운량에 따른 대구지방의 야간 천공온도 산정

나욱호,이종원,소레이멘디옵,이현우,Na, Wook-Ho,Lee, Jong-Won,Diop, Souleymane,Lee, Hyun-Woo 경북대학교 농업과학기술연구소 2013 慶北大農學誌 Vol.31 No.1

본 연구의 목적은 온실설계 시 야간복사열 손실량 예측을 위한 천공온도를 산정하는데 필요한 적절한 계산식을 제시하는 것이다. 대구지역의 운량에 따른 야간천공온도를 야간복사계를 이용하여 측정하고 기존의 식들을 이용하여 계산하였다. 천공온도를 계산하기 위한 최적의 식을 찾아내기 위하여 측정값과 계산 값을 비교하였다. 운량의 크기에 따라 대기온도와 천공온도의 차이가 달랐으며 운량이 감소함에 따라 온도차는 점차 증가하였다. 맑은 날이 구름 낀 날과 비온 날에 비해 약 10~20배 정도의 더 높은 온도차를 나타내었으며 온도차가 큰 맑은 날이 복사냉각이 크다는 것을 확인할 수 있었다. 맑은 날에 대하여 계산된 천공온도와 측정된 천공온도와의 상관성을 분석한 결과 Bliss식과 Clark and Allen 식이 다른 식들에 비해 상관성이 비교적 더 높은 것으로 나타났다. 구름낀 날에 대해 계산된 천공온도와 측정온도와의 상관성을 분석한 결과 Fuentes 식이 가장 잘 맞는 것으로 나타났다. 구름낀 날의 천공온도를 산정할 수 있는 새로운 식을 제안하였다. To estimate the radiative heat loss from greenhouses, a new equation for calculating the sky temperature is presented. The sky temperature in the Daegu region was measured using a pyrgeometer and calculated using different equations according to the cloudiness. The calculated and measured results were then compared to identify the best equation for calculating the sky temperature. The difference value between the air and sky temperature was dissimilar and increased as the cloud amount decreased. On clear days the difference value was 10~20 times greater than that on cloudy and rainy days. When analyzing the correlationship between the calculated and measured sky temperatures on clear days, Bliss's and Clark & Allen's equations were found to be superior to the other equations. However, on cloudy days, the best correlationship between the calculated and measured sky temperatures was exhibited by Fuentes's equation. Therefore, a new equation is proposed for calculating the sky temperature on a cloudy day.

제3발표장 : 정보처리 및 복합기술 분야 ; 대구지방의 운량에 따른 야간 천공온도 산정

나욱호 ( W H Na ),이종원 ( J W Lee ),소레이멘디옵 ( S Diop ),이현우 ( H W Lee ) 한국농업기계학회 2013 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.18 No.1

대구시 하수종류에 따른 하수처리장 운전실태 및 중수도 시설 도입 방안에 관한 연구

나욱호(Na Wook-Ho),최미영(Choi Mi-Young),도형윤(Do Hyung-Ryun),홍원화(Hong Won-Hwa) 대한건축학회 2003 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.23 No.2

It apparently appear water resources necessity rate rapidly, developing system and densified city, increasing population. Further water resource is expected to needed more than current requiring rate. On this matter, there are considered the hygiene water(graywater) operation by classifying as the objectivity and the scale due to the fact sewage is supplied as closed distance in city and settled quantity. This way which sewage is used as quantitative resource and increased operation efficiency that some screening systems have not been properly installed and that virtually raw sewage is being discharged in right place. This method leads secured water resource and easily developed the water type as a secondly treatment as well as reducing treatment expense by defining water type, decreasing a environmental demage risk. The research has focused on this point to analysis the graywater statue in terms of treatment process, systemic operation and the using logistics on based on figure supplied by Daegu City sewage Agency. That data which have obtain through this case study will provide the optimal size facilities of graywater in developing country, especially Korea is crucial step to make a master plan for national water resource.

