KR101066462B1 - 온난화실험을 위한 온도구배 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온난화실험을 위한 온난화환경을 조성하기 위한 시스템으로서, 환풍기를 통한 공기의 흐름을 조성하여 공기가 유입되는 유입구에서 배출구로의 온도구배환경이 조성되는 터널형 온실; 상기 온실의 유입구와 배출구의 온도를 측정하기 위한 온도감지부; 및 상기 온도감지부에서 측정된 온도로부터 온도차를 산출하여 공기의 배출량을 제어하기 위한 제어부;를 포함하며, 상기 온실은, 일사량 공급이 중단되거나 혹은 낮은 일사 시, 온도구배환경이 조성될 수 있도록 난방장치를 더 포함하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템을 개시한다.
이러한 본 발명은 단일의 온실만으로 개체군 수준의 실험과 자연기상리듬을 반영하여 현재부터 설정한 미래의 온도까지 연속적인 온난화 환경을 조성할 수 있는 있으며, 또한, 단일의 온실을 통해 온난화환경에 대한 다양한 생물 개체군 실험이 가능함으로, 온난화환경의 실험을 위한 시설물의 설치비는 물론 및 이를 운영하기 위한 운영비용에 대한 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 온도 구배가 조성된 온실에 가스 공급장치가 연결되어, 온도 구배와 함께 이산화탄소의 농도 구배가 조성됨으로써, 온실 내 온도 및 이산화탄소의 상승에 따른 생물영향을 함께 실험할 수 있는 효과가 있다.
온난화, 온도구배, 시스템, 온실, 환풍기, 메시(mesh)망

Description

온난화실험을 위한 온도구배 시스템{The temperature gradient system for the global warming experiment}
본 발명은 온난화실험을 위한 온난화환경을 조성하기 위한 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 터널형 온실의 입구로부터 출구로의 공기 흐름을 만들고, 온실내를 이동하는 공기가 주간에는 태양광, 야간에는 온풍에 의해 가열되어 현재의 온도조건에서부터 설정한 미래의 온난화된 온도조건까지 연속적인 온도구배환경을 제공하기 위한 온난화실험을 위한 온난화실험을 위한 온도구배 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 온도 구배가 조성된 온실에 가스 공급장치가 연결되어, 온도 구배와 함께 이산화탄소의 농도 구배를 조성함으로써, 온실 내 온도 및 이산화탄소의 증가에 따른 생물영향을 실험할 수 있는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템에 관한 것이다.
가속되는 지구온난화에 대해 생태계가 어떻게 반응할 것인가에 대한 정확한 예측과 대응책 마련을 위한 기초 자료가 매우 절실히 요구되고 있다.
현재, 온난화에 의한 온도상승 조건의 조사에 관한 방법은 단순히 실험 대조 구에 비해 일정 온도 상승시킨 조건에서 생물의 반응을 보는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.
또한 이러한 실험기기들은 여러 종류의 온도조건을 만들기 위해 다수의 기기가 필요해 시설비 및 운영비가 연구 수행에 큰 걸림돌로 작용하였다.
그리고 기존의 기기는 자연계에서는 다수의 개체가 모여 개체군으로 생육함에도 불구하고 생물반응을 조사하기 위해서 필요한 생육 또는 생장공간이 협소하여 개체만을 대상으로 실험하는 경우가 일반적이었다.
이러한 기기들로 실험을 수행한 실험결과 또한 일주기, 계절주기, 연주기로 변화하는 자연기상리듬이 반영되지 않은 단순한 환경조건인 경우가 많아 실제로 자연조건에서 생물이 어떻게 반응할 것인가를 예측하기 위한 자료로 사용하는 데는 한계를 가지고 있다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단일의 온실만으로 개체군 수준의 실험과 자연기상리듬을 반영하여 현재부터 설정한 미래의 온도까지 연속적인 온난화 환경을 조성할 수 있는 온난화실험을 위한 온난화실험을 위한 온도구배 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 온도 구배가 조성된 온실에 가스 공급장치가 연결되어, 온도 구배와 함께 이산화탄소의 농도 구배가 조성됨으로써, 온실 내 온도 및 이산화탄소의 상승에 대한 생물영향을 실험할 수 있는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 온난화실험을 위한 온난화환경을 조성하기 위한 시스템으로서, 일사량에 따른 공기의 흐름을 이용하여 공기가 유입되는 유입구에서 배출구로의 온도구배환경이 조성되는 터널형 온실; 상기 온실의 유입구와 배출구의 온도를 측정하기 위한 온도감지부; 및 상기 온도감지부에서 측정된 온도로부터 온도차를 산출하여 공기의 배출량을 제어하기 위한 제어부;를 포함하며, 상기 온실은, 일사량 공급이 중단되거나 혹은 낮은 일사 시, 온도구배환경이 조성될 수 있도록 난방장치를 더 포함하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템을 개시한다.
