이웃 나라 일본에서는 시설원예 하우스에서 농업용 히트펌프를 이용한 여름철 시설 하우스 냉방이 대중화되어 있다. 농업전용 히트펌프에 의한 야간냉방 효과에 관한 일본 연구 자료를 보면, 20마력/300평의 능력으로 야간냉방을 실시한 결과 온실 내부 기온을 외부 기온보다 4~5℃ 저하시킨 것을 확인할 수 있다.
코리아에너시스에서 선보인 스마트큐브는 일본 농업용 설비 전문 생산업체인 네폰(NEPON)사 제품이다. 일본 농업시장에서 점유율 70%이상을 확보하고 있을 만큼 제품 성능은 이미 검증돼 있다. 농업 전용 히트펌프 스마트큐브를 단지 난방으로써 이용하는 것만이 아닌 여름철의 야간냉방에도 활용하고 있는 후쿠시마현 이와키시에 있는 아카이 농원 주식회사(이하 아카이 농원)의 사례를 소개하고자 한다.
아카이농원은 현재 약 6000평의 시설원예 하우스에서 토마토의 양액재배를 하며 생식용을 중심으로 20종류 정도의 토마토를 생산하고 있다.
스마트큐브 냉방활용으로 고소득기 수확 목표
일반적으로 토마토 시장가격이 높은 9~10월에 출하하기 위해서는 7월 상순에 정식해야 한다. 그러나 정식시기가 고온기에 해당하므로 묘종의 뿌리내림이 좋지 않고 생육에 장애가 생기거나 묘종에 문제가 생기는 등의 문제가 있다. 생육불량을 막으면서 전기 기본요금을 높이지 않는 효율적인 냉방의 이용방법을 검토할 필요성에 느낀 아카이농원은 토호쿠전력 연구개발센터와 공동으로 스마트큐브를 냉방에 활용해 고소득기 수확을 목표로 연구했다.
한 여름철의 낮시간의 냉방은 햇빛 등으로 인해 큰 냉방효과를 기대할 수 없으므로 야간냉방 또는 우천시의 낮시간을 활용해 냉방 운전을 할 수 있다. 하지만 야간동안 농업 전용 히트펌프 스마트큐브를 활용한다면 더욱더 효율적인 냉방 및 제습 효과는 물론, 수확 시기의 조절과 수확량의 증대, 품질향상 등을 꾀할 수 있다.
실증실험에 의한 냉방이용의 효과로는 9~11월의 생산량이 40% 증가했으며, 품질은 수품율이 60%에서 70% 이상으로 향상됐다. 또한, 냉방은 제습 효과가 크기 때문에 고습도에 따른 병이나 묘종의 손실을 감소시키는 효과가 명확하게 밝혀졌다. 이러한 결과에 따라 아카이농원은 스마트큐브를 이용해 17년부터 하우스를 냉방한다.
또한, 시즈오카현 농림기술연구소, 중부전력㈜ 에너지 대용연구소의 공동연구에서 토마토 재배의 히트펌프 냉방 활용에 따른 수량 및 품질에 미치는 영향에 관한 연구결과에 따르면 토마토 재배에서 여름, 가을철의 야간 시간에(17시30분~8시30분）히트펌프의 냉방기능과 제습기능을 활용해 냉방（8월10일〜10월8일 20℃）및 제습（10월9일〜12월22일 상대습도80％이하)를 실시한 20℃ 군에서 과실에 열과 및 터짐 밑동이 썩는 열과의 발생을 억제하는 효과가 인정돼, 판매 가능한 정상과실의 수량이 약 2배 증가하는 효과가 인정받았다.
위의 세 가지 일본의 연구 결과를 보면 여름철 시설원예 하우스의 냉방 적용은 생육저하를 막는 것은 물론, 수확 시기의 조절로 인한 고소득 창출, 더 나아가 병해충 예방 등을 통한 수확량 증가 및 품질 향상이 가능하다.
냉방·난방·제습을 한 번에 해결
농업전용 냉난방기 스마트큐브를 도입하면 냉방기와 난방기를 각각 설치하는 비용과 번거로움을 피하는 것은 물론이며 스마트큐브 한 대로 냉방, 난방 그리고 제습까지 커버해 사계절 안심 운전이 가능하다.
또한, 풍량이 좋고 공기 확산능력이 높은 스마트큐브는 하우스 구석구석 바람이 닿기 때문에 하우스 내부 온도 편차를 줄여 실내 전체에 일정하고 균일한 온도를 맞추어 재배 작물의 품질을 향상, 개선하며 연료비 절감은 물론 작물의 성장과 생육에 커다란 차이를 낸다. 고정압 대풍량의 스마트큐브는 가장 자연과 가까운 온습도 환경을 만들어 내며 재배작물에 최적화된 기류를 형성시킨다.
코리아에너시스의 농업 전용 냉난방기 스마트큐브는 설치비용이 많이 들어가며 설치 과정이 복잡한 공기 대 물 방식의 기존 산업용 히트펌프와 달리 일반 시스템에어컨과 같이 냉매를 직접 이용하는 방식으로 실내기, 실외기의 연결만으로 간단히 설치할 수 있어, 설치비용과 설치 시간의 절감은 물론이며 스마트한 설계구조로 조작이 간편한 것이 특징이다.
코리아에너시스 김희 대표는 “앞으로 급변하는 기후변화에 대응해 농업시설 맞춤형 냉방기술 패키지 개발을 확대해 온실에 적용하여 농민들의 걱정을 덜어줄 계획이다”라고 밝혔다.
자료제공 : 코리아에너시스 (정리/김민지 기자)
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