연동하우스 물받이홈통.

비닐하우스의 물받이 홈은 연동하우스의 곡부에 설치되어 강우 시 하우스의 경사진 양지붕에서 모여진 빗물을 하우스 밖으로 배출시키는 것으로 재질은 칼라강판이나 아연도 강판을 주로 쓰고 있다. 칼라강판이나 아연도 강판 등은 광을 차단하는 불투과성 재질로 이들 재질을 곡부물받이홈으로 쓸 경우 광투과성이 나 빠 그늘이 많이 생겨 작물생육에 나쁜 영향을 주게 된다. 따라서 칼라강판등의 불투과성 곡부물받이홈에 의해 생기는 그늘면 적을 최소화하고 광투과성이 좋고 기계적 성질이 우수한 PC(poly carbonate)판을 물받이 홈의 소재로 사용하여 시험한 결과이다. 1. 물받이 홈에 의한 그늘면적   강판 등의 불 투과성 물받이 홈에 의한 그늘의 면적은 지역별, 계절별, 시간별로 달라지 는 태양의 위치에 따라 달라지며, 물받이 홈에 의해 생기는 그늘 폭과 하우스 길이를 곱하면 곡부물받이홈에 의 한 그늘면적을 구할 수 있다. 곡부물받이홈에 의한 그늘면적은 수원지방의 경우 태양의 고도가 가장 낮은 동지 때의 하루 중 물받이 홈의 그늘면적은 12.3% 이며 태양의 고도가 높은 하지는 7.3%였다. 그러나 물받이 홈을 투명한 PC로 대체 했을 때의 그 늘 면적은 동지 2.1%, 하지 0.9%로 불투명 재질의 물받이 홈에서 보다 햇빛의 양을 84.7%정도로 더 많은 광을 받 아들일 수 있었다.
	그림 1. 태양의 고도 및 물받이홈의 그늘폭
	2. 광투과성   재료별 광투과성을 일사센서와 조도센서로 LI 1,000 데이터로거를 이용하여 측정한 결과 일 평균 일사량은 그림 2와 같이 맑은 날 기준으로 PC판이 1,307W/㎡으로 강판의 302W/㎡에 비해 4.3배 빛의 밝기는 PC가 143.9klux로 강판의 32.9klux에 비해 4.4배정도 밝은 것으로 나타났다.
	그림 2. 광투과율 그림 3. 조도 율
	3. 적정크기 및 설치방법
		가. 물받이 홈 형상   대부분의 물받이 홈은 대기와 접하는 수면이 있는 개수로(open channel)의 형태이며 같은 면적, 기울기, 바닥이 매끄럽거 나 거침정도가 같은 개수로에서 유량을 가장 많이 배출시킬수 있는 것은 반원형개수로이다. 반원형 개수로는 연동하우 스곡부의 구조상 반원형으로 설치가 어려우며 연동하우스의 구조에 비슷한 개수로는 윗면이 넓고 아래가 좁은 사다리꼴형태로 이 형 태는 반원형 다음으로 흐르는 빗물량을 많이 배출시키는 형태이다.   비닐하우스에 내린 빗물이 물받이홈을 넘 칠 경우 빗물이 하우스내로 넘쳐흘러 작물에 피해를 주므로 하우스에 내린 빗물을 물받이홈으로 안전하게 배출시 킬수 있는 방법으로 물받이홈을 크게하거나 물받이홈의 기울기를 급하게 하여 빗물의 속도를 빠르게 하여 배출시킬수 있는 방법이 있다. 이중에서 기울기를 급하게 하려면 비닐하우스 길이 방향의 중앙부를 높게하여 빗물이 물받이홈을 타고 양방향으로 흘러가도 록 하도록하는 방법이 있으나 기존하우스의 구조를 변경해야하는 등의 문제점이 있으므로 일정기울기 이상은 곤란하며 현재 표 준형 하우스의 길이 방향 중앙부에서 끝까지의 기울기는 1/250이었다. 따라서 이러한 기울기로 내린 빗물의 양을 충분히 배출시키 기 위해서는 적정한 크기를 가진 물받이홈이 필요하며 일정한 크기의 단면을 구하기 위해서는 지역별 최대 강우량인 기준유 량(표1)이 설정되어야 하며 설정된 유량(Q)과 정해진 기울기로 유속(V)을 구하면 연속의 식(Q=AV)으로 단면(A)을 구할수 있다. 