상기 온실은, 복수로 구성되어 소정 이격 설치되는 아치형태의 수직 프레임; 상기 복수의 수직 프레임과 직교하게 설치되는 복수의 수평 프레임; 및 상기 복수 개의 수직 및 수평 프레임의 외측을 감싸는 필름;으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 온실은, 유입되는 공기의 흐름이 일 방향으로 일정하게 유지될 수 있도록, 공기가 유입되는 유입구에 메시망이 마련되고, 배출구에 상기 제어부를 통해 내부로 유입되는 공기의 유속을 조절하기 위해 적어도 1개 이상의 환풍기가 설치된 것이 바람직하다.
상기 메시망은, 상/중/하부로 구획되어 조밀도가 상부에서 하부로 증가되며, 상기 조밀도는, 하부가 상부의 3배, 중부는 상부의 2배인 것이 바람직하다.
상기 온실은, 내부에 일사량을 측정하기 위한 일사계;가 마련되고, 상기 일사계로부터 측정되는 일사량이 낮을 시, 혹은 야간과 같이 일사의 공급이 중단될 경우, 상기 제어부를 통해 난방장치가 구동되는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 온도감지부로부터 측정된 온도에 따라 상기 환풍기로 공급되는 전압을 제어하기 위한 전압 제어기; 및 상기 전압 제어기로부터 공급되는 전압에 따라 상기 환풍기의 회전속도를 조절하기 위한 환기량 조절기;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 난방장치는, 일정 간격을 두고 소정의 홀이 연속하여 형성된 파이프; 및 상기 파이프와 연결되어 상기 홀을 통해 상기 온실 내부에 온풍을 공급하기 위한 히터장치;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 온실은, 상기 온도구배에 따른 이산화탄소 농도구배가 조성될 수 있도록 가스 공급장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 단일의 온실만으로 개체군 수준의 실험과 자연기상리듬을 반영하여 현재부터 설정한 미래의 온도까지 연속적인 온난화 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 단일의 온실을 통해 온난화환경에 대한 개체군 실험이 가능함으로, 온난화환경의 실험을 위한 시설물의 설치비는 물론 및 이를 운영하기 위한 운영비용에 대한 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 온도 구배가 조성된 온실에 가스 공급장치가 연결되어, 온도 구배와 함께 이산화탄소의 농도 구배가 조성됨으로써, 온실 내 온도 및 이산화탄소의 상승에 따른 생물영향을 실험할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 온난화실험을 위한 온도구배 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 온도구배 시스템을 설명하기 위해 나타낸 전체도이다.
도시한 바와 같이 온난화실험을 위한 온도구배 시스템(100)은 일면에서 타면으로 온도구배환경이 조성된 터널형 온실(110)과 상기 온실(110)의 내부로 온풍을 공급하기 위한 난방장치(160) 및 온실(110)의 내부로 이산화탄소를 공급하기 위한 가스공급장치(170)로 크게 구성된다.
상기 온실(110)은 터널형의 구조체로서, 공기의 흐름을 이용하여 일단에서 타단으로 온도가 증가되는 온도구배환경이 조성되어야만 한다.
이러한 구조체의 온실(110)은 아치형태의 수직 프레임(111)과, 수직 프레임(111)의 내측과 직교하게 결합되는 수평프레임(113)으로 구성되며, 유입구(120)에는 공기가 유입될 수 있도록 메시망(120-1)이 설치되고, 메시망(120-1)을 통해 유입된 공기가 일 방향으로만 진행될 수 있도록 배출구(130)에 적어도 하나 이상의 환풍기(131)가 마련되며, 이때, 환풍기(131)는 4개인 것이 바람직하다. 따라서, 메시망(120-1)을 통해 유입된 공기는 정해진 방향에 의해서만 진행되어 환풍기(131)를 통해 외부로 배출되는 것이다.
또한, 각 프레임(111,113)의 외측을 감싸는 필름(115)을 더 구비되며, 이러한 필름(115)은 65% 내지 87%의 투과성을 가지는 UV 투과성 필름인 것이 바람직하다. 이는 낮 시간대와 같이 일사열이 필름(115)은 투과하여 온실(110)의 내부온도를 상승시키기 위한 것이며, 이러한 필름(115)의 일례로는 PVC 필름인 것이 매우 바람직하다.
