The new & renewable energy including solar heat has been widely used to reduce the fossil fuel. Air-heating collector of solar heat is usually known as technology that supplies the hot air to indoor room. However, this study aims to investigate the possibility of cold room by air-heating collector of solar heat. The thermal flow in cold room was simulated using ANSYS-CFX program and thus the behaviors of cold air were evaluated with standard k-ε turbulence model. As the results, there was space in indoor room not showing cooling effect in case that both inlet and outlet were installing at bottom. Inlet temperature showed greater cooling effect than inlet velocity. Furthermore it was confirmed that the location and the temperature, respectively, capable of cooling indoor room could be predicted by changing the attached position of inlet and outlet.

Solar energy is being constantly studied since it can reduce green house gas by adapting cooling and heating system of domestic architecture as a clean energy source. This study confirmed the reliability of experimental apparatus with temperature measurement of each components by developing cooling and heating system which is combined with artificial solar thermal energy using halogen lamp and refrigerator, examined the heat transfer characteristics according to room internal temperature and lamp distance with the materials of emissive plate (acrylic, copper and stainless). As a result of it, We found that the room internal temperature 18℃ was finer than 21℃ and 24℃ in case of heat transfer rate according to each components. Also, copper in the material change of emissive plate was showed finer heat transfer effects than stainless because of high thermal absorptivity when lamp distance was short.

타워형 집광태양열발전의 핵심요소인 헬리오스타트는 경량화를 통한 설비비 저감이 매우 중요한다. 반사판 면적 16m2의 기 존 헬리오스타트 대비 샌드위치 패널을 사용하여 무게를 50% 경량화한 헬리오스타트의 풍하중 평가를 수행하였다. 반사판이 수직, 45 도 경사인 경우에 대해 전산유체역학 해석을 하여 반사판에 작용하는 풍압을 산정하고 구조해석을 수행하여 최대응력의 발생부위 및 반사판의 변위에 의한 반사각도의 이격을 계산하였다. 45도 경사진 반사판이 바람이 불어오는 반대편으로 향한 경우가 바람을 마주보 는 배치보다 최대 풍하중이 더 크게 나타났으며, 반사판 풍하측으로의 유동박리에 의한 후류의 발달도 반사판의 배치에 따라 매우 상 이한 형태를 보였다. 경량화 모델의 경우 반사판 구동을 위한 기어의 배치를 변경하여 핵심 지지체인 기둥의 강성을 확보할 필요가 있 음을 확인하였다.

This paper analyzed air temperatures at outlet according to condition of absorber plate of the solar air heater. Effects on air temperature at outlet of duct according to absorber plate temperature were analyzed by using numerical analysis technique. And also the effects on air temperatures at outlet were analysed by the height and position of absorber plate. As the results, air temperatures at outlet of duct was small influenced in velocity 5 m/s of inlet according to absorber plate temperature. And the highest outlet average temperature distribution appeared at the height of 2 cm and the bottom absorber plate of duct at the inlet aspect ratio 2.

뿌리응애는 마늘, 파, 양파 등 인경채소류와 백합 등 구근화훼류의 뿌리를 가해 하여 피해를 주는 토양 해충이다. 마늘 유기재배 시 뿌리응애를 관리하기 위하여 활 용할 수 있는 방제기술을 개발하고자 실험실조건에서는 항온조건 하에서 온도 및 토양 종류별 뿌리응애의 밀도를 비교하였고, 야외에서는 마늘 수확 후의 밭에 난각 칼슘, 석회고토의 석회질을 처리한 태양열소독의 뿌리응애 억제효과에 대하여 조 사하였다. 토양의 종류에 따라 뿌리응애의 밀도는 사질토양와 식질토양 간의 유의 한 차이를 보이지 않았으며, 온도와 토양의 종류간의 상호작용 효과도 없는 것으로 분석되었다. 한편 온도에 따라 유의한 차이를 보였으며 특히 처리온도(25, 35, 45, 55℃) 중 25℃에서만 뿌리응애가 생존하였다. 뿌리응애의 사멸온도를 규명하기 위 하여 온도별(20, 25, 30, 35℃)로 뿌리응애의 밀도를 조사한 결과 35℃에서는 100% 의 사충율을 보인 반면 다른 온도처리에서는 밀도가 높게 유지되었다. 태양열 소독 처리 후 마늘을 재배하여 이듬해 수확 마늘에서의 뿌리응애 밀도를 조사한 결과 무 처리에서 뿌리응애의 밀도가 가장 높았고 석회고토를 활용한 태양열 소독처리에 서 뿌리응애의 밀도가 가장 낮은 것으로 조사되었다. 이는 35℃ 이상의 태양열 소 독 시 뿌리응애를 효과적으로 예방할 수 있다는 것을 보여준다.

