공동주택 단위세대의 스마트팜 활성화를 위한 3차원적 결합방안에 관한 연구

김준성; 김용성; 이남규

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김준성 (국민대학교) 김용성 (국민대학교) 이남규 (국민대학교)

저널정보: 한국공간디자인학회 한국공간디자인학회 논문집 한국공간디자인학회 논문집 제16권 제8호

발행연도: 2021.12

수록면: 49 - 60 (12page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

공동주택 스마트 팜의 활성화를 위한 3차원적 적용 특성에 관한 연구 : 수경재배식 스마트 팜을 중심으로

김준성 건축디자인 2022.01 학위논문

2021

공동주택 단위세대의 스마트팜 활성화를 위한 3차원적 결합방안에 관한 연구

김준성 , 김용성 , 이남규 한국공간디자인학회 논문집 2021.12 학술저널

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(연구배경 및 목적) 우리가 살고 있는 지구는 지구온난화로 인해 21세기 말 연평균 기온이 최대 5℃ 상승할 것으로 예측되며 이에 이상기온으로 인한 자연재해의 증가와 생태계의 변화가 생길 것으로 예측된다. 이러한 지구온난화로 인해 연평균 기온이 5℃ 상승함에 따라 벼 수확량의 25% 감소 여름 감자 수확량 30% 이상 감소, 가을 감자 수확량 10% 이상 감소하며 배와 같은 다양한 과수의 주 재배지가 변경되는 등 농작물의 생산성 감소가 예측되어 우리의 식량안보는 지속적으로 위협을 받게될 것이다. 이에 대한 대안으로 스마트팜이 주목받고 있지만 모든 환경을 제어하는 스마트팜은 작물을 재배하는 과정에서 많은 에너지를 소비하고 있어 기존 연구에서는 단위세대에서 남향에 스마트팜을 배치하는 연구가 진행되었지만 이는 사람이 거주하는 공간인 주거공간의 특성을 고려하지 못한 단순한 2차원적 결합 방법으로 주거공간의 특성과 스마트팜의 형태적 특성을 고려한 단위세대의 3차원적 결합 방법에 대해 연구를 진행하고자한다. (연구방법) 가정에서 에너지를 적게 소비하며 소비자의 부담을 줄이며 스마트팜을 활용할 수 있는 방법을 제안하며 이 제안에서의 스마트팜 구동 방식을 토대로 현재 일반 시장에서 가장 많이 보급되고 있는 한국토지주택공사의 국민임대주택 평면 유형에 스마트팜 적용이 가능한 단위세대의 2차원적 공간을 분석한 후 3차원적 결합 방안에 대해 제안하며 스마트팜이 단위세대에 적용되었을 경우 스마트팜의 하루 평균 생산량(g) 및 일 평균 공급 인 수(명)을 계산하여 단위세대에 스마트팜이 결합 되었을 경우 실제 식량 생산량을 검증하고자 한다. (결과) 이에 본 연구에서는 에너지 소비를 최대한 절약하며 일반 단위세대에서 스마트팜을 사용하는 방법에 대해 가정용 type A, 가정용 type B 두 가지 방법으로 제안하였으며 가정용 type A, 가정용 type B 방식에서의 스마트팜 구동 방법의 특성을 토대로 한국토지주택공사의 국민 임대주택 평면 유형 36m2, 46m2, 59m2을 기준으로 스마트팜을 실 적용을 진행했으며 각 유형별로 스마트팜이 적용되었을 경우 스마트팜의 생산량 및 식량 공급 가능 인수를 계산하여 일반 단위세대에서의 스마트팜이 안정적으로 식량을 생산할 수 있다는 결과를 도출하였다. (결론) 이는 기존의 단순한 2차원적인 스마트팜의 도입 방법이 아닌 주거공간이라는 단위세대의 특징과 수직적인 형태로 만들어지는 스마트팜의 형태적 특성을 고려한 방법으로 단위세대에서의 스마트팜 적용 방법에 대한 가이드 라인을 제시하였으며 이는 미래의 식량위기, 식량안보에 대응할 수 있는 방법중 하나로 연구적 가치를 지니며 패시브 하우스 건축기법이 함께 연구되어 활용될 경우 추후 활용성에 대한 가치는 더욱 높아질 수 있어 이는 연구가 필요한 분야이다.

(Background and Purpose) Due to global warming, the average annual temperature at the end of the 21st century is expected to rise by 5°C on the earth where we live, and it is predicted that natural disasters and changes in the ecosystem will occur due to abnormal temperature. Due to such global warming, as the average annual temperature rises by 5°C, the rice yield decreased by 25%, the summer potato yield decreased by 30% or more, the autumn potato yield decreased by more than 10%, and the main planting sites for various fruit trees such as pears were changed. A decline is predicted and our food security will continue to be threatened. Smart farms are attracting attention as an alternative to this, but smart farms that control all environments consume a lot of energy in the process of growing crops. These prior studies are a simple two-dimensional combination method that does not consider the characteristics of residential spaces, which are spaces where people live. Therefore, this study intends to conduct a study on the three-dimensional combination method of unit households considering the characteristics of residential space and the morphological characteristics of smart farms. (Method) Based on the smart farm driving method in this proposal, it proposes a three-dimensional combination plan after analyzing the two-dimensional space of the most popular unit household in the general market, and calculates the average daily production (g) and daily supply of smart farms. (Results) Therefore, in this study, two methods of household type A and household type B were proposed to save energy consumption as much as possible and use the smart farm in a unit household. Characteristics of the smart farm operation method in the household type A and household type B methods Based on this, smart farms were actually applied based on the national rental housing flat types 36m2, 46m2, and 59m2 of Korea Land and Housing Corporation. As a result, it was concluded that the smart farm for general unit households can produce food stably. (Conclusions) This is not a simple two-dimensional smart farm introduction method, but a guideline on how to apply it in consideration of the characteristics of unit households such as residential space and the morphological characteristics of a vertical smart farm. This study is valuable as one of the ways to respond to future food crises and food security. If we study and utilize passive house construction technology together, it is an area that needs research as it can further increase its future utility value.

#스마트팜 #단위세대 #탄소배출량 #3차원적 결합 #기후변화 #Smart Farm #Unit household #carbon emissions #three-dimensional combination #Climate change

참고문헌 (19)

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Bea, Kitea / 2021 / A Study on the Smart Farm Application Proposal by Idle Facilities- Focusing on shelf-type hydroponic smart farm -

배기태 / 2020 / 도시 지하 유휴 시설 수직형 농장 적용에 관한 연구 / 한국공간디자인학회 논문집 15(8):49~60

최스란 / 2014 / 실내벽면녹화 공간의 생육환경 변화에 따른 식물 색채변화분석-서울시 신청사 에코프라자 벽면녹화를 기준으로- / 한국공간디자인학회 논문집 9(4):107~115

Kim, Namwook / 2020 / Korean Climate Change Assessment Report 2020

김상옥 / 2017 / IT융복합화한 LED식물공장 사업화를 위한 경제성 분석에 관한 연구 / 조명.전기설비학회논문지 31(6):34~43

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