본 연구는 최근 신소재 단열재로 주목받고 있는 실리카 에어로겔을 이용하여 현재 사용되고 있는 다겹보온커튼의 단점을 보완하고 보온성을 유지 및 향상시킬 수 있는 새로운 조합의 다겹보온커튼을 제작 하여 현장에 설치함으로써 보온성과 경제성을 분석하고자 한다. 실험에 사용된 다겹보온커튼은 실리카 에어로겔이 함유된 부직포를 사용하여 2가지의 조합으로 제작하였으며 시중에 판매, 사용되고 있는 관행 다겹보온 커튼과의 차이에 따른 온습도변화와 연료소비량을 측정하여 비교분석하였다. 실험결과 단동온실과 연동온실에서 다겹보온커튼 차이에 따른 온습도변화는 미세하게 나타났으나, 거의 비슷한 온습도 값을 유지하였다. 이는 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보 온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 온습도 제어 측면에서 문제가 없음을 나타냈다. 난방에너지 비교분석 결과, 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 연료소비량은 단동온실에서 약 15%, 연동온실에서 약 20% 의 연료소비량을 절감한 것으로 나타나 온실의 규모와 사용기 간이 증가함에 따라 난방에너지는 절감될 것으로 판단된다. 실리카 에어로겔 이용 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 통기성과 보온성이 증가되는 것이 확인되었다. 그러나, 연동온실에서 사용된 다겹보온커튼은 관행 다겹보온커튼에 비해 무게가 증가하고 뻣뻣하여 시공성과 작동성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 단동온실에서 사용된 다겹보온 커튼에서는 개선사항을 적용하였다. 내부단열재의 교체를 통해 두께를 감소시키고 뻣뻣함을 개선함으로써 농가가 사용하 기에 충분한 가능성이 있다는 것을 확인하였다.

In this study, the humidity control effect of a counter-flow ventilator was analyzed in a greenhouse with high relative humidity at night in the winter season. A case of the counter-flow ventilator was 0.96 × 0.65× 0.82(W× D × H, m) and there were heat transfer element and two fans for air supply and exhaust in the counter-flow ventilator. Two counter-flow ventilators were used in this study and the setting humidity of the ventilators was 80%. The temperature and relative humidity at night(18:00-8:00) in the greenhouse were measured. In a greenhouse without a counter-flow ventilator, the average temperature and humidity was 14.9°C, 82.8%, respectively. When the counter-flow ventilator was operated, the corresponding averages were 15.1°C, 79.9%. The independent sample t test of monthly temperature and relative humidity showed no difference in temperature, and a significant difference in relative humidity with 1% of the significance level. Therefore, using the counter-flow ventilator helps to control relative humidity in greenhouse and increase yield.. And further research considering the pros and cons of using the counter-flow ventilator is needed.

The multi-layer insulating curtains used in the experiment was produced in six combinations using non-woven fabric containing aerogel and compared and analyzed by measuring heat flux and heat perfusion rates due to weight, thickness and temperature changes. Using silica aerogel, which have recently been noted as new material insulation, this study tries to produce a new combination of multi-layer insulating curtains that can complement the shortcomings of the multi-layer insulating curtains currently in use and maintain and improve its warmth, and analyze the thermal properties. The heat flux means the amount of heat passing per unit time per unit area, and the higher the value, the more heat passing through the multi-layer insulating curtain, and it can be judged that the heat retention is low. The weight and thickness of multi-layer insulation curtains were found to be highly correlated with thermal insulation. In particular, insulation curtains combined with aerogel meltblown non-woven fabric had relatively higher thermal insulation than insulation curtains with the same number of insulation materials. However, the aerogel meltblown non-woven fabric is weak in light resistance and durability, and there is a problem that the production process and aerogel are scattering. In order to solve this problems, the combination of expanded aerogel non-woven fabric and hollow fiber non-woven fabric, which are relatively simple manufacturing processes and excellent warmth, are suitable for use in real farms.

