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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.50 No.2 pp.175-185
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2016.50.2.175

A Fundamental Study for Development of Unglazed Transpired Collector Control System in Windowless Pig House

Byeong Eun Moon1, Hee Tae Kim1, Jong Goo Kim2, Young Sun Ryou2, Hyeon Tae Kim1*
1Department of Bio-Industrial Machinery Engineering, College of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University(Institute of Agriculture & Life Science), Jinju, 52828, Korea
2Department of Agricultural Engineering, National Academy of Agricultural Science, RDA, Wanju, 54875, Korea
Corresponding author: Hyeon Tae Kim +82-55-772-1896+82-55-772-1899bioani@gnu.ac.kr
November 1, 2015 December 11, 2015 March 2, 2016

Abstract

In this study, manufactured experimental pig house (two pig house) and compared the changes in internal temperature and energy depending on the application of UTC control system for their utilizing of them as basic data for maintaining proper conditions for feeding environment and reducing heating energy depending on the UTC control system and program development, prior to applying the UTC system into pig house, representative agricultural facility. The control system ranges T1∼T4 which is made to control a total of five output signals O1∼O5 in the way of On/Off by using the algorithms of the program after measuring temperature scored 4 of total. Temperature setting was controlled with 28.0°C in experimental pig house and 34.0°C in UTC plenum, and output signal was controlled by comparing it with the measured temperature. During 3 days, the maximum temperature were measured at an average 31.8°C when operated the control system in pig house. At the same time, the maximum temperature were measured 36.6°C in comparison pig house, it was low temperature at 4.8°C in experimental pig house than comparison pig house. Also, UTC plenum temperature was showed that rose at an average 50.5°C by operation of the control program.


무창돈사 내 무창기공형 집열기 제어 시스템 개발을 위한 기초적 연구

문 병은1, 김 희태1, 김 종구2, 유 영선2, 김 현태1*
1경상대학교 농업생명과학대학 생물산업기계공학과(농업생명과학연구원)
2농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부

초록

본 연구에서는 UTC 시스템을 대표적인 농업시설인 돈사에 적용하기에 앞서, UTC 제어 시스템 및 프 로그램 개발에 따른 돈사 내 적정 사육 환경 유지 및 난방에너지 저감을 위한 기초자료로 활용하고자, 2 동의 실험돈사를 제작, UTC 제어 시스템 적용에 따른 실험돈사 내부 온도 변화 및 에너지를 비교, 분석 하였다. 제어 시스템은 T1∼T4, 총 4점의 온도를 측정 후 프로그램 내 알고리즘에 의해 O1∼O5, 총 5개 의 출력 신호를 ON/OFF 방식으로 각각 제어하도록 구성하였다. 온도 설정은 실험돈사 내부 온도 28. 0°C, UTC 내부 온도 34.0°C로 설정하였고, 측정된 온도와 비교를 통해 출력 신호를 제어하였다. 3일 간, 제어 시스템을 가동한 돈사의 경우 최고 온도는 평균 31.8°C로 측정되었다. 같은 시간, 비교돈사의 최고 온도는 평균 36.6°C로 제어 시스템을 가동한 돈사의 내부 온도가 약 4.8°C 낮은 것으로 나타났다. 또한 제어 프로그램의 가동에 따라 UTC 플레넘 최고 온도는 평균 50.5°C까지 상승한 것으로 나타났다.


    Rural Development Administration
    PJ009236

    서론

    일반적으로 농업시설 내 냉·난방 및 환기를 위한 에너지 소비량이 전체 에너지 소비량의 약 40% 이 상을 차지하며, 특히 농업시설 중 가장 많은 에너지 를 필요로 하는 시설은 축산시설이다(Tamvakidis et al., 2015). 축산시설 내 에너지는 대부분 가축 사육을 위한 냉·난방 및 환기, 분뇨처리 등에 사 용되며 특히 겨울철, 밀폐 및 단열 처리된 축산시 설에서의 에너지 구성은 대부분 가축에서 발생되 는 열 및 보조열원에 의한 에너지 발생과 환기 및 구조적 요소에 의한 에너지 손실로 이루어져 있다 (Barber et al., 1989; Krommweh et al., 2014).

