the optimum collector area was $30m^2$ and the solar energy accounted for 30% of the overall heating load. 3. The capacity of storage tank required 60 liter per unit area ($m^2$) of solar collector.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.14-19
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• 2019

본 연구에서는 Si 및 DSSC의 태양 전지와 LED를 활용하여 제작될 유리 온실을 제작하기 전에 조명시뮬레이션 프로그램인 리룩스를 활용하여 최적의 유리 온실 설계 조건을 찾고자 진행 되었다. 천장의 투과율 15%과 측면의 투과율 40%을 기준으로 한 태양 전지가 다르게 설치되는 점을 감안하여 자연광에 따른 조명 시뮬레이션을 한 결과에 의하면, 유리 온실 건축물은 설계시 태양의 궤도에 대해 90도(북남방향) 배향 설계하는 것이 자연광을 가장 효과적으로 활용 할 수 있는 것을 확인하였고, 유리 온실내의 최적의 식물 성장을 위하여 자연광 조건을 고려한 시간별 인공 광원의 제어를 하는 경우 최대 에너지 절감은 하지인 경우 5.6 kwh (LED 제어 전 대비 42% 수준), 동지인 경우 7.8 kwh (LED 제어 전 대비 58% 수준)의 에너지 절감이 가능하며 광보상점 이상의 최적의 광특성 조건에서 인삼 재배가 가능함을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.58-67
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• 2014

우리나라는 겨울철에 미세조류가 성장하기에 적합하지 않은 기후조건을 가진다. 따라서, 차세대 바이오매스의 공급원료로서의 미세조류 배양을 겨울철에 이룩하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 적은 에너지를 이용하여 미세조류가 성장이 불가한 영외환경에서 미세조류를 성장시키기 위해서, 삼중막의 비닐하우스를 설치하였다. 또한 투명한 아크릴 재질로 수조를 제작하여 빛을 수조의 모든 면에서 받을 수 있게 함으로써, 빛의 이용성을 최대화하였다. 6가지의 다양한 실험조건을 설정하여 겨울철 영하의 기후조건에서 최소한의 비용으로 하수종말처리장 폐수를 사용하여 미세조류를 배양하였다. 또한 미세조류 바이오매스를 증가시킴과 동시에 환경오염의 원인이 될 수 있는 영양염류 성분 중 질소를 최대 92%, 인을 최대 99%까지 제거시켰다. 본 연구에서 바이오디젤의 원료가 될 수 있는 가장 주된 지방산은 리놀렌산(C18 : 3n3)으로 총 지질량의 최대 61%까지 차지했다. 지방산의 생산성은 2.4 g $m^{-2}day^{-1}$이었다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 차세대 바이오매스 생산을 위한 미세조류 배양을 저온 시기에서도 이룩하였으며, 그에 따른 폐수처리에서도 좋은 성과를 이루었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.14-21
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• 2015

Korean government plans to establish large-scale horticulture facility complexes using reclaimed land in order to improve the national competitiveness of agriculture at the government level. One of the most significant problems arising from the establishment of those large-scale horticulture facilities is that these facilities still largely depend on a fossil fuel and they require 24 h a day heating during the winter season in order to provide the necessary breeding conditions for greenhouse crops. These facilities show large energy consumption due to the use of coverings with large heat transmission coefficients such as vinyl and glass during heating in the winter season. This study investigated the applicability of waste heat from power plant for large-scale horticulture facilities by evaluating the waste heat water temperature, heat loss and energy saving performance as a function of distance between power plant and greenhouse. As a result, utilizing power plant waste heat can reduce the energy consumption by around 85% compared to the conventional gas boiler, regardless of the distance between power plant and greenhouse.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권3호
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• pp.39-49
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• 2020

Rice paddy cultivation is one of the major sources in methane (CH₄) emission of which accurate assessment would be a prerequisite for agricultural greenhouse gas management. Biomass treatment in paddy fields is an important factor that affects CH₄ emissions and thus needs to be taken into account. The objectives of this study were to apply drone images to investigate organic matter practices and to incorporate into the estimation of CH₄ emissions from paddy fields. Three study areas were selected by one from each of the three different regions of Yeongnam, Honam and Jungbu, which are the most active region in paddy cultivation. The eBee drone was used to take images of the study sites twice a year; Jul mid-season for identifying rice cultivation area; Jan for investigating rice straw management and winter crop cultivation. Based on biomass management practices, different emissions factors were assigned on an individual paddy field and CH₄ emmisions were estimated by multiplying respective areas. The ratios of rice straw application and winter crop cultivation were 1.4% and 37.2% in Hapcheon, 1.3% and 19.8% in Gimje, and 0.0% and 0.5% in Dangjin, respectively. The CH₄ emissions estimates for respective sites were 0.40 ton CH₄/year/ha, 0.34 ton CH₄/year/ha, and 0.29 ton CH₄/year/ha. On average, estimated CH₄ emissions of this study were 28.5% less than the current Tier 2 CH₄ emission estimation method.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권4호
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• pp.33-41
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• 2021

The emission characteristics and emission factors were determined by measuring the concentration of methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O), the amount of ventilation, etc. in the two fattening rooms which have the same environment in winter. As a result of monitoring, the average concentration of CH₄ and N₂O was 20.7-26.7 ppm and 1.4-1.6 ppm. The average temperature inside the room was measured at 20.0-21.4℃, and the average ventilation was 1345.4-1567.3 m³/h. The daily emission of CH₄ for the first 30 days showed a constant emission of 3.6-8.2 g/d/m²/pig, but thereafter, the emission increased rapidly. The daily emission of N₂O was 0.7-1.3 g/d/m²/pig, showing stable emission during the test period, and relatively insignificant emission compared to the emission of CH₄. After repeated test, it was confirmed that there was no significant difference between the two rooms. As a result, the CH₄ 6. 21 g/d/m²/pig and N₂O 1.02 g/d/m²/pig average emission for each room was derived.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권1호
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• pp.51-63
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• 2022