of the marketed multi-later insulating curtain was carried out. Experiments is conducted by fabricating a test apparatus for investigating the heat flux characteristics. The multi-later insulating curtain used for the experiment was compared using the P, N, S, U and T company, which are commercially available, and the heat flux due to temperature difference between the experimental apparatus and the outside was compared and analyzed. When the internal temperature of the experimental result is the maximum temperature 60℃, the heat flux of multi-later insulating curtain is T Co.(73.1W/m2) > S Co.(119.5W/m2) > U Co.(155W/m2) > N Co.(163.1 W/m2) > P Co.(177.7W/m2). The heat flux means the quantity of heat passing through the unit time per unit area, and the higher the numerical value, the higher the quantity of heat passing through the multi-layer insulating curtain. This can be determined that high heat fluxes produce low heat resistance. Further, it has been found that the weight of the insulating curtain is largely unrelated to the heat insulating property, and the heat insulating curtain having a thickness containing a high internal air layer is excellent in the heat insulating property. In the future when manufacturing a heat insulating curtain, It is judged that it is desirable to manufacture a combination of heat insulating materials that contain a high internal air layer content and that can maintain the air layer even for long-term use while minimizing the volume.

본 연구는 방울토마토 재배 단동온실에 공기순환팬을 설치하고 공기순환팬이 온실 내 온도 및 습도 분포, 에너지소비량에 미치는 영향을 분석하였다. 공기순환팬은 날개 크기 230mm의 Stainless 팬으로, Lee 등(2016)의 연구결과를 참고하여 시험구 온실에 9m 간격으로 총 18 대를 설치하였다. 온실 내부 온습도는 온실 길이방향으 로 4등분하여 1/4 지점과 3/4 지점의 중앙에 센서를 설치하고 0.8m, 1.8m 높이 2곳의 온습도를 난방을 주로 하는 야간(오후 6시~다음 날 오전 7시)에 5분 간격으로 측정하였다. 에너지소비량은 각 온실에 위치한 온수펌프의 유량, 온수 출수부와 환수부의 온도차를 측정하여 계산하였다. 공기순환팬을 사용하지 않았을 때 측점 간 온도차 및 습도차의 평균값은 0.75oC, 2.19%였으며 공기 순환팬 사용 시 측점 간 온도차 및 습도차의 평균값은 0.42oC, 1.27%로 감소하였다. 공기순환팬 설치 온실과 미설치 온실의 누적 에너지소비량은 각각 4,673kWh, 4,009kWh로 공기순환팬 설치 온실에서 약 14.2%의 에너지를 적게 소모하였다. 이러한 결과로 보아 온실 내 공기순환팬 사용은 공기를 지속적으로 교반시켜 주어 온실 전체의 온도 및 습도를 균일하게 만들고, 공기의 온도가 빠르게 변하지 않도록 해주어 난방 장치의 가동 시간과 에너지소비량을 줄일 수 있다.

In this study, a hot water pipe and a blowing fan were combined for developing zone heating technology for cherry tomato. The concept of this system was that hot air was firstly made by hot water pipe in one layer plastic duct and then a blowing fan made the hot air formed in a duct discharge through a duct hole to a shoot apex or a flower cluster which was temperature-sensitive part of cherry tomato. This system mainly consisted of hot water boiler, thermal tank, heat radiation plastic duct with the function of moving up and down electrically depending on the height of shoot apex. Developed system was applied to the cherry tomato greenhouse located in Jangam Chungcheongnamdo from Dec. 28, 2015 to Feb. 16, 2016 and compared with conventional entire space heating system of cherry tomato greenhouse and looked into cumulative yield for the estimate of growing state and energy saving rate from the conventional consumed energy. The result showed that cumulative yield was 3% higher and consumed energy was 32% lower than those of control greenhouse. The average temperature of shoot apex zone was 0.4~1.1℃ higher and the average relative humidity of shoot apex zone was 2,2~2.3% lower than those of entire space during night time in a shoot apex zone heating greenhouse and the average temperature of shoot apex zone was 0.7~1.4℃ lower and the relative humidity of shoot apex zone was 2.9~8.3% higher than those of entire space during night time in a entire space heating greenhouse.