대설에 의한 온실피해 분석 및 개선방안

나욱호 ( Wookho Na ),이종원 ( Jongwon Lee ),이현우 ( Hyunwoo Lee ),정승현 ( Seunghyeon Jung ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

인간의 무분별한 자원의 소비로 인한 자연의 경고인 이상기후는 어제 오늘의 일이 아니다. 최근 들어 여름철의 태풍과 호우, 겨울철의 대설 및 한파 등에 의한 이상기후에 따른 재해의 강도도 점점 커져가고 있는 추세이다. 특히 겨울철 재해인 대설과 한파는 지난 2010년 1월 미국 동부지역에서 111년만의 기록적인 대설이 발생하였고, 중국 베이징에서는 59년만의 대설이, 영국에서는 30여년만의 한파가 발생하였다. 또한 우리나라와 인접해 있는 일본은 2005년 말부터 2006년 초까지 겨울기간 동안 서부지역의 일일 적설량이 92 ~ 280cm에 달하는 기록적인 강설로 인하여 심각한 피해를 입은 바 있다. 우리나라도 최근 잦은 한파와 기록적인 대설이 빈번하게 발생하고 있으며 해마다 폭설로 인한 피해도 점점 증가하고 있다. 특히 예보치를 초과하는 기습적인 강설로 구조적으로 취약한 농업시설물의 피해가 반복적으로 발생하고 있으며 농업시설물 중 비닐하우스의 피해가 크게 증가하고 있다. 올해 2월에 강원도와 경상북도에 발생한 폭설도 구조적으로 취약한 농업시설물의 피해가 많았다. 따라서 본 연구에서는 올해 2월에 폭설에 의해 피해를 입은 농업시설물 중 비닐하우스를 중심으로 폭설피해 현장조사를 수행하였으며, 현장조사결과를 토대로 하여 눈의 특성과 대설피해 발생 주요원인을 분석하고 해당지역 강설량과 시설물 내설기준을 비교 검토하여 내설기준관련 문제점 및 개선방안을 제시하고자 한다. 해발고도가 300m이상 산간지역의 경우 시군별 평균 적설심보다 2~3배 이상의 적설심을 보이고 있으나 원예·특작시설 내재해형 규격설계도·시방서(농림수산식품부 고시 제2010-128호) ‘지역별내재해 설계적설심’에는 산간 등의 지형적 특성이 반영되어 있지 않다. 또한 일반적으로 눈의 단위체적중량은 1.0kg/cm·m²(적설깊이 50cm이하)으로 적설심을 중량으로 환산하여 설계에 반영하고 있으나 습설의 경우 일반적으로 단위체적중량이 2~3배 증가하나 설계에 반영되지 않고 있다. 따라서 설계단계부터 피해저감을 위한 설계기준이 필요하며 내재해형 설계기준 이상의 대설이 빈번히 발생되는 지역(산간지역)에 대한 더 세분화 된 설계기준의 보완 및 습설에 대한 설계기준의 반영이 이루어져야 할 것으로 판단된다. 또한 기상이변 등에 의한 피해가 발생할 때 마다 설계기준의 강화가 이루어진다면 합리성 및 경제성 등이 결여 될 수 있으므로 신중한 검토가 필요하며 변화된 현실적 여건 등이 반영되도록 설계기준 등의 정비가 필요 할 것으로 사료된다.

온실의 구조설계용 작물하중 산정

나욱호(Wook-Ho Na),이종원(Jong-Won Lee),라쉬드아드난(Adnan Rasheed),곽철순(Cheul-Soon Kwak),이시영(Si-Young Lee),윤용철(Yong-Cheol Yoon),이현우(Hyun-Woo Lee) (사)한국생물환경조절학회 2017 시설원예‧식물공장 Vol.26 No.4

