포그결합형 공기유동팬 운용의 온실 최고온도 저감 효과 분석 = Analysis on Reduction of Maximum Temperature according to Fog-combined Air Circulation Fans in Horticultural Greenhouse
저자
손진관 ( Jinkwan Son ) ; 임류갑 ( Ryugap Lim ) ; 박민정 ( Minjung Park ) ; 강태경 ( Taegyoung Kang )
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학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
252-252(1쪽)
제공처
최근의 국내 시설원예 산업은 스마트팜, 디지털농업 기술의 확산과 보급으로 세계 최고 수준으로 급성장하고 있다. 시설원예의 스마트팜 및 디지털 정밀농업을 위해서는 작물의 품질과 수량에 영향을 주는 주요 환경 요인인 온도, 습도, 광, CO₂ 등을 세밀하게 관리해야 한다. 하절기(고온기) 온실 내부의 환경을 작물 생육에 적합한 온도조건으로 저감시키기 위해서 증발 냉각시스템 도입이 증가하고 있다. 대표적 증발 냉각시스템으로는 팬-팬드와 포그 시스템 등을 거론할 수 있으며, 증발냉각 원리의 포그 시스템은 가장 효과적인 온실의 온도저감 방법으로 평가받는다. 이러한 포그 장치와 설비 등은 최근 대부분 국산화되어 설치 비용이 줄어들고 고온기 냉방 수단으로 보급 또한 확산하고 있다. 포그 시스템의 기온 저감 효과는 습도와 밀접하게 연관되기 때문에 온실 내부의 환기와도 밀접한 관계가 있다. 따라서, 공기유동을 고려한 환기를 통해 증발냉각 효율을 높일 필요가 있다. 본 연구는 고온기 온실에서 포그시스템의 효율적인 운영에 필요한 자료를 구축하고자 포그결합형 공기유동팬을 설계하여 온실의 온습도 변화를 분석하였다. 포그결합형 공기유동팬의 효과 평가는 연동(1-2W) 온실에서 대조구와 처리구로 구분하여 측창, 천창 개방, 차광막 열림 상태의 조건으로 실험하였다. 포그 시스템은 60초 분무 60초 휴지시간으로 설정하고 공기유동팬은 11시~16시까지 작동되도록 설정하였다. 온습도 정보는 센서(HOBO, U23-001) 27개를 설치하여 5분 간격으로 데이터를 수집하였다. 연구결과 포그결합형 공기유동팬 작동 시 외부온도 대비 최대 2.6℃ 저감되는 것을 확인하였다. 습도는 초기에 8.8 %의 차이를 보였으나 시간이 지날수록 공기유동에 의해 차이가 작아지는 것을 확인하였다. 대조구(무처리)와 포그결합형 공기유동팬(처리구)의 온도 차이는 최대 5.0 ℃, 평균 4.1℃ 낮게 저감되는 것으로 분석되었으며, 습도는 최대 13.0%, 평균 7.4%의 차이가 나타남을 확인하였다. 이와 같은 결과는 외부기상과 온실 내부의 상대습도, 공기유동과 밀접한 관계가 있으며, 상대습도 즉, VETH 선도 또는 습공기 W-T 선도에 의한 포그 알고리즘 제어와 내부 공기의 순환 개념을 적용한 최적화 공기유동팬을 운용하면 냉방효율을 높일 수 있을 것으로 사료된다.
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