본 연구는 폭 7m, 길이 25m, 동고 3.2m의 토마토를 재배하는 온실에 공기순환팬을 설치하고 순환팬이 온실 내 온도 및 습도 분포에 미치는 영향을 조사하였다. 기존의 순환팬 설치 기준(ASAE, 1997)을 참고하여 시험 온실에 순환팬 10대를 2열 및 다른 방향으로 설치하여 18시부터 다음날 8시까지 온실 내 온습도를 측정하였다. 온실 내 온습도는 온실을 9개의 격자망으로 나눈 후 온실 중앙부에서는 0.7m, 1.7m 및 2.7m 높이, 온실 좌우 측에는 0.7m, 1.7m 높이에 센서를 설치하였다. 공기순환 팬을 사용하지 않았을 때 온실 상하부의 온도 및 습도의 평균값은 14.7oC, 74.8%와 13.0oC, 85.6%로 온습도 차는 평균적으로 1.7oC, 10.8% 발생하였다. 공기순환팬 10대를 2열 및 다른 방향으로 설치하여 운용했을 때 온실 상하부의 온습도는 14.6oC, 75.9%와 14.5oC, 79.1% 로 온습도 차는 각각 0.1oC, 3.2%였으며 순환팬을 사용 하지 않았을 때와 비교하여 온실 상하부의 온도 및 습도 차가 감소하였다. 순환팬을 6대 및 5대로 줄여서 운용했을 때 온실 상하부의 온습도 차는 각각 0.3oC, 3.4%와 0.3oC, 4.0%로 나타나 순환팬 10대를 사용했을 때와 비슷한 효과를 보였다. 순환팬 10대를 2열 및 같은 방향으로 설치했을 때의 온실 상하부의 온습도 차는 0.5oC, 4.9%로 팬을 다른 방향으로 설치했을 때보다 온습도 차가 크게 나타났다. 온실 좌우측면, 전후면의 온습도 차를 살펴보면 순환팬을 사용하지 않았을 때 좌우 측면의 온습도 차는 0.3oC, 1.7%로 작아 팬을 사용했을 때와 큰 차이가 없었으나 순환팬을 사용하지 않았을 때 1.0oC, 4.2%로 나타났던 전후면의 온습도 차는 순환팬을 사용함으로써 감소하였다. 이는 공기순환팬이 온실 내 공기를 순환시켜 온풍난방 시 상부에 정체된 더운 공기나 열손실로 인해 온도가 다른 공기를 교반시킴으로써 온도 및 습도 차가 감소한 것이다. 폭 7m, 길이 25m, 동고 3.2m인 단동온실에서 날개 크기 230mm, 풍량 11m3/min의 공기순환팬을 사용하고자 할 때는 순환팬 5대를 2열로 설치하되 각 열을 방향을 다르게 하고 9m 간격으로 설치하여 운용하는 것이 가장 경제적이고 효과적일 것이다.

Results of this study appeared chicken breeding households nationwide in 3,323 households. Local broiler breeding two numbers are Jeonbuk>Chungnam>Jeonnam> Gyeonggi>Gyeongbuk>Chungbuk>Gyeongnam>Gangwon>Jeju appeared in other net. Local chicken breeding numbers are Chungnam>Jeonbuk>Gyeongbuk>Jeonam> Chungbuk>Gyeongnam>Gangwon appeared in order. Livestock mortality is 482,000 numbers in 2012, and 911,000 numbers in 2014 and 2.494,000 numbers in 2015, a significant increase year by to 4.298,000 numbers in 2016. Insurance 11.2 billion in 2012, 49.8 billion in 2013, 21.2 billion in 2014, 74.5 million won was paid in 2015 is expected to be paid in 2016, 128.4 billion won. A study on the future, preventing livestock damage caused by high temperature will have to continue.

