| 초록 |
Ⅳ. 연구개발 내용 및 결과 1. 신개념 온실 자재 및 시공 표준화 연구(제1세부) 1) 신개념 온실을 설계하고, 자재 및 시공의 표준화를 위해 주요국가별 유명시공사들의 온실의 특징과 자재별 특성 및 시공기술을 분석하였으며, 그 결과 주요 공통점은 기초는 콘크리트독립기초 인 일명 둘리 방식이 주를 이루고, 유럽 표준규격에 적합하도록 설계/보급되기 때문에 풍하중 35~42m/sec, 적재하중 25kg/m 2 , 피복재는 폴리에틸렌 필름이 대부분이며, 일부 또는 부분적으로 PC판을 사용하거나 불소필름 피복이 늘어나는 경향을 보이고 있다. 또한, 국내 주요 연구소 중 신개념온실로 분류할 수 있는 온실에 대하여 현장 조사한 결과 작물별 상이한 규격의 온실을 적용하고 있으나, 기본적으로 농가보급형인 자동화 하우스인 1-2W형을 이용/변형하여 사용하고 있다. 이에 조사내용을 참고하여 각국별 온실을 비교하고, 국내외 여러 타입 온실의 철재소요량을 산출하여, 온실설계의 주요 철골자재 적용기준에 반영하기 위한 최적화를 수행하였다. 2) 국내외 특허기술을 분석을 통해 온실형상에 대한 특허는 국가별로 증가하고 있는 추세이나, 온실부재와 환기, 냉난방 및 기타 환경조절에 대한 특허는 큰 변동이 없음을 확인하였으며, 전세계적으로 온실관련 특허는 92년부터 발전기를 거처 2007년부터는 성숙기로 접어들고 있으나, 우리나라의 경우 초기 발전기에 머물러 있다, 최근 들어 성숙기에 진입하였다. 이에 따라, 신개념 온실의 기술개발방향을 온실부재로 설정하고, 주요 알루미늄 조립자재와 환기시스템에 대하여 설계하고 제품을 개발하였다. 또한, 국내에서 신개념 온실로 규정할 수 있는 온실을 운영 중인 전국 101개 농가를 대상으로 설문조사를 진행하였으며, 온실의 시공방식과 주요규격, 사용부재, 내부설비 및 적용피복재를 확인하여 이를 실증온실과 표준온실 설계에 반영하였다. 3) 국내외 온실용 조립자재, 기계장치, 피복재 및 환기시스템 생산업체의 제품을 조사하고 주요특성을 분석함으로써, 신개념온실의 표준자재로 활용할 수 있는 방안을 모색하였으며, 호환상의 이유로 기존제품을 적용하기 어려운 용마루, 거터, 천창시스템 등의 알루미늄 부품들은 새롭게 금형을 설계/개발하였으며, 이를 적용하여 실증온실 설계를 확정하였다. 4) 설계안을 검증하기 위하여 실증온실 시공 전 타입별 Test온실을 시공하여, 주요 환경을 분석하였으며, 이를 참고하여 천안지역 일반농가에 2,548㎡(98m×26m) 규모의 실증온실을 시공하였다. 시공시 도출된 여러 주의사항 등을 참고하여, 향후 농가 및 시공사가 활용할 수 있는 공정별 설명자료 및 매뉴얼을 작성하였으며, 이를 기준으로 1ha 기준 표준도면과 내역서 및 시방서를 작성하였다. 5) 신개념 표준도면을 기준으로 성능분석을 위해 구조 및 환기성능에 대하여 3차원 시물레이션을 진행하였다. 구조분석 결과 1ha 표준온실 기준 적설심은 28cm, 풍속은 26m/s까지 안전한것으로 나타났다. 이는 제1협동과제에서 분석한 실증온실 구조분석과 비교하였을 때 적설심 (30cm)은 비슷한 결과를 나타내었고, 풍속(35m/s)에서는 상이하였는데, 이는 1ha 표준온실의 풍하중 파괴지점이 방풍파이프(바닥고정방식)와 그 접합부분(볼트접합방식)인 것에 기인한 것으로 판단된다. 상기 분석 결과에 대하여, 취약지점에 대한 고정 및 접합방식을 보완한 도면을 작성하였다. 1ha 표준온실의 천창/측창유무, 천창수량, 개폐비율 및 외부 풍속에 따른 온실내부의 온도/환기 |
