- 기계硏 이상민 박사팀 개발, 가스히트펌프로 냉난방·탄산가스 시비 활용 - 내년 시설원예농가 본격 보급

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국기계연구원은 이상민 박사 연구팀이 세계 최초로 삼중발전이 가능한 시설원예용 가스히트펌프 시스템을 개발하고 국내 농가에 실증하는데 성공했다고 5일 밝혔다.

그동안 국내 시설원예 농가는 난방기, 냉방기, 탄산시비 장치, 제습기 등 온실이 필요로 하는 에너지장치를 개별 설치하고, 농장주의 경험에 따라 독립적으로 제어해왔다. 하지만 이는 에너지 효율이 떨어지고 손실되는 에너지가 많았다.

연구팀이 개발한 가스히트펌프를 온실에 적용하면, 온실의 냉난방을 공급함과 동시에 배기가스를 이용해 탄산가스를 공급할 수 있다. 온실이 필요로 하는 에너지를 하나의 장치로 모두 생산할 수 있는 장점이 있고, 통합 제어로 에너지 손실을 줄여 에너지 효율도 높일 수 있다.

가스히트펌프를 시설원예 농가에 적용한 결과, 기존 유류 난방 대비 겨울철 난방비를 40% 이상 절감하는 효과를 얻었다.

특히 가스히트펌프를 이용해 온실 온·습도와 이산화탄소 농도를 자동으로 제어하는 시스템을 운용하는 과정에서 탄산가스 시비(공급) 모델을 개발, 작물 생산량도 20% 이상 향상시키는데 성공했다. 지금까지 탄산가스 시비는 농장주 경험에 의존해 이뤄졌지만, 과학적 분석을 통해 최적의 조건과 방법을 찾아낸 것이다.

연구팀은 독자적인 엔진 및 제어기술, 후처리 장치 개발을 통해 상용 가스히트펌프 대비 유해 배출물을 90% 이상 절감시켰고, 1년 이상의 현장 시험을 통해 안정성을 검증했다.

현재 경기도 파주의 호접란 농가, 춘천의 토마토 농가에서 실증사업이 진행되고 있다. 내년부터 시작될 농진청 신기술시범사업 등을 통해 실제 농가에 보급될 전망이다.

이상민 박사는 “유류 연료 및 전기 기반의 국내 시설원예 농가 에너지체계를 청정한 가스연료 기반으로 바꿀 수 있는 고효율 에너지 통합기술”이라며 “농업 분야의 온실가스 배출량 뿐 아니라 미세먼지의 전구물질인 질소산화물을 크게 줄일 수 있다”고 말했다.