Up-to-date statistics of crop cultivation status is essential for farm land management planning and the advancement in remote sensing technology allows for rapid update of farming information. The objective of this study was to develop a classification model of rice paddy or winter crop fields based on NDWI, NDVI, and HSV indices using Sentinel-2 satellite images. The 18 locations in central Korea were selected as target areas and photographed once for each during summer and winter with a eBee drone to identify ground truth crop cultivation. The NDWI was used to classify summer paddy fields, while the NDVI and HSV were used and compared in identification of winter crop cultivation areas. The summer paddy field classification with the criteria of -0.195

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권1호
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• pp.39-44
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• 2002

In order to obtain the information of bio-environment control, the thermal characteristics of soil in the greenhouse heated by the heat pump and latent heat storage system were experimentally analyzed. The experimental systems were composed of the greenhouse with a heat pump and a latent heat storage system (system I), the greenhouse with a heat pump (system II), the greenhouse with a latent heat storage system (system III), and the greenhouse without auxiliary heating system (system IV). The thermal characteristics experimentally analyzed in each system were temperature of soil layers, soil heat storage and release, soil heat capacity and soil heat storage ratio. The results could be summarized as follows. 1. Time to reach the highest temperature at 20cm deep in soil layers of the crop routs in case of system I was shown to be delayed by 6 hours in comparison to the time of the highest temperature at the soil surface. 2. In the clear winter days, the stored heat capacity values fur the system I and the system II were shown to be 22.3% and 11.0% higher than the released heat capacity respectively, and the stored heat capacity values for the system III and the system IV were shown to be 6.2% and 29.6% lower than the released heat capacity respectively This confirms that the system I provided the best heat storage effect. j. The heat quantity values stored or released were shown to be highest at 5 cm depth of soil layers. And it was reduced with increasing of depth of soil layers until 20 cm and was not changed under the soil layer of 20 cm depth. 4. The heat absorption rates of soil, the ratio between supplied and stored heat energy, fur both the system I and system II were lower than 23%.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-41
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• 2013

본 연구는 우리나라 온실 피복재의 결로 발생을 억제하는데 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 토마토 재배용 실험온실의 포차변화 및 피복재에 발생하는 결로량의 변화를 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 실험온실의 경우 포차가 병 발생을 유발하기 쉬운 한계포차인 0.2kPa보다 더 크게 유지되어 온습도환경이 양호한 것으로 판단되었고 제습여부 결정을 위한 임계포차인 0.5kPa보다는 작게 나타나 제습은 필요한 것으로 판단되었다. 내부피복재의 표면온도는 외부온도와 커튼상부온도의 평균값 보다 약간 더 큰 것으로 나타났으며, 대체로 외부온도의 변화에 비례하여 변화하는 것으로 나타났다. 외부의 온도 및 습도 변화에 상관없이 커튼 상부의 습도는 거의 100%에 가까운 상대습도를 유지하여 결로 발생이 용이한 조건인 것으로 나타났다. 커튼하부의 습도는 내부습도의 큰 변화에도 불구하고 75~90% 정도로 안정된 값을 유지하였으며, 이는 온풍난방을 실시하여 온도를 $15^{\circ}C$로 유지하였기 때문으로 판단된다. 실험조건 및 피복재의 종류에 따라 결로 발생량은 많은 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 실험온실의 결로 발생량은 Seginer와 Kantz(1986)의 연구결과와 가장 잘 일치하는 것으로 나타났으나 다른 온실실험 결과들과는 약간의 차이를 보여주고 있기 때문에 앞으로 실험을 통해서 더 자세한 검증을 거친다면 우리나라 온실 피복재에 발생하는 결로량을 분석하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권3호
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• pp.259-264
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• 2020

본 연구에서는 겨울철 보온으로 인해 야간 및 새벽에 상대습도가 높아지는 온실에 대향류형 환기장치를 설치하고 그 효과를 분석하였다. 대향류형 환기장치는 크기 0.96×0.65×0.82(W×D×H, m)의 케이스에 크기 0.54×0.40×0.75(W×D×H, m)의 PE소재의 열교환 소자와 급기와 배기를 위한 송풍팬(풍량 6,800㎥/h, 소비전력1.7kW) 2대가 내부에 있다. 환기장치는 총 2대를 이용하였으며 토마토의 적정 생육 환경을 고려하여 설정 습도를 80%하고 18시부터 익일 8시까지 온실 내 온도 및 습도를 측정하고 분석하였다. 관행 온실에서 야간 평균 온도 및 습도는 14.9℃, 82.8%, 시험구 온실에서 야간 평균 온습도는 15.1℃, 79.9%로 측정되어 온도는 0.1℃, 습도는 약 3% 차이가 났다. 온실 평균 온도 및 습도를 월별로 비교하고 독립표본 t검정을 통해 분석해 본 결과, 유의수준 1%에서 각 월의 온도는 차이가 없는 것으로 나타났으며 습도는 차이가 있다고 판단된다. 따라서 대향류형 환기장치의 사용이 온실의 습도를 관리하고 작물 생육에 적합환 환경을 조성하여 작물 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다고 판단된다. 이 외에도 환기장치 사용에 따른 난방비 증가와 같은 손실적 요소와 이익적 요소를 복합적으로 고려한 추가적인 연구도 필요할 것으로 사료된다.