In this study, environmental new feeding and management system that are suitable for hot and cool water supply and floor heating system was developed and analyzed the effect for productivity and meat quality with supplying hot water in winter, the results were as follow as. HWSS was not affecting improvement with broiler productivity in initial time. Supplying hot water made the temperature inside broiler barn not go down rapidly as time went by from former term to latter term and continuous supplying hot water made boiler be adapted properly to the temperature and humidity of breeding environment that was requiring at its own growth phases. With unsaturated fatty acid / saturated fatty acids, HWSS was higher in broiler breast but CWSS was higher in the leg. With AST, ALT in blood, HWSS is higher than CWSS but with neutral lipid, protein, glucose, albumin, cholesterol, HWSS is higher than CWSS. Water circulation heating system gave an impact on meat quality and PH showed a higher in CWSS system. Also, redness and yellowness of the meat color was confirmed to be greater in HWSS. It was proved that the temperature difference of drinking water affected farm productivity, the blood and flesh quality, therefore, that could be estimated to be utilized successfully, if that should be used appropriately for productivity improvement according to the week-old of growth phase.

The aim of these studies are to provide a basic data for the development of high-efficiency environmental improvement system that can parallel the cage(henhouse) and hot and cold potable water supply for increased summer heat stress relief and winter feed efficiency by optimal design. The cage area is 273m2. The air-to-water heat pump with 20RT capacity was used for heating and cooling. The control was used as an electric hot water boiler. For calculating heating load determined the cage size, materials, heat pump capacity, heating capacity, heat storage tank, and drinking water tank capacity etc. Therefore the capacity of heat pump was set-up using 20RT. The cage was built as a prefabricated panels henhouse of 13×21×4.5 m (width×depth×height). The heat storage tank and was drinking water tank capacity was constructed 3tons and 10 tons, respectively. In future, it is thought that optimal design considering the cage size and hen breeding scale is required.

In this study, to develop high-efficiency environmental improvement system that can be combined with hot and cold potable water supply to poultry air conditioning for the summer increase heat stress relief and winter feed efficiency through optimal design hwihan The aim of this study was to provide basic data. As a cage the size of the system installed is 100m2 test capacity 20RT district heating and cooling of air-to-water heat pump and the control was composed of electric hot water boilers. First of cage sizes for heating load design, materials, heat pump capacity, air capacity, storage tank, drinking water tank capacity, etc. were determined. The capacity of the heat pump was set to 20RT cage captive birds are erected as vertically and horizontally × height × (13 × 21 × 4.5m). Storage tank 3 tons and capacity of 10 tons potable water tank was designed. In the future, the size of the cage, designed according to the best breeding two numbers are needed.

