본 연구에서는 풍환경에 따른 열손실을 분석하는데 있어 필요한 풍속 기초자료를 제공하기 위하여 주요 11개 해안지역 중 온실밀집지역을 선정하여 기상환경 및 온실 방위를 조사 분석하였다. 대상지역은 난방온실 재배면적과 풍환경 기준으로 선정하였고 온실밀집지역은 50,000m2 이상인 지역을 대상으로 하였다. 11곳의 기상자료 중 기온,풍속, 풍향을 대상으로 30년간 자료를 수집하여 분석하였고 기온은 최저, 평균, 최고 기온을 나누고 풍속 및 풍향 기준은 기상청 분석 기준을 적용하였다. 온실의 배치방향은 형태가 대칭인 점을 감안하여 0~180o 범위로 자료를 수집하였다. 또한, 각 지역마다 풍향이 있으며 온실길이방향을 기준으로 하였을 때 적용되는 풍향은 달라질 수 있으며 이를 상대풍향으로 지칭하고 중복되는 점을 고려하여 0~90o 범위로 자료를 수집하였다. 11개 지역의 기온은 중부지방에 있는 보령, 영광 지역과 남부지방에 있는 9개 지역의 기온차이가 구분되었다. 중부해안 대상지역은 1월 최저기온은 약 3~4oC 정도 온 도가 높은 것을 확인할 수 있었고 평균기온은 약 3oC 정도 높았으며 월별 기온 중 최저기온을 선정할 때에 1 월 기온을 고려해야 되는 것으로 판단된다. 대상지역의 주풍향에 대한 월별 차이는 크게 발생하지 않았으며 풍향 분포에 따라 지역별로 서해안측, 서해 및 남해 경계 해안측, 남해안측으로 구분되어졌다. 풍속은 영광을 제외 한 10개 지역은 월간 풍속 포차이가 크게 발생하지 않는 것으로 판단된다. 대상지역의 온실의 방향은 길이방향 기준으로 분석하였으며 보령과 영광, 남해 지역은 60%이상 집중되어 있는 방향이 존재하였고 해남, 통영 지역은 약 90% 집중되어있는 방향이 존재하였으며 이는 경지정리로 인하여 방향이 편향되어있는 지역이 존재하는 것으로 판단된다.

구조와 크기가 각각 다른 12종의 미니 스프링클러를 대상으로 살수입자의 크기에 대한 분두의 구경과 살수압력의 영향을 조사하고 스프링클러 종류별로 각 살수 도달거리에서의 살수입자의 크기를 실험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 액분산기를 갖은 미니 스프링클러 살수입자 크기와 분두 구경과의 관계를 분석한 결과, 살수입자의 크기는 스프링클러의 분두 구경 보다는 스프링클러의 구조 특히 액분산기의 형태에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 살수압력이 살수입자의 크기에 미치는 영향을 분석한 결과 살수입자의 크기는 살수압력의 1/3승에 반비례함이 확인되었다. 따라서 임의 압력하에서 살수되는 스프링클러 살수입자의 크기는 특정 압력하의 실험결과로부터 용이하게 예측할 수 있다. 살수입자 도달거리와 살수입자 크기와의 관계는 살수입자 도달거리의 2차 함수에 비례하여 살수입자의 크기가 증가하는 것으로 분석되었다. 시판되고 있는 미니 스프링클러의 대표적인 종류를 이용하여 실험한 스프링클러의 살수입자 도달거리별 살수입자의 크기는 스프링클러 종류에 따라 상당한 차이가 있으나 대체적 크기를 보면 도달거리 1m 이내에서는 100~300μm, 도달거리 1m~2m 범위에서는 230~470μm, 도달거리 2~3m 범위에서는 300~770μm으로 나타났다.

분구의 구경과 액분산기의 구조가 각각 다른 12종의 미니스프링클러를 대상으로 살수량과 살수강도분포를 실험하여 얻은 주요 결과는 다음과 같다. 미니 스프링클러의 살수량은 분구의 이론 유출량 산출 수식에 의해 예측할 수 있었다. 실험한 스프링클러의 유량계수는 분구구경 증가에 따라 감소하여 그 크기는 분구구경 0.8, 1.2, 1.6mm의 경우 각각 0.90-30.95, 0.80-0.82, 0.76-0.79의 범위로 나타났다. 스프링클러의 살수 분포는 동일한 구조의 스프링클러의 경우 분구구경이 작을 수록 그리고 살수압력이 낮을 수록 균일한 것으로 나타났다. 이러한 스프링클러의 살수분포는 분구구경이나 살수압력 외에도 액분산기의 구조에 따라 크게 영향을 받으므로 액분산기의 구조를 변화하므로서 살수입자의 최대 도달거리나 살수의 균일도를 높일 수 있음을 알 수 있었다.

미생물연료전지(MFC)는 폐기물 속에 포함된 유기물을 전기로 전환하는 시스템으로 스케일업(scale-up)과 전압 및 전류 향상을 위해서는 미생물연료전지의 스택(stack)이 필요하다. 미생물연료전지의 전압을 향상시키기 위해서는 직렬연결, 전류를 증가시키기 위해서는 병렬연결이 필요하며 각 연결방법에 따른 유기물 제거와 전력생산의 관계는 폐기물 처리와 에너지 전환 효율적인 측면에서 중요한 인자이며 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 2개의 미생물연료전지(MFC 1, 2) 셀을 미연결, 직렬 연결, 병렬 연결하였을 때 유기물 변화와 전류 발생량을 모니터링한 후 이에 따른 쿨롱효율을 분석하여 각 연결에 따른 유기물 변화와 에너지 전환 효율에 따른 효과적인 스택 방법을 제시하고자 한다. 미연결된 미생물연료전지(MFC unit 1, 2), 직렬 연결된 미생물 연료전지(MFC 1-2), 병렬연결된 미생물연료전지(MFC 1//2)의 하루 동안 변화된 화학적 산소 요구량(COD)는 각각 163mg, 213mg, 194mg으로 직렬 연결된 미생물연료전지에서 가장 높은 유기물 제거율을 보였다. 이 때 발생된 평균 전류는 각각 2.13mA, 2.83mA, 4.14mA로 병렬 연결된 미생물연료전지에서 가장 높은 전류 값을 보였으나 유기물 제거량과 전류 발생량으로부터 계산된 쿨롱효율은 각각 19.8%, 10.5%, 15.2%로 미연결된 미생물연료전지에서 가장 높은 쿨롱효율 값을 나타났다. 비록 각기 다른 유기물 변화, 전류 생산, 쿨롱효율 값을 보였지만 각 연결에 따른 미생물연료전지의 성능을 측정하였을 때 비슷한 전력 값이 생산된 것을 확인할 수 있었으며 이는 각 연결 방법에 따른 에너지 손실이 다르다는 것으로 추측할 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 미생물연료전지 스택시 병렬연결 방법이 폐기물 내에 유기물 처리와 에너지 전환 효율 적인 측면에서는 가장 효과적인 방법이라고 판단된다.