나. 물받이 홈 적정단면적   물받이 홈의 적정단면적은 지역별 최대 강우량을 기준을 Qａ= 1/1,000 Wℓ Lℓ Rｓ로 하여 집수량을 구하고 유속을 V = (1/n) R⅔ ｉ½(manning의 식)로 산출하였다. 여기서 Qа= 집수량 (㎥/hr) Wℓ = 하우스 지붕의 폭 (m) Lℓ = 하우스의 길이 (m) Rs = 강우강도(㎜/hr) n = 조도(거침) 계수 R = 수력(동수)반경 ｛단면적(A) / 침수길이(S) ｝(m) I = 물받이홈의 기울기   집수량에서 도출된 기준유량 Qa에 물받이홈으로 충분히 배출시킬수 있도록 안전율을 20% 정도 주어 연속의 식을 이용하여 단면적 A = 1.2Qa / V을 구한 결과 표 1과 같이 시간당 100㎜이하에서는 설계유량이 40.3㎥/hr이며 이때의 적정단면적은 0.016㎡였고 100~150㎜/hr에서는 0.021㎡, 150~200㎜/hr는 0.025㎡ 였으며 가장많이 내린 서울의 283.2㎜/hr에서는 0.033㎡였다.
		표 1. 지역별 PC 물받이홈의 적정규격
		다. 물받이 홈설치방법   PC를 이용한 물받이 홈은 광투과성이 우수하나 기계적인 강도 면에서는 강판보다 떨어지므로 설치시 주의를 요한다. 원형파이프하우스에서는 PC물받이 홈의 설치는 원형파이프하우스에는 지붕골조용 곡부 2중 클램프가 60㎝간격으로 설치되어 원형 파이프를 감싸고 있으므로 윗면의 높이가 일정하지 않아서 유연성이 큰 PC판을 그대로 설치하면 PC판의 수평이 유지되지 않고 굴곡 이 생긴다. 또한 하우스 관리작업이나 비닐교체 시 물받이 홈 위를 지나는 작업자의 무게 등에 의해 PC판이 처지거나 파 손되므로 그림과 같이 원형파이프 위에 두께 4.5㎜, 폭 50㎜의 평철을 철판피스로 곡부 클램프에 고정하면 PC 판의 굴곡이 없 어지고 빗물의 흐름이 좋아지며 작업시 변형이나 손상을 방지할 수 있다. 그러나 곡부파이프가 사각관일 경우에는 곡부 면이 수평이므로 PC판을 바로 설치하여도 크게 문제가 되지 않는다. 한편 하우스 골조에 PC판을 고정할 경우 기존의 패드로는 PC 판의 길이가 길고 미끄러워 고정작업이 쉽지 않고 옆으로 휘어지는 등의 문제점이 있으므로 #13141; 자형의 패드 덧붙임을 붙이고 여기에 PC판을 끼워서 고정하면 작업시 PC판의 고정이 쉽고 휨 등의 변형이나 손상 등을 방지할 수 있다. PC를 이용한 물받이 홈은 광 투과성을 높이고 온실내부 그늘을 최소화하는 면에서 좋은 소재이나 설치를 잘못하면 PC판의 좋 은 특성을 상실하기 때문에 세심한 주의가 요구된다.
		그림 4. PC물받이홈의 설치 방법
		라. 설치시간 및 경제성   PC를 이용하여 하우스 골조에 설치할 경우 PC판이 무게가 가볍고 취급조작이 편리하며 패드 덧붙임을 붙여서 설치하며 10a당 40분이 소요되어 강판의 43분에 비해 7%의 설치 소요시간을 절감할 수 있었으며 설치비용은 PC판이 패드 덧붙임이나 평철 등의 부대비용을 합하여 10a당 260,234원이 소요되어 칼라강판의 설치비 282,848원에 비해 약 8%의 경비절감효과가 있는 것으로 나타났다.
	참 고 문 헌
	건설부. 1988. 한국 확률 강우량도의 작성. 제 2권. 농촌진흥청. 1995. 농가보급형 자동화하우스 표준설계서. 홍성기. 1996. PC판을 이용한 연동하우스 곡부 물받이 설치. 한국시설원예연구회.