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ISSN : 2288-0992(Print)
ISSN : 2288-100X(Online)
Protected Horticulture and Plant Factory Vol.28 No.4 pp.388-395
DOI : https://doi.org/10.12791/KSBEC.2019.28.4.388

Development of Structural Model and Analysis of Design Factors for Small Greenhouse of Urban Agriculture

Hyung-Kweon Kim1*, Young-Sun Ryou1, Young-Hwa Kim1, Tae-Seok Lee1, Sung-Sik Oh1, Won-Suk Lee2, Yong-Hyeon Kim3
1Department of Agricultural Engineering, National Institute of Agricultural Sciences, RDA, Jeonju 54875, Korea
2Gyeonggi-Do Agricultural Research & Extension Services, Hwaseong 18388, Korea
3Department of Bio-industrial Machinery Engineering, Jeonbuk National University, Jeonju 54896, Korea
Corresponding author: khgweon@korea.kr
September 6, 2019 October 2, 2019 October 4, 2019

Abstract


The purpose of this study is to suggest structural model and analyze design factors for the development of small greenhouse standardization model. The average dimensions of small greenhouse desired by urban farmers were 3.3m in width, 1.9m in eaves height, 2.7m in ridge height, 5.7m in length. The cladding materials for small greenhouse were preferred to glass, PC board and plastic film, framework to aluminum alloy and steel, and heating method in electrical energy. In addition, it was analyzed that small greenhouses need to develop structural model by dividing them into entry-level type and high-level type. The roof type that was used for entry-level type was arch shape, framework was steel pipe, cladding material was plastic film. On the other hand, high-level type was used in even span or dutch light type, framework with square hollow steel, cladding materials with glass or PC board. In consideration of these findings and practicality, this study developed four types of small greenhouses. The width, eaves height, ridges height, and length of the small greenhouses of even span type, which were covered with 5mm thick glass and 6mm thick PC board were 3m, 2.2m, 2.9m, and 6m, respectively. The small greenhouse of dutch light type covered with 5mm thick glass was designed with 3.8m in with, 2.2m in eaves height, 2.9m in ridges height, and 6m in length. The width, eaves height, ridges height, and length of the arch shape small greenhouse covered with a 0.15mm PO film were 3m, 1.5m, 2.8m, and 6m, respectively.



도시농업을 위한 소형온실 설계요인 분석 및 구조모델 개발

김 형권1*, 유 영선1, 김 영화1, 이 태석1, 오 성식1, 이 원석2, 김 용현3
1국립농업과학원 농업공학부
2경기도농업기술원
3전북대학교 생물산업기계공학과

초록


본 연구에서는 우리나라 환경에 적합한 소형온실 모델 을 개발하기 위하여 소형온실의 규격, 피복재, 골조재, 난방방식, 설치가격 등 설계요인을 조사 분석하고, 소형 온실 구조모델을 개발하였다. 우리나라 도시농업인이 선 호하는 소형온실 규격은 폭 3~4m , 측고 1.8~2m, 동고 2.5~3m, 길이 4~7m 범위인 것으로 나타났으며, 평균 3.3m, 1.9m, 2.7m, 5.7m로 각각 분석되었다. 피복재는 유리, PC판, 플라스틱 필름, 골조재는 알루미늄 합금과 철재, 난방방식은 전기에너지에 대한 선호도가 높게 나 타났다. 또한 소형온실은 보급형(약 200만원)과 고급형 (약 500만원)으로 구분하여 구조모델을 제시할 필요가 있는 것으로 분석되었다. 보급형의 경우 지붕형태는 아 치형, 골조재는 철재 파이프, 피복재는 PO 필름을 사용 하고, 고급형의 경우는 양지붕형과 더치라이트형 온실로 각관 골조에 유리 또는 PC판을 피복하는 것으로 결정하 였다. 이러한 분석결과와 실용성 등을 고려하여 본 연구 에서는 4종류의 소형온실 구조모델을 제시하였다. 양지 붕형 유리 온실은 폭 3.0m, 길이 6.0m, 측고 2.2m, 동 고 2.9m로 설정하였고, 피복재는 5mm 두께의 유리를 사용하는 것으로 하였다. 양지붕형 PC판 온실은 폭 3.0m, 길이 6.0m, 측고 2.2m, 동고 2.9m의 규격으로 6mm 두께의 PC판을 피복재로 사용하는 것으로 설계하 였다. 더치라이트형 유리 온실은 폭 3.8m, 길이 6.0m, 측고 2.2m, 동고 2.9m로 설계하였고, 피복재는 5mm 두 께의 유리를 사용하는 것으로 하였다. 아치형 비닐 소형 온실은 폭 3.0m, 길이 6.0m, 측고 1.5m, 동고 2.8m로 설계하였고, 피복재는 0.15mm 두께의 PO 필름을 사용 하는 것으로 하였다. 본 연구결과는 우리나라 환경에 적 합한 소형온실 모델 개발에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 향후 소형온실에 대한 풍하중, 적설하중, 환기성능 등에 대한 분석이 필요할 것으로 판단되며, 추 가 연구를 통해 구명할 예정이다.



