보온단열재의 열물리적 특성에 따라 보온성이 어떻게 달라지는가를 분석하여 그 개발방향과 올바른 사용방법을 알아보고자 실험장치를 제작하고 실험 분석하였다. 그 내용을 요약정리하면 다음과 같다. 실험은 실제의 사용 농업시설을 고려하여 목재로 모듈을 만들어 바깥 박스에는 비닐을 씌우고 안쪽 박스에는 보온재를 씌운 다음 모듈내부에서 가열되는 과정에서의 각 모듈의 보온성을 측정 분석하고, 보온재의 열물리적 특성을 측정하고 비교함으로서 보온재의 종류와 물리적 특성에 따른 보온효과를 분석하였다. 실험재료의 열물리적 특성은 KATRI(한국의류시험연구원)와 한국건자재시험연구원에서 측정가능한 항목 중 보온과 관련되는 항목을 중심으로 하여 두께, 공기투과도, 겉보기밀도, 차광율, 자외선차단율, 반사율(380~1200nm), 열전도율, 수분흡수율, 원적외선방사율 및 원적외선방사에너지를 측정하였다. 모듈내의 건구온도는 전열봉을 켜기 시작한 실험초기에 외기온도에서부터 상승하기 시작하여 약 30분이 지나면서부터는 비교적 정상상태에 도달하여 유지되고 있었으며 모듈별로 다른 온도차를 유지하고 있었다. 보온재별 모듈내외의 온도차는 모듈별로 최저 8.4℃에서 최대 17.5℃까지의 온도차이를 나타내고 있었다. 가장 보온성이 좋은 모듈는 모듈 8번으로서 다른 모듈들보다 현격하게 좋은 보온성을 나타내었으며, 모듈 8번은 양쪽 표면을 미니마트로 하고 내부에 백색폴리에칠렌포옴 1mm 두께 세겹을 넣은 것이었다. 보온재의 표면 색깔이 앞뒤가 다를 때에는 흑색이 바깥방향을 향하도록 하고 백색이 안쪽을 향하도록 하면 그 반대의 경우보다 보온성이 상당히 커지는 것을 알 수 있었고, 양쪽면이 흑색인 경우가 양쪽면이 백색인 경우보다 더 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 실험모듈 전체에서 흑색의 경우 백색에 비해 반사율이 훨씬 적은 값을 나타내었다. 알루미늄반자재의 경우 반짝이는 유광면이 바깥쪽을 향하도록 설치하는 것이 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 같은 재료라 하더라도 내부의 재료가 어느 방향을 보도록 하는가에 따라서도 보온성이 달라지는 것으로 나타났다. 바깥쪽에 부직포를 두고 안쪽에 화학솜과 얇은 흑색부 직포(40g) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 안쪽의 얇은 부직포가 바깥쪽에 놓이도록 설치하는 것이 안쪽에 놓이도록 설치하는 것보다 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 그리고, 양쪽에 미니마트를 두고 안쪽에 화학솜과 백색 피폰(폴리에틸렌포옴 두께 1mm) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 백색 피폰이 바깥쪽에 놓이도록 설치 하는 것이 그 반대의 경우보다 매우 큰 차이로 보온성이 나아지는 것을 알 수 있었다. 보온재를 구성하는 겹수의 효과를 알아보기 위한 실험에서 재료는 같은 재료를 사용하면서 안쪽에 피폰(폴리에틸렌포옴 1mm)을 두겹 넣은 경우와 세 겹 넣은 경우에서 한겹을 더 넣은 모듈이 매우 보온성이 좋은 것을 알 수 있었다.

온실보온을 위한 알루미늄반사단열재의 설치위치와 광택부의 설치방향에 따라 보온효과를 구명하고자 알루미늄반사재와 부직포를 조합하여 모듈을 구성하고, 모듈내 가열량을 각각 100W, 40W로 하여 2차에 걸쳐 처리 건구온도와 흑구온도, 상대습도를 재료의 조합에 따라 분석하였다. 1. 알루미늄반사재가 있는 경우가 부직포만 있는 경우보다 보온효율이 높았으며, 알루미늄을 두 층으로 하면 한 층으로 할 때보다 내부온도가 높았다. 알루미늄반사재를 한 층으로 설치할 때는 알루미늄반사재의 광택부분을 외부로 향하게 하는 것이 내부로 향하게 하는 것보다 모듈내 온도가 높았다. 알루미늄반사재를 두 층으로 할 때는 같은 방향으로 하는 것이 높게 나타났으며 이 경우 광택부를 둘 다 외향으로 배치하는 것이 보온효율이 더 높게 나타났다. 외기온도에 따라 모듈내 건구온도는 전 모듈에서 서서히 상승하며 그 변화의 크기는 외기온도의 변화보다 적었다. 2. 모듈내를 가열하지 않는 경우 모듈내 온도는 모듈간 온도차가 0.5℃를 넘지 않았으며 그 차이를 인정하기 어려웠다. 3. 모듈내의 흑구온도변화는 건구온도변화와 그 경향이 비슷하였다 흑구온도는 대체적으로 건구온도보다 높았으며, 그 경향은 알루미늄반사재광택부가 내향인 경우가 외향인 경우보다 더 강하게 나타났던 바 복사열영향이 큰 것으로 판단되었다. 모듈내 상대습도는 건구온도가 증가하면 비교적 직선적으로 하강하였다.

본(本) 연구(硏究)는 실험용(實驗用)의 소형(小型) 비닐하우스를 제작(製作)하여 이중(二重) 비닐하우스의 보온효과(保溫效果)를 단일(單一)비닐하우스와 비교(比較)함으로서, 무가온(無加溫) 비닐하우스에 대(對)한 보온성(保溫性)을 향상(向上)시킬 수 있는 피복방법(被覆方法)의 개발(開發)에 관(關)한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하기 위(爲)하여 수행(遂行)되었으며, 얻어진 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)할 수 있다. 1. 외기온(外氣溫)이 , 일사량(日射量)의 최대치(最大値)가 인 측량기간중(測量期間中)에 있어서, 이중(二重)비닐하우스의 내부온도(內部溫度)는 단일(單一)비닐하우스보다 1일(日) 평균(平均) 높았다. 2. 측정기간중(測定期間中)의 평균치(平均値)에 대(對)하여, 이중(二重)비닐하우스의 내부온도(內部溫度)는 단일(單一)비닐하우스보다 주간(晝間)에는 , 야간(夜間)에는 높았다. 3. 실험용(實驗用) 비닐하우스에 대(對)하여, 비닐하우스 내부온도(內部溫度)는 외기온(外氣溫)과 (식(式)1)~(식(式)6), 일사량(日射量)과 (식(式)7)~(식(式)10)의 관계(關係)를 가지고 있었다. 4. 외기온(外氣溫)을 기준(基準)으로 한 이중(二重) 비닐하우스에 보온효과(保溫效果)는 단일(單一) 비닐하우스에 비(比)하여, 주간(晝間)에는 1.20배(倍), 야간(夜間)에는 1.76배(倍)로 나타나, 야간(夜間)이 주간(晝間)보다 높았다.