시설하우스용 지중 냉·온풍 열교환기 발명

천안시농업기술센터 3년간 연구개발 결실…시설재배 신재생에너지 활용 획기적 개선

[아시아경제 왕성상 기자] 농작물생산에 신재생에너지인 땅 열을 활용할 수 있는 장치가 개발돼 화제다.

23일 천안시에 따르면 천안시농업기술센터는 최근 ‘시설하우스용 지중 냉·온풍 열교환장치’를 개발, ‘발명특허(제66099호)’를 받았다.

이 특허는 2008년 땅 열을 활용한 거봉포도시설하우스의 숙기 촉진을 위한 지중냉풍장치 개발을 시작으로 3년간 시험 연구한 끝에 결실을 본 것.

개발된 장치는 포도시설하우스에 땅속 150㎝ 깊이로 지중관(PE이중벽관)을 묻어 잇고 시설 내 공기를 송풍기를 활용, 지중관 속으로 넣으면 송풍입구에서 발명된 열교환기를 거치면서 짧은 시간에 열이 바뀐다.

또 열교환기로 공기가 통과되기 전 물을 뿌리게 되며 물 공급은 물의 기화잠열(539kcal/g)을 이용, 급속히 열이 교환 되는 방식으로 이 장치가 특허를 받는데 핵심이 됐다.

이렇게 열 교환된 땅 열은 포도시설하우스에 여름철은 냉풍, 겨울철은 온풍으로 활용할 수 있다. 시설 내 온도의 급상승이나 급강하에 따른 시설환경조건에서도 포도재배에 가장 알맞은 온도가 요구되는 보조열원으로 연중 공급할 수 있다.

열교환기구조는 원지름 600mm, 길이 3m로 스테인리스스틸 재질로 안엔 십자형판과 밖으로 이어지는 날개집열판으로 이뤄졌다.

기존의 지중관에 열교환기를 이어 묻으면 열교환기 집열판으로 땅 열이 모아지고 열교환기 안으로 연결된 십자형판으로 일정한 지열이 꾸준히 전달되는 구조다.

지중냉풍장치(10농가 4.8ha)를 이용하면 여름철 열대야(25℃) 때 하우스온도를 3℃ 안팎으로 낮출 수 있는데 반해 발명특허기술이 적용된 열교환기를 달면 5℃이상 낮출 수 있다.

특히 겨울철 가온재배(1∼4월) 시설에서 가동하면 땅 속의 따뜻한 열이 시설 안에서 공기가 순환되면서 유류비도 70% 이상 줄일 수 있다.

천안시농업기술센터는 발명특허를 받은 지중 냉·온풍 열교환기가 상용화되면 거봉포도 시설하우스의 고질적인 착색장애 해소와 숙기 촉진을 통해 고품질 거봉포도를 생산할 수 있을 보고 있다.

또 다른 특산물의 시설재배와 축산시설에 적용하는 등 활용도가 높아 농가경영비 절감을 통한 경쟁력 높이기에도 한 몫 할 것으로 보고 있다.

왕성상 기자 wss4044@