저수조는 유입/유출량의 시간적인 편차 때문에 필요하다. 저수조 용량 산정하기 위해서 공급(예, 강수) 누적 량과 요구(예, 관수) 누적 량의 차이를 사용한다. (-)와 (+)영역의 상관없이 누적 량 차의 절댓값 최대치가 되었을 때 용량의 산정이 이루어진다. 본 논문에서는, 온실 시설물의 강수와 관수를 이용하여 비선형적인 공급이나 요구량에서도 이를 적용하여 용량을 산정하였고, 비선형적인 변화가 커졌을 시에도 적용 할 수 있음을 증명하였다. 그리고 모니터링에 대한 시간 간격이 작아짐에 따라서, 저수조 용량이 증가되며, 강수량의 경우에는 약 10일을 변곡점으로 증가폭이 감소됨을 보인다.
저수조는 유입/유출량의 시간적인 편차 때문에 필요하다. 저수조 용량 산정하기 위해서 공급(예, 강수) 누적 량과 요구(예, 관수) 누적 량의 차이를 사용한다. (-)와 (+)영역의 상관없이 누적 량 차의 절댓값 최대치가 되었을 때 용량의 산정이 이루어진다. 본 논문에서는, 온실 시설물의 강수와 관수를 이용하여 비선형적인 공급이나 요구량에서도 이를 적용하여 용량을 산정하였고, 비선형적인 변화가 커졌을 시에도 적용 할 수 있음을 증명하였다. 그리고 모니터링에 대한 시간 간격이 작아짐에 따라서, 저수조 용량이 증가되며, 강수량의 경우에는 약 10일을 변곡점으로 증가폭이 감소됨을 보인다.
Due to the temporal variation of inflow/outflow, the water tank is needed. For the calculation of water tank capacity, the absolute difference between cumulative amounts of supply(e.g., rainfall) and demand(e.g.,watering) is used. No matter the (-) and (+) the absolute maximum capacity of the subtra...
Due to the temporal variation of inflow/outflow, the water tank is needed. For the calculation of water tank capacity, the absolute difference between cumulative amounts of supply(e.g., rainfall) and demand(e.g.,watering) is used. No matter the (-) and (+) the absolute maximum capacity of the subtraction is calculated as the capacity. In this paper, using rainfall and watering of greenhouse facilities, it is proved that the non-linear supply or demand can be applied, and it is proved also that the greater non-linear variation case. And as the time interval for monitoring is decreased, the basin or tank volume are increased, with approximately 10 days as the critical monitoring interval for the annual natural rainfall event.
Due to the temporal variation of inflow/outflow, the water tank is needed. For the calculation of water tank capacity, the absolute difference between cumulative amounts of supply(e.g., rainfall) and demand(e.g.,watering) is used. No matter the (-) and (+) the absolute maximum capacity of the subtraction is calculated as the capacity. In this paper, using rainfall and watering of greenhouse facilities, it is proved that the non-linear supply or demand can be applied, and it is proved also that the greater non-linear variation case. And as the time interval for monitoring is decreased, the basin or tank volume are increased, with approximately 10 days as the critical monitoring interval for the annual natural rainfall event.
위와 같이 저수조는 빗물 이용 시설물을 이용하는데 있어서 중요한 요소이고, 먼저 그 크기를 결정하는 용량 산정이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 기존에 사용된 일반적인 저수조 용량 산정에 대해 살펴보고 온실 시설에서 강수와 관수 누적 량의 차를 이용한 용량 산정을 연구하고자 한다.
제안 방법
본 논문에서는 저수조를 효과적으로 계산하기위해서 유입, 유출 누적 량의 차를 그래프로 나타내어 산출하고자 한다. 이를 보이기 위해 빗물을 이용한 온실 시설물을 이용하였다.
본 연구는 온실 빗물 저수조를 효과적으로 산정하기 위해서 강수 누적 량과 관수 누적 량의 차를 이용하였다. 본 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
대상 데이터
2]는 1981∼2010년까지 서울의 평균 월 강수량6)을 사용했으며 채소의 소비지를 서울로 정하였다. 온실 시설 설치 장소는 서울시 근교로 가정하여 서울시 강수량을 취하였다. 여름철의 강수량은 저수조 필요성의 주된 이유이고 강수량이 관수량보다 많아지는 시점이다.
작물에 따른 1회량과 일일 관수 주기의 최소, 평균, 최대를 나타내고 있다. 작물의 선정은 상대적으로 관수량이 작고 본 논문에 적합한 멜론과 셀러리를 사용하였다.
