This study was carried out to investigate the effect of side vent heights on temperature and relative humidity inside and outside the single-span plastic greenhouse (W: 7 m, L: 40 m H: 3.9 m) during natural ventilation. Four different heights (120, 100, 80, 60 cm) of the side vent were used as an experimental condition. Variations of temperature and relative humidity inside and outside the greenhouse and the differences between heights were compared by using one-way ANOVA. In the daytime, the difference in temperature between inside and outside the greenhouse was dropped from 14.0°C to 7.1°C as the side vent height increased. The temperature difference in the nighttime was less than 0.2°C regardless of the height. One-way ANOVA on the temperature difference between heights presented that the statistical significance was founded between all of the combinations of height in the daytime. The difference in relative humidity between inside and outside the greenhouse was grown from –13.8% to – 22.2% with a decrease in the side vent height. The humidity difference in the nighttime was less than 1% regardless of the height. One-way ANOVA on the humidity difference revealed that most of the side vent heights showed significance in the daytime but between 100 and 80 cm was not significant. It seemed because the external air became cooler during the experiment with a height of 80 cm. Conclusively, this study empirically demonstrated that the higher side vents resulted in the decrease of differences in temperature and relative humidity between inside and outside the greenhouse, and also the effect of side vent height was statistically significant. This study may be helpful for deciding the height of the side vent effective for controlling temperature and relative humidity in a single-span greenhouse during natural ventilation.

본 연구에서는 모델 기반의 온실 환경 제어에 활용될 수 있는 미기상 환경 예측 모형을 개발하고자 하였다. 전산유체역학 시뮬레이션을 활용하여 다양한 기상 조건과 온실의 환기 구조에 따른 온실 내부의 미기상 변화와 환기창에서의 환기량 변화를 모의하고, 다중회귀분석을 통해 수치 모형을 제시하였다. 비정상상태의 환기 작용을 모의한 결과, 환기창 개방 후 환기 효과가 완전히 나타나기까지는 3분 ~ 20분 정도의 시간이 소요될 수 있는 것으로 나타났다. 기존의 센서 실측에 기반을 둔 대부분의 환경 조절 제어 시스템의 경우에는 측정값에 따른 피드백에 의해 환경 제어가 동작하므로 온실 내부의 기온이 상승한 이후에 환경 제어를 시작하게 되지만, 모델 기반의 환경 조절 제어 시스템을 도입하면 이러한 3분~20분 정도의 시간을 사전에 고려하여 적정 환경을 제어할 수 있도록 미리 환기창의 조작이 이루어지게 된다. 작은 규모의 온실에서 는 이러한 영향이 미비할 수 있지만, 근래에 증가하고 있는 대규모 온실들에 대해서는 온실 내부 작물 재배 환경의 균일성과 적정성, 안정성을 확보하고 환경 조절의 경제성을 추구할 수 있는 모델 기반의 환경 조절 시스템이 필수적이다. 본 연구에서 제시된 수치 모형들은 외부의 기온과 풍속, 지면 온도, 일사량 등의 기상 환경과 온실의 천창 개폐율에 따라 유도되는 자연 환기의 성능을 온실 내 미기상 변화와 환기창을 통한 환기량 값으로 제시하고 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션 결과와 비교하여 각각 58% ~ 92%, 76% ~ 93%의 예측력을 보였다. 미기상의 변화는 온실을 9개의 세부 영역으로 구분하여 각 영역 에서의 기온 하락 정도로 나타내며, 환기량은 지붕에 형성된 6개의 천창에서의 공기 유출입량을 각각 제시하여 준다. 환기 작용에 의한 미기상의 변화는 반드시 환기창에서의 환기량에 의해 예측되지는 않으므로 환기량과 환기의 효과를 구분하여 적용하는 것이 중요할 것이다. 이러한 수치 모형들은 모델 기반 환경 제어 시스템에서 가상의 환기창 동작에 따른 환기 성능을 예측하는데 활용될 수 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션과 같은 매우 복잡한 예측 모델이 비해 상당히 간단한 형태로 이루어져 있어 빠른 계산 시간을 보장한다. 이는 실시간 제어의 관점에서는 복잡한 예측 모델들에 비해 실시간 예측 과 제어가 가능하다는 큰 장점을 가져다준다. 본 연구를 통해 개발되고 시도된 결과들은 모델 기반의 온실 복합 환경 제어 시스템을 위한 알고리즘을 개발하는데 활용될 것이다. 또한 이러한 활용은 농업에 IT 기술을 접목하여 농가의 노동력 부족을 극복하고 생산성 향상과 경쟁력 확보를 도모하는 농업 선진화에 기여할 것으로 기대된다.

