지중관수용 Dripper의 정밀 설계에 따른 유량 특성 연구 = A Study on the Flow Characteristics of Subsurface Irrigation Dripper according to the Precision Design
저자
김진현 ( Jin-hyun Kim ) ; 김태욱 ( Tae Wook Kim ) ; 김설하 ( Seol Ha Kim ) ; 이황규 ( Hwang Gyu Lee ) ; 엄덕호 ( Duk Ho Eum ) ; 이상훈 ( Sang Hun Lee )
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학술지명
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발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
190-190(1쪽)
제공처
지중관수기의 개발은 토양 내부에서 수분이 균등하게 공급되어야 하고, 뿌리가 내부로 침투되지 않으며 동시에 펌프 압력이 중지된 후에는 수분의 공급이 완전히 멈추어야 하는 몇 가지의 주요한 기술이 요구된다. 세계적으로 최고의 기술을 보유한 제품은 이러한 요구를 충족하고 있으나 아직 우리나라에서는 개발단계에 있어 지중관수 장치의 개발에 박차가 필요한 상태이다. 지중관수 장치에서 가장 중요한 부분은 유량이 균등(5% 오차 범위내)하게 유지되어야 하는 Dripper의 정밀 설계로 판단된다. Dripper의 설계는 크게 3개의 부품과 약 10가지의 설계요인이 복합적으로 작동되어 희망하는 단위시간당 유량이 공급되어야 한다. 따라서 실제로 전체의 설계인자가 교차할 경우 수백가지의 요인이 발생되어 최적의 상태를 찾아가는 과정이 매우 복잡하고 어려운 기술에 해당한다. 선진국의 기술 중에 가장 앞선 제품은 이러한 과정을 거쳐 축척된 기술을 바탕으로 제품을 생산하므로 후발주자가 성능의 차이를 줄이고 시장에서 경쟁하는 것이 쉽지 않은 실정이다. 본 연구 개발에서는 Dripper를 구성하는 Outer, Insert low 및 Insert upper의 부분 중에 유량 균등성을 결정하는 핵심 요인이 서로 교차하게 된다. 이들 요인들 간에는 유량에 미치는 영향이 서로 복잡하게 미치게 진다. 이 부분의 주요 인자는 원뿔밸브의 높이, 실리콘 경도, 디스크 홈 깊이, 디스크 높이, 미로의 깊이, 미로의 개수, 미로 간격, 접촉면 높이 및 단면적 등으로 볼 수 있다. 여기서 유량 균등성에 영향을 크게 미치는 주요 인자를 우선적으로 결정하고, 유량 측정을 반복적으로 수행하는 과정을 거쳐 가능성이 높은 Dripper을 최종적으로 설계 제작하였다. 설계의 과정에서 공급압력은 1.0bar에서 4.0bar까지로 설정하고 유량은 균등성 부분을 우선 고려하여 설계인자를 결정해 나갔다. 본 연구에서 지금까지 연구된 Dripper의 성능은 세계최고 제품의 70~80% 정도로 판단된다.
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