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윤남규 ( Yun Nam Kyu ),노상목 ( Noh Sang Mok ),남상운 ( Nam Sang Woon ) 한국농공학회 2004 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2004 No.-
In this study, design air temperature was modified by adding new weather data of recent 10 years. Also, the computing program to easily calculate a heating loads was developed. As applying with new weather data, greenhouse heater capacity could be lessen 4.5 as percentage than using the existing weather data. It is expected that more exact prediction for consumed fuel amount during heating periods by using the recent design weather data.
윤남규 ( Nam Kyu Yun ),김형권 ( Hyung Kweon Kim ),권진경 ( Jin Kyung Kwon ),오성식 ( Seong Sik Oh ),김영화 ( Young Hwa Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
온실에서 환기는 작물의 생육에 적합한 내부 환경의 조성을 목적으로 하며, 환기 시 온실 내부환경은 외부 환경의 영향을 크게 받기 때문에 계절별 환기 목적에 따라 환기설계를 하고 환기를 운영할 때 외부환경의 조건과 환기설비의 용량, 성능 등을 고려하여야 한다. 고온기에는 자연환기 만으로는 충분히 환기목적을 달성하기 어렵기 때문에 강제환기가 필요하며, 저온기에도 열손실 방지를 위한 열회수형 환기장치 등을 활용할 때는 환기팬을 이용한 강제환기 운영이 필요하다. 일반적으로 환기와 차광, 보온 이외의 환경조절 수단이 부족한 단동 비닐하우스에서 고온기 온도조절을 위한 최대 환기와 저온기 습도 및 가스농도 조절을 위한 최소환기 등 필요환기량과 환기팬 용량, 설치대수 등의 환기설계 요인을 계산하고, 환기 수행 시 온실내부 열환경의 변화를 추정하기 위한 프로그램(GreenVent)을 작성하였다. 프로그램의 필요환기량은 일사량과 내외부 온도차 등을 고려한 열평형 방정식을 이용하여 계산하고, 실제 환기량의 추정은 체적교체법을 이용하여 계산하되, 작물이 위치하는 높이 1m 내외에서의 환기량은 작물군락 등의 영향으로 전체 환기량 보다 약 20% 정도 적게 가정하여 추정하였다(2015, 농촌진흥청, 온실환경설계기준(안)). 환기에 의한 온실 내부의 열환경 변화 계산은 열평형 및 질량평형 방정식을 이용하여 추정하였다. 환기량 및 열환경 계산과 지역별 비교를 위한 단동 비닐 하우스의 규격은 폭 8.2m, 높이 3.9m, 측고 1.6m, 길이 45m, 측창 폭 1.2m로 바닥면적은 369㎡인 내재해 형 규격 단동온실 10-단동-4를 적용하였다. 이렇게 개발된 온실 환기 계산 프로그램을 이용하여 지역별 고온기 환기에 따른 단동온실의 환기량과 열환경을 계산하여 비교함으로써 단동온실의 환기설계 및 열환경 개선을 위한 자료로 활용하고자 한다.
윤남규 ( Nam Kyu Yun ),권진경 ( Jin Kyung Kwon ),강태경 ( Tae Gyoung Kang ),최덕규 ( Duck Kyu Choi ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
기후변화에 따른 이상고온, 여름일수의 증가 등으로 국내 시설원예 농가는 고온기 생산성 저하로 인한 경영상의 어려움이 가중되고 있다. 하지만 기존의 온실 구조는 측고 등 높이가 낮고, 대부분 자연환기에 의존하고 있어 강제환기, 냉방 등 적극적인 고온기 환경조절 노력이 필요한 시기이다. 농촌진흥청은 이러한 현장의 어려움을 해결하기 위한 일환으로 강제환기를 기반으로 적극적인 환경제어가 가능한 반밀폐형 온실 구조에, 토마토, 파프리카 등 유인 작물들의 장기재배가 증가하는 것을 고려한 온실 측고를 높이고, 포그 또는 히트펌프를 이용한 적극적인 냉방 등을 반영한 새로운 온실 모델의 설치·실증을 추진하고 있다. 이 온실의 형태는 다지붕 아치형 연동 비닐하우스로 폭 8m, 측고 7.3m, 지붕높이 8.5m, 길이 45m의 15연동 비닐하우스(면적 5,400㎡)이다. 지붕천창은 랙앤피니언 방식의 양방향 개폐로 폭 1m, 길이 36m의 연속천창이다. 냉난방 설계를 위한 기본값으로 기온은 전주의 위험율 2.5% 기준을 적용하여 설계외기온을 설정(냉방 32.1℃, 난방 -7.9℃)하였고 최대 부하량 계산을 위한 온실내부의 목표설정온도는 난방 20℃, 냉방 35℃로 설정하였다. 난방에너지 절감을 위해 축열조를 설치하고, 냉난방이 가능한 공기열 히트펌프를 사용하는 것을 전제로 설계하였으며, 히트펌프의 성능계수(COP)는 난방 시 3.3, 냉방 시 3.0을 가정하였다. 냉난방 설계를 위한 기준 및 산정방법은 2015년 농촌진흥청에서 제안한 온실환경설계기준(안)에 따라 수행하였다. 또한 동일한 온실에 대한 지역별 냉난방 부하를 비교하여 연간 냉난방을 위해 소요되는 에너지 비용을 비교하여 향후 고측고 반밀폐형 온실의 지역별 설치 및 운영을 위한 농가의 의사결정에 참고할 수 있도록 제시하였다.