본 연구에서는 동절기 시설원예 난방에너지 절감을 위해 방울토마토의 온도민감부인 생장부를 추종하면서 난방을 수행할 수 있는 국소난방 시스템을 개발하고자 하였다. 방울토마토 생장부 추종형 국소난방시스템은 온실 하류로의 균일한 열분배를 위해 내/외부 덕트와 온풍난 방기를 연결하는 이중덕트 분배장치, 정식 후 작물 유인에 따라 덕트를 토마토 줄기끝 생장점과 개화화방을 추종하여 상하로 이동시키기 위한 권취장치 등으로 구성되었다. 국소난방 시스템의 운용은 토마토 정식 직후에는 덕트를 작물 상부에 위치시키며 작물 생장에 따라 생장부 국소난방과 차광 회피를 위해 덕트를 상하로 이동시켰다. 방울토마토 수경재배 온실을 대상으로 생장부 국소난 방구와 관행의 바닥덕트 난방구에 대해 난방성능과 작물 생육 비교시험을 수행하였다. 그 결과 생장부 국소난방구는 야간 난방시간에 작물 군락내 상부 기온이 하부에 비해 0.9~2.0oC 높으며, 바닥덕트 난방구에 비해 군락 상부 기온은 0.3~1.8oC 높고, 하부 기온은 1.4~1.8oC 낮게 나타나 온도에 민감한 상부 생장부를 상대적 고온으로 관리하고, 군락하부는 상대적 저온으로 관리 가능하며, 관행 바닥덕트 난방구의 높이별 온도분포를 역전시킬 수 있음을 확인하였다. 토마토 군락에 대한 적외선 열화상 측정을 통해 정식 직후부터 줄기내림 유인재배 기간에 걸쳐 생장부 국소난방구는 군락내에 높이별 엽온의 온도성층화를 형성하여 생장부 추종 국소난방이 가능 함을 확인하였다. 난방방식별 작물생육 분석결과 초장을 제외한 나머지 항목은 유의적인 차이가 없었으며, 수확량에서도 생장부 국소난방구가 초기 수량이 약간 우세하였으나 총 수확량은 동일한 수준으로 나타났다. 온풍난 방비 경유소비량은 생장부 국소난방구가 군락의 높이별 최적 온도관리로 관행 바닥덕트 난방구에 비해 약 23.7% 절감되는 것으로 나타났다. 본 시스템은 길이 90m 온실에 대한 적용시험에서 열 분배 성능의 한계로 온실 상/하류간 온도편차가 발생하였으며, 시스템 개선을 위해 내부덕트의 직경 또는 두께 상향, 열복사 억제 재질의 덕트 사용 등 열분배 성능 최적화를 위한 추가연구가 필요한 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 온실 내부의 태양 잉여열과 외부의 공기열을 선택적으로 열원으로 이용함으로써 히트펌프의 성능을 향상시키고, 온실의 환기 지연을 통해 이산화탄소 시용비용을 절감할 수 있는 온실 공조시스템을 개발 하고자 하였다. 본 시스템의 축열 과정은 태양 잉여열을 이용하는 내부순환모드와 외기열을 이용하는 외부순환모드가 온실 내부온도에 따라 자동으로 절환되도록 구성하였으며, 히트펌프가동, 축열모드 절환, 난방 가동을 위한 6개의 온도값을 입력함으로써 축열과 난방이 자동으로 수행되도록 설계하였다. 단동온실을 대상으로 무환기 조건에서 기초시험을 수행한 결과, 태양 잉여열을 이용한 축열은 약 11시부터 시작되어 평균 3시간 30분 정도 유지되었으며, 주간의 온실 내부온도는 환기를 수행하지 않음에도 대부분 약 20~28oC 범위를 유지하였다. 주간 내부순환모드에서 시스템의 난방성능계수는 약 3.35로 야간 외부순환모드의 2.46 및 주간 외부순환모드의 2.67 에 비해 각각 36% 및 25% 향상됨을 확인하였다. 본 시스템의 개선사항으로 태양 잉여열의 효율적 이용을 위해 축열조 관리온도를 상승시킬 수 있는 고효율 히트펌프의 적용이 필요하며, 온실의 무환기 운용에 따른 과습환경의 조성을 방지하고 태양 잉여열 수준이 높은 시기에 온실의 온도상승을 방지하기 위해 강제환기를 운전모드에 추가할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.

Earth to air heat exchangers made by iron, aluminium, copper and poly-ethylene pipe for single greenhouse heating were experimented and blowers. Earth to air heat exchanger was installed by pipelines in earth tube at 70cm depths and air blower was the heating capacity 3kW/h, As the result, Temperature difference due to temperature history of the inlet and outlet air on the various type in earth tube in greenhouse showed that air temperature at the various type in earth tube, comparison tube were make no difference respectively. Under the experimental condition, heat fluxes and heating load were showed 6,800Kcal/h, 19,699kcal/h generally yield of Lactuca Sativa cultured during days of sowing 90day in greenhouse using copper pipe was 170% incleased.

