[논문]내부차광 온실의 기온 및 일사량 변화

이현우; 이석건; 김길동; 이종원

제안 방법

습도센서 3점을 각각 설치하였다. 그리고, 온실내의 작물생육높이에서 일사량과 광합성에 직접적인 영향을 주는 광합성 유효복사량의 변화를 분석하고자 지 면으로부터 0.8m 높이에 일사센서 (U-200X : 300~1100nm) 4점과 광합성유효복사량(PAR : Photosynthetically Active Radiation)센서 1점을 실험온실A와 B에 각각 설치하였으며, 투과율을 분석하고자 전천일사센저(36。~ 2800nm)를 온실내 . 외부에'1점씩 .
설치하였다. 또한, 자연환기로 인한 온실내부의 온도변화를 분석하고자 천창과 측창을 모두 개방하였다.
본 연구는 온실에서의 차광에 .의한 승온억제 효과 및 일사량의 변화를 구명하기'위하여, 차광율이 각각 다른 알루미늄스크린이*설치된 실험온실에서 온도, 일사량의 변화 및 차광율에 따른 광의■ 투과율을 분석하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 실험온실A, B는 경북대학교 부속농장내에 설치된 폭 7m, 길이 11m, 측고 2.3m, 동고 4.1m인 지붕형단동유리온실로서, 건설방위는 동서동이며 천창과 3-way 방식의 측창을 설치하였다. 또한, 실험온실A는 온실바닥이 콘크리트로 피복되어있으며, 차 광율이 55%인 알루미늄스크린으로 내부차광시설을 갖추고 있다.
온실외부의 기상자료는 경북대학교 부속농장에 설치된 종합기상관측장비를 이용하였으며, 본 실험은 2000년 3월 중순에서 4월 초순까지 실시하였다. 모든센서의 데이터는 5분간격으로 계측기록 되도록 시스템을 구성하였다.

성능/효과

16:30이후 외부일사량의 감소에 따른 온실내부온도의 감소율은 무환기 온실이 자연환기 온실에 비해 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 무환기 온실은 일사량이 온실내부의 온도변화를 지배하는 반면에 자연환기 온실은 외기온이 온실내부의 온도를 지배한다는 사실을 확인할 수 있었다.
이는 무차광온실에서 투과율이 74%로 나타나는 것을 고려할 때, 이 차 광재의 제조사에서 제시된 차광율보다 7% 더 큰 것으로 분석되었다. 55%차광시 온실내부의 온도변화는 무환기상태에서는 평균 5.5℃, 자연환기상태에는 평균 4.3'C정도 무차광온 실보다 낮게 나타났다. Fig.
Fig. 2와 Fig. 3은 55%차광온실에 있어 온도 및 일사량의 변화를 나타낸 것으로, 무환기 및 자연환기상태에서 부분일사, 광합성유효복사량 및 전천일사량의 투과율은 약 28% 정도로 나타났다. 이는 무차광온실에서 투과율이 74%로 나타나는 것을 고려할 때, 이 차 광재의 제조사에서 제시된 차광율보다 7% 더 큰 것으로 분석되었다.
③85%차광온실, 55%차광온실에서 광투과율은 각각 10%"28%로 나타났다.・85%차광재 의 경우는 실제 현장에 계측된 값과 제조사에서 제시한 투과율과 거의 일치하였다. 또한, 55%차광재의 경우는 제조사의 제시한 값보다 7%정도 더 일사량을 차단하였다.
2는 흐린날에 있어 일사량변화를 나타낸 .것으로, 일사량곡선의 급격한 변화는 온실내부의 온도변화에 직접적인 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 이는 무 환기상태의 온실에서는 다른 외부조건 보다는 일사량변화가 온실내의 승온에 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.
16:30이후 외부일사량의 감소에 따른 온실내부온도의 감소율은 무환기 온실이 자연환기 온실에 비해 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 무환기 온실은 일사량이 온실내부의 온도변화를 지배하는 반면에 자연환기 온실은 외기온이 온실내부의 온도를 지배한다는 사실을 확인할 수 있었다.
・85%차광재 의 경우는 실제 현장에 계측된 값과 제조사에서 제시한 투과율과 거의 일치하였다. 또한, 55%차광재의 경우는 제조사의 제시한 값보다 7%정도 더 일사량을 차단하였다.
4℃정도 낮게 나타났다. 또한, 무환기차광의 내부온도와 외기온의 온도차는 온실내부의 온도가 약 20℃정도 더 높은 것으로 나타났다. 이는 온실내부로 유입된 열량이 온실 외부로 방출되지 못한 영향이 큰 것으로서, 차광시에는 이런 열량을 제거할 수 있는 환기가 필요할 것으로 판단된다.
5는 08:30~16:30시까지 온실내에 85%차광재를 수평설치하여 환기조건에 따른 온실내의 온도 및 일사량의 변화를 나타낸 것이다. 무차광온실에서 측정한 투과율은 약 74%정도였고, 85%차광한 온실에서 부분일사(400 = 1100nm)량과 광합성유효복사량 및 전천일사량의 투과율은 약10% 정도로 나타나 차광재의 제조사에서 제시한 투과율과 실제온실에서 측정된 투과율의 값이 유사하게 나타남을 알 수 있었다.
무환기상태에서 85% 차광온실이 무차광온실에 비해 내부온도가 최고 9.3°C, 평균 8℃정도 낮게 나타났으며, 자연환기상태에서는 내부온도가 최고 8.20, 평균 66C정도 낮게 나타났다.

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