윤남규 ( Yun Nam Kyu ),김문기 ( Kim Moon Ki ) 한국농공학회 1999 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.1999 No.-
The experiment was conducted to predict air movements and to analyze the ventilation characteristics in ventilated greenhouse. Relatively high wind velocity was checked near windward inlet, but near leeward outlet and indoor very low wind velocity near to zero was checked. Despite of much influent air, indoor temperature was watched as high values uniformly due to inadequate air flow in greenhouse and low ventilation efficiency of the greenhouse.
기능성 필름의 광투과율에 따른 유리온실의 에너지절감 효과 추정
윤남규 ( Nam Kyu Yun ),김형권 ( Hyung Kweon Kim ),권진경 ( Jin Kyung Kwon ),오성식 ( Seong Sik Oh ),김영화 ( Young Hwa Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
유리온실에 부착하여 적외선 영역의 광을 선택적으로 차단함으로써 고온기 냉방부하 및 저온기 난방부하를 절감할 수 있는 기능성 필름을 선택하기 위해 70% 이상의 가시광 투과율을 가진 10종의 기능성 필름에 대한 파장대별 광투과율을 측정하였다. 실험에 사용된 10종의 기능성 필름 중 6종은 현재 시중에 판매되고 있는 제품으로 공시 광투과율이 70%로 낮으므로 제조업체와 협의하여 광투과율이 75%인 제품 1종과 80%인 제품3종을 추가로 제작하여 각각의 광투과율을 측정하였다. 또한 이들 필름을 부착한 유리온실의 냉방부하와 난방부하를 계산하고, 연간 에너지 소비량을 비교함으로써 에너지 절감 효과를 비교·분석하였다. 기능성 필름 종류별 광투과율 측정 결과, 가시광(400~700nm) 투과율은 67.2%~86.5%이고, 자외선(380~400nm) 및 근적외선(780~3,000nm) 투과율은 각각 4.7%~39.6% 및 8.3%~41.9%이었다. 동일한 실험에서 유리의 경우 영역별 광투과율은 가시광 92.1%, 자외선 86.3%, 근적외선 82.6%이었다. 이들 10종의 기능성필름을 투광성과 단열성을 기준으로 3가지 유형으로 구분하고 각각의 유형에 속한 샘플들 중 가장 우수한 특성을 가진 것을 선발하여 유형별 기능성 필름 3종을 선정하였다. 기능성 필름의 유형은 가시광 투과율이 높은 투광형(가시광 투과율 86.5%, 근적외선 차단율 72.5%), 근적외선 차단율이 높은 단열형(가시광 투과율 77.3%, 근적외선 차단율77.4%), 가시광 및 근적외선 투과율이 각각 투광형과 단열형의 중간 정도인 일반형(가시광 투과율 75.9%, 근적외선 차단율 78.0%)으로 구분하였다. 이 3가지 유형의 기능성 필름을 부착한 유리온실의 냉방부하와 난방부하를 계산하고, 필름을 부착하지 않은 일반 온실과 비교함으로써 각각의 에너지절감 효과를 추정하였다. 지역별 비교를 위해 2019년 수원, 춘천, 강릉, 대전, 전주, 광주, 대구, 부산, 제주 등 전국 9개 지역의 전천일 사량, 기온 등의 기상자료를 이용하여 측고 5m인 벤로형 유리온실 1ha의 냉방부하 및 난방부하, 연간 에너지 소비량을 계산하였다.
적외선 열화상 분석을 통한 온실의 열손실 진단 및 평가
문종필,윤남규,이성현,김학주,이수장,김영화,Moon, Jong-Pil,Yun, Nam-Kyu,Lee, Sung-Hyoun,Kim, Hak-Joo,Lee, Su-Jang,Kim, Young-Hwa 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.2
Unlike Urban building, horticultural facilities has a lot of heat loss through plastic or glass covering material which could be much influential to growing plant and consuming energy for heating greenhouse. In many cases, heat loss from a break of cover, a gap of joint sealing, the entrance to greenhouse and windows for ventilation are the main factors considered in calculating the heating load for horticultural facilities. however the normal observation through human eye and digital camera could not recognize where the heat loss occurred. but the infrared thermal image camera with detecting thermal difference could be very effective for noticing heat loss by analyzing infrared thermal image. In this study, greenhouse structure, covering material, internal and external provisions for Horticultural facilities were surveyed in different sites and Infrared thermal camera shooting and image analysis were performed for auditing heat loss from cultivation facilities The results from this study were that unexpected heat loss had been noticed in 7 representative cases of greenhouse such as side wall covered with single or double plastic, and the joint of horizontal thermal curtain, roof without horizontal thermal curtain, entrance to greenhouse, windows for ventilation. the most important factors for keeping heat energy were whether the horizontal thermal curtain with multifold thermal material was installed or not. The internal or external covering using multifold thermal curtain proved to be the most effective ways to keep heat energy from losing through heat transmission, heat radiation. from inside to outside the horticultural facilities.