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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정모 신기열
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 영남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수18
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최근 온실을 이용하는 농가의 비중이 커지면서 국내외 온실의 농가수익에 관련된 연구가 활발히 이루어지고 있다. 여러 온실 모델의 열환경 분석을 통해, 다양한 온실 모델이 실제로 적용되고 있으며, 자동화 시스템을 통해 생산성 증대를 도모하기도 한다 (1-9). 국내의 경우에도 농가의 수익성 향상을 위해서 스마트팜(Smart Farm)을 통해 재배작물의 생산성 증대를 위한 복합환경제어기술의 필요성뿐만 아니라, 스마트팜 관리에 있어 에너지, 농작업 관리 등 스마트팜의 운영과 연계된 종합 서비스 플랫폼에 대한 연구개발에 대한 필요성도 대두되고 있다(8,9).
온실농가에서는 겨울철의 저온으로 인한 냉해 등의 피해를 대비해 시설 난방과 여름철의 고온으로 인한 생육정지와 위한 냉방이 필요하지만 생육조건에 맞춰 열환경을 제어하는 데에는 막대한 에너지 비용이 들기 때문에 농가 수익을 해치는 요인으로 작용하고 있어 다양한 시설에너지 절감 대책이 필요로 한다. 최근 에너지 비용을 줄이기 위해서 태양열 및 지중열을 이용한 신재생 에너지원을 이용하여 이러한 문제점을 타개하고 있다 (10-13). 하지만, 신재생 에너지원들의 단점은 출력의 변동성 문제로 적절한 시기에 에너지를 공급해주지 못하는 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 문제는 필요한 에너지를 적시적기에 공급해주지 못한다는 점뿐만 아니라 작물의 생육저해로도 이어질 수 있다.
이에 따라, 최근에는 온실의 에너지 소모 감소를 위해 여러 형태의 온실 모델이 개발되며, 생태조화형 온실에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다 (14-15). 본 연구에서도 여러 에너지원을 통해 열환경 제어를 하기 앞서, 날씨 데이터를 분석하고, 3중 외피 온실 모델을 설계하여, 자연환기를 통해 온실 내, 열환경을 모의해보았다. 먼저 재배하려는 작물의 생육특성과 지역의 기후 특성을 분석하고, 1중 및 3중 외피 온실의 특성을 비교 분석하여 3중 외피 온실의 특성을 확인하였다. TRNSYS을 이용하여, 밀폐상태의 실내온도 및 내부습도, 측창 개폐제어를 통해 자연환기에 의한 실내온도 및 내부습도 변화 및 냉방부하를 확인하였다. 이를 통해, 열환경 제어를 통해 필요한 에너지량의 감소뿐만 아니라, 자연환기를 통한 생태조화형 온실의 운영방안을 제시하고자 한다.
온실농가에서는 겨울철의 저온으로 인한 냉해 등의 피해를 대비해 시설 난방과 여름철의 고온으로 인한 생육정지와 위한 냉방이 필요하지만 생육조건에 맞춰 열환경을 제어하는 데에는 막대한 에너지 비용이 들기 때문에 농가 수익을 해치는 요인으로 작용하고 있어 다양한 시설에너지 절감 대책이 필요로 한다. 최근 에너지 비용을 줄이기 위해서 태양열 및 지중열을 이용한 신재생 에너지원을 이용하여 이러한 문제점을 타개하고 있다 (10-13). 하지만, 신재생 에너지원들의 단점은 출력의 변동성 문제로 적절한 시기에 에너지를 공급해주지 못하는 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 문제는 필요한 에너지를 적시적기에 공급해주지 못한다는 점뿐만 아니라 작물의 생육저해로도 이어질 수 있다.
이에 따라, 최근에는 온실의 에너지 소모 감소를 위해 여러 형태의 온실 모델이 개발되며, 생태조화형 온실에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다 (14-15). 본 연구에서도 여러 에너지원을 통해 열환경 제어를 하기 앞서, 날씨 데이터를 분석하고, 3중 외피 온실 모델을 설계하여, 자연환기를 통해 온실 내, 열환경을 모의해보았다. 먼저 재배하려는 작물의 생육특성과 지역의 기후 특성을 분석하고, 1중 및 3중 외피 온실의 특성을 비교 분석하여 3중 외피 온실의 특성을 확인하였다. TRNSYS을 이용하여, 밀폐상태의 실내온도 및 내부습도, 측창 개폐제어를 통해 자연환기에 의한 실내온도 및 내부습도 변화 및 냉방부하를 확인하였다. 이를 통해, 열환경 제어를 통해 필요한 에너지량의 감소뿐만 아니라, 자연환기를 통한 생태조화형 온실의 운영방안을 제시하고자 한다.
목차
제 1장 서 론 11.1 연구 배경 및 필요성 11.2 연구 목표 및 범위 3제 2장 작물의 생육 정보 및 날씨 데이터 52.1 딸기의 생육정보 52.2 외기온도 및 습도 72.3 방위각 및 경사각에 따른 일사량 142.4 모의 온실모델을 통한 열환경 상태 해석 21제 3장 3중 외피 온실 모델링 253.1 Sketch-up을 이용한 3중 외피온실 모델링 253.2 TRNSYS의 열전달 모델 293.3 밀폐조건의 온실 내부 열환경 해석 343.4 1중 외피온실과 3중 외피온실의 열환경 상태 비교 40제 4장 자연환기를 이용한 온실의 열환경 해석 444.1 TRNFLOW의 창문개폐 모델 444.2 창문개폐율에 따른 내부 열환경 해석 46제 5장 결론 55기호 설명 57참고 문헌 59영문 요약 63
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