과원 서리 피해 예방을 위해 이용되는 전기 열선 공기유동 팬의 효용성을 평가하고자 지붕형 방풍 시설이 설치된 896m2 (= 폭 28m × 길이 32m) 규모의 사과원에 수평으로 바람을 토 출하는 2단(상·하단) 공기유동팬 5개를 설치하고 사과나무를 3차원으로 모델링하여 팬의 작동 방식에 따른 과원 내 풍속과 기온 분포를 상용 ANSYS CFX 코드로 전산 해석하였다. 공 기유동팬의 풍속과 기온을 비닐온실과 서리가 내린 사과원에 서 실측하고 CFD 해석의 경계조건으로 적용하였다. 공기유 동팬의 높이(2.15m와 3.70m)와 풍향(주간 방향과 열 방향) 조합에 대하여 과원 내 풍속·기온 분포를 비교 분석한 결과, 주 간 방향으로 2단 공기유동팬을 이용해 바람을 토출하는 경우 팬 출구로부터 두 번째 공기유동팬이 위치하는 18m 지점까지 0.5m·s-1 수준의 바람이 존재하는 것으로 나타났고 상단 또는 하단 공기유동팬 적용만으로는 과원 전체 기류 형성에 한계가 있는 것으로 나타났다. 반면, 유동저항이 상대적으로 작은 열 방향으로 바람이 부는 경우 21m(= 3.5m × 6칸) 지점까지 0.9 m·s-1 수준의 바람이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 전면부 로 바람을 토출하는 공기유동팬의 특성상 공기유동 영향 범위 가 나무의 크기 수준에 불과하므로 과원 전체에 기류를 생성 하기 위해서는 공기유동팬을 360° 회전시켜야 할 것으로 판 단되었으며 공기유동팬 작동에 따른 미기상환경 조사와 함께 서리 예방을 위한 전기열원의 적정 용량 설정 및 수평 바람 토 출 공기유동팬의 상·하층부 공기 혼합 한계로 인한 추가 열원 에 대한 효용성 평가가 필요할 것으로 판단되었다.

The aim of the present study is to investigate experimentally the mechanism of an exploding wire in water and also to observe the bubble motion induced by an exploding wire. The experiment of an exploding wire is carried out in a water tank. As a metallic wire, a tungsten wire of 0.2mm in diameter and 10mm in length is employed. The electric energy of 50-300J is fed to the wire from a capacitor of 100μF charged up to 1-2.5kV. The explosion is recorded by a CCD camera with the resolution of 1μsec. The explosion process of metallic wire is divided into three phases. Phase 1 : As the voltage is applied to the wire, the temperature increases due to Joule heating and the wire emits light. Phase 2 : Then the wire melts and the cylindrical plasma is formed between the electrodes. Up to this stage, strong light emission is observed. Phase 3 : The light emission goes out and a vapor bubble begins to grow spherically. The radius of a bubble oscillates in time, but the amplitude of oscillation diminishes in several cycles.