A 2D axisymmetric numerical analysis was performed to study the characteristics of charge process inside solar thermal storage tank. The porosity and heat transfer coefficient of filler material as well as inlet velocity of heat transfer fluid are selected as simulation parameters. The porosity is varied as 0.2, 0.5, and 0.8 to account for the effect of filler granule geometry. Two levels of the heat transfer coefficient is adopted to assess the heat transfer between heat transfer fluid and filler material. The inlet velocity is varied as 0.00278, 0.0278, and 0.278m/s. As both of the porosity and the heat transfer coefficient increase, the discrepancy of the temperature distributions between the filler and heat transfer fluid decreases. As the inlet velocity increases, the penetration depth of the heat transfer fluid increases proportionally.

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.

A 2D axisymmetric numerical analysis was performed to study the characteristics of charge process inside solar thermal storage tank. The interfacial area density and inertial resistance of filler material are selected as simulation parameters. The interfacial area density is varied as 800, 2000, and 4000 1/m. The inertial resistance is varied as 1, 3, and 5 1/m. When the interfacial area density increases from 800 to 4000 1/m, the discrepancy of the temperature distributions between the filler and heat transfer fluid decreases. As inertial resistance increases from 1 to 5, both of the temperature and fluid flow pattern changes considerably.

This paper attempted to bridge this gap by identifying the number of flat-plate solar collectors. The characteristics of wind pressure coefficients acting on flat-plate solar collectors which are most widely used were investigated for various wind direction. Findings from this study found that the location where the maximum wind pressure coefficient occurred in the solar collector was the edge of the collector. Regarding the characteristics according to the number of collectors, the paper found that downward wind pressure coefficient of the lower edge of the collector was higher than the upward wind pressure coefficient of the upper edge of the collector in the basic module (1 piece). However, as the number of collectors increases, the upward wind pressure coefficient of the upper edge become higher than the downward wind pressure coefficient of the lower edge. Finally yet important, it was found that the location of the maximum wind pressure coefficient was changed according to the number of solar collectors.

딸기재배지에서 피해를 주는 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충의 피해를 경감하고자 두선충이 복합 감염된 논산 딸기재배지에서 여름철 휴경기에 녹비(Crotalaria)재배, 태양열소독과 녹비재배후 태양열소독 처리에 의한 선충의 밀도 억제 효과를 조사하였다. 녹비작물을 2개월간 키운 다음 잘라서 토양에 넣은후 태양열 소독한 처리구에서 무처리에 비해 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충은 각각 99%의 밀도억제 효과를 보였으며, 태양열소독 단독 처리구에 비해 방제효과가 높았다. 그러나, 녹비재배 처리구는 무처리에 비해 선충밀도 억제효과를 보이지 않았다. 녹비재배전 선충밀도는 뿌리혹선충 154마리/토양 100g, 뿌리썩이선충 725마리/토양100g에서 딸기정식 6개월후의 녹비재배+태양열소독 처리구의 토양100당 선충밀도는 뿌리혹선충 1마리(무처리 130마리), 뿌리썩이선충 0마리(무처리 2,889)였으며, 태양열소독 처리구는 뿌리혹선충 6마리, 뿌리썩이선충 59마리로 감소한데 비해, 녹비처리구는 뿌리혹선충 695마리, 뿌리썩이선충 819마리였다. 녹비재배후 태양열 소독 처리구의 딸기 생육은 무처리에 비해 초장은 142%, 건물중은 133% 높았다.