    Rural Development Administration
    PJ01251401

    서 론

    최근 급격한 도시화와 함께 삶의 질 향상에 따른 농업 의 다원적 기능 즉, 보건휴양, 정서순화, 공동체 회복, 교육, 치료 등의 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 전 세계적으로 도시농업이 활성화되고 있고 중요성이 점차 부각되고 있다(Kim, 2002;Lee와 Cho, 2016;MAFRA, 2015). 우리나라에서는 2011년도에 ‘도시농업의 육성 및 지원에 관한 법률’을 제정하여 도시농업을 제도적으로 지원하고 있으며, 도시지역에 있는 토지, 건축물 또는 다양한 생활공간을 활용하여 농작물을 경작 또는 재배하 는 행위를 도시농업으로 정의하고 있다(MAFRA, 2017). 우리나라 도시농업은 도시근교 텃밭이 핵심역할을 담당 하고 있으며, 2015년 도시농업인구는 131만 명, 도시텃 밭면적은 850ha에 이르는 등 매년 증가추세에 있다 (MAFRA, 2015). 반면에 노지텃밭을 중심으로 하는 기 존 도시농업의 경우, 급격한 도시화로 인해 활용 가능한 도시 인근 토지확보가 어렵고, 주차시설 및 생활 편의시 설 부족으로 만족도가 저하되고 있으며, 도시민 개개인 의 라이프스타일 변화에 따라 도심형 또는 주택활용형 도시농업이 점차 부각되고 있다(Hwang 등, 2010;Lee와 Cho, 2016).

    도시농업이 일찍 발달한 유럽에서는 다양한 형태의 소 형온실 표준화 모델이 개발되어 활발히 보급하고 있다 (ACD, 2016). 반면, 우리나라에서는 기존 원예시설을 축 소하여 개별 제작하는 실정으로, 연중 날씨에 상관없이 주거지 인근 여유 공간에서 식물을 재배하고 도시농업을 할 수 있는 소형온실 표준화 모델 개발이 절실히 요청 되고 있다(Kim 등, 2017;Kim 등, 2018). 최근 Kim 등 (2018)에 의해 소형온실에 대한 인식 및 선호도를 분석 한 연구가 수행된 바가 있으나, 우리나라 환경에 적합한 소형온실 설계요인을 분석하고 구조모델을 개발한 사례 는 찾아보기 어려웠다.

    본 연구에서는 우리나라 도시농업 환경에 적합한 소형 온실의 규격, 바닥면적, 피복재, 골조재, 난방방식 및 설 치가격 등 설계요인을 조사 분석하고, 구조모델을 개발 하고자 하였다.

    재료 및 방법

    Table 1은 우리나라 도시농업에 적합한 소형온실 설계 요인 분석을 위한 설문조사의 세분항목을 나타낸 것이다. 도시농업인이 희망하는 소형온실의 폭, 길이, 측고, 동고, 바닥면적 등 온실규격을 조사 분석하였다. 또한 소형온 실에서 선호하는 골조재, 피복재, 혹한기 난방방식 및 예상설치가격을 조사 분석하였다. 이 연구는 2017년 5~7월에 농업기술원(경기, 경남)과 농업기술센터(기장군) 의 도시농업 교육 참여자를 대상으로 면접방식으로 조사 를 수행하였다. 그 결과 소형온실 실치 의향이 있는 90 부를 유효한 분석대상으로 확보하였다. 통계처리는 R 통 계프로그램(version 3.1.2)을 이용하여 문항별 평균 및 백분율로 평가하였다.

