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전산유체역학을 통한 간척지 내 벤로형 온실의 자연환기량 분석
Analysis of Natural Ventilation Rates of Venlo-type Greenhouse Built on Reclaimed Lands using CFD 원문보기

한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, v.57 no.6, 2015년, pp.21 - 33  

이상연 (Department of Rural Systems Engineering, Research Institute for Agriculture and Life Science, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University) ,  이인복 (Department of Rural Systems Engineering, Research Institute for Agriculture and Life Science, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University) ,  권경석 (Department of Rural Systems Engineering, Research Institute for Agriculture and Life Science, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University) ,  하태환 (Department of Rural Systems Engineering, Research Institute for Agriculture and Life Science, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University) ,  여욱현 (Department of Rural Systems Engineering, Research Institute for Agriculture and Life Science, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University) ,  박세준 (Department of Rural Systems Engineering, Research Institute for Agriculture and Life Science, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University) ,  김락우 (Department of Ru) ,  조예슬 ,  이승노

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the Korean government announced a new development plan for a large-scale greenhouse complex in reclaimed lands. Wind environments of reclaimed land are entirely different from those of inland. Many standard books for ventilation design didn't include qualitative standard for natural ventil...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 자연환기량을 평가하기 위한 기준 풍속을 선정하기 위해 간척지 주변에 위치한 기상대의 풍속자료를 이용하여 풍빈도 분석을 수행하였다. 각 기상대의 풍빈도 분석 결과를 통하여 최빈풍 구간과 빈도를 Table 2에 제시하였다.
  • 본 연구의 목적은 간척지 내 온실의 설계 기준을 제시하기 위한 기초 연구로써 다양한 환경조건 (풍속, 풍향, 환기구조, 연동 수)에서 벤로형 온실의 환기량 분석 및 평가하고 자연환기량 산정 도표를 작성하여 제시하는 데 있다. 이를 위하여 온실의 CFD 시뮬레이션 모델을 설계하였으며, 간척지의 풍환경을 설계하여 CFD 시뮬레이션에 적용하였다.

가설 설정

  • 추적가스 농도 감쇠법을 통한 환기량은 초기 내부 추적가스 농도와 환기가 완료된 시점의 내부 추적가스 농도의 비율과 환기 완료까지 소요된 시간을 이용하여 구한다. 본 연구에서는 초기 온실 내부의 추적가스 농도를 2000ppm으로 가정하였으며 환기 완료 시점은 초기 농도 대비 내부 추적가스 농도가 1%에 도달한 시점으로 가정하였다 (Hong et al., 2008; Ha, 2015). 이를 통하여 온실 전체 체적에 대한 환기량 뿐만 아니라 온실 내부 구역별 환기량을 산정하였고 온실 내부의 환기 정체 구역을 분석하는 데 활용하였다.
  • 필요환기량 산정 시 작물이 없다고 가정하였으며, 산정시 필요 인자들은 농어촌진흥공사의 ‘원예시설의 환경 설계 기준 작성연구 (1997)’에 따라 용적비열 (Cv)은 0.3 kcal·m3°C, 수열 면적보정율 (α)은 1.2, 일사투과율 (τ)은 0.7, 피복면의 열관류율 (k)은 0.08 kcal·m2·℃의 값을 이용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 온실 면적이 꾸준히 증가한 이유는? 우리나라의 온실 면적은 고품질의 농산물 생산, 수확 시기의 조절, 고소득 창출 등의 장점으로 1970년대부터 꾸준히 증가하여 2013년에는 약 53,732 ha까지 증가하였다 (MIFAFF, 2014). 단동형 온실은 우리나라의 온실 중 약 73 %로 대부분을 차지하지만, 농산물 수요의 증가와 농업인구의 감소에 따라 시설의 자동화와 대형화가 추진되고 있다.
온실의 자동화와 대형화가 추진되기 어려운 이유는? 단동형 온실은 우리나라의 온실 중 약 73 %로 대부분을 차지하지만, 농산물 수요의 증가와 농업인구의 감소에 따라 시설의 자동화와 대형화가 추진되고 있다. 하지만 우리나라 국토의 70 %는 산지로 구성되어 있으며 지속적인 산업화와 도시화로 농경지가 감소하고 있어 대형 시설을 조성하기에 공간적 제약이 존재한다 (MIFAFF, 2014). 간척지는 새롭게 생겨나는 토지로써 주변 지형에 구애받지 않고 넓은 면적의 토지를 계획적으로 이용할 수 있다는 장점이 있다.
단동형 온실이 차지하는 비율은? 우리나라의 온실 면적은 고품질의 농산물 생산, 수확 시기의 조절, 고소득 창출 등의 장점으로 1970년대부터 꾸준히 증가하여 2013년에는 약 53,732 ha까지 증가하였다 (MIFAFF, 2014). 단동형 온실은 우리나라의 온실 중 약 73 %로 대부분을 차지하지만, 농산물 수요의 증가와 농업인구의 감소에 따라 시설의 자동화와 대형화가 추진되고 있다. 하지만 우리나라 국토의 70 %는 산지로 구성되어 있으며 지속적인 산업화와 도시화로 농경지가 감소하고 있어 대형 시설을 조성하기에 공간적 제약이 존재한다 (MIFAFF, 2014).
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