자연열(태양열)을 효율적으로 이용하기위해 1999년부터 2000년 까지 2년간 상면적이 100m2인 3동의 유리온실에 각기 다른 집열시스템을 설치하였다. 즉, 집열면적과 경사도가 각각 24m2, 50˚로서 현재 시판되고 있는 태양열 집열기(평판형, Solar hart Inc.)를 이용하는 방법, 직경과 송풍량이 각각 1m, 2.5m-3.m-2 .min로서 라디에이터가 부착된 2개의 유동팬을 천장부에 설치하고 천창을 밀폐한 후 온실상부의 열을 집열하는 방법, 온실의 중도리 전부를 물이 순환되는 각관 (75x45x3t, 1m 간격x10줄x온실길이 12m=120m)으로 설치하여 집열하는 방법 등으로 하였다. 각 동마다 지하에 26톤의 저수 능력을 갖는 D2000xW1500xL8600의 축열조를 설치한 후 중간을 막아 저온수조와 고온수조로 구분하였고, 수조 중간 1.5m 높이에 통수로를 내어 일정량의 물(약 15톤)이 지속적으로 순화될 수 있도록 하였다. 최저기온 9℃로 설정하여 1,000m2를 공간 난방할 경우 난방연료 절감율은 태양열 집열기, 유동팬 및 각관에서 각각 7%, 19%, 28%로 나타났다. 태양열 집열기를 이용하는 대부분의 농가에서는 40~50m2 정도의 집열면적을 갖는 집열기를 이용하고 있는데 이 경우 년간 난방연료 절감율은 14% 정도로서 경제성이 없으며, 유동팬도 집열효율에 비해 제작, 설치 및 유지비가 과다하게 소요되므로 경제성이 없다. 각관의 경우 관 자체의 자재비나 설치비에 추가부담이 적으면서 집열효율이 비교적 높기 때문에 관의 부식, 골조 표면적 증가에 의한 시설내 차광 증가, 중도리의 각형 구조로 인한 강도저하 등의 문제가 해결되면 집열 방법으로 고려될 수 있을 것이다.

This study was carried out to estimate the warmed water irrigation and the warmed soil efficiency on protected cultivation of cucumber in winter season. The water of 28℃ was continuously supplied for soil warming and that is 25℃ for warmed water irrigation. Cucumber growth was analyzed when tile soil kept up the optimum temperature in the root zone. The cucumber growth are compared with the warmed soil plots. isolated warmed soil plots and non-warmed soil plots. The cucumber growth in warmed soil plots and isolated warmed soil plots were 20~50% higher than non-warmed soil plots compare to that by the warmed irrigation. In the non-warmed soil plots, the stem diameter and the number of leaves in the warmed water irrigation plots are 10% higher than those in the normal water irrigation plots. The yields in isolated warmed soil plots were 37~38% higher than non-warmed soil plots and those in warmed soil plots were 85~96% higher than non-warmed soil plots. The fruit length, weight and diameter in warmed soil plots were 15% higher than those in the non-warmed plots.

겨울철 오이 시설재배에서 태양열 시스템을 이용한 지중가온의 효과를 구명하고자 지중 40 cm에 15 mm의 PPC파이프를 130 cm이랑 에 4열 매설한 후 지중 20 cm의 지온을 22~23℃로 설정한 후 1996년 11월 7일부터 1997년 1월 30일까지 일정한 온도로 유지, 관리하여 무가온구와 가온구의 지상부, 지하부 및 수량을 비교시험한 결과는 다음과 같다 1) 지중가온에 의한 지온확보는 가온구는 15~20 cm에서 22℃ 정도의 평균온도를 확보할 수 있었고, 무가온구는 평균 17~18℃ 정도였다 2) 정식 30일 정도에서 초기생육은 가온구가 초장, 경경, 엽수, 엽면적 등 모두 증가하였으며 특히 초장 27%, 엽수 51%, 엽면적은 150% 정도 증가하였다. 또 지상부 평균 증가율도 관행대비 가온구 증가율이 117% 정도였다. 3) 가온구의 지하부 뿌리의 생장성이 관행구에 비하여 평균 56% 정도 증가하였다 4) 과수의 수량면에서도 총과수가 무가온구 313개, 가온구 614개로 가온구가 196% 정도 증수되었다.