    축산시설 내 환기는 가축의 적정 사육 조건 유지 를 위한 열환경과 각종 먼지 및 부유세균, CO2, CH4, NH3, H2S 농도 등의 실내 공기 질(IAQ)을 결 정, 그에 따른 가축의 안락함과 작업자의 작업 환경 에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소지만(Blanes et al., 2005; Blanes-Vidal et al., 2008; Park et al., 2013; Chao Zong et al., 2014), 겨울철 환 기를 통한 에너지 손실은 약 70∼90%로 축산시설 내부 에너지의 대부분이 환기를 통해 손실되는 실정 이다(Krommweh et al., 2014). 이러한 에너지 손 실 절감 및 적정 사육 환경 유지를 위해 대부분의 축산 농가들이 기계적 난방시스템을 활용하고 있지 만 과다한 운영비 발생 등으로 인해 태양광, 태양 열, 지열 등의 대체에너지를 활용한 기술이 개발, 적용되고 있다.

    태양열 집열 기술 중 하나인 무창 기공 집열기 (UTC; Unglazed Transpired Collector)는 일반적 으로 수많은 천공으로 이루어진 집열판 및 집열판- 외벽 사이의 공간, 그리고 입기를 위한 팬으로 구성 된다(Fig. 1). 집열판은 태양 복사에 노출되는 건물 외벽에 설치되고, 집열판의 천공을 통해 유입된 외 기는 고온의 집열판과 외벽 사이 공간에서 예열, 이 후 팬에 의해 실내로 입기된다. UTC 시스템은 적절 한 일사 조건에서 도입 외기의 온도를 최대 약 30∼ 40℃까지 상승시킬 수 있으며, 집열판 자체가 천공 금속판만으로 구성되어 있고 건물 외벽에 적용하기 때문에 기존 외벽 마감재를 대체할 수 있어 구조적, 경제성 측면에서 매우 효율적이다(Kang, 2000; Park, 2002; Leon & Kumar, 2007; Collins & bulkhair, 2014).

    축산시설에 UTC 시스템 적용 시, 신선한 외기를 예열 후 내부로 공급할 수 있어 겨울철 직접적인 외 기 도입 시 보다 높은 환기율을 적용 할 수 있으며 이에 따른 실내 공기질 개선 등 사육 환경 개선에 효과적 일 것으로 사료된다. 또한 겨울철 난방에너 지 사용 저감에 상당한 효과를 가질 것으로 판단되 며, 집열판에 의한 외부 벽체 열저항계수 증가에 따 른 단열 효과 등 UTC 시스템의 적용은 겨울철 축산 시설 내 난방부하를 감소시키는 가장 효과적인 방법 중 하나로 판단된다.

    그러나 UTC 시스템에 관한 연구는 대부분 UTC 시스템의 수학적 모델링 및 열적 성능 분석(Leon & Kumar, 2007), UTC 시스템의 열전달 및 효과성 평가(Collins & Abulkhair, 2014), UTC 집열판의 열손실 이론(Kutcher et al., 1993; Gawlik & Kutscher, 2002) 등의 이론적 모델 분석에 대해서 만 주로 이루어진 실정이며, 실제 축산시설 적용 에 관한 연구는 우리나라 환경과는 다른 국외의 돈사 및 육계사 적용에 관한 몇몇 연구만이 이루 어진 실정이다(Godbout et al., 2004; Cordeau & Barrington, 2011; Love et al., 2014). 따라서 UTC 시스템의 축산시설 적용 시, 국내 환경 조건 에 맞는 제어 방법 및 축산시설 내부 열환경 분석 에 관한 연구 내용은 매우 부족한 실정이며, 또한 일반적으로 사계절이 뚜렷하고 겨울철 최저 약 -20℃, 여름철 최고 약 40℃까지 상승하는 국내 기후 특성 상(Seo et al., 2009; Korea Meteorolgical Administration, 2015), 늦봄부터 초가을까지의 UTC 시스템의 사용은 연중 일정한 온도 범위를 요구하는 축사 내부를 오히려 과열시키는 문제점을 가지고 있 다(Fig. 2; Pedersen et al., 1983; So. khansanj & Schoenau, 1991).

    따라서 본 연구에서는 UTC 시스템의 무창돈사 적 용 시, UTC 제어 시스템 개발에 따른 무창돈사 내 적정 사육 환경 유지 및 냉난방에너지 저감을 위한 기초자료로 활용하고자, 두 동의 실험돈사를 제작, UTC 제어 시스템 적용 유무에 따른 실험돈사 내부 온도 변화 및 이에 따른 잉여 에너지를 비교, 분석 하였다.