뚝섬적축면상추', '잔치열무', '다조은엇갈이배추'에 대한 본포 재배기간 동안 터널 막덮기재배에 있어서 막덮기 자재 종류간에 터널 내 기상, 생육 및 해충 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 피복자재별 투광률은 무피복(100%)에 비해 네트류가 90% 정도를 보였으며, 부직포는 83~89%로 다소 낮았다. 평균기온과 지온은 무피복에 비해 네트와 한랭사 피복에서 0.3~1℃, 부직포는 0.5~3℃ 상승하였다. 그러나 상대습도는 처리 간에 차이가 없었다. 열무, 엇갈이배추, 상추 모두 무피복에 비해 부직포 막덮기에서 생육이 촉진되었는데, 상추는 81%, 열무는 58%, 엇갈이배추는 93% 정도의 증수 효과가 있었다. 특히 부직포 피복에 의해 해충의 피해가 크게 경감되었다.

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·s-1과 0.39m·s-1으로써 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.

Background: The growth process of ginseng seedlings is very important in producing good quality ginseng. This study was carried out to investigate the effects of different microclimates on the growth characteristics of ginseng seedlings in a multi-layer bed facility. Methods and Results: Ginseng seedlings were cultivated in a three-layer bed facility. The air temperatures on the first and second floors were similar, while that on the third floor was about 1 - 4℃ higher than that on the other floors. The vapor pressure deficit (VPD) was higher inside than on the outside of the facility, and that on third floor was the highest in the multi-layer bed system. The photosynthetic rate, chlorophyll fluorescence, and growth characteristics of ginseng seedlings did not significantly differ among the three floors. The yield of ginseng seedlings was the highest at 721 g/1.62 ㎡ on the first floor Conclusions: It was found that microclimate plays an important role in growing ginseng seedlings in multi-layer bed facilities, and therefore proper environmental control is important. In addition, producing ginseng seedlings using multi-layer bed facilities is a technology that is expected to provide a way to overcome climate change and stabilize ginseng production.

Background : Ginseng rain cover farming is expanding around Jinan county and Jangsu country of North Jeolla Province. Some farmers doing ginseng rain cover farming have suffered from difficulties due to hot weather damages. However, it is a situation that the study on mitigation techniques for high temperature damage do not exist with ginseng rain cover farming. Methods and Results : The test covering work was firstly done on April 28th for heat block film+90% black light blocking net, blue double sided film, and PE film+75% black light blocking net and when it comes to second treatment, 30% and 40% shading were implemented for heat block film group and blue double sided film group respectively and 75% black light blocking net was installed on PE film+75% shading group. When it comes to micro-climate measurement in rain cover facility, temperature, humidity and light intensity were measured during the growing period of ginseng. The results are as follows. Regarding the light transmittance (per PAR, 10 am in clear day) in facility with 1st covering, light block film covered group (LBF), blue double sided film group (BDF) and PE film group have 12.9±1.8%, has 11.6±1.0% and 27.1±1.1% respectively and after 2nd covering, in LBF groups, 30% blocking, 40% blcoking and no blocking have 10.6±1.3%, 8.2±0.9% and 12.9±1.8% and in BDF groups, 30% blocking, 40% blcoking and no blocking have 9.4±0.8%, 7.9±0.7% and 11.6±1.0 respectively and PE film group has 10.6±0.7%. Relative humidity also showed the same trend as temperature. The average monthly amount of light and maximum light intensity were lower in 30% and 40% light blocking groups of LBF and BDF and a little higher in no light blocking group compared to PE film group. The degree of high temperature damage was 1 in no LBF of BDF, but no LBF of LBF was so bad like 3. However, there was no high temperature damage in the test groups of blocking films or BDF with 30% and 40% light blocked light screens. Regarding root weight, all secondly treated groups of LBF group and BDF group were lighter compared to 4.36g of PE film group and especially, prism sheetof no light blocking group has 2.5g and BDF of of no light blocking group has 3.21g. 30 % and 40% light blocking groups of LBF group and BDF group were light with 3.20~4.07g. Conclusion : Regarding the analysis result on micro-climate in facility with different cover materials for 2 years old ginseng in ginseng rain cover farming of Gyeonggi Province, the covering method suitable for high temperature damage mitigation in ginseng rain cover farming was that 1st covering was done by PE film+75% black light blocking net and then 75% black light blocking net is additionally covered at a time when outside temperatures reaches 30℃.

This study reduced and built Street Canyons created by skyscrapers in order to verify effect of Street Canyons by green wall within the city centre and analysed influence factors on temperature reduction according to applicative types of green wall in the lab. Applicative types were divided into three types such as non- greening type(Case A), one-side greening type(Case B), both side greening type(Case C). The result of analysis of each types showed that average temperature of Case B and Case C is respectively 1.0℃ and 1.7℃ lower than Case A. The result of analysis of WBGT was that the highest temperature was given by Case A(40.2℃) and second one was from Case B(39.8℃) and third one was from (39.1℃) and in UTCI Case A records the highest temperature of 34.7℃ and Case B provided the second highest temperature of 33.9℃ and Case B gave the lowest temperature of 32.7℃. In PMV the highest temperature of 2.65 was from Case B and second one of 2.61 was from Case A and third one of 2.54 was from Case C. Duncan analysis of each types based on solar radiation and thermal comfort generated that there was analytical significance between Case A and Case B and Case B in terms of each types of average temperature reduction. The significance of thermal comfort in WBGT, MRT, PMV showed non-significance but, In UTCI it was analysed that there was significance between Case C and Case A.