성능/효과
1. 강수나 관수 누적량이 선형적/비선형적으로 변화할 때 누적 량과의 차의 절댓값이 최대치일 때 저수조 용량을 산정 할 수 있다.
2. 계절이나 생장 기간 등에 따른 여러 가지 요인이 적용되어 비선형적인 변화의 폭이 커지더라도 저수조 용량을 산정할 수 있음을 증명하였다.
3. 모니터링에 대한 시간 간격이 작아짐에 따라서, 저수조 용량이 증가되며, 강수량 경우에는 약 10일을 변곡점으로 증가폭이 감소됨을 보인다.
후속연구
저수조 용량 산정의 기본 이론은 입력 누적 량에서 출력 누적 량의 차를 이용하여 산출하는 것이다. 이는 저수조 용량 산정에만 국한되지 않고 저장 용량의 크기를 결정해야하는 균등조(Equalization Basin), 전력 스마트 그리드(Smart Grid) 설계나 금융 분야 등에서도 실용적으로 적용되리라 본다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
저수조 용량 산정의 기본 이론은?
4. 저수조 용량 산정의 기본 이론은 입력 누적 량에서 출력 누적 량의 차를 이용하여 산출하는 것이다. 이는 저수조 용량 산정에만 국한되지 않고 저장 용량의 크기를 결정해야하는 균등조(Equalization Basin), 전력 스마트 그리드(Smart Grid) 설계나 금융 분야 등에서도 실용적으로 적용되리라 본다.
저수조가 필요한 이유는?
저수조는 유입/유출량의 시간적인 편차 때문에 필요하다. 저수조 용량 산정하기 위해서 공급(예, 강수) 누적 량과 요구(예, 관수) 누적 량의 차이를 사용한다.
저수조를 이용한 빗물의 재이용의 이점은?
이를 해결하기 위해 저수조를 이용한 빗물의 재이용1)이 조명되고 있다. 이것은 여름철 집중호우에 대한 완충장치 역할을 하고 화장실, 조경용수, 소방용수 등의 재사용으로 경제적 측면에도 많은 이득을 준다. 작물의 재배에 있어서도 물은 가장 중요한 부분을 차지하고 있는데 온실 시설 지붕에 떨어진 빗물을 모아 저수조에 저장하여 관수로 활용하는 방안2)이 실행되고 있다.
참고문헌 (7)
[김미영, 이경환, 방가성, 박주석, "제주도의 자연재해 경감을 위한 분산형 빗물 관리 방안", 빗물 학회지] Kim, M. Y., Lee K. H., Bang, G. S. and Bark, J. S., "Decentralized Rainwater Management Plan for Mitigation of Natural Disaster in Jeju Island, Korea" Society of Rain Masters 1(1), pp. 57-63. (2007).
[박원배, 문덕철, 고기원, "제주 지역 빗물 이용 시설의 효율적 개선 방안 연구", 지하수 토양 환경] Park, W. B., Moon, D. C. and Koh, G. W., "Study on Efficient Improvement Method of Rainwater Utilization Facilities in Jeju Island, Jeju Special-Govering Province Water Resource Headquarter" Journal of Soil and Groundwater Environment 17(6), pp. 1-8. (2012).
[고광백, 김영관, 윤주환, 임재명, 한무영 공역, 폐수 처리공학 2, 동화 기술] Go, K. B., Kim, Y. G., Yoon, J. H., Lim, J. M. and Han M-Y., "Wastewater engineering Treatment and Reues" Metcalf & Eddy, Trans, 4th ed., pp. 1550-1569. (2003).
[우종규, 전종길, 백이, 노미영, 손정익 "온실용 빗물 재활용 장치 이용효과", 농촌 진흥청] Woo, J. S., Jeon, J. G., Baek, Li.., Rno, M. Y. and Son, J. Y., "Effect Using of Greenhouse Rainwater Recycling Devices" Rural Development Administration (2010)
[박성원, 김상래, 곽동희, "빗물이용 시설에서 빗물 저장조 용량산정 방법에 관한 연구", 빗물 학회지] Park, S. W., Kim, S. R. and Kwak, D. H., "Rainwater Research Center, Seoul National Univercity" Society of Rain Masters 1(1), pp. 96-102. (2007).
[서울특별시 대기 환경 정보, 강수량 통계], Seoul Air Quality Information, Rainfall statistics(http://cleanair.seoul.go.kr/climate.htm?methodyear 2015. 10. 20, Accessed)
[서울시 농업 정보 센터, 채소의 1회 관수량과 관수 주기] Seoul City, Agricultural Technology Center, Watering amount per one time and watering period(http://agro.seoul.go.kr/ 2015. 10. 22, Accessed)
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