농촌진흥청 축산과학원(원장 이상진)에서는 (주)티이엔(김태원대표)과 공동으로 고유가 시대에 신·재생에너지인 지열을 이용하여 에너지비용도 절감하고 지구온실가스 발생도 줄이고 돼지 생산성도 향상시킬 수 있는 친환경 에너지 기술을 개발하여 특허출원하였으며 올해부터 축산농가에 보급할 예정이라고 발표했다.
신·재생에너지란 재생에너지인 태양열, 태양광, 바이오에너지, 풍력, 수력, 지열, 해양, 폐기물 등 8가지와 신 에너지인 연료전지, 석탄액화·가스화 및 수소에너지 등을 일컬으며 특히 지열은 미래 청정에너지원으로서 지표면의 토양, 지표수, 지하수, 용암 등에 저장된 열을 이용하며 12-25℃의 지하수 열을 히트펌프에서 변환하여 여름철에는 10-15℃, 겨울철에는 45-50℃로 냉방과 난방에 이용한다.
기존에는 축사 난방을 위하여 연료를 연소시켜 온풍과 연소가스를 축사 안으로 동시에 불어 넣어주는 직접열풍기를 주로 이용하고 있어서 축사안의 산소부족현상이 나타나고 이산화탄소 농도가 높은 문제점이 있었다. 또한 최근에 유가의 급격한 상승으로 인하여 연료비 지출이 많아지자 축사를 최대한 밀폐하고 환기량을 최소화하여 축사내부 환경이 매우 열악하여 만성소모성질환 같은 질병이 만연하고 있다.
이번에 축산과학원에서 개발한 수직밀폐형 지열 냉난방시스템은 지하 200m의 지하수를 품어 올려 히트펌프에서 유효에너지로 변환하여 여름철에는 냉방용으로, 겨울철에는 난방용으로 이용할 수 있어서 축사 환경을 획기적으로 개선할 수 있다.
본 시스템 이용시 겨울철 외부 최저기온이 -9.3℃인 혹한기에도 돈사 내부 온도는 21.5℃를 유지하였고 24시간 신선한 외부의 온풍을 충분히 불어넣어 주어 돈사 내부 암모니아가스 농도는 관행 23.3ppm에 비하여 지열 난방시 10.5ppm으로 크게 낮아졌으며 황화수소의 경우에도 관행돈사는 0.685ppm인데 비하여 지열 난방 돈사는 0.045ppm으로 거의 검출되지 않았다. 이로써 지열난방을 하는 돈사는 사료도 11.4%나 절감할 수 있었다.
여름철에도 외부기온이 34.1℃일 때 지열 냉방을 할 경우 28.3℃ 정도를 유지하여 돼지들이 전혀 고온스트레스를 받지 않았으며, 관행돈사의 모돈의 호흡수가 분당 137.7회로 매우 헐떡거린데 비하여 지열냉방돈사는 97.9회로 28.9%가 감소하였으며 이렇게 쾌적한 상태에서 충분한 포유를 하여 자돈의 이유시 체중도 7.1%가 증가하였다.
시험을 수행한 서산의 농장주(유재흥 사장)는 “지열 냉난방시스템을 이용함으로써 여름철과 겨울철을 무사히 넘기고 에너지 비용도 절약하게 되었다며 하루빨리 현장에 보급되어 어려움을 겪고 있는 농가들에게 도움이 되었으면 한다“고 하였다.
[문의] 농촌진흥청 축산과학원 최희철 031) 290-1719
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지열 난방시스템의 놀라운 에너지 절감효과
전 세계적으로 에너지 부족과 환경위기의 시대를 맞아 미래 국가경쟁력으로 떠오르는 신재생에너지 중 하나인 지열 냉난방시스템이 최근 농촌현장에서 각광을 받고 있다.
농촌진흥청(청장 김재수)은 고유가로 어려움을 겪고 있는 시설원예 농가의 애로사항을 해결하고 저탄소 녹색성장의 정부정책에 부응하고자 농업현장에 적합한 수평형 지열시스템을 개발했다.
지열난방시스템을 시설원예농가에 조기보급하고자, 지식경제부에 시책건의하여 2008년 추경예산이 확보되었다. 현재 64곳의 시설원예농가에 보급사업을 추진하여 마무리 단계에 있다.
지열냉난방시스템은 지하땅속에 흡수되어 축적된 태양열을 퍼 올려(히트펌프) 이용하는 냉난방 시스템이다. 따라서 CO2 배출이 전혀 없어 온실가스 배출감소, 난방비의 획기적인 절감, 반영구적 수명, 계절별 적정냉난방으로 고품질 농산물 생산 등의 효과가 있다. 반면에 초기 투자비용이 많이 드는 것이 단점으로 지적되고 있다.
