재배작물별 단동비닐하우스의 안전풍속 및 적설심 분석 = Analysis of Safety Wind Speed and Snow Depth for Single-Span Plastic Greenhouse according to Growing Crops

국문 초록 (Abstract)

국내에 설치되어 있는 원예시설 중 가장 많은 면적을 차지하고 있는 단동비닐하우스의 기상재해로 인한 피해를 경감시킬 수 있는 모델 개발에 필요한 기초자료를 제공하고자 재배작물별로 대표적인 온실규격를 선정하여 안전풍속과 적설심을 구한 후 재현기간 8년에 해당하는 지역의 설계풍속 및 적설심과 비교하여 온실의 구조 안전성을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 재배작물별 대표온실에 단위풍하중을 적용한 결과, 최대 단면력은 과채류, 근채류, 엽채류 온실 순으로 크게 나타났으며 재배작물별 서까래 간격을 고려한 안전풍속은 엽채류 온실이 17.7 m/s, 과채류 온실이 20.2 m/s, 근채류 온실이 22.3 m/s로 나타나 지역별 8년 빈도의 설계풍하중과 비교하였을 때 홍천, 이천, 성주지역을 제외하고는 대부분의 지역에 있어서 불안전한 것으로 나타났다. 2. 재배작물별 대표온실에 단위 적설하중을 적용한 결과, 근채류 온실의 최대 단면력이 가장 크게 나타났으나 재배작물별 서까래 간격을 고려한 안전적설심은 엽채류 온실이 8.8 cm, 과채류 온실이 9.4 cm, 근채류 온실이 11.8 cm인 것으로 나타났다. 이러한 결과를 지역별 8년 빈도의 적설하중과 비교하였을 때 경남지역 일부를 제외하고는 대부분의 지역에 있어서 불안전한 것으로 분석되었다. 3. 재배작물별 대표 온실의 안전풍속과 적설심에 대하여 구조물에 발생하는 최대 인발력은 12.7~15.1 kgf/개소, 최대 연직하중은 20.6~21.7 kgf/개소로 나타나 기초는 안전한 것으로 분석되었으나 안전풍속과 안전적설심이 매우 작기 때문에 폭설이나 강풍에 대비한 보강이 필요한 것으로 나타났다. 4. 재배작물별 대표온실의 안전풍속과 적설심을 증가시키기 위해서는 서까래 간격을 감소시키거나 부재의 단면 치수를 증가시키는 등의 보강대책이 필요한 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study supplies basic data to develop a greenhouse model for reducing the damage to single-span greenhouses caused by strong winds and heavy snow. Single-span plastic greenhouses are predominantly used for growing crops in Korea. Thus, the safety wind speeds for single-span greenhouses were calculated and compared with the actual wind speeds and snow depths over a period of 8 years in different regions to analyze the structural safety of single-span greenhouses. The unit wind load and unit snow load were applied to different designs of single-span greenhouse according to the cultivated crop to achieve a structural analysis. As a result, the maximum section force for the wind and snow load was greatest for leaf and root vegetables, where the safety wind speeds for single-span greenhouses according to the cultivated crop were 17.7 m/s(leaf vegetables), 20.2 m/s (fruit vegetables), and 22.3 m/s (root vegetables). Thus, the single-span greenhouses were not found to be safe for the wind load in most regions, except for Hongcheon, Icheon and Sungju. Plus, the safety snow depths for single-span greenhouses according to the crop were 8.8 cm (leaf vegetables), 9.4 cm (fruit vegetables), and 11.8cm (root vegetables). Thus, when comparing the safety snow depths with the actual snow depths, the single-span greenhouses were not found to be safe. Therefore, to improve the safety of single-span greenhouses, the structures need reinforcement by reducing the interval between rafters or increasing the size of the pipes. However, additional research is needed.