    재료 및 방법

    1실험돈사 제작 및 UTC 적용

    본 실험은 경남 진주시 경상대학교 내 자체 제작 한 두 동의 실험돈사(위도 35°9' 6.14" N, 경도 128°5' 44.40" E, 고도 44m)에서 수행되었다. 실험 돈사는‘2009 대한한돈협회 표준돈사 설계도 설명서 (Korea Pork Producer Association, 2009)’의 이 유자돈방 설계도를 기준으로 축소, 설계하였으며, 지붕 및 벽체는 EPS 패널 0.05m, 크기는 폭 3.3m × 길이 5.4m × 높이 2.9m로 제작하였다.

    UTC 시스템은 Fig. 3과 같이 실험돈사 남쪽 벽면 에 수직으로 가로 5.0m × 세로 2.0m × 폭 0.2m의 크기로 설치하였다. 설치된 UTC 시스템은 2-Stage 형식으로 한 면의 집열판을 외부에 설치한 1-Stage 형식과 달리, 집열판 외부에 투명패널을 설치하여 외기를 2중으로 가열하는 방식으로 1-Stage 형식보 다 높은 온도 상승효과를 기대할 수 있다. 집열판의 물리적 특성은 Table 1과 같고, 투명패널은 폴리카 보네이트 소재로 89% 이상의 광 투과율을 나타내 며, 99.9%의 자외선을 차단하여 황변현상을 방지할 수 있다(Conserval Engineering Inc., 2015).

    2UTC 시스템 제어 프로그램 구성

    실험돈사 내 사육 적정 온도 유지를 위한 UTC 제 어 시스템을 구성하였다(Fig. 4, Fig. 5). 제어 시스 템은 T1∼T4, 총 4점의 온도를 측정 후 프로그램 내 설정된 알고리즘에 의해 O1∼O5, 총 5개의 출력 신 호를 ON/OFF 방식으로 각각 제어하도록 구성하였 다. 프로그램은 Microsoft Visual C++ 6.0으로 제 작하였으며, 온도 값 입력 및 출력 신호 제어는 MOACON DP-CPU500, CF-DORL8, RS-THRT4 (Comfile Technology Inc., Seoul, Korea)로 구 성하였다. 온도 측정은 PT100Ω 온도 센서(Sane Calibration Instruments Co., Ltd, Korea) 및 부착 형 PT100Ω 온도 센서(RTF4-5, Sane Calibration Instruments Co., Ltd, Korea)를 이용하였으며, 실 험돈사 내부(T1), UTC 플레넘(T2), 외부(T3), 보온등 아래(T4)에서 각각 측정하였다. 보온등 아래 표면온 도(T4)의 경우, 보온등 가동 시 이유자돈의 적정 사 육온도 범위를 유지하는지 확인하고자 이유자돈 등 부 높이를 바닥으로부터 20cm로 가정, 온도 측정 모델을 제작, 표면온도를 측정하였다. 출력 신호는 UTC 입기팬(O1, DR-F20ASV, Daeryun Inc., Korea), 실험돈사 배기팬(O2, EU-350S, Euro-Housing Co., Ltd, Korea), 실험돈사 입기댐퍼(O3, Auto-Damper φ250, Sanison Co., Ltd, Korea), 보온등(O4, Halogen lamp(400W), Ryu-Am Co., Inc., Korea), UTC 배기팬을 각각 제어하였다. UTC 입기팬(O1) 및 보온등(O4)의 경우, 실험돈사 내부 난방을 위해 가동되며 실험돈사 배기팬(O2) 및 실험돈사 입기댐 퍼(O3)는 내부 환기 및 외기 직접 유입에 따른 냉방 효과를 위해 가동되도록 구성하였다. 본 실험에서 UTC 배기팬(O5)은 실험돈사 내부 온도가 적정 사육 범위를 초과하여 UTC 입기팬(O1)을 가동하지 않을 경우, UTC 시스템 내 잉여 에너지를 확인하고자, UTC 배기팬(O5)을 실제 가동 하지 않고 제어에 따 른 출력 신호만 확인하였다.

    프로그램 내 제어 알고리즘은 측정을 통해 입력받 은 온도 값(T1∼T4)과 프로그램 내 설정된 기준 온 도 값과의 비교를 통해 각각의 출력 신호를 처리하 였다(Fig. 6). 실험돈사 내부 기준 온도 값은 4주령 이유자돈(약 8∼12kg)의 사육을 가정, 이유자돈의 적정 사육 온도 범위인 28∼30℃에서 최저온도인 28.0℃로 설정하였으며, UTC 온도 기준 값은 34. 0℃로 설정하였다.

