농촌진흥청 농업공학연구소(소장 조영길)는 지난 14일 땅속 3m 깊이의 지열을 이용한 지열-히트펌프시스템을 개발했다고 밝혔다. 지열-히트펌프시스템은 땅속이 겨울철에는 따뜻하고 여름철에는 시원한 특성을 갖는 원리를 이용한 것으로 땅속에서 열을 획득하는 ‘열교환시스템’과 이 열을 이용해 냉·난방을 하는 ‘히트펌프’로 구성됐다. 열교환시스템은 땅속 3m 깊이에 열교환파이프를 매설하고 열매체유(물+부동액)를 순환시키면 따뜻한 지온으로 인하여 순환 열매체유의 온도를 높이고 이를 히트펌프의 증발기와 연결하여(냉방의 경우 응축기) 순환 냉매에 에너지를 전달하고 열매체유는 다시 식어져 땅속으로 내려가게 되는 순환시스템이다. 특히 낮 동안에는 일사량으로 인하여 온실의 온도가 고온상태가 되면 그 잉여열을 땅속으로 순환시켜 땅속에 다시 저장할 수 있는 시스템인‘온도 보상회로’를 세계 최초로 개발 부착하여 효율을 향상시켰다. 농업공학연구소는 이 시스템을 온실의 난방에만 이용할 경우 기존의 온풍난방기에 비해 연간 들어가는 기름값을 81.2% 절감할 수 있지만 초기 투자비를 감안하면 연간 12% 정도의 비용을 절감할 수 있을 것으로 전망했다. 시스템을 개발한 생산기반공학과 이용범 연구관은 “지열에너지를 이용하며 땅속에 매설되는 열교환시스템의 수명이 40~50년으로 반영구적이며 온실보다 냉방, 난방, 온수 등 다양한 형태로 이용이 가능하기 때문에 연중 냉·난방 수요가 많은 축사에 적용할 경우 더욱 효과적일 것”이라고 말했다. 이희영 |