☞ 경유 온풍난방기 대비 난방비 70~80% 절감(연간 11,214천원/10a 절감, 경유 820원/L 기준)
지열난방시스템을 설치한 경기 남양주 화훼재배농가에서는 인근농가에 비해 83%의 난방비 절감 효과를 보였으며, 소득이 2배 이상 높았다. 또한 전남 강진군의 파프리카재배농가는 난방비 78% 절감 효과를 봤다.
농촌진흥청은 이러한 성과를 홍보하고 지열시스템의 시설원예 분야 정착을 위해 4월 15일 전남 장성군 황룡면에 소재한 참푸른영농조합법인에서 농업인, 공무원, 유관기관 등 150여 명이 참석한 가운데 지열냉난방시스템 현장평가회를 개최했다.
이번 평가회는 농촌진흥청의 그동안 지열시스템 보급사업에 대한 추진성과, 농식품부의 ‘10년 지열시스템 사업계획, 장성군농업기술센터의 지열시스템 추진 경과, 참푸른영농조합법인의 지열시스템 활용사례 발표와 함께 지열난방시스템 현장평가 순서로 진행됐다.
농촌진흥청 안진곤 농촌지원국장은 “우리나라 시설원예 난방면적의 10%인 1,300ha에 이 시스템이 보급될 경우 연간 1,459억원의 난방용 유류비가 절약되며, 고품질 농산물 생산, 탄소배출권 문제해결 등 녹색성장을 주도하는 녹색기술”이라고 강조했다.
그리고 “이번 평가회를 통해 지열시스템의 우수성을 널리 홍보해 시설원예 분야에 폭넓게 활용될 수 있도록 노력할 것”이라고 밝혔다.
[문의] 농촌진흥청 원예특작과장 이상범, 원예특작과 김봉환 031-299-2878
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| 지열난방 온실 둘러보는 관계자들 |
【수원=뉴시스】
12일 경기 수원 이목동 농촌진흥청 국립원예특작과학원에서 시설원예 지열난방 보급사업 대상농가 교육에 참가한 참가자들이 지열난방 시스템이 설치된 온실을 둘러보고 있다.
지열난방 보급사업은 겨울철 시설원예 농가에서 차지하는 경영비 가운데 유류비가 차지하는 비중(30%～50%)을 획기적으로 줄이고 지속가능한 친환경 에너지인 땅속의 지열을 이용, 온실가스와 환경오염을 줄일 수 있는 사업이다
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유리창서 전기 뽑아 쓰고 지열로 냉·난방
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'태양빛으로 전기를 생산하는 특수 염료 유리창''섭씨 26도 이상에서 열을 흡수하고 이하에서는 저장한 열을 내보내 실내온도를 일정하게 유지하는 기능성 자재'….
9일 문을 여는 경기도 용인시 기흥구 중동에 있는 삼성물산 친환경주택 '그린 투모로우'(Green Tomorrow · 사진)를 지난 6일 찾았다. '에너지 사용량 2043?i,발전량 3063?i'.거실 입구에 설치된 모니터는 지난 8월12일부터 이날 오후 3시까지의 전력 사용 · 발전량을 실시간으로 보여줬다.
1층 단독주택인 그린 투모로우에 적용된 기술은 모두 68가지로 연간 에너지 수지를 '제로(0)'나 '플러스(＋)'로 유지하도록 설계됐다. 화석에너지를 사용하지 않기 때문에 이산화탄소 배출도 없다.
우선 냉난방은 지열발전시스템이 맡는다. 최대 200m 땅속에 6개의 구멍을 뚫은 뒤 둥근 관을 묻어 물을 순환시키는 장치로 연중 내내 섭씨 15도를 유지하는 땅속 온도를 이용해 여름엔 냉방,겨울엔 난방용으로 사용한다.
전기와 더운 물은 태양광과 태양열로 만든다. 지붕과 거실 창문,블라인드에서 태양광을 받아 전기를 생산한다. 특히 창문 유리에 엷은 특수염료를 발라 전기를 만드는 염료감응형 태양광 발전시스템이 눈길을 끌었다. 이 특수염료는 흐린날,인공조명에서도 작용한다. 열손실은 최소화했다. 천장에 달린 환기장치는 밖으로 나가는 따뜻한 공기와 외부에서 들어오는 차가운 공기통로가 붙어 있어 외부 공기가 내부 공기의 열을 87%까지 빨아들인다.
그린 투모로우의 3.3㎡당 시공비는 일반 주택의 2배 이상인 1000만~1500만원 이지만 상용화가 이뤄질 2013년에는 기술 발달 등으로 일반주택보다 10% 정도 비싼 수준에서 시공할 수 있을 것이라고 삼성물산은 밝혔다.
조욱희 삼성물산 친환경에너지연구소장은 "내년부터 에너지를 80%까지 줄일 수 있는 아파트를 선보일 예정"이라고 말했다.