본 연구에서는 온실의 구조설계용 작물하중을 산정하는데 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 각국의 온실구조설계용 작물하중 기준들을 비교분석하고 여러 가지 온실작물들에 대하여 작물하중을 직접 측정하고 분석하였다. 설계 작물하중에 대한 각국의 기준들을 비교분석한 결과 나라들 마다 서로 많은 차이를 보여주고 있으며, 우리나라 기준들은 외국의 기준들을 그대로 인용하고 있는 것으로 나타나 우리나라 실정에 맞는 작물하중 기준이 제시될 필요가 있다고 판단된다. 최대 주당 작물하중이 토마토는 두 가지 온실에서 각각 3.3kgf·plant<SUP>-1</SUP>와 3.9kgf·plant<SUP>-1</SUP>로 나타났고, 오이는 0.75kgf·plant<SUP>-1</SUP>, 가지는 1.9kgf·plant<SUP>-1</SUP>, 딸기는 재배베드를 포함하여 2.1kgf·plant<SUP>-1</SUP> 으로 나타났다. 단위면적당 작물하중은 토마토가 평균 8.5kgf·m<SUP>-2</SUP>으로 나타났고, 오이와 가지는 각각 2.1kgf·m<SUP>-2</SUP>과 2.4kgf·m<SUP>-2</SUP>으로 토마토의 하중보다 훨씬 낮게 나타났다. 우리나라 온실설계기준에 제시된 작물하중은 토마토와 오이의 경우 15kgf·m-2으로 본 연구에서 측정된 값보다 훨씬 높았다. 우리나라의 설계기준이 네덜란드의 기준을 그대로 인용한 것으로 판단되기 때문에 이러한 차이를 고려하여 우리나라의 작물하중 설계기준에 대한 재검토가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 딸기의 작물하중은 행잉베드를 포함한 중량이 21.0kgf·m<SUP>-2</SUP>로 네덜란드의 설계기준인 30kgf·m<SUP>-2</SUP>보다 훨씬 작았다. This study was conducted to provide basic data needed to calculate the crop loads for the greenhouse design. Four countries’ crop loads for greenhouse structures were compared and the crop loads were measured directly and analyzed for various greenhouse crops, including tomato, strawberry, cucumber, and eggplant. According to the analysis results of four country’s standards for the design crop loads, it was judged that the new design crop loads suit for greenhouse crops in our country should be suggested because our standards just used the design crop loads of other countries. The maximum crop loads per plant of tomato, cucumber, eggplant, and strawberry were 3.9, 0.75, 1.9 and 2.1 kgf·plant<SUP>-1</SUP>, respectively. The crop load per unit area of tomato was 8.5 kgf·m<SUP>-2</SUP>, which was much greater than the cucumber and eggplant’s crop load of 2.1 and 2.4 kgf·m<SUP>-2</SUP> respectively. The crop loads of tomato and cucumber, suggested by the greenhouse structure design standard of Korea, is 15 kgf·m<SUP>-2</SUP>, which is far greater than the values suggested by this research. It was judged that this was because our standard just used the Dutch standard, our crop load standard should be reviewed considering this difference. The crop load of strawberry, including the growing bed, was 21.0 kgf·m<SUP>-2</SUP>, which was much greater than the crop load in the Dutch standard.

시설딸기 재배온실의 일사량 및 PPF의 광투과율 분석

나욱호 ( Wookho Na ),이종원 ( Jongwon Lee ),이현우 ( Hyunwoo Lee ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

