대립계 포도 천창개폐형 비가림하우스의 최적 파이프 규격

염성현(Sung Hyun Yum),윤남구(Nam Gyu Yun),김경원(Gyeong Won Kim),이성현(Sung Hyoun Lee),조용호(Yong Ho Cho),박서준(Seo Jun Park),박문균(Mun Kyun Park) (사)한국생물환경조절학회 2007 생물환경조절학회지 Vol.16 No.4

본 연구는 기존 비닐하우스 아연도 강관을 사용한 하우스 폭 3.6m와 5m 천창개폐형 대립계 포도 비가림하우스에 대한 구조적 안전성을 검토하고, 인장강도 400Nㆍ㎜?²(SGH400 등) 이상의 파이프를 사용하는 조건에서 하우스 폭 5m인 천창개폐형 대립계 포도 비가림하우스에 대하여 구조적으로 안전한 최적 파이프 규격을 제시하고자 수행하였다. 주기둥 3m×서까래 60 ㎝인 천창개폐형 3.6m 비가림하우스의 경우, 적설심 35㎝에서는 구조적으로 안전한 것으로 분석되었으나 측면 및 전후면 풍속 35mㆍs?¹에서는 불안전한 것으로 나타났으며, 동일 주기둥과 서까래 간격을 갖는 천창개페형 5m 비가림하우스의 경우에는 적설심 35와 풍속 35mㆍs?¹에서 모두 불안전하여 구조보강이 필요한 것으로 분석되었다. 그리고 동일 주기둥과 서까래 간격을 가지나 인장강도 400Nㆍ㎜?² 이상을 갖는 파이프를 사용하는 조건에서 천창개폐형 5m 비가림하우스의 최적 파이프 규격은 지붕높이 1.6m(아치형)와 지붕높이 1.8(복숭아형)에 대하여 동일하게 두 경우로 규격화할 수 있었다. 즉, 안전풍속 35mㆍs?¹와 안전적 설심 40㎝에서 구조적으로 안전한 서까래 규격은 Ф31.8×1.5t@600이었으며, 안전풍속 30mㆍs?¹와 ss 안전적설심 35㎝에서는 서까래 Ф25.4×1.5t@600인 것으로 분석되었다. 덕면으로부터 곡부보까지의 높이는 안전적설심보다는 안전풍속에 직접적인 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 처마를 높임에 따라 측면풍속에 대해서는 방풍벽파이프(측벽서까래)를, 전후면 풍속에 대해서는 마구리기둥의 규격을 강화하여야 하는 것으로 분석되었다. This study was carried out to: (1) analyze structural stability of representative rainsheltering greenhouses for large-grain grapevine cultivation with widths of 3.6 and 5 m in case of using the existing pipe for agriculture; (2) present the optimum specification of pipes in the greenhouse with a width of 5 m under the condition of using the pipe of which ultimate strength has been above 400 Nㆍ㎜?²; (3) evaluate stability and also present the optimum specification of pipes as eaves height was augmented. The above analyses were done for greenhouses with roof vents and also with a main-column interval of 3 m and a rafter interval of 60㎝ First, the existing 3.6m greenhouse with a rafter of Ф25.4 × 1.5 t@600 was stable for a snow-depth of 35 ㎝ but unstable for a wind velocity of 35mㆍs?¹, Meanwhile the existing 5 m greenhouse with the same rafter was not stable for a wind velocity of 335 mㆍs?¹ as well as a snow-depth of 35㎝. This meant that existing greenhouses had to be reinforced to secure stability. Second, the specification of pipes, especially rafter, could be classified as two cases. One had a structural stability at a safe wind velocity of 35 mㆍs?¹ and a safe snow-depth of 40㎝ for which stability the rafter had to be Ф31.8 × 1.5 t@600, and the other had a stability at 30 mㆍs?¹-35㎝ at the specification of rafter Ф25.4 × 1.5 t@600. Finally, eaves height had a significant effect on safe wind velocity. But it had little influence on safe snow-depth. The results showed that the specification of side-wall pipes had to be reinforced for the safe side velocity according to the increment of eaves height and similarly the specification of fore?end post for the safe fore-end velocity.

