본 연구는 4연동 벤로형 유리온실의 냉·난방 부하를 고려한 PV 시스템의 적정 패널 설치 면적을 도출하기 위하여 BES 기법을 이용하여 온실 및 PV 시스템의 에너지 모델을 설계하였으며 동적 에너지 시뮬레이션을 수행하였다. 대상 작물은 파프리카로 선정하였으며 작물의 적정생육온도를 고려하여 냉·난방장치 및 환기장치의 가동조건을 설정하였다. 2012년부터 2016년까지 총 5년 동안의 기간별 냉·난방부하 및 최대 냉·난방 부하를 환 기팬의 환기량 조건 별로 분석을 실시하였다. 온실의 냉 ·난방 부하 산정과 함께 PV 시스템의 설치 각도에 따른 전력 생산량을 분석하였으며 신재생에너지 공급의무비율을 적용하여 최적 PV 시스템 설계 방안을 도출하였다. 환기팬의 환기량 60AE·hr-1 조건에서 대상 온실의 기간 평균 냉방 부하로 인한 전력 소모량은 174,310kWh, 기간 평균 난방 부하로 인한 전력 소모량은 458,903kWh 로 총 633,213kWh의 전력 소모량이 산정되었다. PV 시스템은 설치 각도를 30o로 설정하는 조건에서 가장 높은 전력 생산량이 나타났으며 월별 최적 각도를 적용하는 조건에서는 고정형 PV 시스템보다 약 5.7% 많은 전력 을 생산하는 것으론 산정 되었다. 최종적으로 대상 온실에 적합한 PV 시스템 패널 면적을 도출한 결과, 고정형 PV 시스템은 521m2의 패널이 필요한 것으로 산정되었고, 가변형 PV 시스템의 경우 494m2의 패널이 필요한 것으로 산정되었다. 본 연구를 통하여 4연동 벤로형 유리온실의 냉·난방 부하를 고려한 PV 시스템의 필요 패널 설치 면적을 도출할 수 있었으며 PV 시스템의 온실 적용 가능성 및 경 제성 평가의 기초 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서는 작물 특성 데이터를 확보하지 못하여 작물의 에너지 교환을 고려하지 않았다. 보다 정확한 결과를 도출하기 위해서는 현장 실험 데이터에 기반을 둔 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

The price competitiveness of photovoltaic system (PV system) has risen recently due to the growth of industries, however, it is rarely applied to the greenhouse compared to other renewable energy. In order to evaluate the application of PV system in the greenhouse, power generation and optimal installation area of PV panels should be analyzed. For this purpose, the prediction of the heating and cooling loads of the greenhouse is necessary at first. Therefore, periodic and maximum energy loads of a multi-span greenhouse were estimated using Building Energy Simulation(BES) and optimal installation area of PV panels was derived in this study. 5 parameter equivalent circuit model was applied to analyzed power generation of PV system under different installation angle and the optimal installation condition of the PV system was derived. As a result of the energy simulation, the average cooling load and heating load of the greenhouse were 627,516MJ and 1,652,050MJ respectively when the ventilation rate was 60AE·hr-1. The highest electric power production of the PV system was generated when the installation angle was set to 30o. Also, adjustable PV system produced about 6% more electric power than the fixed PV system. Optimal installation area of the PV panels was derived with consideration of the estimated energy loads. As a result, optimal installation area of PV panels for fixed PV system and adjustable PV system were 521m2 and 494m2 respectively.

Abstract.
 서 론
 재료 및 방법
  1. 대상 지역 및 온실
  2. Building Energy Simulation (BES)
  3. PV 시스템
  4. 연구 방법
   4.1 BES 모델 설계
   4.2 온실 냉·난방 부하 산정 방법
   4.3 PV 시스템 최적 설계 및 적정 설치 면적 도출 방법
 결과 및 고찰
  1. 온실의 냉·난방부하 및 전력소비량 산정
  2. PV 시스템 전력 생산량 평가
   2.1 설치 각도에 따른 전력 생산량 분석
   2.2 월별 최적 각도 적용 시 PV 시스템 전력 생산량 분석
  3. 온실의 냉·난방 부하를 고려한 PV 시스템의 적정설치 면적 도출
 결 론
 사 사
 Literature Cited

• 이민형(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Minhyung Lee
• 이인복(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | In-Bok Lee Corresponding author
• 하태환(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Tae-Hwan Ha
• 김락우(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Rack-Woo Kim
• 여욱현(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Uk-Hyeon Yeo
• 이상연(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Sang-Yeon Lee
• 박관용(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Gwanyong Park
• 김준규(서울대학교 지역시스템공학전공, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University) | Jun-Gyu Kim