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온실 보온자재의 사용기간에 따른 보온성능 평가방법 개발
박효제 ( Hyo Je Park ),강정균 ( Jeong Gyun Kang ),김동억 ( Dong Eok Kim ),홍순중 ( Soon Joong Hong ),강태환 ( Tae Hwan Kang ),강동현 ( Dong Hyeon Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
스마트 온실 난방비용을 절감하기 위해 개발된 다겹보온커튼을 이용하여 보온성을 높이기 위해 많은 연구가 진행되었다. 윤 등(2013)은 투광성 보온커튼을 이용한 난방에너지 절감 연구를 수행하였고, 유 등(2013)은 다겹보온커튼과 에어로겔 보온커튼의 총괄 열전달 계수 분석을 통해 성능을 개선하기 위한 연구를 수행하였다. 국내에서 유통되고 있는 다겹보온자재에 대한 보온성능 검증방법에 대한 연구가 진행되어 몇 개 기관에서 보온성에 대한 검증을 실시하고 있으나, 현재 수행 중인 방법은 미사용 다겹보온자재를 이용하여 보온성능을 검증하고 있어 태양광 등에 의해 발생할 수 있는 보온자재의 부식으로 인한 보온성 저하에 대한 검증은 수행되지 못하고 있다. 윤 등(2019)에 의하면 온실 보온 관련 연구는 다겹보온자재의 내부 재료 조합형태별 보온성과 그 개선 효과에만 집중되어 있으며 오래사용된 보온자재의 보온성 변화 및 교체 기간 등의 설정을 위해 접근한 연구는 미비한 실정이라고 하였다. 본 연구에서는 온실 보온자재를 40W 자외선 형광등을 이용하여 168시간(1주), 336시간(2주), 504시간(3주), 672시간(4주) 동안 자외선에 노출 시키는 촉진 내후성 시험과 1년에 5개월을 보온자재를 이용하여 보온한다는 가정하에 권취방식으로 150번 왕복 개폐를 1년으로 가정하여 6년(900번 왕복) 개폐 후 시험하였다. 보온성능 비교는 내후성 시험 후 보온율 측정, 내구성 촉진시험 후 보온율 측정, 내후성 시험을 수행하고 내구성 촉진시험을 한 후 보온율을 측정하는 방법으로 보온성능을 비교 분석하였다. 내구성 촉진시험만 수행한 결과에서는 보온율 변화가 거의 없었으며, 내후성 시험만 수행한 결과에서 0.85%의 보온율이 낮아졌다. 내후성 시험과 내구성 촉진시험을 동시에 하는 시험에서는 내후성 시험결과보다 약 1.1% 낮아지는 결과가 도출되었다. 시험장치에 대해 수정 보완한다면 보온자재 사용기간에 따른 보온성능 평가도 가능할 것으로 사료된다.
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에너지 절감형 알루미늄 다겹 보온 스크린의 물리적 특성 평가
김현정 ( H. J. Kim ),박범순 ( B. S. Park ),노현권 ( H. K. Noh ),강태환 ( T. H. Kang ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1
현재 시설 원예 농가에서는 보온성 향상으로 에너지 절감효과를 높여 생산비 중 유류비를 절감할 수 있는 에너지 절감형 보온재를 요구하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 기존의 알루미늄 보온 커튼의 보온 기능을 강화하여 보다 많은 에너지 절감을 실현하고자 에너지 절감형 알루미늄 다겹 보온 스크린을 개발하여 물리적 특성을 평가하고자 하였다. 에너지 절감형 알루미늄 다겹 보온 스크린의 공시재료는 세절폭을 4, 5mm로 알루미늄 다겹 보온 스크린 이종, 부직포 이종, 그라운드매트, 부직포 계열의 마트 이종을 이용하여 제작하였다. 물리적 특성은 각각의 샘플별로 인장강도, 인열강도, 차광율, 공기투과도, 보온율 및 투습도를 분석하였다. 개발된 에너지 절감형 알루미늄 다겹 보온 스크린 샘플별 우위도를 통한 최적의 조건을 분석한 결과, 에너지 절감형 알루미늄 다겹 보온 스크린은 인장강도와 인열강도를 고려할 경우 4㎜ type 알루미늄 다겹 보온 스크린의 직조사 마트B[600D]와 5㎜ type 알루미늄 다겹 보온 스크린의 직조사 마트B[600D]가 우수한 것으로 나타났고, 보온율을 고려하면 약 1.3% 정도로 보온율이 높고, 투습도가 223 g/㎡ 24h 낮은 5㎜ type 알루미늄 다겹 보온 스크린의 직조사 마트B[600D]가 우수한 것으로 나타났다. 따라서 에너지 절감형 알루미늄 다겹 보온 스크린은 인장강도, 인열강도, 보온율 및 투습도에서 다른 샘플보다 우위를 보인 5㎜ type 알루미늄 다겹 보온 스크린의 직조사 마트B[600D]가 적정할 것으로 판단된다.