    온실 설계 시 가장 중요하게 고려하여야 할 항목은 온 실 규격, 지붕형태, 사용 피복재 및 골조재 종류 등이다. 이에 따라 본 연구에서는 우리나라 도시농업인이 희망하 는 소형온실의 폭, 길이, 측고, 동고 등 규격에 관한 설 계요인을 평균 및 백분율로 조사 분석하였다. 이러한 규 격에 관한 소형온실 분석결과와 경제성 등을 고려하여 지붕형태별 사용 피복재와 골조재의 활용방안을 제시하 였다.

    결과 및 고찰

    1. 소형온실 설계요인 분석

    우리나라 도시농업인이 희망하는 소형온실 폭의 경우 (Table 2), 2m, 2.5m, 3m, 3.5m, 4m 및 기타가 각각 12.3%, 8.9%, 32.2%, 10.0%, 33.3% 및 3.3%로 나타났 다. 3m와 4m가 각각 32.2%와 33.3%로 높은 비율을 차 지하였으며, 3.5m의 경우도 10.0%로 나타났다. 이처럼 3~4m 폭의 소형온실을 선호하는 도시농업인이 75.5%로 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 도시농업인이 희망 하는 소형온실의 평균 폭은 3.3m에 표준오차(standard error for mean)는 ±0.09로 분석되었다. 이러한 소형온실 의 폭은 Nam과 Kim(2009)이 충남지역 토마토 재배온실 을 대상으로 조사한 7.6m, Yu 등(2013)이 고추 비가림재 배용 단동 비닐하우스를 대상으로 조사한 7m, Nam과 Ko(2013)가 보고한 포도, 배 및 복숭아 재배온실 6.0~8.0m의 약 50% 수준에 해당하는 것으로 분석되었다.

    Table 3은 희망하는 소형온실의 길이를 나타낸 것이다. 2m가 5.6%, 3m가 6.7%, 4m가 18.9%, 5m가 16.7%, 6m가 4.3%, 7m가 41.1%, 기타가 6.7%로 나타났다. 소 형온실의 길이는 7m를 희망하는 경우가 41.1%로 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 분석되었으며, 다음으로는 4m가 18.9%, 5m가 16.7%의 순으로 나타났다. 이처럼 도시농업인이 희망하는 소형온실 길이는 4~7m가 대부분 을 차지하는 것으로 나타났으며, 평균길이는 5.7m에 표 준오차 ±0.2로 분석되었다. 이러한 소형온실의 길이는 상업용 단동비닐하우스의 일반적인 길이 90m에 비해 매 우 작지만(Choi 등, 2014;Nam과 Kim, 2009), 가족에게 안전하고 신선한 먹거리를 제공하고 취미생활을 즐기려 는 도시농업인(Kim 등, 2018)에게는 적당한 길이로 판 단된다.

    도시농업인이 선호하는 소형온실의 측고(Table 4)는 1.2m, 1.4m, 1.6m, 1.8m, 2.0m 및 기타가 각각 4.4%, 5.6%, 11.1%, 21.1%, 55.6% 및 2.2%로 나타났다. 측고 는 2.0m를 선호하는 경우가 55.6%로 가장 많았고, 다음 으로 1.8m가 21.1%, 1.6m가 11.1%의 순으로 확인되었 다. 도시농업인이 희망하는 소형온실의 평균측고는 1.9m 에 표준오차 ±0.03으로 나타났다. 이러한 소형온실의 평 균측고는 Nam과 Kim(2009)이 충남지역 단동 토마토 재 배온실을 대상으로 조사한 1.6m에 비해서는 높게 나타 났으며, Choi 등(2014)이 조사한 단동비닐하우스의 측고 1.5~1.9m 범위와 유사한 수준으로 나타났다. 또한 55.6%로 가장 높은 선호도를 보인 측고 2.0m는 Yu 등 (2013)이 보고한 고추 비가림재배용 단동비닐하우스의 측고 2.0m와 동일한 수준으로 나타났다. 상업용 단동비 닐하우스의 경우 최근에 시공한 온실일수록 측고가 높아 지는 경향을 보이고 있고(Lee 등, 2014), 측고가 높을수 록 온실 환기성능이 좋아지고, 작물재배 및 환경조절에 유리한 것으로 알려져 있다(Nam 등, 2013;Nam과 Kim, 2009;Choi 등, 2014). 따라서 소형온실의 경우 설 계측고는 위의 조사·분석 및 선행연구결과, 환경조절 효 과, 도시농업인의 심미적 관점 등을 고려하여 최종 결정 하는 것이 합리적인 방안으로 판단된다.