제3발표장 : 생물생산시설 및 환경공학 분야 ; 보온재 외피복 단동하우스의 구조안전성

염성현 ( Yum Sung Hyun ),김승희 ( Seoung Hee Kim ),김병갑 ( Byoung Gap Kim ),김진오 ( In Oh Kim ) 한국농업기계학회 2013 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.18 No.1

서까래 규격에 따른 단동하우스의 구조 안전성 특성

염성현(Sung Hyun Yum),이시영(Si Young Lee),윤남규(Nam Gyu Yun),김경원(Gyeong Won Kim),이성현(Sung Hyoun Lee) 한국생물환경조절학회 2007 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.16 No.2

간척지에서 강재 나선말뚝기초를 적용한 플라스틱 온실의 안전성 평가

염성현(Sung Hyun Yum),이원복(Won Bok Lee) (사)한국생물환경조절학회 2017 시설원예‧식물공장 Vol.26 No.1

본 연구에서는 간척지에서 플라스틱 온실의 기초안전성을 평가하기 위하여 강재 나선말뚝기초를 갖는 폭 6m 연동하우스 1개동과 강재 나선말뚝기초와 파이프줄기초를 각각 적용한 폭 8.2m 단동하우스 2개동을 SPT N값이 2인 간척지 시험포장에 설치하여 플라스틱 온실의 인발량 및 침하량을 측정하였다. 또한 플라스틱 온실에 적용된 나선말뚝기초 3종(φ50, φ75 및 φ100)을 인근의 간척지 시험포장에 설치하여 인발저항특성을 시험하였다. 평가 기간 중 플라스틱 온실의 수직변위 움직임이 관측되었지만 온실의 규모와 비교하여 그 변위는 무시할만한 수준이었다. 평가 기간 중의 최대 수직변위는 나선말뚝 기초를 적용한 연동하우스의 경우 +9.0mm(인발)~-11.5mm(침하), 나선말뚝기초를 적용한 단동하우스의 경우 +1.3mm~-7.7mm, 파이프줄기초를 적용한 단동하우스의 경우 +0.9mm~-11.2mm로 나타났다. 나선말뚝기초의 허용인발력은 모두 극한하중 판정기준에 의해 판단할 수 있었으며 φ50mm, φ75와 φ100 나선말뚝기초의 최종 허용인발력은 각각 0.40kN, 1.0kN과 2.5kN으로 산정할 수 있었다. 평가기간 중 나선말뚝기초를 적용한 플라스틱 온실의 기초안전성을 최종적으로 판단하기에는 다소 무리가 있다고 판단되나 강재 나선말뚝기초를 간척지 플라스틱 온실의 기초로 사용하더라도 큰 문제는 없을 것으로 판단되었다. This study was carried out to estimate structural stabilities in respect of ground footings of plastic greenhouses on reclaimed lands. A 6m-wide multi-span plastic greenhouse with steel spiral piles as well as two 8.2m-wide single-span greenhouses with steel spiral piles and continuous pipe foundation respectively were built up on a reclaimed land with a SPT N-Value of 2 and measured how much the greenhouses were lifted up and subsided. In addition, the uplift capacity of three kinds of spiral piles(φ50, φ75 and φ100) was determined on a nearby reclaimed land. The results showed that the greenhouses with spiral piles had a slight vertical displacement like moving up and down but the scales of the rising up and sinking were negligible when compared to that of the greenhouses. The vertical displacement of the multi-span greenhouse ranged from +9.0mm(uplift) to -11.5mm(subsidence). As for the single-span greenhouses with spiral piles and continuous pipe foundation, the measurements showed that it varied from +1.3mm to -7.7mm and from +0.9mm to -11.2mm, respectively. The allowable uplift capacity of spiral piles could all be determined under criteria of ultimate load and accordingly had a value of 0.40kN, 1.0kN and 2.5kN, respectively. It was not entirely certain enough to make a final judgement on structural stabilities in respect of ground footings, it appeared likely however that the greenhouses with steel spiral piles was tentatively observed without any problems on reclaimed lands within the period.