한편, 온실(110)의 일례로써, 온실(110)의 길이방향은 35°동북방향을 향하 고 있으며, 이러한 온실(110)의 제원으로는 높이 2.5m, 폭 3m 길이 30m인 구조체이며, 각 수직/수평 프레임(111,113)으로는 아연 도금된 반구형 파이프가 사용된다.
또한, 수직 프레임(111)의 단부는 지면으로부터 0.3m 정도 매설되고, 수평 프레임(113)은 일정한 간격(대략 0.5m)을 두고 수직 프레임(111)과 직교하게 결합된다.
그리고 각 프레임(111,113)의 외측을 필름(115)이 감싸며, 이러한 필름(115)은 고정수단에 의해 프레임(111,113)에 고정되어 있으며, 말단은 지면에 소정깊이 매립된다.
한편, 온실(110)의 유입구(120)에 설치된 메시망(120-1)은 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 3개의 영역으로 구획되며, 이러한 각 영역은 상부(121), 중부(123) 그리고 하부(125)로 구획된다.
하부(125)는 상부(121)의 3배 그리고 중부(123)는 상부(121)의 2배에 해당되는 조밀도를 가지는 것이 바람직하다. 이는 메시망(120-1)을 통해 상/중/하부(121,123,125)로 유입되는 공기의 유입량을 조절하기 위한 것이다.
이러한 메시망(120-1)은 상/중/하부(121,123,125)로 유입되는 공기는 온실(110) 내부의 높이에 따른 온도차이에 의해 하부가 가장 많고 상부로 갈수록 적게 유입되는 현상이 발생하며, 이는 입구측의 온도구배 조성의 정확도를 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 상기한 영향을 최소화하기 위해 입구의 전면을 통해 공기가 유입되도록 한 것이며, 이때, 메시망(120-1)은 1.5 ~ 2mm 정도의 구멍크기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 난방장치(160)는 온실(110) 내부온도를 유지시키기 위한 것으로, 일사량이 부족할 시, 즉, 야간과 같이 일사량이 발생되지 않거나, 혹은 날이 흐린 경우, 온풍을 이용하여 온실(110)의 내부온도를 상승시키기 위한 것이다.
또한, 가스 공급장치(170)는 대기의 이산화탄소 농도 증가가 생물에 미치는 영향을 평가하기 위한 것으로 온도구배형 온실의 형태에 이산화탄소 농도 구배가 추가된 형태이다.
그리고, 온실(110) 내부의 환기량을 조절하는 환풍기(131)와, 일사량이 부족시, 난방장치(160)를 작동시키고, 생물생장을 위한 이산화탄소를 공급하기 위한 가스 발생장치(170)는 제어부(200)에 의해 작동되며, 이러한 제어부(200)는 다종의 센서와 같은 감지기 등을 제어하기 위한 것이며, 이에 대한 상세한 설명은 각 실시예를 설명하기 위한 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 온도구배를 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.
일사량이 충분한 낮 시간대 온실(110)의 온도구배를 설명하기 위한 것으로, 먼저 도 1을 통하여 설명된 온실(110)의 제원을 기준하여 설명하도록 한다.
온실(110)의 길이방향은 35°동북방향을 향하고 있으며, 높이 2.5m, 폭 3m 길이 30m인 구조체이다. 또한, 챔버(110)의 배출구(130)에 마련된 환풍기(131)는 4개로 구성된다.
낮 시간대의 온실(110) 내 공기는 일사에 의해 자연적으로 가열된다. 내부의 공기가 환풍기(131)에 의해 환기될 때 온실의 장축을 따라 온도구배가 낮 시간 동안 형성되고, 농도구배의 정도는 온실(110)에 도달한 태양에너지에 의해 결정된다. 이러한 온도 상승에 관한 이론 식은,
Figure 112009044767663-pat00001
(1)
와 같다.
△T는 온실(110)의 유입구(120)와 배출구(130)와의 온도차이며, H는 현열증가 (Wm-2≒0.20-0.35S, S는 일사량)이며, Cp는 공기의 비열 (1004 JKg℃-1), ρ는 공기의 밀도(1.2Kgm-3), V는 환기율 (m3 m-2 sec-1), α는 임상면적 (floor area)과 차폐면적 (cover area; 지붕+벽면)과의 비율, ht는 차폐부를 통한 열전도계수(heat transmission coefficient)이다.