    도시농업인이 선호하는 소형온실의 동고(Table 5)는 2.5m, 2.8m 및 3m가 각각 27.8%, 18.9% 및 36.6%로, 2.5~3m 사이가 83.3%로 대부분을 차지하는 것으로 나 타났다. 평균 동고는 2.7m에 표준오차 ±0.04로 분석되었 다. 이처럼 소형온실 동고는 2.5~3m 사이를 대부분 희 망하는 것으로 분석되었다. 일반 단동온실 동고의 경우 Yu 등(2013)이 3.9m, Choi 등(2014)이 3~3.9m, Nam과 Kim(2009)이 3.2m로 조사 결과를 보고한 바 있다. 또한 Lee 등(2014)은 온실 측고와 동고는 직선적인 양의 상관 관계가 있다고 하였다. 본 연구에서 도시농업인이 희망 하는 소형온실의 측고와 동고를 일반 단동온실과 비교한 결과, 측고는 평균 1.9m로 Choi 등(2014)의 조사결과와 유사하였고, 동고는 평균 2.7m로 낮게 나타났다. 이처럼 동고가 낮게 나타난 것은 소형온실의 폭이 3~4m로 좁 은 것을 선호함에 따른 것으로 판단된다. 이러한 결과는 Lee 등(2014)의 연구에서 온실의 동고는 폭과 직선적인 양의 상관관계가 있다고 한 것과 일치하였다.

    Table 6은 소형온실 바닥면적을 나타낸 것이다. 10.0~19.9m2와 20.0~29.9m2가 각각 40.0%로 가장 높은 비율을 차지하였다. 반면에 10m2 미만은 13.3%, 30m2 이상은 6.7%로 낮은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 희망하는 소형온실 평균 바닥면적은 19.7m2, 표준오차는 ±0.73으로 분석되었다. 이러한 결과는 앞에서 언급한 소 형온실의 평균 폭(3.3m)와 길이(5.7m)의 곱인 18.8m2와 표준오차의 범위에서 유사한 수준으로 나타났다. 따라서 본 연구의 조사결과가 신뢰성과 정확성이 있음을 확인할 수 있었다.

    소형온실에서 도시농업인이 선호하는 피복재 종류는 Table 7에서 보는 바와 같다. 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)의 선호도가 42.2%로 가장 높았고, 그 다음으로는 플라스틱 필름이 35.6%, 유리가 21.1%의 순으로 조사되 었다. 유리의 경우 광투과율이 높고 경관 이미지가 우수 한 장점이 있으나, 설치비용이 고가이고 파손을 우려하 는 것으로 판단된다. 비닐의 경우 가격이 저렴하고 설치 가 용이하다는 장점이 있으나 경관 이미지가 낮고 자주 교체해야하는 단점을 우려하는 것으로 판단된다. 반면에 폴리카보네이트판의 경우는 경관 이미지가 비교적 우수 하고, 유리보다 내충격성이 400배 정도로 매우 높고 시 공성이 우수하기 때문으로 판단된다(Kim 등, 2000). 또 한 반투명 소재로써 과도한 직달일사와 사생활 보호를 위한 시선차폐의 효과를 기대하는 것으로 판단된다.

