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공기주입 이중피복 플라스틱온실의 공기주입장치 설계를 위한 기초실험
이현우,남효석,심상연,남상운,김영식,Lee, H.W.,Nam, H.S.,Sim, S.Y.,Nam, S.W.,Kim, Y.S. 한국농공학회 2009 한국농공학회논문집 Vol.51 No.5
This study was conducted to provide fundamental data for design of air inflating apparatus of air-inflated double-layer plastic greenhouse. The variation of static pressure in air tube for different fans and filters, filtering performance for various kinds of filters and destruction phase of experimental greenhouse collapsed by excessive static pressure in air space were analyzed. The general type of forward centrifugal fan was recommended for inflating air space in air-inflated double-layer plastic greenhouse. The experimental greenhouse was collapsed down by excessive static pressure just like fallen by heavy snow load acting on it. The static pressure in air tube without filter decreased linearly as the number of outlet openings increased. But the pressure in air tube with filter declined quadratically, the decremental ratio diminished by the increase of outlet openings. The higher filtering efficiency and the greater decrements of static pressure in air tube, the larger capacity fan was required for maintaining proper static pressure in air space. Because the porosities of filter were blocked by dust as time goes by, the static pressure in air tube with filter decreased. The higher filtering efficiency, the less decremental ratio of static pressure in air tube as time passes by. Considering the filtering efficiency, decrement of static pressure and thickness of filter, the 5mm thickness filter of 75% efficiency was recommended for air inflating filter of air-inflated double-layer plastic greenhouse.
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이현우 ( Lee H. W. ),심상연 ( Sim S. Y. ),남효석 ( Nam H. S. ),남상운 ( Nam S. W. ),김영식 ( Kim Y. S. ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-
공기주입 이중피복 방식은 기밀성이 높기 때문에 환기전열량이 적고 관류전열량도 상당히 줄어들어 일중 피복에 비해 난방열량을 약 40% 정도까지 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한 공기층이 단열층의 역할을 하여 내부피복재와 찬 공기의 접촉을 막아주기 때문에 결로도 감소시킬 수 있다. 이외에도 이중피복의 우수한 점으로는 시공비가 비교적 저렴하고, 피복재 교체 이외에는 별다른 관리가 필요 없으며, 적설하중과 풍하중에 대하여 구조적으로 안전성이 높아진다는 점 등이 있다. 따라서 이러한 장점을 가진 공기주입 이중 피복 플라스틱하우스를 우리나라 현실에 적합한 구조형태로 개발하여 보급할 필요가 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 공기주입 이중피복 플라스틱 온실의 단열효과를 구명하기 위하여 이중피복 플라스틱 온실을 제작하여 온실의 형태, 이중피복층 두께 등에 따른 온실 내부의 온도변화를 분석하였다. 온실은 단동과 3연동 온실을 제작하여 실험온실로 사용하였다. 피복방법은 공기주입방식과 관행이중피복 방식으로 구분하였고, 지붕형태는 복숭아 형태와 아치형태로 구분하였다. 공기층 두께에 따른 단열효과를 분석하기 위하여 피복재를 설치할 때 피복재를 지붕 골조재 위에 위치시킨 후 고정시키기 전에 처마부위에서의 여유길이를 0, 5, 10, 15cm로 달리하여 고정시켜 공기층의 두께를 다르게 하였다. 이중피복층내로 공기를 주입하는 송풍기는 낮은 압력으로 많은 공기량을 공급할 수 있는 소형 전향 원심송풍기를 사용하였으며 풍량은 1.0, 2.7, 8.0㎥/min 등으로 다르게 하였다. 온실내의 온습도 및 광합성유효광량자속의 변화를 계측하기 위하여 온습도센서, LI190SB 광량자센서(400~700nm) 및 CR10X micro-logger를 사용하였다. 정압수두를 측정하기 위하여 DWYER사의 경사형마노메타(측정범위 0-80mm)와 휴대용 디지탈마노메타(측정범위 0-100mm)를 사용하였다. 관행의 이중피복온실보다 공기주입 이중피복온실이 보온효과가 약간 더 우수하였으며, 특히 아치형 공기 주입 온실인 경우에 보온효과가 상당히 우수한 것으로 나타났다. 공기층의 두께 즉 이중피복의 간격에 따른 보온효과는 두께에 따른 큰 상관성이 없는 것으로 나타났다. 따라서 이중피복의 간격은 피복재의 시공성을 고려하여 적절한 두께를 결정할 필요가 있을 것으로 판단된다. 단동 온실의 경우 복숭아형태의 지붕에 비해 지붕의 경사각도가 더 큰 아치형태가 광투과율이 더 높은 것으로 나타났다. 3연동에서 공기주입 이중온실과 관행 이중온실의 광투과율에 많은 차이가 있었다. 이에 대한 원인은 정확히 규명되지 않았으나 공기주입 이중피복온실의 광투과율 저하에 따른 문제점 측면에서는 긍정적인 효과로 판단된다.
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