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문제 정의
- 식물공장 형태의 시설농업은 대부분이 인공조명으로 LED를 사용하기 때문에 전력사용시 배출되는 열에너지에 대한 냉방 문제 및 고가의 LED 장비로 인한 경제성 저하 등의 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 폐열을 이용하여 흡수식 냉동기를 가동시켜 냉방을 함으로써 LED 사용을 최소화하고 냉방개념에 의한 작물재배에 대한 연구를 수행 하였다. 이를 위해 냉/난방 효율을 공학적인 시뮬레이션에 의해 평가함으로써 향후 실용화될 시스템에 대한 냉/난방 부하에 대한 예측을 수행하였다[3].
- 시설농업에서 에너지 효율을 높여 경제성을 향상시키기 위하여 냉동용 컨테이너를 사용하는 식물공장 개념에 대한 연구를 수행 하였다. 이는 냉동용 컨테이너를 사용함으로써 단열효과를 높여 고부가가치의 작물을 재배하기 위한 연구 및 경제성 분석을 통한 컨테이너 온실의 실용화에 초점을 맞추고 있다.
- 일반적으로는 태양광병용형보다 완전인공광형을 선호하는데, 이유는 태양광병용형은 온도 관리가 불리하기 때문이다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 저가의 폐열을 활용하여 냉방비를 낮춤으로써 새로운 형태의 농업기술의 실용화 가능성에 대해 연구를 수행 하였다.
- 향후 시설농업의 도입 확대로 인한 생산성 및 품질의 향상과 더불어 작기 조절을 통한 소득 향상이 이루어지면서 동시에 생산성 향상을 위해 온·습도조절, 보광·조명등과 같은 재배환경 개선을 위한 설비가 증가하게 된다. 이에 따라 동절기 재배작물인 딸기를 냉방기술을 활용하여 하절기에 재배함으로써 냉방부하에 따른 경제성을 검토하고자 한다.
- ICT 기반의 식물공장 개념으로 컨테이너 온실을 이용한 스마트팜이 향후 농업인구의 고령화 문제와 더불어 에너지 효율 향상 기술과 연계하여 급격한 시장의 확대가 예상된다. 폐열을 활용한 에너지 효율 개념의 냉방 기술을 도입하여 농업의 부가가치를 높이고자 본 연구가 수행되었다. 이는 한국에너지기술평가원의 상변화 열저장 물질을 사용한 열택배 기술 개발 과제의 일환으로 열수요처와 열공급처를 열택배 기술을 활용하여 연계하는 실증 사업으로 향후 ICT 기반의 EMS 시스템과 연계되어 국내 관련 산업의 경쟁력 향상을 기대한다.
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