시설딸기는 저온성 작물로 대부분 단동형 온실에서 2중으로 수막 및 보온커튼 등에 의한 보온을 위주로 재배되고 있다. 하지만 최근 고설재배의 급증으로 인해 온실의 규모가 커져 기존의 방법으로는 보온하기 어려운 실정이다. 보온을 위한 방법으로 여러 가지 방법이 있겠지만 현실적으로 가온 및 기존의 보온커튼 보다 두꺼운 보온커튼을 사용하는 것이 일반적이며 피복재를 3중으로 하여 재배하는 농가도 있다. 하지만 더 두꺼운 보온커튼 및 다겹의 피복재를 사용하다 보니 주간의 권취시에 온실의 중앙에 말아 올려 진 부분의 그늘면적이 증가하여 작물에 필요한 광량이 부족하며 이로 인해 생산성의 손실을 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 시설딸기 재배온실의 위치에 따른 광투과율을 분석하여 그늘로 인한 광 분포의 불균일 정도를 구명하고자 한다. 본 실험에 사용된 실험온실은 시설원예연구소(함안)에 설치되어 있는 크기가 8.6m(폭)×30m(길이)×2.0m(측고)이고 동고가 4.4m이며 건설방위가 동서동인 아치형 2중 피복 단동온실이다. 온실내의 일사량 및 PPF의 변화를 계측하기 위하여 온실을 종횡방향으로 3등분하여 9개의 구획으로 나누어 PPF(apogee)센서 9점을 설치하였으며 일사(CMP3)센서는 온실 중앙부 남북방향으로 3점을 설치하였다. 온실내 센서 설치 높이는 작물생육높이인 지면에서 1.2m지점에 설치하였으며 계측기간은 2015년 3월 초순에서 4월 중순까지 실시하였다. 온실의 경우 구조재가 광투과에 많은 영향을 주기 때문에 산란광과 직달광의 비율에 따라 투과율이 달라질 수 있으며 산란광과 직달광의 비율은 기상조건에 따라 달라진다(Giacomelli 등, 1988; Kim과 Lee, 1999). 따라서 산란광이 지배적인 흐린 날과 직달광이 지배적인 맑은 날을 구분하여 온실내부의 광투과율을 구명할 필요가 있다. 맑은 날은 1일 평균일사량이 14MJ/㎡ 이상이며 흐린 날은 14MJ/㎡ 미만이다. 계측기간 41일 중 맑은 날은 30일로 남쪽부분의 광투과율은 54.9~77.2%(평균 69.9%)이며 중앙부분은 57.4~78.0%(평균 72.6), 북쪽부분은 23.5~54.9%(평균 39.7%)로 온실 중앙부의 보온덮개의 그늘로 인해 북쪽부분의 광투과율이 남쪽에 비해 상당히 떨어지는 것으로 나타났다. 흐린 날은 11일로 남쪽부분 48.7~67.9%(평균 58.1%), 중앙부분은 57.6~73.0%(평균 65.4%)이며 북쪽부분은 48.5~64.7%(평균 59.7%)로 산란광의 영향으로 광투과율의 차이가 약 6% 내외로 비슷한 평균값을 나타냈다. 맑은 날의 PPF의 투과율은 남쪽이 56.0~81.2%(평균 71.4%), 중앙이 56.6~84.3%(평균 70.9%), 북쪽이 24.4~56.2%(평균 42.6%)로 나타나 보온덮개에 의한 그늘의 영향이 없는 남쪽에 비해 북쪽의 광투과율 큰 차이를 보였다. 흐린 날의 PPF의 투과율은 남쪽이 55.8~70.4%(평균 65.9%), 중앙이 37.0~67.3%(평균 57.8%), 북쪽이 48.8~68.6%(평균 61.8%)로 나타났다. 맑은 날에 비해 흐린 날이 온실내 구획별 광투과율의 변화는 큰 차이를 보이지 않지만 광의 양적인 면에서는 상당한 차이를 나타낸다. 흐린 날의 경우 딸기생육에 필요한 광 환경을 만족시키지 못하여 보광이 필요하며, 맑은 날의 경우 또한 권치시 중앙부의 그늘로 인하여 북쪽부분에 광 분포의 불균일을 초래하여 부분보광이 필요 할 것으로 판단된다.

온실의 이중피복에 대한 관류열전달계수 산정 및 검증

나욱호 ( Na,W. H. ),이종원 ( Lee,J. W. ),김동건 ( Kim,D. G. ),이현우 ( Lee,H. W. ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

본 연구는 우리나라 온실의 유리 및 플라스틱 이중피복에 대한 관류열전달계수를 산정하고 기존연구 및 실험을 통하여 결과를 검증하였다. 관류열전달계수는 ANSYS CFX Ver. 14를 이용하여 산정하였다. 이중 유리창의 열전달은 전도, 대류, 복사가 모두 존재하는 복합 열전달의 형태이고, 안쪽면(indoors)과 바깥쪽면(outdoors) 유리사이의 공기층에는 자연대류가 일어나고 유리의 바깥쪽에는 강제대류가 일어나는 복잡한 형태를 포함하고 있다. 해석 모델은 가로(1.5m)×세로(1.5m)×두께(16mm)의 유리판 2개와 유리판사이의 공기층으로 이루어져 있다. 내부의 공기층은 5mm~50mm까지 5mm간격으로 조절하여 해석을 수행하였다. 이중 플라스틱피복의 해석에 사용된 챔버는 내부공간이 가로(600mm)×세로(60mm)×높이(600mm)이다. 해석에 사용된 온도차는 10℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃로 하였고, 이때 온도차는 외기온도(T_out)는 0℃로 고정한 상태에서 내부온도(T_in)를 10℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃로 올려서 온도차를 구현하였다. 피복재 표면에서의 천공복사온도는 -20℃로 설정하였다. 해석은 정상상태에서 수행하였으며, 사용된 난류모델은 Shear Stress Transport (SST) 모델이고, 수렴 조건은 1 X 10^-5이다. 이중유리에 대하여 선행연구와 비교한 결과, 본 해석의 결과가 ±2.5%내에서 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이중 플라스틱피복의 경우 천공온도에 의한 복사에너지를 고려하지 않은 경우에는 두께에 상관없이 온도가 증가함에 따라 관류열전달계수가 완만한 기울기를 가지고 선형적으로 증가하지만, 천공온도에 의한 복사에너지를 고려한 경우에는 온도차가 작은 구간에서는 급한 기울기를 가지며, 온도차가 증가함에 따라 완만한 기울기로 전환하여 균일한 분포가 나타남을 볼 수 있다. 필름과 필름사이의 거리가 50mm인 결과를 실험결과와 비교하였을 때 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