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정성원(Sung Won Chung),김동건(Dong Keon Kim),이석건(Suk Gun Lee),남상헌(Sang Heon Nam),이용범(Yong Beom Lee) (사)한국생물환경조절학회 2009 생물환경조절학회지 Vol.18 No.4
본 연구는 수출과채류 시설원예 재배농가의 에너지 절감을 위한 보온자재의 개발을 목표로 수행되었으며 본 보에서는 시설 온실에 사용되어지는 단일 보온자재와 조합형 다겹보온자재에 대해 보온 특성을 조사하기 위하여 실험과 수치해석을 수행하였다. 실험해석의 경우, 실험모듈을 통해 내부 열원의 보온 효과를 조사하기 위해 내 외부의 온도는 K형 열전대와 데이터 획득장치로 측정하였고, 측정된 온도를 통해 보온자재의 보온특성을 구명하였다. 수치해석은 상용코드인 CFX-11을 이용하였고 다겹보온자재의 내부 공기층은 고려하지 않고 해석하였으며 해석에서 필요한 다겹보온자재의 물성치인 열전도도는 과도 열선법에 의해 측정되는 QTM-500을 사용하였다. 실험 결과, 조합형 보온자재가 단겹 보온자재에 비해 약 45~55%까지 보온율이 높았고, 조합조건에 따라 보온 효과가 달라지기 때문에 보온성이 우수한 조합 조건을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 수치해석 결과와 실험 결과와의 보온율을 비교해 보면 수치해석의 결과가 실험 결과의 보온율에 비해 다소 저하하는 경향을 나타내었는데 이는 다겹보온자재 내부의 공기층을 무시하여 나타난 오차로서 향후 보온자재 내부의 공기층을 고려할 경우 보다 정확한 수치해석 결과를 얻을 수 있을 것이다. Experiments and computations were conducted to investigate the heat insulation characteristics of multi layer materials for cultivation greenhouse. In case of the experiments, measurements of temperature were carried out with a K-type thermocouples and data logger to research the heat transfer in the experimental module generated by the heat source. A thermal conductivity meter, QTM-500 based on modified transient hot wire method was used to measure the thermal conductivity of multi layer materials. The numerical analyses were performed by commercial code CFX-11 according to the variation of multi layer materials without air layer. The experimental results showed that the heat insulation of multi layer materials was higher than single layer materials by 50~90%. It was found that the effect of heat insulation was raised by the combination of multi layer materials.
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김현아 ( Hyun Ah Kim ),허경 ( Kyoung Heo ),김승진 ( Seung Jin Kim ) 한국의류산업학회 2015 한국의류산업학회지 Vol.17 No.2
This paper investigated wear comfort property of heat storage knitted fabrics for high emotional garment. For this purpose, ZrC imbedded PET knitted fabric was prepared and various physical properties such as thermal, wicking and drying characteristics were measured. In addition, far-infrared emission characteristics of ZrC imbedded PET was analysed and tactile hand property and dye affinity of ZrC imbedded knitted fabric were also studied in comparison with regular and other commercial heat storage PET knitted fabrics. It was observed that Zr imbedded amount in the yarn was 19.29% by ingredient analysis and far-infrared emission energy was 3.65×102 W/m2, emissivity was 0.906 at the range of wavelength 6~20 μm. It was found that maximum heat flow (Qmax) of ZrC imbedded PET knitted fabric was lower than that of regular PET one and warmth keepability rate was higher than that of regular PET one, which means ZrC imbedded PET have heat storage property. Drying property of ZrC imbedded knitted fabric was better than that of regular PET one due to heat by far-infrared emitted from ZrC in the core of filament. It revealed that wicking property of the ZrC imbedded fabric was not influenced by far-infrared emission, but affected by fibre physical properties. Tactile hand property of ZrC imbedded knitted fabric was not influenced by imbedding ZrC in the filament but affected preferably by structure of knitted fabric. Dye affinity of ZrC imbedded PET knitted fabric was less influenced by dyeing temperature and time than regular PET knitted one.
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