    첫 번째 경우는 T1을 통해 실험돈사 내부 온도를 측정 후, 설정된 온도 이상일 경우(T1≥28℃), 환기 를 위해 실험돈사 배기팬(O2)과 입기댐퍼(O3)가 가 동되고, T2를 통해 UTC 내부 온도를 측정한다. UTC 내부 온도가 설정된 온도 이상일 경우(T2≥3 4℃), 실험돈사 내부는 난방이 필요 없으므로, UTC 배기팬(O5)을 통해 외부로 열을 배출한다. UTC 내 부 온도가 설정 온도 미만일 경우(T2<34℃)에는 배 기팬(O2)과 입기댐퍼(O3)가 가동된 상태에서 다시 외부 온도(T3)와 비교를 한다. 그리고 UTC 내부 온 도(T2)가 외부 온도(T3) 미만일 경우(T2<T3), UTC 입기팬(O1)도 가동시킨다. 이는 실험돈사 내부가 적 정 온도 범위 이상이기 때문에 더 낮은 온도의 공기 를 입기시켜 냉방을 하기 위함이다. 두 번째 경우는 실험돈사 내부 온도가 설정된 온도 미만일 경우 (T1<28℃), 난방을 위해 보온등(O4)이 가동된다. 그 리고 마찬가지로 UTC 내부 온도를 측정, 설정된 온 도 이상일 경우(T2≥34℃), 난방을 위해 보온등(O4) 은 가동된 상태에서 UTC 입기팬(O1)을 가동한다. 이 때, 보온등(O4)과 UTC 입기팬(O1)을 같이 가동하 는 이유는 UTC 입기팬(O1) 가동에 의한 돈사 내부 난방 시, 돈사 내부 온도가 적정 온도인 28℃까지 상승하는데 시간차가 발생하기 때문에 보온등(O4)과 UTC 입기팬(O1)을 같이 가동 후, 다시 돈사 내부 온도(T1)를 측정하여 돈사 내부 온도가 28℃가 되었 을 때 보온등(O4)은 꺼지도록 설정하였다.

    출력 신호 제어에 따른 각각의 출력 값은 Table 2 와 같이 설정하였으며, 프로그램 상 측정되는 출력 값은 출력 신호들의 합으로 나타내었다.

    3계측 및 실험방법

    실험은 2015년 5월 22일 00:00 부터 5월 24일 23:59 까지 총 3일간, UTC 시스템을 적용한 실험 돈사와 적용하지 않은 비교돈사에서 실시하였다. 비 교돈사의 경우, UTC 제어 시스템을 적용한 실험돈 사와의 비교를 위해 기계적 환기장치를 적용하지 않 은 상태에서 내부 중앙부의 온도만 측정하였다. 또 한 외부 기상자료의 경우, 복합기상관측장비(NAS Korea Co., Suwon, Korea)를 실험돈사 옆(위도 35°9' 6.07" N, 경도 128°5' 44.52" E, 고도 44m) 에 설치하여 외기온도, 상대습도, 풍속, 풍향 및 일 사량을 측정하였다.