    Table 8은 희망하는 골조재에 대하여 조사한 결과를 나타낸 것이다. 플라스틱과 목재는 각각 1.1%와 7.8% 로 매우 낮은 선호도를 보였고, 철재와 알루미늄 합금 은 각각 38.9%와 50.0%로 매우 높게 나타났다. 철재의 경우 파이프는 아치형 비닐온실, 각관은 유리온실에서 주로 사용되고, 강풍과 적설에 강하고 골조율이 감소되 고 시공이 용이한 것으로 알려져 있다(Kim 등, 2000). 반면 부식 발생을 염려하는 의견이 있었다. 알루미늄 합금의 경우는 부식의 염려가 없고, 가벼우면서도 내구 성이 우수하고 심미적인 효과가 좋다는 의견이 있었다. 그러나 알루미늄의 경우 온실 골조의 보조재로 주로 사 용되고, 강도는 철재의 1/2정도로 알려져 있다(Kim 등, 2000). 이에 따라 상업용 온실에서는 대부분 철재 골조 재를 사용하고 있으며, 소형온실의 경우도 골조재로 철 재(파이프, 각관 등)을 사용하는 것이 타당한 것으로 판 단된다.

    Table 9는 소형온실의 난방방식에 대한 조사 결과를 나타낸 것이다. 히트펌트, 온풍난방, 온수보일러, 전기난 방, 펠렛보일러, 태양광 발전 및 기타가 각각 5.6%, 20.0%, 13.3%, 28.9%, 12.2%, 4.4% 및 15.6%로 나타났 다. 기타 의견이 15.6%로 비교적 높게 나타났는데 Table 9에서 언급한 가온장치를 이용하지 않고 보온재만 을 사용하거나, 지열난방, 연탄보일러 또는 수막시스템을 사용하자는 의견도 있었다. 온풍난방, 온수보일러 그리고 전기난방기의 사용이 13.3~28.9% 범위로 높은 비율을 차지하였는데 이는 상업용 온실에서 가장 보편적으로 사 용되는 난방방식으로 설치비용이 비교적 저렴하고 유지 관리가 편리하기 때문으로 판단된다. 반면에 전기난방의 경우 선호도가 28.9%로 가장 높았는데, 주택인접에서 전기에너지 확보가 용이하고 사용이 편리하기 때문으로 판단된다. 온풍난방과 온수보일러의 경우는 상업용 온실 에서 가장 많이 사용함에도 불구하고 전기난방에 비해 각각 8.9%, 15.6% 정도 낮은 선호도를 보이는 것은 소 형온실에 온풍난방기와 온수보일러를 설치할 경우 설치 공간의 확보가 여의치 않고, 소음발생 및 경관 이미지의 측면에서 불리하기 때문으로 사료된다. 태양광 발전의 경우는 4.4%로 매우 낮은 선호도를 보였으나, 상업용 온실과 달리 전체적인 에너지소모량이 적은 소형온실에 서 고려해 볼 만한 방안으로 판단된다.

    Table 10은 소형온실 예상설치가격에 대한 조사 결과 를 나타낸 것이다. 도시농업인이 희망하는 소형온실 설 치가격은 100만원, 200만원, 300만원, 400만원, 500만원 및 700만원이 각각 28.9%, 33.3%, 20.0%, 2.2%, 14.5% 및 1.1%로 나타났다. 200만원이 33.3%로 가장 높은 비 율을 차지하였고, 100만원에서 300만원까지의 비율이 82.2%로 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 소형온실 의 평균 희망설치가격은 244만원에 표준오차 ±14.8로 분석되었다. 반면에 500만 원 이상의 고가 소형온실을 희망하는 경우도 15.6%로 비교적 높게 나타났다.

    이러한 결과로 볼 때 약 200만원의 보급형과 약 500 만원의 고급형 모델로 구분하여 개발하는 방안도 고려해 볼만한 것으로 판단된다. 200만원의 보급형 소형온실의 경우 시설비가 적고 실용적인 아치형 온실(Kim 등, 2018)에 골조재는 철재 파이프, 피복재는 플라스틱 필름 조합이 유리한 것으로 판단된다. 플라스틱 필름의 경우 경관 이미지가 낮고 자주 교체해야하는 단점을 우려하였 으나, 장기성 피복재인 PO필름을 사용한다면 이러한 우 려를 해소할 수 있을 것으로 판단된다. 500만원의 고급 형 소형온실의 경우는 안정되면서 고급스러운 이미지를 가지는 양지붕형과 더치라이트형 온실(Kim 등, 2018)에 골조재는 철재 각관, 피복재는 유리 또는 PC판 조합으 로 구성하는 것이 합리적인 방안으로 사료된다.

