본 연구에서는 국내에 가장 많이 보급되어 있는 1-2W 모델 연동온실에 대한 온실 규격 및 환기창 형태 실태 조사를 수행하고, 이를 바탕으로 연동온실의 천창 형태에 따른 유동 특성을 분석하기 위해 수치해석을 수행하여 자연환기효과를 분석 하고자 하였다. 온실 실태조사 대상농가의 환기창면적 비율은 평균 10%로 자연환기를 위한 시설면적 대비 환기창 면적 설계가 부족한 것으로 나타나 환기창 개선이 필요할 것으로 판단된다. 연동 온실의 천창 형태별 자연환기를 해석 및 분석한 결과, 온실 내 작물위치의 온도 분포 및 내외부 온도차는 몽골식 천창 온실에서 가장 낮고 외몽골식 천창 온실에서 가장 높게 나타났으나 추후 풍하중에 의한 구조적인 안전성을 평가 해야할 것으로 판단된다.

본 연구는 여름 같은 고온기나 외부온도가 높지 않아도 시설내 온도가 많이 상승하는 봄 .가을 같은 시기에 온실내 고온 공기를 외부로 신속하게 유출시켜 강제환기를 사용하지 않고도 온실내부의 환경을 조절 할 수 있는 새로운 자연 환기창을 개발하는데 목적을 두고 수행하였다 패널굴절방식 측창은 지면에 가까운 쪽의 패널 하부에 절점을 두고 패널 상부가 측고 부위로부터 가이드 레일을 따라 하향하도록 구성하여 창이 개방되게 하였고, 천창은 측고 부위에 절점을 두고 용마루 쪽의 패널 상부가 가이드 레일을 따라 경사진 지붕면을 따라 하향하도록 구성하여 고온 공기층이 정체되어 있는 온실 상부인 측고 부위와 용마루 부위가 개방되도록 하였다. 굴절 패널의 상부 개방거리는 X=L(1-cosθ)로 나타낼 수 있고 측면 개방 거리는 Y=L/2×sinθ로 나타낼 수 있다. 천창 개방시간은 4분 20초 소요되었으며 개방 시작한 2분 후부터 온도가 하강하기 시작하였고, 완전 개방 2분 후부터는 외기온과의 온도차 3~4℃정도를 유지하면서 평형상태를 유지하였다. 패널굴절방식 환기창 온실의 환기성능은 체적환기량이 22.3-94.3m3.m-2 .h-1이었으며, 환기 횟수는 15.2~39.3회.h-1로 나타나 일반적인 연속형 천창의 10~15회.h-1 정도에 비해 환기효과가 높은 것으로 나타났다. 그리고 벤로형 온실과의 천창개폐시 온도하강을 비교하였을 때 환기효과가 2배 이상 높은 것으로 판단되었다.

현대화 온실이 농가에 보급 된지 5년째를 맞고 있지만 환경조절을 위한 자동화 설비의 이용현황은 외국으로부터 수입된 일부 유리온실을 제외하고는 당초 목적한 성능과 기술에 이르지 못하고 있어 그 이용율이 아주 저조하다. 이것은 농민의 자동화 장치 이용기술 부족 때문이기도 하지만 자동화 장치의 하드웨어 및 소프트웨어가 농민에 의한 수동스위치 조작보다 제어 성능이 따르지 못한 것이 주된 이유라고 생각된다. 이에 본 연구는 지금까지 외국기술에 의존하거나 이용율이 낮은 원예시설의 환경조절자동제어 시스템을 국내 기술에 의해 생산 보급할 수 있도록 성능이 우수하고 적응성이 높은 시스템 개발을 위하여 수행한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 온실의 고온관리를 위한 온실내외의 온도차를 함수로하여 창개례순서, 1회 개폐폭, 제어주기 둥을 결정하는 알고리즘을 개발하여, 제어프로그램을 작성하였으며 시스템을 운전하여 본 결과 제어성능이 우수하였다. 2. 파이프비닐온실에는 시스템의 설치 및 A/S의 편리성 등을 감안하여 각 환경요인별로 개별제어 할 수 있도록 시스템화하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 3. 시스템의 실용화를 위하여 제어항목 중 관수, 탄산가스 농도, 커덴개폐는 타이머를 이용한 시퀀스제어로 하였다. 4. DSP칩을 이용하여 고온제어를 위한 창개폐제어 시스템을 실용화할 수 있도록 개발하였다. 5. 온실의 자동제어시스템과 연결되어 있는 전화를 통하여 관리자가 부재 중 온실의 과고온, 정전, 고장 둥 비상발생시 관리자에게 무선호출을 할 수 있는 경보시스템을 개발하였다.