스마트팜용 농업용난방기의 난방능력 측정시스템 개발 = Development of Heating Capacity Measurement System On Agricultural Heating Equipment For Smart Farm

국문 초록 (Abstract)

최근 농업의 4차산업혁명으로 ICT융복합 기술이 스마트팜, 농업용드론, 로봇 등 다양한 분야에서 활발히 적용되고 있다. 특히, 스마트팜 분야는 많은 연구와 기술 보급 정책으로 그 중요성이 강조되고 있다. 이 중난방기는 시설원예 작물 재배에 지대한 영향을 끼치는 요소로 적절한 난방능력의 난방기 선정이 중요하다. 이에따라, 본 연구는 스마트팜 용 농업용난방기 중 온풍식 난방기의 기존 난방능력을 측정 시스템을 개선하고 자동화 하여 정밀도를 높이고 측정 시간을 줄이는 것을 목적으로 한다.
온풍식 난방의 난방능력을 측정하기 위해서 KS B 6311(송풍기의 시험 및 검사방법)설치형식 B형에 따라 수동으로 피토튜브를 활용하여 풍량을 측정하고 동시에 T타입 열전대 온풍온도를 측정하여 난방능력을 측정하였다. 하지만 이러한 방법으로는 풍량 측정 시 유동의 불균일한 특성을 가지고 있고, T타입 열전대의 오차로 인해 난방능력을 산출하기 위한 정확한 풍량 및 난방능력을 측정은 어렵다는 한계를 가지고 있고 난방능력 측정에 많은 노력과 시간이 소요되었다.
이를 개선하기 위하여 ANSI/ASHRAE 51-1999의 멀티노즐 방식의 풍량 측정시스템을 구축하는 중이고 구축된 풍량측정 시스템에 온풍온도를 측정 할 수 있는 4-Wire RTD온도센서를 설치할 계획이다. 개선된 난방능력 측정 시스템은 풍량측정 정확도를 기존 Pitot-tube ±2~5%에서 Nozzle방식 ±0.2~1% 수준, 온풍온도는 기존 ±1.0 ℃ 대비 ±(0.3 + 0.005*t)°C 수준으로 으로 향상 시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 개선된 온풍난방능력 시스템을 활용하여 검정을 수행함으로써 농업용난방기를 생산하는 농산체에 양질의 난방능력 측정결과를 제공함으로써 농업용난방기 기술향상에 기여 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 난방기의 정확한 난방능력 정보를 제공하여 향후 스마트팜에 적용되는 난방기의 최적 선정에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.