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- 저자 : 김형권 ( Hyunggweon Kim ) (검색결과 4 건)
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진병옥 ( Byungok Jin ),강금춘 ( Geumchoon Kang ),김형권 ( Hyunggweon Kim ),문종필 ( Jongpil Moon ),이태석 ( Taeseok Lee ),오성식 ( Sungsik Oh ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
우리나라 전체 시설원예 면적은 2015년 기준으로 55,015ha이며, 그중 가온면적은 17,838ha로 전체의 약 32.4%가 가온재배를 하고 있는 실정이다(농림축산식품부. 2015). 가온방법으로는 등유 등 유류를 이용한 난방이 약 83%로 유류 의존도가 매우 높은 실정이며, 시설재배 농가에서는 유가변동에 민감할 수밖에 없다. 이러한 상황에서 앞으로 고유가상황이 계속될 것으로 전망되며, 농가에 경제적 부담을 줄일 수 있는 난방에너지 절감대책이 시급한 실정이다(이시영 외5인 2003). 난방에너지를 절감하기 위해서는 다양한 방법이 있지만, 그중 대표적으로 사용되는 방법이 보온커튼을 사용하여 온실내부에서 외부로 손실되는 열을 차단하는 것이다. 보온커튼은 많은 농가에서 사용하고 있지만, 다양한 제조사들과 단열재간의 조합에 따른 다양한 종류가 있어 농가에 필요한 최적의 보온커튼을 결정하는데 어려움이 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시중에 판매되고 있는 대표적인 보온커튼의 열관류 특성을 알아보기 위하여 Hot box를 제작하여 실험을 실시하였다. 실험은 실내온도 22.5±0.5℃, 상대 습도 75±5% 조건에서 실시하였으며, Hot box는 1,000mm×1,000mm×900mm(W×D×H)로 제작하고 외부로 빠져나가는 열을 최소화하기 위하여 측면과 바닥면을 두께 50mm의 압축발포폴리스티렌을 사용하여 보완하였다. 내부에는 전열히터(600w)와 대류팬을 설치한 뒤 보온커튼을 통해 빠져나가는 열관류계수를 측정하여 열관류 특성을 비교 분석 하였다. 실험재료는 시중에 시판되고 있는 5개 제조사(P사, N사, U사, S사, T사)의 보온커튼을 사용하였으며, 실험에 사용된 센서는 독일 AHLBORN사의 온습도 및 열관류 센서를 사용하였다. 실험 결과 Hot box 내부온도가 최고 온도 60℃ 일 때 각 보온커튼의 열관류 계수는 T사(73.1 W/㎡K) > S사(119.5 W/㎡K) > U사(155 W/㎡K) > N사(163.1 W/㎡K) > P사(177.7 W/㎡K) 순으로 나타났다. 또한 Hot box 내부와 실험실 내부온도차가 10~37℃ 일 때 평균 열관류 계수는 T사(28.3 W/㎡K) > S사(51 W/㎡K) > U사(64.4 W/㎡K) > N사(74.2 W/㎡K) > P사(75.8 W/㎡K)로 T사의 보온커튼이 가장 우수한 단열효과를 나타냈다. 하지만 T사의 경우 다른 보온커튼에 비해 3~4배의 두께로 취급에 어려움이 있을 것으로 판단되며, 두께 대비 가장 높은 난방효과를 나타낸 제품은 U사의 제품으로 분석되었다.
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강금춘 ( Geumchoon Kang ),진병옥 ( Byungok Jin ),김형권 ( Hyunggweon Kim ),문종필 ( Jongpil Moon ),이태석 ( Taeseok Lee ),오성식 ( Sungsik Oh ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
우리나라 전체의 시설원예 면적은 2015년 현재 55,015 ha로서 이중 비닐하우스가 54,404 ha로 전체의 98.9%, 유리온실이 403 ha로 0.7%를 차지하고 있다. 겨울철 원예시설에서 작물을 재배하기 위한 가장 우선적이며 적극적으로 고려해야할 분야가 내부의 온도를 효율적으로 보존할 수 있게 해주는 보온성 향상기술이다. 연동형 온실에서 사용하고 있는 보온재로는 다겹보온재가 38.8%, 부직포가 37.7%, 알루미늄 스크린 6.6%를 차지하고 있으며, 단동형 온실에서도 다겹보온재를 전체의 14.0%에서 사용하고 있다. 최근 시설원예에서 보온용 커튼으로 사용이 증가하고 있는 다겹 보온재는 부직포, 화학솜 등을 여러 겹으로 조합하여 제작하는데 부피와 중량이 커서 취급이 불편하고 개폐를 위한 동력이 많이 소비되는 등 단점을 지니고 있다. 또한 시설내부에 커튼 형태로 설치된 보온재는 상하부 온도차에 의한 결로 발생 및 물방울 낙하로 작물에 피해를 야기할 뿐만 아니라 보온재 내부로의 수분 유입으로 단열성능 저하가 우려되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 원예시설에서 점차 사용이 증가하고 있는 다겹보온재의 단점을 보완하고 보온효율을 향상 시키고자 고효율 단열소재인 Aerogel을 첨가하여 제작된 Meltblown 소재의 단열재와 중공사 부직포의 조합방법에 따른 열관류 특성을 비교 분석하였다. 열관류 특성 분석을 위한 시험용 챔버는 1,000㎜×1,000㎜×900㎜(W×D×H) 크기의 정육면체 형태로 측면 및 바닥면을 각각 열전도율이 0.028W/mK인 50㎜ 두께의 압축발포폴리스티렌을 사용하였고 윗면에는 시험재료를 설치, 고정할 수 있도록 제작하였다. 챔버 내부의 열량 공급은 600W 용량의 전기히터를 이용하였으며, 바닥 하단 중앙부에 설치하고 내부의 공기온도 분포를 균일하도록 하기 위하여 상, 하 방향으로 5V 용량의 소형 송풍팬을 각각 1대씩의 설치하였다. 본 시험에 사용된 보온재는 sample 1(Aerogel meltblown(80 g/㎡)+중공사 부직포(80 g/㎡)), sample 2(중공사 부직포(80 g/㎡)+Aerogel meltblown(80 g/㎡)+중공사 부직포(80 g/㎡)), sample 3(Aerogel meltblown(80 g/㎡)+Aerogel meltblown(80 g/㎡)+중공사 부직포(80 g/㎡))인 조합형 보온자재를 선택하였다. 실험실 내부온도 23.5±0.3℃, 상대습도 70.7±1.6% 조건에서 챔버 내부의 온도가 60.3℃ 일 때 보온재의 표면온도는 sample 1 39.3℃, sample 2 42.3℃, sample 3 36.6℃로 각각 나타나 sample 3가 타 sample 대비 2.7~5.7℃가 낮은 것으로 나타났다. 또한 챔버 내부와 실험실 내부온도차가 10~36℃ 일 때 평균 열관류계수는 sample 1 158.2 W/㎡K, sample 2 162.2 W/㎡K, sample 3 149.8 W/㎡K로 sample 3가 단열성이 가장 우수한 것으로 나타났다.
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