ANSYS와 CFX를 이용한 방풍벽의 구조 안전성 분석

염성현(Sung Hyun Yum),김철수(Chul Soo Kim),최영돈(Young Don Choi) (사)한국생물환경조절학회 2006 시설원예‧식물공장 Vol.15 No.2

대립계 포도 비가림하우스에 부착된 일체형 방풍벽과 노지에 설치된 분리형 방풍벽의 구조 안전성을 설계풍속 30.9mㆍS­¹와 50mㆍS­¹ 조건에서 각각 분석하였다. 비닐하우스 부착형 방풍벽의 경우, 방풍벽을 설치했을 때 방풍벽의 경사각이 측면부의 유동분포에 미미한 변화를 주어 측면부가 받는 풍압면적이 다소 감소하는 것으로 나타났으나 큰 차이를 보이지는 않았다. 그러나 구조강도 측면에서는 방풍벽 설치를 위한 부가적인 파이프 투입 효과로 약 11% 정도 구조 안전성이 향상되는 것으로 분석되었다. 주기둥 간격이 3m인 분리형 방풍벽의 경우, 대형 태풍수준인 50mㆍS­¹에서 구조적으로 불안정한 것으로 나타났으며 분리형 방풍벽의 이론적 고찰 결과와 해석 결과와는 큰 차이를 보여 3차원으로 구성된 구조물의 2차원 모델 시 그 정확성에 한계가 있음을 알 수 있었다. 추후 분리형 방풍벽의 효용성을 증대하기 위하여 최적 파이프 규격 설정에 관한 세부적인 연구가 필요할 것으로 판단되며 비닐하우스 부착형 방풍벽의 경우, 태풍으로 인한 비닐하우스 피해 발생 시 정밀한 피해실태 조사를 통하여 분석 결과의 정확성을 향상시킬 수 있는 구조 안전성분석 기법 개발에 관한 연구가 필요한 것으로 판단되었다. This study was carried out to evaluate the structural safety for both the attached wind-protect-ing wall in greenhouse and the detached one installed outside. Regarding the attached wind-protecting wall in greenhouse, the analysis was conducted by doing a fluid-structure coupled field analysis using both CFX-5.7 and ANSYS 8.1 and also under the design condition of an instantaneous maximum wind velocity of 30.9mㆍs­¹. Three kinds of the width ranged from 30 to 90㎝ were considered in this study. With regard to the detached wind-protecting wall, the structural safety was analyzed under the pressure difference of 1,117 Pa which corresponded to a wind velocity of 50mㆍS­¹ and the analytical results were also compared with theoretical ones. The result showed that there was little difference in the distribution of velocity overall and total pressure on the lateral side according to the width of the attached wind-protecting wall, but greenhouse with wind-protecting widths of 30 to 60㎝ has been reinforced to the extent of about 11% when compared with the case of being without the wall. The result also showed that the detached wind-protecting wall with a main-column interval of 3m was not stable so that it was necessary for the detached wind-protecting wall to be adequately reinforced to secure structural stability. Finally, there was great difference between analytical results and theoretical studies. The difference meant that there was some possibility of including errors when a theoretical study was done in three dimensional structure.

간이버섯재배사의 구조안전성 평가

염성현(Sung Hyun Yum),윤남규(Nam Kyu Yun),김경원(Gyeong Won Kim),이성현(Sung Hyoun Lee),조용호(Yong Ho Cho) 한국생물환경조절학회 2008 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

간이 느타리재배사의 구조 안전성 평가

염성현(Sung Hyun Yum),윤남규(Nam Kyu Yun),김철수(Chul Soo Kim) (사)한국생물환경조절학회 2008 시설원예‧식물공장 Vol.17 No.3

