고온기 환기 향상을 위한 온실 측고 결정 = Determination of Eaves Height of Multi-span Greenhouse for Ventilation Improvement in Summer Season
저자
권진경 ( Jin Kyung Kwon ) ; 최덕규 ( Duck Kyu Choi ) ; 박민정 ( Min Jung Park ) 연구자관계분석
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발행연도
2020
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-주제어
자료형태
학술저널
수록면
176-176(1쪽)
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이상기후로 인한 폭염 및 여름일수 증가로 시설원예 작물에서 다양한 고온장해가 발생하고 있어 시설의 주년 생산성과 작기연장에 장해요인이 되고 있다. 온실의 냉방은 하절기 과도한 냉방부하로 인해 히트펌프, 칠러 등의 적극적 냉방은 제한적이며 환기, 차광, 기화식 냉방 등의 소극적 냉방이 주로 활용되고 있다. 환기는 자연환기와 강제환기로 분류되며 자연환기는 가장 경제적으로 환경조절이 가능한 공조방법으로 외기풍속에 따라 중력환기와 풍력환기로 대별된다. 일반적으로 온실높이(천창높이)가 증가할수록 굴뚝효과에 의한 중력환기의 증가와 대기경계층 상층기류 유입으로 인한 풍력환기의 증가가 기대된다. 한편 온실은 동고가 증가할수록 설계풍속 및 설하중에 대응하기 위해 구조재의 보강이 요구되며 이는 설치비의 증가로 이어지므로 환기향상을 기대하여 온실 높이를 확대하는 것은 한계가 있다. 본 연구에서는 환기효율과 온실 설치비를 모두 고려하여 하절기 운용을 위한 연동온실의 적정 측고를 선정하고자 하였다. 환기분석은 CFD를 이용하여 온실 측고별 자연환기 해석을 수행하였으며 구조해석은 기본도면을 이용하여 자재, 안전율, 기초를 반영, 하중조합에 따른 해석을 수행하여 온실 측고별로 구조안전성을 충족하는 구조재중량을 산정하였다. 대상온실은 연속형 천장을 가지는 19-연동-3이며 측고 5~8m에 대해 CFD 해석 및 구조해석을 수행하여 환기효율 증가율 및 구조재중량 증가율을 분석하여 측고를 선정하였다. 온실 측고별로 외풍속 0.5m/s, 1.5m/s, 3.0m/s에 대한 자연환기 CFD 해석 결과 저풍속 및 고풍속 영역에서 측고 7, 8m에서 상대적으로 온실 온도저감효과가 큰 것으로 나타났다. 전주지역 설계기준(30m/s, 26cm)으로 2가지 기둥간격 및 6가지 하중조합에 대한 구조해석을 수행한 결과 구조안전성을 만족한 온실 측고별 구조재중량 증가율은 측고 7m에서 가장 유리한 것으로 나타났다.
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