태양열 에너지의 효율적인 이용과 자동화 장치의 개발을 목표로 지중가온의 온도변화 특성을 실험. 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 10월 13일의 1일 하우스 내기온이 주야간에 24℃의 차이가 있으며, 무가온시 지온변화는 지중 10 m 부근에서 6℃, 지중 20 cm 부근에서는 3℃정도의 차이를 보이고 있다. 2) 20시경에 내기온과 지온차가 가장 작은 것으로 나타났으며, 지중 20 cm 부근의 온도변화는 내기온이 가장 낮은 오전 7시부터 약 3시간이 경과된 오전 10시에 최저가 되었다 3) 가온수의 온도를 40℃, 50℃, 60℃로 변화하였을 때 지중 10 cm의 최저은도는 약 20℃ 지중 20 cm의 최저온도는 약 23℃로 나타나 가온온도가 40℃ 이상일 경우 가온온도에 따른 지중 10~20 cm사이의 온도차는 매우 작았다. 4) 지중 15~20 cm의 지온이 20℃가 되기 위해서는 가온수의 온도를 40℃ 이하가 되도록 설정하여야한다. 5) 가온수의 온도가 40℃, 50℃, 60℃이고 파이프 매설 깊이가 12 m일 경우 유입구와 유출구의 1일 평균온도차는 40℃일 경우 3.5℃ 50℃일 경우 4.4℃, 60℃일 경우 5.4℃정도로 이 구간에서 온도변화식은 T = 0.09591T＋2.5451(R2= 0.9966)로 거의 선형적으로 변화하였다. 6) 가온수 온도가 40℃의 경우 지중 15~20 cm, 50℃의 경우는 지중 13~19 cm, 60℃의 경우는 12~17 cm 부근이 경계영역으로 판단되었다. 7) 재배기간중 하우스 내기온을 11℃ 이상으로 유지하고, 가온수의 온도를 28℃로 순환 결과 지중 15 cm 이하에서 최저지온를 20℃ 이상의 온도를 유지할 수 있어 저온수공급에 의한 온도상승효과가 뚜렷이 나타났다. 8) 가온수의 온도를 28℃로 하여 지중가온 한 결과 지중 15~20 cm사이에 온도변화는 무가온구에 비하여 공히 4℃~7℃가 상승되었다.

To use effectively the solar energy in greenhouse heating, a high performance solar collector should be developed. And then the size of the solar collector and thermal storage tank should be determined through the calculation of heating load. The solar collector must be set in the optimum tilt angle and direction to take daily solar radiation maximally, and the flow rate of heat transfer fluid through the solar collector should be kept in the optimum range. In this research, the performance tests of a capillary tube solar collector were performed to determine the optimum water flow rate and the results summarized as follows. 1. The regressive equations for efficiency estimations of the capillary tube solar collector in the open loop were modeled in the water flow rate of 700-l,000 l/hr. 2. The optimum water flow rate of the solar collector was estimated by the second order polynomial regression and the maximum efficiency was 80% at the water flow rate of 850 l/hr. 3. The solar thermal storage system consisted of a capillary tube solar collector and a water storage tank was tested at the water flow rate of 850 l/hr in the closed loop, and obtained the solar thermal storage efficiency of 55.2%. 4. As the capillary tube solar collector engaged in this experiment was made of non-corrosive polyolefin tubes, its weight was as light as 1/30 of the flat plate solar collector made of copper tubes. Therefore it was considered to be suitable for the greenhouse heating system.

For the high quality and low cost agricultural crops in greenhouse cultivation, it is necessary to use natural energy as much as possible. In order to reduce the fossil fuel consumption and maximize the solar energy utilization in greenhouse heating, a latent heat storage material was developed as a relatively highly concentrative solar energy storage medium. And a solar energy-latent heat storage system was designed and constructed. The experimental research on greenhouse heating effect of the system was performed.

요오드화수은은 우수한 엑스선 민감도 특성을 가진 광도전체로 비정질 셀레늄을 대체할 수 있는 후보물 질로 많은 연구가 진행되고 있지만 높은 누설전류로 인해 상용화에 많은 한계점을 나타내고 있다. 본 연구 에서는 요오드화수은의 높은 누설전류를 저감하기 위해 요오드화수은에 비해 입자가 작은 이산화규소 및 이산화티타늄을 물리적으로 혼합하여 단위시편을 제작하였으며 제작된 단위시편의 전기적 특성을 비교·분석하였다. 그 결과 혼합한 두 물질 모두 요오드화수은의 높은 누설전류를 저감하는데 효과가 있었으며 요오드화수은-이산화티타늄 혼합물에서는 방사선 민감도 특성이 상당히 높아짐을 확인하였다.

The thermal and mechanical properties of fiber-reinforced cement-based composite for solar thermal energy storage were investigated in this paper. The effect of the addition of different cement-based materials to Ordinary Portland cement on the thermal and mechanical characteristics of fiber-reinforced composite was investigated. Experiments were performed to measure mechanical properties including compressive strength before and after thermal cycling and split tensile strength, and to measure thermal properties including thermal conductivity and specific heat. Test results showed that the residual compressive strength of mixtures with OPC and slag was greatest among cement-based composite. Thermal conductivity of mixtures including graphite was greater than that of any other mixtures, indicating favor of graphite for improving thermal transfer in terms of charging and discharging in thermal energy storage system. The addition of CSA or zirconium increased specific heat of fiber-reinforced cement-based composite. Test results of this study could be actually used for the design of thermal energy storage system in concentrating solar power plants.