    결과 및 고찰

    1제어 시스템 적용에 따른 온도 변화 분석

    Test-1.1 및 Test-1.2의 경우(Fig. 7; 22 May, 2015), UTC 제어 시스템을 적용 후 00:00부터 23:59 까지, 07:00부터 19:00까지의 비교돈사 내부 온도(Comparison), 실험돈사 내부 온도(T1), UTC 플레넘 온도(T2), 외기온도(T3), 보온등 아래 표면온 도(T4), 그리고 제어에 따른 출력 신호 값(Port output number)을 각각 나타낸 결과이다. 각 부의 온도 측정 결과, 실험돈사 내부 온도(T1)가 28.0℃ 미만으로 기계적 난방을 필요로 하는 시간대인 20:00 부터 07:00 사이의 보온등 아래 표면온도 (T4)는 보온등 가동(O4; 8)으로 약 26.0∼30.0℃의 온도 범위를 유지하는 것으로 나타났다. 그러나 일 사량 및 외기온의 영향으로 인해 실험돈사 및 UTC 플레넘 온도(T2)가 상승하기 시작하는 약 06:30 부 터 실험돈사 내부 온도(T1)가 28℃에 도달하면서 보 온등이 꺼진 약 08:32까지의 표면온도는 최고 약 32.0℃까지 상승하면서 적정 온도범위보다 높은 불 안정한 온도 범위를 나타내었다. 실험돈사 내부 온 도(T1)의 경우, 설정 온도 값인 28.0℃에 도달한 시 점인 08:32분 경 보온등(O4; 8)이 꺼지고, 실험돈사 배기팬(O2; 2)과 입기댐퍼(O3; 4)가 가동된 것을 확 인할 수 있다. 이후 실험돈사 내부 온도(T1)가 28. 0℃ 온도 범위를 유지하기 위해 실험돈사 배기팬 (O2; 2)과 입기댐퍼(O3; 4) 및 보온등(O4; 8)이 반복 적으로 가동된 것을 알 수 있다. 이후 실험돈사 내 부 온도(T1)가 28.0℃ 이상인 상태에서 UTC 플레넘 내부 온도(T2) 또한 설정 온도 값인 34.0℃ 이상이 되면서 UTC 배기팬(O5; 16)이 가동된 것을 알 수 있으며, UTC 플레넘 내부 온도(T2)는 최고 51.8℃ 까지 상승한 것으로 나타났다. 또한 외기온이 최고 약 29.5℃로 높게 측정됨에 따라 실험돈사 내 적정 온도 범위 유지(28.0℃)를 위해 배기팬(O2; 2) 및 입기댐퍼(O3; 4) 가동을 통해 환기를 실시하였으나 실험돈사 내부 온도(T1)는 최고 약 32.1℃로 적정 온도 범위보다 높게 나타났다. 같은 날, 비교돈사 내부 온도는 11:53 경 최고 약 36.9℃로 측정되었으 며, UTC 제어 시스템을 적용한 돈사보다 최고 약 4.8℃ 높은 것으로 나타났다. 실험돈사 내부 온도 (T1)가 28℃ 미만으로 낮아진 16:39 경, UTC 플레 넘 온도(T2)는 약 36.9℃로 측정됨에 따라 UTC 입 기팬(O1; 1)과 보온등(O4; 8)이 가동되면서 출력 값 은 9로 측정되었고, UTC 시스템이 돈사 내부 난방 에 이용된 것으로 나타났다. 이후 UTC 플레넘 온 도(T2) 또한, 설정된 온도 값(34.0℃)보다 낮아지면 서 난방을 위해 보온등(O4; 8)만 가동된 것을 알 수 있다.

    Test-2.1 및 Test-2.2의 경우(Fig. 8; 23 May, 2015), 07:00부터 19:00 사이의 외기온은 최저 약 16.9℃, 최고 약 28.0℃로 측정되었다. 이는 전날인 Test-1(23 May, 2015)에 비해 평균 3.05℃ 낮은 온도였으며, 이에 따라 실험돈사 내부 온도(T1)는 설 정된 제어 알고리즘에 의해 내부 적정 온도 값인 28.0℃로 전반적으로 잘 유지된 것으로 나타났다. 비교돈사의 경우, 10:05 경, 내부 온도가 28.0℃에 도달했으며 이후 최고 약 34.2℃까지 상승하였다. 이는 UTC 제어 시스템을 적용한 실험돈사의 최고온 도보다 약 5.1℃ 높은 것으로 나타났다. UTC 플레 넘 온도(T2)는 실험돈사 내부 온도(T1)를 28.0℃로 유지하기 위해 UTC 입기팬(O1; 1)이 가동, 미가동을 반복하면서 지속적인 외기 유입으로 인해 약 34℃로 일정하게 측정되었으며, 이후 실험돈사 내부 온도 (T1)가 28℃를 초과하면서 14:30경, 최고온도인 44.6℃ 로 측정되었다. 그러나 이는 순간적인 외기온의 상 승 때문으로 Test-1과 비교하여 전체적으로 낮은 온도를 나타내었다.

