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문제 정의
- 고상식 돈사 환기시스템으로 천장 입기에서 공기유속과, 암모니아 분포를 예측하기 위하여 전산유체역학(CFD)을 이용 연구하였다 (Sun 등 2002). 따라서 본 연구 목표는 육성비육돈용 무창돈사로써 국내 여건에 적합한 돈사시설과 분뇨처리가 일체형으로 조합된 고상식 돈사를 개발하는데 있어 1 차적으로 적합한 환기시스템 선발을 하고 자수행하였다.
- 본 연구 국내 여건에 적합한 돈 사시 설과 분뇨처리가 일체형으로 조합된 고상식 돈사를 개발하는데 있어 1차적으로 적합한 환기시스템 선발을 하고자 수행하였다. 고상식 돈사는 가로 29m, 세로 9m, 높이 7.
제안 방법
- 각 처리별 환기시스템은 1층으로부터 2층 중천장까지 처리별로 칸막이를 고상식 돈사 내에 설치하였다. 각 처리별 환기 방식은 덕트입기 — 측벽배기(처리 VI), 처마 입기 (측벽천장)—측벽배기 (처리 V2), 천장 입기 t측벽배기 (처리 V3) 3개 환기방식을 조사하였다. 공기흐름도와 공기유속을 조사하였다.
- 설치하였다. 각 처리별로 분뇨처리상인 1층과 돼지가 사육되는 2층을 동일하게 칸막이로 분리하고 환기시스템을 설치하였다(Fig. 2). 단, 처리1 과 처리3은 지붕과 천장사이 공간으로 공기가 유입이 되도록 하였기에 지붕과 천장 사이를 각각 칸막이로 분리하지 못했다.
- 고상식 돈사 2증 돼지사육 공간내에서 중간 환기량을 유지 돈방 바닥으로부터 2.2m, 1.6m 지점 그리고 육성비육돈 체고 높이 정도 부위인 하부 80 cm 지점에서 조사하였다. 80cm 지점에서 처리별로 공기유속 측정 비교한 결과 Table 5에서 보는 것과 같다.
- 고상식 돈사 2증 돼지사육 공간내에서 최대 환기량을 유지 돈방 바닥으로부터 2.2m, 1.6m 지점 그리고 육성비육돈 체고 높이 정도 부위인 하부 80 cm 지점에서 조사하였다. 80 cm 지점에서 처리별로 공기유속 측정 비교한 결과 Table 6에서 보는 것과 같다.
- 고상식 돈사 2층 돼지사육 공간내에서 최소 환기량을 유지 돈방 바닥으로부터 2.2 m, 1.6m 지점 그리고 육성비육돈 체고 높이 정도 부위인 하부 80cm 지점에서 조사하였다. 80 cm 지점에서 처리별로 공기유속 측정 비교한 결과 Table 4와 같다.
- 고상식 돈사내 공기흐름도는 최대 환기량으로 설정한 후 연기발생기를 이용 조사하였다. 공기유속 측정지점은 Fig.
- 고상식 돈사에 적합한 환기시스템을 선정하기 위하여 처리 1 : 덕트입기 i 측벽배기, 처리 2: 처마입기 (측벽천장)-, 측벽배기, 처리3: 천정입기7측벽배기, 3개방식을 설치하였다. 각 처리별로 분뇨처리상인 1층과 돼지가 사육되는 2층을 동일하게 칸막이로 분리하고 환기시스템을 설치하였다(Fig.
- 고상식 돈사에 적합한 환기시스템을 위하여 국내 축사표준설계도(돈사)중 육성 비육돈 사에 대해 추천한 단열재두께, 구조계산, 설계하중 등이 어떻게 제시하고 있는지 설계도면을 검토하였다. 이 검토된 내용과 일반적인 돈사규격을 종합적으로 고려하여 고상식 돈사를 수원 소재 국립축산과학원(구 축산기술연구소)에 신축하였다.