상수 0.5는 온실(110)내 평균기온이 온실(110)의 유입구(120)와 배출구(130)에서의 기온의 평균이라는 가정하에서 유도된 상수이다.
상기 (1) 식은 단위면적을 기준으로 하고 있다.
온실(110)에 흡수된 일사량은 현열 대류 (sensible heat convection), 증발산량, 토양온도 전이 (soil heat transfer)로 배분된다. 이러한 변수 값은 외부기상조건뿐만 아니라 내부 식물과 임상 조건에 대해서도 크게 의존한다. 종래의 온실들의 현열 증가 (H)는 외부일사량의 20-35% 범위이다. 또한, 플라스틱 커버를 사용하는 온실의 경우 적절한 열전도 계수는 6Wm-2 ℃-1이다.
상기 (1)은 온실(110)에서의 온도구배 형성에 있어 환기율 (V)의 중요성을 보여준다. 적절한 환기조절을 통해 보다 안정적인 온실(110) 내 온도구배 조건을 만들 수 있다. 유입구(120)와 25m 지점에서 목표로 하는 온도차이를 형성하기 위해 환기율은 입사되는 일사량 변화에 따른 대기온도의 변동에 의해 조절된다.
이러한 환풍기(131)는 4개로 구성되며, 각 환풍기(131)는 일사계(150)에 따른 일사량과, 일사량에 따른 온도에 의해 작동되는 환풍기(131)의 개수 및 속도가 차등 적용되는 것이 바람직하다.
따라서, 2개의 환풍기(131)(최대 환풍능력은 285m3m-1)는 온실(110)의 적정 환풍율을 유지하기 위하여 주로 작동하게 되고, 나머지 2개의 환풍기(131)(최대 환풍능력은 200m3m-1)은 입사되는 일사량이 800Wm-2을 초과할 경우 추가작동되는 것이다.
환풍율은 온실(110) 내부에 마련된 일사계(150)와 일정 간격을 두고 설치된 복수의 열전대(141)로 구성된 온도감지부(140)에서 측정된 일사량 및 온도를 기초로한 비례 적분 미분(proportional-integral-differential; PID)의 조절 알고리즘을 적용한 제어부(200)를 통해 매 10초마다 재조정된다.
따라서, 온도차이가 5℃(설정값) 이상이 될 경우 제어부(100)는 실제 온도차이와 5℃(설정값)와의 차이를 기초로 계산된 0 ~ 100% 사이의 새로운 비율값을 송출하게 된다.
한편, 도시되지 않았으나, 제어부(200)는 온도감지부(140)로부터 측정된 온도에 따라 환풍기(131)로 공급되는 전압을 제어하기 위한 전압 제어기(미도시)와, 상기 전압 제어기로부터 공급되는 전압에 따른 환풍기(131)의 회전속도를 조절하기 위한 환기량 조절기(미도시)가 더 포함된다. 이때, 환풍기(131)로 공급되는 전압은 전압 제어기에 의해 0볼트 내지 5볼트 사이의 전압이 공급되는 것이 바람직하며, 환기량 조절기는 교류전기의 60Hz 또는 50Hz의 주파수로 변조하여 환풍기(131)의 회전속도를 조절하기 위한 것이다. 이와 같이 주파수는 환기량 조절기를 통해 제어될 수 있으나, 환기량 조절기에 설치되지 않고, 상기 전압 제어기와 연동하여 설치될 수도 있다.
상술한 바와 같이 낮 시간 때와 같이 일사량의 공급이 양호할 경우 일사와 공기의 흐름에 의한 온실(110) 내 온도구배가 환경을 제공된다. 그러나 밤시간과 같이 일사의 공급이 중단될 경우, 이는 도 4에 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 난방장치를 설명하기 위해 나타낸 난방장치의 평면도이다.
먼저 온실(110)은 도 1 내지 3의 구성과 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 상세한 생략하기로 하며, 다만 일사량 공급에 따른 대체수단으로 난방장치(160)가 더 설치된 구성이다.
도시한 바와 같이 일사의 공급이 중단된 밤 혹은 일사량이 부족할 경우, 난방장치(160)를 이용하여 온실(110)의 내부로 온풍을 공급함으로써, 온도구배환경을 제공하기 위한 것이다.
일사계(150)로부터 측정된 일사량이 설정값 이하일 경우, 제어부(200)에 의해 난방장치(160)가 작동하게 된다.
