초록 ▼

우리나라의 에너지 소비량은 세계 10위 수준, 특히 석유소비량은 세계 6위 수준으로 이는 IMF 기간인 '97년을 제외하고는 최근 경제규모 확대로 매년 큰 폭의 증가율을 보여왔다. 우리나라는 국내사용 총에너지의 약 97%를 수입에 의존하고 있으며 지속적인 증가 추세를 보이고 있다. 따라서 국내 산업 전반이 유가변동에 매우 민감한 현실에서 농업분야의 시설하우스도 예외가 될 수 없어 에너지 소비량에 매우 의존적이다.
이러한 상황에서 지난 ‘91년부터 41조원의 예산을 들여 벌이고 있는 정부의 농어촌 구조개선 사업의 일환으로 국내에

우리나라의 에너지 소비량은 세계 10위 수준, 특히 석유소비량은 세계 6위 수준으로 이는 IMF 기간인 '97년을 제외하고는 최근 경제규모 확대로 매년 큰 폭의 증가율을 보여왔다. 우리나라는 국내사용 총에너지의 약 97%를 수입에 의존하고 있으며 지속적인 증가 추세를 보이고 있다. 따라서 국내 산업 전반이 유가변동에 매우 민감한 현실에서 농업분야의 시설하우스도 예외가 될 수 없어 에너지 소비량에 매우 의존적이다.
이러한 상황에서 지난 ‘91년부터 41조원의 예산을 들여 벌이고 있는 정부의 농어촌 구조개선 사업의 일환으로 국내에도 유리온실 등 첨단 시설하우스가 급속히 보급되어 현재는 전국적으로 350ha의 유리온실이 보급되어 있으며, 비닐하우스의 보급면적은 45,000ha에 이르고 있다. 이중 난방을 공급해 작물재배를 하는 시설하우스의 가온면적은 약 10,000ha로 추산되고 있으며, 여기에 투입되는 에너지비용은 연간 평균 20,000(원/평)으로 평가되고 있다. 이는 단순계산에 의해서도 연간 6000억원을 넘는 에너지 비용이 시설하우스의 난방에 투입되고 있는 것이 된다. 더욱이 기존 시설에 난방시스템을 추가하는 온실이 증가함에 따라 가온면적이 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 시설하우스에 투입되는 에너지비용은 더욱 증가할 것으로 예측되고 있다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 目 次 ... 3
• 제1장 서론 ... 6
• 제1절 연구배경 및 필요성 ... 6
• 제2절 연구의 목적 ... 9
• 제2장 유리온실 열반사 단열시스템 ... 11
• 제1절 유리온실의 열적 특성 ... 11
• 제2절 유리온실용 단열스크린 ... 13
• 2.2.1 표면방사율 ... 13
• 2.2.2 열반사 단열스크린 시료조사 ... 14
• 2.2.3 국내외 온실용 단열스크린 열성능 비교 ... 18
• 제3절 열반사 단열시스템의 열관류율 ... 23
• 2.3.1 열관류율 ... 23
• 2.3.2 측정결과 ... 28
• 제4절 소결 ... 34
• 제3장 실규모(50평형) 유리온실 대상 예비실험 ... 37
• 제1절 예비실험 ... 37
• 3.1.1 실험목적 및 방법 ... 37
• 3.1.2 대상온실 및 측정범위 ... 47
• 제2절 실험결과 및 분석 ... 53
• 3.2.1 침기부하 ... 53
• 3.2.2 건물 열손실계수(BLC) ... 54
• 3.2.3 온실의 에너지성능 ... 57
• 제3절 예비실험 해석모델 ... 63
• 3.3.1 건물에너지해석 프로그램 ESP-r ... 63
• 3.3.2 기본모델 및 기상자료 ... 64
• 3.3.3 시뮬레이션 모델 보정 ... 71
• 제4절 유리온실 열반사 단열시스템 성능예측 ... 76
• 제5절 소결 ... 89
• 제4장 유리온실의 열성능 평가를 위한 컴퓨터 시뮬레이션 ... 92
• 제1절 유리온실 열성능 해석 개요 ... 92
• 제2절 측벽용 반사 단열스크린의 열성능 해석 ... 93
• 4.2.1 1중 반사 단열스크린 ... 93
• 4.2.2 2중 반사 단열스크린 ... 103
• 제3절 천정용 반사 단열스크린의 열성능 해석 ... 104
• 4.3.1 1중 반사 단열스크린 ... 104
• 4.3.2 2중 반사 단열스크린 ... 109
• 제4절 시뮬레이션 결과 및 고찰 ... 112
• 4.4.1 측벽용 반사 단열스크린 ... 112
• 4.4.2 천정용 반사 단열스크린 ... 118
• 제5절 소결 ... 121
• 제5장 고효율 유리온실 단열시스템 개발 ... 123
• 제1절 소규모 TEST-CELL 온실의 열성능 ... 123
• 5.1.1 TEST-CELL구성 및 실험 ... 123
• 5.1.2 실험결과 및 고찰 ... 128
• 5.1.3 2중 프라스틱 외피 TEST-CELL 실험 ... 131
• 제2절 실규모 온실대상 성능비교 ... 133
• 5.2.1 실험 ... 133
• 5.2.2 실험결과 및 고찰 ... 139
• 제3절 실험 및 시뮬레이션 결과의 비교 검증 ... 156
• 제4절 다중 반사단열스크린 구동장치 ... 165
• 5.4.1 스크린회전축 지지장치 ... 166
• 5.4.2 다중 단열스크린 분리장치 ... 168
• 제5절 유리온실 경제성 분석 ... 169
• 5.5.1 기상데이터 ... 169
• 5.5.2 지역별 연간 에너지 성능 평가 ... 172
• 5.5.3 단열스크린 경제성 분석 ... 183
• 제6절 소결 ... 187
• 제6장 수광조건과 작물생리 생태적 반응 ... 189
• 제1절 광환경 특성에 따른 작물생태 ... 189
• 6.1.1 태양광이 작물에 미치는 영향 ... 189
• 6.1.2 시설 내 광환경 개선 ... 191
• 제2절 반사광 이용이 작물의 생장 및 생육에 미치는 영향 ... 194
• 6.2.1 재료 및 방법 ... 194
• 6.2.2 실험결과 및 고찰 ... 194
• 제3절 광반사 단열커튼 설치에 따른 작물생태 평가 ... 199
• 6.3.1 실험방법 및 작물선정 ... 199
• 6.3.2 실험결과 및 고찰 ... 202
• 제4절 피복재 광투과율, 작물생리 규명 및 최적 환경조건 기준 ... 214
• 6.4.1 재료 및 방법 ... 214
• 6.4.2 실험결과 및 고찰 ... 215
• 제7장 결론 ... 219
• 참고문헌 ... 225
• 부록(유리온실 EES 해석모델) ... 229
• 끝페이지 ... 241