- 공기 유속 측정지점의 높이는 돈방 바닥으로부터 220cm, 160cm, 80cm로 기준하였다. 공기 유속을 측정하기 위하여 환기량을 MWPS(1988) 에서 비육돈의 경우 추운날씨에는 lOcfm/두당, 따뜻한 날씨 에는 35 cfin, 더운날씨에는 120 cfm을 근거로 최소환기, 중간환기, 최대환기로 기준하여 조사 하였다. 공기유속 측정은 측정지점 높이별, 환기량별 9지점씩 3 반복 조사 하였다.
- 공기 유속을 측정하기 위하여 환기량을 MWPS(1988) 에서 비육돈의 경우 추운날씨에는 lOcfm/두당, 따뜻한 날씨 에는 35 cfin, 더운날씨에는 120 cfm을 근거로 최소환기, 중간환기, 최대환기로 기준하여 조사 하였다. 공기유속 측정은 측정지점 높이별, 환기량별 9지점씩 3 반복 조사 하였다. 공기흐름도 조사를 위해 사용한 계측기는 연기발생기로 F2010 PLUS (SAFEX, 미국)를 사용했고, 공기유속 조사에 사용한 휴대용 풍속계로 8360M-GB(TSI, 미국)를 사용했다.
- 하였다. 공기유입 방식은 가로 60 cm, 세로 67 cm, 높이 15 cm의 사각형상자 형태를 천장, 중앙기준 각 열에 3개씩 2열로 총 6개를 설치하여 유입시켰다. 공기유입량은 덕트입기, 처마입기와 달리 사각형 상자에 부착된 배플이 1층에 설치된 환기팬의 배기량에 따라 유입 되도록 하였다.
- 하였다. 공기유입 방식은 두께가 1 cm이며 가로 430 cm, 세로 30 cm의 직사각형 판넬을 중천장 양쪽 측 끝부분에 각 2개씩 총 2열로 설치하였다. 덕트입기의 강제송풍과 달리 직사각형의 판넬을 수동으로 개방할 수 있도록 상하로 판넬 높낮이를 조절할 수 있도록라쳇윈치를 이용 최대 60。까지 개폐할 수 있도록 하였다.
- 유입 되도록 하였다. 공기유입 방식은 지름이 30 cm 검은색 PVC 덕트 주름관을 4열로 설치하였고, PVC 주름관 덕트 입구에 강제 송풍을 할 수 있도록 피트팬을 장착하였다. 공기 송풍량은 수동조절기인 피트 팬에 연결된 콘트롤러로 조절하였다.
- 공기유입 방식은 가로 60 cm, 세로 67 cm, 높이 15 cm의 사각형상자 형태를 천장, 중앙기준 각 열에 3개씩 2열로 총 6개를 설치하여 유입시켰다. 공기유입량은 덕트입기, 처마입기와 달리 사각형 상자에 부착된 배플이 1층에 설치된 환기팬의 배기량에 따라 유입 되도록 하였다. 돈방내 공기의 유입과 배출은 Fig.
- 공기유속 측정은 측정지점 높이별, 환기량별 9지점씩 3 반복 조사 하였다. 공기흐름도 조사를 위해 사용한 계측기는 연기발생기로 F2010 PLUS (SAFEX, 미국)를 사용했고, 공기유속 조사에 사용한 휴대용 풍속계로 8360M-GB(TSI, 미국)를 사용했다.
- 각 처리별 환기 방식은 덕트입기 — 측벽배기(처리 VI), 처마 입기 (측벽천장)—측벽배기 (처리 V2), 천장 입기 t측벽배기 (처리 V3) 3개 환기방식을 조사하였다. 공기흐름도와 공기유속을 조사하였다. 공기유속 조사시 환기량은 최소, 중간, 최대로 설정하였다.
- 처리1의 공기 유입은 PVC 주름관 덕트를 통하여 들어온 공기가 돼지가 생활하는 2층돈방에 유입 되도록 하였다. 공기유입 방식은 지름이 30 cm 검은색 PVC 덕트 주름관을 4열로 설치하였고, PVC 주름관 덕트 입구에 강제 송풍을 할 수 있도록 피트팬을 장착하였다.