    2. 소형온실 구조모델

    소형온실 설계규격의 경우 Table 2~5에서 언급된 바 와 같이 폭은 3~4m 범위에서 평균 3.3m, 측고는 1.8~2m 범위에서 평균 1.9m, 동고는 2.5~3m 범위에서 평균 2.7m, 길이는 4~7m 범위에서 평균 5.7m에 대한 요구가 많은 것으로 분석되었다. 또한 소형온실 설계요 인 분석에서 보는 바와 같이 소형온실 피복재(Table 7) 는 유리, PC판, 플라스틱 필름, 골조재(Table 8)는 철재 를 사용하는 것이 적당한 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구에서는 이상의 설계요인 분석과 선행연구(Kim 등, 2018), 온실 자재의 가공성 및 조립성, 경관이미지 등을 고려하여 우리나라 환경에 적합한 4종류의 소형온 실 구조모델을 개발하였다(Table 11). Table 11의 양지붕 형과 더치라이트형 소형온실 설계규격에서 측고와 동고 는 이상의 설계요인 분석 결과에 비해 약 0.2~0.3m 높 게 설계하였는데, 이는 소형온실에 스크린, 다겹보온커튼, 유동팬 등의 설치공간을 확보하고자 함이었다. 아치형 소형온실의 측고는 단동비닐하우스 측고에 대한 선행연 구 결과와 소형온실에서의 도시농업인의 작업 편의성 등 을 고려하여 Nam과 Kim(2009)의 단동온실 조사결과 (1.6m)와 유사한 1.5m로 설계하였고, 동고는 온실 폭과, 측고, 동고의 직선적인 상관관계(Lee 등, 2014)를 고려 하여 2.8m로 설계하였다.

    우리나라 도시농업인 80.4%가 소형온실 설치의향이 있고, 소형온실 운영에 따른 기대편익의 경우 ‘경제적 이익에 대한 편익(3.51~4.14)’보다는 ‘삶의 질 개선에 대한 편익(4.17~4.60)’에 대한 기대가 높은 것으로 알려 져 있다(Kim 등, 2018). 또한 최근 도시농업 유형의 경 우 도시형, 주택활용형, 학교교육형, 농장 및 공원형, 근 린생활형으로 분류되어진다(Lee와 Cho, 2016). 따라서 소형온실은 경제적인 이익보다는 삶의 질 개선을 위한 도시농업 유형별 활용기준 마련이 필요한 것으로 판단 된다.

    양지붕형(even span type) 유리 온실은 좌우 대칭형의 지붕으로 유리 온실의 가장 일반적인 형태로써 학교 텃 밭온실과 같은 학교교육형에 적합한 것으로 판단된다. 사용 유리의 경우 상업용 벤로형 유리온실에서는 일반적 으로 4mm 두께의 유리를 주로 사용하는 것으로 알려져 있으나, 소형온실에서는 내구성을 고려하여 5mm 두께의 유리를 사용하는 것으로 하였다(Fig. 1(a), Fig. 2(a)). 양 지붕형 PC판 온실은 6mm 두께의 PC판을 피복재로 사 용하였고 내충격성과 시공성이 우수하고, 불연성으로 화 재에 안전하고, 반투명 소재로써 과도한 직달일사로 인 한 신체부담이 경감되고 사생활 보호를 위한 시선 차폐 효과를 제공하는 것으로 나타났다. 이에 따라 사회적 취 약계층을 위한 학교교육형 또는 근린생활형에 적합한 것 으로 판단된다(Fig. 1(b), Fig. 2(b)). 더치라이트형(dutch light) 유리 온실은 양지붕형 온실의 변형으로 측벽이 경 사진 형태로써 양지붕형 온실에 비해 바닥면적이 넓어 보온비가 높고, 주변 환경과 자연스런 연출이 가능하여 도시형 또는 주택활용형에 적합한 것으로 판단된다. 더 치라이트형 소형온실의 측벽 경사는 심미적 효과와 가공 및 조립의 편의성을 고려하여 약 10°로 설계하였고, 피 복재는 5mm 두께의 유리를 사용하는 것으로 하였다 (Fig. 1(c), Fig. 2(c)). 아치형(arch shape) 비닐 소형온실 은 단동 플라스틱 온실의 일반적인 형태로써 시설비가 적고, 설치 및 철거가 비교적 용이하여 농장 및 공원형 또는 근린생활형에 유리한 것으로 판단된다. 피복재는 0.15mm 두께의 PO 필름을 사용하는 것으로 하였다(Fig 1(d), Fig 2(d)).