    Test-3.1 및 Test-3.2의 경우(Fig. 9; 24 May, 2015), 외기온은 최저 약 11.6℃, 최고 약 32.9℃로 측정되었으며 낮은 외기온으로 인해 보온등 가동 시 실험돈사 내 보온등 아래 표면온도는 05:17경, 최저 25.2℃로 실험돈사 내 적정 사육 온도 범위보다 낮 게 나타났다. 또한 높은 외기온으로 인해, UTC 제 어 시스템을 적용한 실험돈사의 경우, 실험돈사 배 기팬(O2; 2) 및 입기댐퍼(O3; 4) 가동을 통해 환기 를 실시하였지만 온도가 28℃ 이상으로 측정된 시간 범위인 08:42부터 18:01 사이의 최고온도는 약 34.2℃, 평균온도는 약 30.5℃로 적정 사육 온도 범 위보다 높게 측정되었으며, 비교돈사 또한 온도가 28℃ 이상으로 측정된 시간 범위인 08:15부터 19:37 사이의 최고온도는 약 38.7℃, 평균온도는 34.3℃로 UTC 제어 시스템을 적용한 실험돈사의 평균온도가 약 3.8℃ 더 낮은 것으로 나타났다. UTC 플레넘 온도(T2)의 경우, 실험돈사 내부 온도 (T1)가 28℃를 초과함에 따라 UTC 입기팬(O1; 1)이 가동되지 않았기 때문에 최고 약 55.1℃로 높은 온 도를 나타내었다. Test-3의 경우, 높은 외기온으로 인해 전체적으로 제어를 위해 설정한 온도 범위보다 높은 온도를 나타내었으며, 특히 실험돈사 내부 온 도는 실험돈사 배기팬 및 입기댐퍼 제어만을 통한 환기로는 적정 온도 범위 유지가 어렵기 때문에 추 가적인 냉방 시스템이 필요할 것으로 판단된다. Table. 3

    2UTC 적용에 따른 잉여 에너지 분석

    일사량은 2015년 5월 22일 약 24.58MJ, 23일, 24일 각각 약 13.06MJ, 24.94MJ로 측정되었다. UTC 내 잉여에너지는 제어를 위해 설정된 온도인 34℃를 기준으로 이상일 경우에 온도 차를 통해 열 량을 계산하였다. 5월 23일을 제외한, 22일과 24일 의 열량은 평균 3,346.5kcal로 계산되었으며, 실험 돈사 내 설정된 온도인 28℃를 기준으로 초과되는 열량은 5월 24일 약 20,185.2kcal로 가장 높게 계 산되었다. 그러나 비교돈사의 경우, 같은 날인 5월 24일, 돈사 내부의 설정된 온도인 28℃를 기준으로 초과되는 열량은 약 61,835.4kcal로 UTC 제어시스 템을 적용한 실험돈사 내 열량이 약 41,650kcal 낮 게 계산되었다. Fig. 10

    결론

    실험을 통해, 일 중 UTC 내부 온도는 약 55℃, 외기온 대비 약 25∼30℃ 상승하는 것을 알 수 있 었으며, 이는 동절기 내 돈사 내부 난방을 위해 효 과적으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 UTC 제어 프로그램을 통해 실험돈사 내부 온도가 설정된 온도 범위 내로 유지되는 것을 알 수 있었 다. 그러나 실험을 통해 특정 기간 내에는 외기온의 상승으로 실험돈사 내 최대 환기를 통한 내부 에너 지 제거는 어려울 것으로 판단되었고, 이는 실험돈 사 벽체의 낮은 단열계수 및 전도열 등에 의한 영향 인 것으로 판단된다. 따라서 추후 실제 무창돈사 내 현장실험 등을 통해 검증 실험이 필요할 것으로 판 단된다.

    감사의 글

    본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업(과제명: 무창 돈사 벽체이용 공기순환식 태양열 냉난방시스템 개 발, 과제번호: PJ009236)의 지원에 의해 이루어진 것임.

    Figure

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    Schematic diagram of the UTC system.

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    Extra energy generating when applying UTC in pig house(Pedersen et al., 1983).

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    The UTC collector module and UTC system in experimental pig house.

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    The top view of the pig house (Position of measuring temperature and device).

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    The UTC control system in the experimental pig house.

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    The flow chart of the UTC control program.

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    Temperature changes on operating UTC control program in windowless pig house. (Test-1.1 00:00∼23:59, Test-1.2 07:00∼19:00; 22 May, 2015)

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    Temperature changes on operating UTC control program in windowless pig house. (Test-2.1 00:00∼23:59, Test-2.2 07:00∼19:00; 23 May, 2015)

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    Temperature changes on operating UTC control program in windowless pig house. (Test-3.1 00:00∼23:59, Test-3.2 07:00∼19:00; 24 May, 2015)

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    Changes of solar radiation and Temperature in enclosed pig house and UTC plenum. (00:00, 22 May ∼ 23:59, 24 May, 2015)

    Table

    Physical properties of solar collector panels

    The output value by the output signal control in the experimental pig house

    Analysis of solar radiation and surplus energy in windowless pig house

    *Area of pig house: 46.28m3
    Area of UTC: 2m3

    Reference

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