천안시 농업기술센터는 3년간 연구 끝에 개발한 ‘시설하우스용 지중 냉·온풍 열교환기’로 발명특허를 획득했다. 천안시 농업기술센터가 3년간 연구 개발에 매진한 끝에 값진 결실을 맺었다.

농업기술센터는 농작물 생산에 신재생에너지인 지열을 활용할 수 있는 ‘시설하우스용 지중 냉·온풍 열교환기’를 개발해 발명특허(제66099호)를 획득했다고 지난 15일(목) 밝혔다.

이번 발명특허는 지난 2008년 지열을 활용한 거봉포도 시설하우스의 숙기 촉진을 위한 지중냉풍장치 개발을 시작으로 3년간 시험 연구를 통해 결실을 보게 된 것이다.

지중 냉·온풍 열교환기는 포도 시설하우스에 지중 150㎝ 깊이로 지중관(PE이중벽관)을 매설 연결하고, 송풍기를 활용해 시설 내의 공기를 지중관 속으로 유입시키면 송풍입구에서 이번에 발명된 열교환기를 통과하면서 단시간에 열이 교환되는 기능을 발휘하게 된다.

또한, 열교환기로 공기가 통과되기 직전 물을 분무하게 되는데 물을 공급하는 것은 물의 기화잠열(539kcal/g)을 이용해 급속히 열교환 되는 방식으로, 이 장치가 특허를 획득하는 핵심기술이 됐다고 할 수 있다.

이렇게 열교환된 지열은 포도 시설하우스에 여름철은 냉풍, 겨울철은 온풍으로 활용할 수 있으며, 시설 내 온도의 급상승 또는 급강하에 따른 시설환경조건에서도 포도재배에 가장 알맞은 온도가 요구되는 보조열원으로 연중 공급할 수 있다는 특징이 있다.

겨울철 유류비도 70% 이상 절감 가능

열교환기의 구조는 원지름 600㎜, 길이 3m의 스테인리스스틸 재질로 내부에는 십자형 판과 외부로 연결되는 날개 집열판으로 이뤄져 있다.

기존의 지중관에 열교환기를 연결해 매설하게 되면 열교환기 집열판으로 지열이 모아지고 열교환기 내부로 연결된 십자형 판으로 일정한 지열이 지속적으로 전달되는 구조로 돼있다.

기존의 지중냉풍장치를 이용하면 여름철 열대야(25℃) 발생 시 하우스 온도를 3℃ 내외 낮출 수 있는데 비해 발명특허 기술이 적용된 열교환기를 설치하면 5℃이상 낮출 수 있다는 설명이다.

특히, 겨울철 가온재배(1월~4월)하는 시설에서 가동하면 지중의 따뜻한 열이 시설 내에서 공기가 순화되면서 유류비도 70% 이상 절감이 가능한 것으로 분석됐다.

천안시 농업기술센터는 발명특허를 받은 지중 냉·온풍 열교환기가 상용화되면 거봉포도 시설하우스의 고질적인 착색장애 해소와 숙기 촉진을 통해 고품질 거봉포도 생산이 가능할 뿐만 아니라, 다른 특산물의 시설재배와 축산시설에도 적용하는 등 활용도가 높아 농가 경영비 절감을 통한 경쟁력 제고에도 일조할 것으로 전망했다.