- 처리2는 공기가 고상식 돈사 측벽 루버 창을 통하여 유입, 지붕과 중천장 사이에 있는 공기를 돼지가 생활하는 2층 돈방에 유입 되도록 하였다. 공기유입 방식은 두께가 1 cm이며 가로 430 cm, 세로 30 cm의 직사각형 판넬을 중천장 양쪽 측 끝부분에 각 2개씩 총 2열로 설치하였다.
대상 데이터
- 1과 같다. 고상식 돈사의 구조는 지상2층/철근콘크리트 및 철골조 H빔으로 건축 하였다. 지붕 및 측벽 마감재는 샌드위치 판넬을 사용하였다.
- 4m로 하였다. 돼지가 생활하는 돈방 바닥은 전면 콘슬랏트 바닥재를 사용하였다.
- 고상식 돈사의 구조는 지상2층/철근콘크리트 및 철골조 H빔으로 건축 하였다. 지붕 및 측벽 마감재는 샌드위치 판넬을 사용하였다. 고상식 돈사 1층 높이는 바닥으로부터 2층 콘슬랏트 밑 부분 기준 하여 3.
이론/모형
- 3%, 액비화 17%, 해양배출, 정화방류 등 다양한 방식을 적용하고 있다고 조사 보고하였다 ((사)대한양돈협회). 고상식 돈사 환기시스템으로 천장 입기에서 공기유속과, 암모니아 분포를 예측하기 위하여 전산유체역학(CFD)을 이용 연구하였다 (Sun 등 2002). 따라서 본 연구 목표는 육성비육돈용 무창돈사로써 국내 여건에 적합한 돈사시설과 분뇨처리가 일체형으로 조합된 고상식 돈사를 개발하는데 있어 1 차적으로 적합한 환기시스템 선발을 하고 자수행하였다.
- 각 처리 별로 한쪽 측벽에 2대씩 양쪽 측벽에 총 4대를 설치하였다. 환기량의 기준은 MWPS(1988)에서 제시한 고온기에 비육돈 두당 120cfm 기준을 근거로 Table 3에 제시한 것처럼 최대환기 용량이 6, 900 cfin인 환기 팬을 설치하였다. 환기팬의 사양은 Table 3과 같다.
성능/효과
- 22 m/s 공기유속으로 비슷한 결과로 조사되었다. 돈사내 유해가스 배출 공기 유속은 3개 처리 모두 Grub 등(1974)이 제시한 것과 비교한 결과 천장입기에서만 약한 차이가 있으나 가능할 것으로 나타났다. 이상의 결과 최소환기와 최대환기를 종합해보면 비록 고상식 돈사에서 환기방식별로 공기 유속 제시는 없으나 환기 처리별로 비교해보면 고상식 돈사에서 적합한 방식은 덕트 입기 측벽 배기 방식이 적합할 것으로 보이나 돼지 사양과 실증시험이 필요할 것으로 사료된다.
후속연구
- 15n/s)로 느리며 변화폭이 적었다. 이상의 결과 덕트입기를 고상식 돈사에서 적용이 가능할 것으로 사료되나, 돼지 사양과 실증시험으로 좀 더 검증이 필요할 것으로 판단된다.
- 돈사내 유해가스 배출 공기 유속은 3개 처리 모두 Grub 등(1974)이 제시한 것과 비교한 결과 천장입기에서만 약한 차이가 있으나 가능할 것으로 나타났다. 이상의 결과 최소환기와 최대환기를 종합해보면 비록 고상식 돈사에서 환기방식별로 공기 유속 제시는 없으나 환기 처리별로 비교해보면 고상식 돈사에서 적합한 방식은 덕트 입기 측벽 배기 방식이 적합할 것으로 보이나 돼지 사양과 실증시험이 필요할 것으로 사료된다.
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