난방장치(160)는 온실(110) 내부에 일정간격을 두고 소정의 공급 홀(181)이 연속하여 형성된 온풍 공급 파이프(165)가 설치되고, 온풍 공급 파이프(165)와 연결되어 온풍 공급 홀(181)을 통해 온실(110) 내부에 온풍을 공급하기 위한 히터장치(161)로 구성되며, 히터장치(161)와 온풍 공급 파이프(165) 사이에는 온풍이의 온실(110)내 배출이 용이하도록 온풍 블로어(163)가 더 설치된다.
이러한 난방장치(160)의 일례로 온풍 공급 파이프(165)는 직경 0.5cm의 공급 홀(167)이 약 50cm 간격으로 뚫려있다. 히터장치(161)는 일사량이 설정값인 180-220Wm-2 이하가 되면 자동적으로 작동한다. 그러나 이러한 설정값은 온실(110) 내 온도상승률은 식물군락의 엽면적지수 등의 환경조건과 연관이 있기 때문에 유묘기보다 생장기에서 높은 경향이 있다.
만약 유입구(120)와 배출구(130)에서의 온도차이가 설정 값인 5℃를 초과하게 되면 환기량은 자동적으로 증가하게 되고, 온도차이가 5℃이하이면 환기량은 점차적으로 감소하게 된다.
밤시간대와 흐린날과 같이 일사량이 적은 날에는 최소한의 방향성을 갖는 공기흐름을 형성하기 위하여 최소 환기량은 10%로 설정하였으며 이는 일사량이 낮은 시간대의 온도구배환경을 조성하기 위해 필요한 사항이다.
한편, 이산화탄소 농도 증가에 대한 생물의 영향을 파악하기 위해 도 5와 같이 온실(110) 내부로 이산화탄소를 공급하기 위한 가스 공급장치(170)가 더 마련된다. 이는 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 이산화탄소의 농도구배를 설명하기 위해 나타낸 가스 공급장치의 평면도이다.
도시된 바와 같이 온도구배가 조성된 온실(110)에 이산화탄소를 더 공급하여 온도구배와 더불어 농도구배가 환경이 조성되도록 이산화탄소를 공급하기 위한 가스 공급장치(170)가 더 마련된다.
여기서 온실(110)의 온도구배 환경 조성에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4를 통하여 태양열에 및 난방장치(160)에 대해 상세하게 설명한 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 농도구배 환경의 조성을 위한 가스 공급창지(170)에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
가스 공급장치(170)는 온실(110) 내부의 이러한 이산화탄소 농도구배 조성을 위해 필요한 이산화탄소를 공급하기 위한 전자유량계(190)와, 이산화탄소가 수용된 이산화탄소 탱크 및 온실(110) 내부에 설치된 가스 공급 파이프(180)와 이산화탄소 탱크(171) 사이에 설치되어 이산화탄소의 유입이 용이하도록 이산화탄소 블로어(173)가 더 설치된다.
이산화탄소 탱크(171)를 통해 가스 공급 파이프(180)로 이산화탄소가 공급되는 과정에서 단열팽창에 의한 동결이 방지될 수 있도록 가스히터(175)를 더 포함한다.
이때, 이산화탄소 탱크(171)에는 이산화탄소 (순도 99.98%)로 채워져 있으며 이는 상온, 대기압에서 1500L의 가스형태의 이산화탄소와 동일 량인 것이 바람직하다.
전자유량계(190)는 이산화탄소 주입이 없는 0V에서 최대 100 L min-1을 주입하는 5VDC 범위의 제어부(200)에 의해 유량을 조절하고, 따라서, 제어부(200)는 유입구(120))와 배출구(130)에서의 10초당 이산화탄소 흐름에 기초한 알고리즘에 의해 계산된다.
전자유량계(190)를 통해 이산화탄소는 온실(110)의 배출구(130)와 근접된 이산화탄소 블로어(173)를 통해 주입되며, 이산화탄소 블로어(173)는 이산화탄소와 온실(110)의 배출구(130)에서 내부의 공기와 1차 희석시킨 이산화탄소-공기 혼합가스를 공급 파이프(180)에 밀어 넣어 온실(110) 배출구(130)에서 유입구(120) 방향으로 이동시킨다.
따라서, 이산화탄소-공기 혼합가스는 가스 공급 파이프(180)의 가스 공급 홀(181)을 통해 온실(110) 내로 주입된다.