유한요소해석 코드인 ANSYS를 이용, 폭 5.6m 간이 느타리재배사를 3차원 강뼈대 구조물로 모델링하여 베드기둥 형태 및 파이프 규격에 따른 구조적 안전성을 분석하였으며 허용응력 설계법에 기초해 구조안전 여부를 판단하였다. 전산구조 해석 결과, 베드기둥에 따론 구조적 안전성은 안전적설심의 경우, 직립형 베드기둥 구조가 다른 베드기둥 형태보다 훨씬 높게 나타났으나 안전풍속 측면에서는 형태별 차이가 없는 것으로 나타났다. 서까래 규격과 베드기둥 설치 간격에 따른 구조적 안전성은 본 연구에서 고려한 파이프 규격범위에 있어서 안전풍속 측면의 경우, 베드기둥 설치간격보다 시설 외부적 요소인 서까래 간격에 더 영향을 받는 것으로 나타났으나 안전적설심 측면에서는 안전풍속과는 반대로 서까래 간격보다는 시설 내부적 구조물인 베드기둥 간격이 더 중요한 것으로 나타났다. 베드기둥의 좌굴에 대한 안전성은 해석의 모든 경우에서 안전한 것으로 나타났다. The structural stability of a simple-typed cultivation facility with a width of 5.6 m for growing Pleurotus ostreatus was analyzed by modeling the facility as three-dimensional steel frames. The computation was done by using the finite element analysis program, ANSYS and the criterion of determining structural stability was based on the allowable stress design (ASD). The computational results showed that the structure with a straight-typed bed column was more stable than those with other types of bed columns against snow depth but there was little difference against wind velocity. As results, the interval of rafter had a more influence on safety wind velocity than that of bed column, while the interval of bed column was more important to safety snow depth. Finally the bed column against buckling was stable in all cases considered in this paper.

단동하우스에서의 보강지주 설치 효과

염성현(Sung Hyun Yum),김승희(Seoung Hee Kim),이상봉(Sang Bong Lee),김민영(Min Young Kim),김철수(Chul Soo Kim) (사)한국생물환경조절학회 2010 시설원예‧식물공장 Vol.19 No.2

2007년 4월 이전까지 10~15년 동안 규격시설로 운영되어 오던 농가지도형 단동하우스에서의 보강지주 설치효과를 분석하였다. 이전의 연구로 적설하중에 대한 수식 계산을 통해 보강지주 설치 단동하우스의 추가 적설심이 제시된 바 있으나 모델이 농가지도형 단동하우스 규격과 상이해 연구 결과를 농가지도형 단동하우스에 그대로 적용하기에 무리가 따랐다. 본 연구에서는 농가지도형 단동하우스를 3차원 강뼈대 구조물로 모델링 하여 보강지주 설치 효과를 분석하였으며 재하시험을 통해 해석결과를 검증하였다. 구조해석 결과, 단동 하우스에 보강지주 설치 시 안전적설심은 오히려 줄어드는 것으로 나타났는데 파이프 체결 부에서의 집중하 중으로 지붕도리에 큰 응력이 걸리기 때문으로 보강지주 설치 시에는 지붕도리의 규격도 함께 강화되어야 할 것으로 판단되었다. 지붕도리를 강화하고 보강지주를 3~4m 간격으로 설치할 경우, 안전적설심은 기본 모델에서 보다 2배 이상 높아지는 것으로 나타났다. 보강지주 규격별 농가지도형 단동하우스 5종의 안전적 설심을 제시하였다. This study was implemented to clarify the effect of a supplementary pole on the increment of safety snow-depth for the single-span plastic greenhouses which had been run as standardized facilities for 10 to 15 years till April, 2007. In the previous work, some of the basic ideas of the use of a temporary pole were discussed, but application was restricted to both 2-D and the cases which took rafter’s specifications into no consideration, and there was also much less experimental information available. So, by modeling the house as the 3-D frame structure, the present study attempted to provide a comprehensive review of the pole’s effect through structural analyses as well as measurements. Structural analyses abnormally revealed that the pole regardless of its interval had a negative effect on the structural stability. The results was certainly inconsistent with practical experience and hence implied a necessity of reinforcing the roof purlin. Accordingly, with the purlin being sufficiently reinforced, the plastic greenhouse with the pole’s interval of 3~4 m had two times safety snow-depth more than that of the plastic greenhouse without the pole. And the safety snow-depth of five types of the single-span plastic greenhouses according to the pole’s intervals was presented.

높이 5m를 갖는 과수원 방풍망의 구조안전성에 관한 연구

염성현(Sung Hyun Yum),강승희(Seung Hee Kang),전종길(Jong Gil Jeon),이상봉(Sang Bong Lee),김민영(Min Young Kim) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.3

생물생산시설 및 환경공학 분야 : P4-11 ; 간척지에서의 스파이럴 말뚝 기초 인발력 측정

염성현 ( Yum Sung Hyun ),김병갑 ( Byoung Gap Kim ),김유용 ( Yoo Yong Kim ),김진오 ( Jin Oh Kim ) 한국농업기계학회 2015 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.20 No.1