- 냉·난방, 탄산가스, 전기 통합 공급… 스마트팜 실현 성큼

농촌진흥청(청장 이양호)은 시설원예 온실에 냉·난방, 탄산가스, 전기까지 통합 공급할 수 있는 한국형 시설원예 삼중발전 시스템을 한국기계연구원, 경남농업기술원과 공동으로 2년간 연구 끝에 개발했다고 밝혔다.

우리나라 시설원예 농가가 유류연료인 등유를 주로 사용함에 따라 효율성이 낮고 이산화탄소 배출량도 많고 유가변동에도 취약한 단점이 있다. 

난방으로 등유를 사용하고, 이산화탄소 공급을 위해 액화탄산을 따로 사용하는 파프리카는 연 8,000∼9,000만원/ha 비용이 투입될 정도로 에너지가 많이 필요하다. 

시설원예 선진국인 네덜란드는 시설원예 삼중발전 시스템을 이용해 온실에 난방, 탄산가스 시비와 전기를 통합 공급해 에너지를 절감하고 있다.

또한 네덜란드에서 사용하는 전기 에너지 중 10%를 온실에서 만들어진 전기로 공급할 정도로 보편화 돼있다.

이에 농촌진흥청 시설원예연구소에서는 네덜란드의 삼중발전 시스템을 본보기로 온실에 투입하는 에너지 비용을 줄이기 위해 가스 연료를 기반으로 한 스마트온실 에너지 통합공급 시스템을 개발했다. 

개발한 시스템은 열병합 발전시스템과 가스히트펌프로 구성해 온실의 냉·난방, 탄산가스 및 전기 공급까지 공급이 가능한 시스템이다. 

유류연료 대신 가스로 가스엔진을 가동하고, 엔진을 통해 온실의 냉‧난방 에너지를, 발전기를 통해 전기를, 그리고 식물 성장에 필수적인 이산화탄소는 엔진의 연소반응으로 생성되는 배기가스로 만들어진다. 

이 시스템은 농업인의 편의성을 위해 ICT와 결합해 컴퓨터에서도 작동이 가능하다. 실시간 컴퓨터로 온실 내 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 확인하고 조절할 수 있다.

개발한 시설원예 가스히트펌프 삼중발전 시스템을 경남 함안 시설원예연구소 파프리카 재배온실에 적용한 결과, 기존 시스템인 온수 보일러 시스템과 액화탄산 시비에 비해 난방과 탄산가스 사용비용이 30% 절감됐다. 또한 파프리카 품질은 비슷하고 수량은 11% 늘었다.

이 시스템을 파프리카나 호접란과 같이 에너지를 많이 요구하는 온실에 적용할 경우 온실 경영비 절감에 도움을 줄 것으로 기대하면서 농촌진흥청에서는 올 하반기에 농가 현장실증시험을 수행할 예정이다. 

또한 앞으로 관련 부처와 협의를 거쳐 지열 에너지와 같이 보조금 지원을 통해 농가에 보급되도록 추진할 계획이다.

농촌진흥청 시설원예연구소 박경섭 연구사는 “에너지를 통합 공급하는 삼중발전 시스템은 시설원예작물의 난방과 탄산가스 비용을 줄이고, 탄산가스 배출을 억제하는데 기여할 수 있다”라고 전망했다.