This study is nutrient heating effect to apply the surplus heat recovery in greenhouse using fan coil unit. Especially, this study was carried out to utilize a surplus heat in greenhouse. This fan coil unit system was composed of a water tank, a fan coil unit, a circulating pump and a water-water heat exchanger. As the result, Temperature difference duing to fan coil unit in greenhouse showed that air temperature at experimental greenhouse on fan , comparison greenhouse were 28.3℃, 33.9℃, respectively. heat ratio showed that exchanged energy quantity in fan coil unit was 19,900∼28,880kcal/h, respectively. It was found that difference of nutrient temperature due to surplus heat recovery, water tank temperature were 19.2∼21.5℃ and 16.2∼18.3℃, The temperature variation of nutrient temperature was about 3℃ and higher . Economic analysis of fan coil unit system was increased gross income cost by 804,787 won.

This study was carried out to design and develope conveyer combustion type coal heater in the green house. Different from existing coal heater, the conveyer combustion type coal heater was designed for circulating coal from supplying to exhausting. The size of traveling grate and velocity reduction gear ratio for driving traveling grate were designed to product coal heater had 200,000kcal/hr heating capacity. The result is that the coal heater of 200,000kcal/hr heating capacity was determined by the width of grate in between 600 to 800㎜ when the horizontal length of conveying combustion area was 1,500㎜. And the first and second reduction ratio of 1:100 and 1:70 was more effective at 1,350rpm, respectively, in the coal heater of 200,000kcal/hr heating capacity.

수직형에 비해 비교적 가격이 저렴하고 냉난방을 동시에 할 수 있는 농업시설에 적합한 10RT 규모의 수평형 지열히트펌프 시스템을 240m2 면적의 온실에 설치하고, 이 시스템의 냉방성능을 분석하였다. 응축기 출구온도가 40℃에서 58℃로 상승함에 따라 소비전력은 11.5kW에서 15kw로 상승하였으며, 고압이 1,617kpa에서 2,450kPa로 변화하였다. 냉방성능계수는 지중온도 25.5℃에서 2.7 수준이었으며 지온이 상승함에 따라 하강하여 33.5℃에서 2.0 수준이었다. 또한 온실 내부로부터 흡수하는 열량(냉방열량)은 같은 지중온도 수준에서 각각 28.8kW, 26.5kW이었다. 가동 8시간 후 지열교환기가 설치된 60cm깊이의 지온은 14.3℃가 상승하였으며 150cm는 15.3℃가 상승하였다. 반면 지열교환기가 매설되지 않은 60cm 깊이는 2.4, 150cm 깊이는 4.3℃의 지온상승을 보였다. 열매 체유가 지열교환기를 통과한 후 평균 7.5℃의 온포가 하강하였으며, 토양온도가 평균 27.5℃ 수준에서 토양으로 방출하는 열량은 평균 46kw로 지중열교환기의 단위 길이 당 약 36.8W의 열량을 방출하는 것으로 분석되었다. 팬코일 유닛이 온실로부터 흡수하는 냉방 열량은 평균 28.2kW이었으며, 열매체유의 온도는 4.2℃ 상승하였다. 축열조내 열전달매체유의 온도가 26.0℃에서 2.0℃까지 하강하는데 3시간이 소요되었으며, 평균 축열율은 29.7kW, 총 축열량은 321MJ이었다. 또한 2.0℃까지 냉열을 축열한 후 25.4℃까지 방열되는 시간은 외기온이 평균 28.5℃일 때 4시간이었고, 총 313.0MJ의 에너지가 방열되었으며, 이때 평균 방열율은 21.7kW인 것으로 분석되었다.

The actual status of a single span vinyl-house for a institution vegetable cultivation in a main cultivation area was investigated to make good use of the data for developing a structural reinforcement method of single span vinyl-house. The structural stability of single span vinyl-house with a width of 6.0m and high of 3.0m utilized in that area was analyzed by using a three-dimensional visual FEA code. Finally, the optimized structural reinforcement method of pipes with a width of 6.0m which had a roof height of 3.0m was respectively presented. The results showed that the structural reinforcement method of the single span vinyl-house was classified as the model cases from a view point of structural stability. It was secured under the condition of a wind velocity of 40m/s and a snow-depth of 35~55cm, simultaneously.