Comparison of Environmental Conditions and Insulation Effect between Air Inflated and Conventional Double Layer Greenhouse

메쓰캄카남즈사니카닐란가니자야세카라,나욱호,오우라비압둘하메드바바툰데,이종원,라쉬드아드난,김현태,이현우,Jayasekara, Shanika N.,Na, Wook H.,Owolabi, Abdulhameed B.,Lee, Jong W.,Rasheed, Adnan,Kim, Hyeon T.,Lee, Hyun W. The Korean Society for Bio-Environment Control 2018 생물환경조절학회지 Vol.27 No.1

본 연구는 공기주입 이중피복온실과 관행 이중피복온실의 생육환경과 단열성능을 비교하기 위하여 수행하였다. 두 온실의 온도, 상대습도, 포차, 이산화탄소농도, 일사량, 딸기 생산량 및 난방연료소비량을 비교하였다. 공기주입온실이 관행온실보다 야간에 상대습도가 더 높고 포차는 더 낮게 나타나 딸기의 생육에 좋지 않은 환경을 보여주었다. 이산화탄소농도는 공기주입온실이 관행온실보다 더 높게 나타났으며, 이는 공기주입온실이 더 밀폐되어 있어 환기량이 적기 때문인 것으로 판단된다. 관행온실의 광투과율이 77%로 공기주입온실의 72%보다 더 높아 관행온실의 광환경이 더 우수한 것으로 나타났다. 관행온실의 딸기 생산량이 더 높게 나타났으며, 이는 관행온실의 생육환경이 공기주입온실보다 더 우수한 결과로 판단된다. 난방연료는 공기주입온실에서 더 적게 소모되어 공기주입온실의 단열성능이 더 우수한 것으로 나타났다. This study was conducted to determine which greenhouse provided good environmental conditions for strawberry production, and performed better at conserving energy. Temperature, RH, VPD, $CO_2$, solar radiation, yield, and fuel consumption were the parameters analyzed. The temperatures of both greenhouses were well controlled in order to provide optimal day and night temperatures for strawberry production. The air inflated double layer greenhouse had higher RH values (more than 90% at night), which led to higher disease occurrence, in comparison to the conventional double layer greenhouse. Furthermore, the air inflated double layer greenhouse had lower VPD values than the conventional double layer greenhouse. Therefore, better RH and VPD were observed in the conventional double layer greenhouse. Higher $CO_2$ concentration was observed in the air inflated double layer greenhouse while the conventional double layer greenhouse ventilated better than the air inflated greenhouse, because of its side ventilators. Moreover, higher solar radiation in the conventional double layer greenhouse resulted in higher yield, in comparison to the air inflated double layer greenhouse. Thus, we can conclude that the conventional double layer greenhouse provided a better environment for crop growth, in comparison to the air inflated double layer greenhouse. Regarding fuel consumption, the air inflated double layer greenhouse had lower fuel consumption than the conventional double layer greenhouse. Therefore, from an energy consumption point of view, we can conclude that the air inflated double layer greenhouse performed better than the conventional double layer greenhouse.

대구시 하수처리장 운전실태에 따른 중수도 도입 방안 연구

최미영,나욱호,홍원화,김삼열,Choi Mi-Young,Na Wook-Ho,Hong Won-Hwa,Kim Sam-Yeul 한국주거학회 2005 한국주거학회 논문집 Vol.16 No.1

It has seen the significant increase of water consumption rate due to rapid industrialization, high-densities of city, and increasing the population; thereby leads further water resource required in near future. In order to solve this deficit there are one of solution that gray water method demonstrates advantages regarding the questions of optimal water utility and thereby master plan of water. The method of study is analysis of investigation data through interview and research of sewage treatment plants in Daegu City. Through these analysis, this paper examines the capacity of graywater and optimal graywater facility.

딸기 고설재배용 베드 재료별 근권부 온도 변화

이종원(Jong-Won Lee),나욱호(Wook-Ho Na),이현우(Hyun-Woo Lee) 한국원예학회 2013 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2013 No.10