한편, 가스 공급 파이프(180)는 도 1에 도시된 바와 같이, 온풍 공급 파이프(165)와 동일 규격으로 나란한 길이방향으로 이산화탄소의 공급만을 위한 별로의 라인으로 설치되되, 온풍 공급 파이프(165)의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 가스 공급 파이프(180)는 온실의 양측면 70cm 정도의 높이 부착되어 온실(110)의 입구에서 출구까지 이산화탄소를 배출하기 위한 직경 0.5cm 크기의 가스 공급 홀(181)이 뚫려 있다.
이러한, 가스 공급 홀(181)의 간격은 온실(110)의 출구쪽보다 입구쪽에서 더 조밀하게 뚫려 있으며, 이는 온실(110)의 출구쪽은 공압이 세기 때문에 동일한 홀 크기일 경우 더 많은 공기가 배출되기 때문이다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 온도구배 시스템을 설명하기 위해 나타낸 전체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메시망을 설명하기 위해 나타낸 메시망의 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 온도구배를 설명하기 위해 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 난방장치를 설명하기 위해 나타낸 난방장치의 평면도, 그리고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온난화실험을 위한 이산화탄소의 농도구배를 설명하기 위해 나타낸 가스 공급장치의 평면도이다.
*도면의 주요 구성에 대한 부호의 설명*
100 : 온도구배 시스템 110 : 온실
111 : 수직 프레임 113 : 수평프레임
115 : 필름 120 : 유입구
120-1 : 메시망 121 : 상부
123 : 중부 125 : 하부
130 : 배출구 131 : 환풍기
140 : 온도감지부 141 : 열전대
150 : 일사계 160 : 난방장치
161 : 히터장치 163 : 온풍 블로어(blower)
165 : 온풍 공급 파이프 167 : 온풍 공급 홀
170 : 가스 공급 장치 171 : 이산화탄소 탱크
173 : 이산화탄소 블로어 175 : 가스히터
180 : 가스 공급 파이프 181 : 가스 공급 홀
190 : 전자유량계 200 : 제어부

Claims (8)

  1. 온난화실험을 위한 온난화환경을 조성하기 위한 시스템으로서,
    일사량에 따른 공기의 흐름을 이용하여 공기가 유입되는 유입구에서 배출구로의 온도구배환경이 조성되는 터널형 온실;
    상기 온실의 유입구와 배출구의 온도를 측정하기 위한 온도감지부; 및
    상기 온도감지부에서 측정된 온도로부터 온도차를 산출하여 공기의 배출량을 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,
    상기 온실은,
    일사량 공급이 중단되거나 혹은 낮은 일사 시, 온도구배환경이 조성될 수 있도록 난방장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온실은,
    복수로 구성되어 소정 이격 설치되는 아치형태의 수직 프레임;
    상기 복수의 수직 프레임과 직교하게 설치되는 복수의 수평 프레임; 및
    상기 복수 개의 수직 및 수평 프레임의 외측을 감싸는 필름;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온실은,
    유입되는 공기의 흐름이 일 방향으로 일정하게 유지될 수 있도록,
    공기가 유입되는 유입구에 메시망이 마련되고, 배출구에 상기 제어부를 통해 외부로 배출되는 환기량을 조절하기 위해 적어도 1개 이상의 환풍기가 설치된 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메시망은,
    상/중/하부로 구획되어 조밀도가 하부에서 상부로 갈수록 증가되며,
    상기 조밀도는,
    하부가 상부의 3배, 중부는 상부의 2배인 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온실은,
    내부에 일사량을 측정하기 위한 일사계;가 마련되고,
    상기 일사계로부터 측정되는 일사량이 낮을 시, 혹은 야간과 같이 일사의 공급이 중단될 경우, 상기 제어부를 통해 난방장치가 구동되는 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도감지부로부터 측정된 온도에 따라 상기 환풍기로 공급되는 전압을 제어하기 위한 전압 제어기; 및
    상기 전압 제어기로부터 공급되는 전압에 따라 상기 환풍기의 회전속도를 조절하기 위한 환기량 조절기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 난방장치는,
    일정 간격을 두고 소정의 홀이 연속하여 형성된 온풍 공급 파이프; 및
    상기 파이프와 연결되어 상기 홀을 통해 상기 온실 내부에 온풍을 공급하기 위한 히터장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 온실은, 상기 온도구배에 따른 이산화탄소 농도구배가 조성될 수 있도록 이산화 탄소를 공급하는 가스 공급장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온난화실험을 위한 온도구배 시스템.
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