    결 론

    본 연구에서는 우리나라 환경에 적합한 소형온실 모델 을 개발하기 위하여 소형온실의 규격, 피복재, 골조재, 난방방식, 설치가격 등 설계요인을 조사 분석하고, 소형 온실 구조모델을 개발하였다. 우리나라 도시농업인이 선 호하는 소형온실 규격은 폭 3~4m , 측고 1.8~2m, 동고 2.5~3m, 길이 4~7m 범위인 것으로 나타났으며, 평균 3.3m, 1.9m, 2.7m, 5.7m로 각각 분석되었다. 피복재는 유리, PC판, 플라스틱 필름, 골조재는 알루미늄 합금과 철재, 난방방식은 전기에너지에 대한 선호도가 높게 나 타났다. 또한 소형온실은 보급형(약 200만원)과 고급형 (약 500만원)으로 구분하여 구조모델을 제시할 필요가 있는 것으로 분석되었다. 보급형의 경우 지붕형태는 아 치형, 골조재는 철재 파이프, 피복재는 PO 필름을 사용 하고, 고급형의 경우는 양지붕형과 더치라이트형 온실로 각관 골조에 유리 또는 PC판을 피복하는 것으로 결정하 였다. 이러한 분석결과와 실용성 등을 고려하여 본 연구 에서는 4종류의 소형온실 구조모델을 제시하였다. 양지 붕형 유리 온실은 폭 3.0m, 길이 6.0m, 측고 2.2m, 동 고 2.9m로 설정하였고, 피복재는 5mm 두께의 유리를 사용하는 것으로 하였다. 양지붕형 PC판 온실은 폭 3.0m, 길이 6.0m, 측고 2.2m, 동고 2.9m의 규격으로 6mm 두께의 PC판을 피복재로 사용하는 것으로 설계하 였다. 더치라이트형 유리 온실은 폭 3.8m, 길이 6.0m, 측고 2.2m, 동고 2.9m로 설계하였고, 피복재는 5mm 두 께의 유리를 사용하는 것으로 하였다. 아치형 비닐 소형 온실은 폭 3.0m, 길이 6.0m, 측고 1.5m, 동고 2.8m로 설계하였고, 피복재는 0.15mm 두께의 PO 필름을 사용 하는 것으로 하였다. 본 연구결과는 우리나라 환경에 적 합한 소형온실 모델 개발에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 향후 소형온실에 대한 풍하중, 적설하중, 환기성능 등에 대한 분석이 필요할 것으로 판단되며, 추 가 연구를 통해 구명할 예정이다.

    추가 주제어: 더치라이트형, 도시농업, 아치형, 양지붕형

    사 사

    본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구개발사업(과제번호:PJ01251401)의 지원에 의해 이루 어진 것임.

    Figure

    KSBEC-28-4-388_F1.gif

    Drawings of models for small greenhouse.

    KSBEC-28-4-388_F2.gif

    Photographs of models for small greenhouse.

    Table

    Survey measurement items for analysis of design factors of small greenhouse.

    Desired width of small greenhouse.

    Desired length of small greenhouse.

    Desired eaves height of small greenhouse.

    Desired ridges height of small greenhouse.

    Desired floor area of small greenhouse.

    Desired covering materials of small greenhouse.

    Desired framework materials of small greenhouse.

    Desired heating types of small greenhouse.

    Estimated installation cost of small greenhouse.

    Desired models of Small greenhouse

    Reference

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