팬 앤 패드 시스템은 국내외적으로 온실냉방에서 많이 이용되고 있으며, 그 효율도 매우 높지만 온실 내부의 온도분포가 불균일하고 설치비와 유지비가 많이드는 단점이 있다. 본 연구에서는 팬 앤 패드 시스템의 설계를 위한 자료를 제공할 목적으로 팬 앤 패드시스템 설치온실의 온도분포를 예측하기 위한 CFD 모델을 개발하였다. 개발된 모델은 실험 데이터를 이용하여 검증한 결과 실험치와 예측치가 잘 일치하여 모델의 응용이 가능할 것으로 판단되었다. 개발된 모델을 이용하여 온실 외부의 풍속과 풍향, 팬과 패드의 높이, 환기율에 따른 실내유속, 차광율 및 온실의 길이가 팬 앤 패드 냉방온실의 실내 온도경사에 미치는 영향을 검토하였다. 실내 온도경사를 감소시키기 위하여는 온실 설치 지역의 주풍향을 고려하고 팬과 패드의 높이가 적절해야 할 것으로 판단되었다. 시뮬레이션 결과 높은 환기율과 차광율은 팬 앤 패드 냉방 온실의 온도경사를 감소시키는데 기여할 수 있는 것으로 나타났다. 팬 앤 패드 냉방 온실의 온도를 적정 수준으로 유지시키기 위해서는 외부기상조건, 차광 및 환기율에 따라 온실의 길이를 제한해야 할 것으로 판단되었다. 개발된 CFD모델은 다양한 조건에서 팬 앤 패드 냉방온실의 설계와 평가에 유용한 도구가 될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 도시의 다양한 건축물에 녹화기법을 적용하기 위하여 경사지 녹화에 따른 녹화용 식물의 피복 변화 및 표면온도 변화양상을 알아보기 위해 수행하였다. 근권부 발달의 특성을 고려하여 선정한 화본과 Chasmanthium latifolium와 Sedum mix에 대한 피복률 변화 및 생체량 변화를 조사한 결과 Chasmanthium latifolium는 전반적으로 포설형 식재구에서 피복률 증가율이 높았고, 시기적으로는 7월이 가장 높았다. 모듈형의 경우 플라스틱 재질의 틀이 한여름 고온에 의한 온도상승으로 토양수분 건조를 촉진시키고, 온도에 영향을 미쳐 포설형에서 생육이 더 양호한 결과를 보인 것으로 생각된다. Sedum mix는 7-8월 경사도 10˚와 20˚에서 피복률이 높게 나타났으며, 초기 피복률 대비 모듈형 처리구의 피복률 증가세가 4배 이상 높아 Chasmanthium latifolium에 비해 식재 후 환경보다는 사전 양생기간에 의한 안정화가 피복률 변화에 더 크게 영향을 미친 것으로 보인다. 근부 변화조사 결과 Chasmanthium latifolium의 경우 근장은 포설형과 모듈형 모두 초기 대비 증가한 것으로 조사되었으며, 모듈형 0˚와 10˚의 근장이 다른 처리구에 비해 증가세가 크게 나타나 포설형에 비해 건조한 조건인 모듈환경에서의 적응 양상을 보였다. Chasmanthium latifolium는 4개월 경과 후 포설형의 모든 경사 처리구에서 고르게 근부 생체중이 증가하였으며, 지하부 발달 결과에 비추어 포설형으로 식재할 경우 경사지라 하더라도 토양침식에 의한 피해를 경감시킬 수 있을 것으로 기대된다. Sedum middendorffianum의 지하부 발달은 경사 변화에 따른 일정한 경향은 나타나지 않았으며, 근부 생체중 대비 건체중의 비율이 식재기법이나 경사에 따른 큰 차이 없이 36.8% - 49%로 천근성이면서 내건성이 높은 생육특성을 반영하는 동시에 근부의 수분함유율이 높은 것을 알 수 있었다. 본 연구는 옥상녹화 식재기법 및 경사에 따른 식물의 피복 변화 및 표면온도 변화를 분석함으로써 다양한 형태의 건축물이나 인공지반 녹화 시 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이며, 향후 좀 더 다양한 녹화식물들에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.