옥상온실의 계절별 엽채류 작물 에너지 교환 모델 개발 = Development of Seasonal Leaf Vegetable Crop Energy Model for Rooftop Greenhouse
저자
조정화 ( Jeong Hwa Cho ) ; 이상연 ( Sang Yeon Lee ) ; 박세준 ( Se Jun Park ) ; 최영배 ( Young Bae Choi ) ; 이인복 ( In Bok Lee )
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2022
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132-132(1쪽)
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국내 시설 농업은 현대화 및 대형화되는 등 급속도로 성장하고, 면적 대비 생산규모가 크게 증대되어 전체 농업 생산액 중 약 60%를 차지한다. 특히 온실은 연중 안정적인 대량생산을 위해 적정 환경을 조성하기 위한 에너지를 투입해야 하나, 상대적으로 단열성이 낮은 외피로 인해 단위 면적당 에너지 부하가 크다. 건물 위에 온실을 두는 옥상온실을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에 이용할 수 있고, 옥상 온실 최적운전을 통해 건물의 냉난방 부하를 줄일 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운용을 위하여 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 한다. 온실의 적정 에너지 부하를 계산하기 위해서는 작물로부터 발생하는 에너지 부하 고려가 필수적이다. 온실 내 유입된 일사에너지 중 약 40%가 작물의 에너지 교환에 활용되며, 작물 종류와 생육 단계 및 재식 밀도에 따라 부하량이 매우 상이하다. 작물의 광합성 보다는 엽온과 증발산에 의한 각각의 현열 및 잠열 부하가 에너지 흐름에 지배적으로 이에 대한 주요 분석이 필요하다.
이에 계절별로 적상추 (Lactuca sativa L.) 작물의 생육단계에 따른 현잠열 에너지 교환량을 분석하고자 한국기계연구원에 위치한 옥상온실에서 실험을 수행하였다. 작물 주변 미기상과 양액 환경은 상시로 계측하였으며, 생육조사는 5일 간격으로 파괴조사를 실시하였다. 외부기상 측정을 통해 건물 최상부에 위치하는 옥상온실에서 재배 시 대기경계층 이론에 따라 풍속 수직 분포가 형성되므로 지중 위 온실 대비 공기역학적 저항 변화를 확인하였다. 또한 국외에서 개발된 작물에너지 모델보다 우리나라의 여름철 일사는 더욱 강하므로 증발산량에 대한 관계를 규명하고자 하였다.
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