::: 고효율 근권냉난방시설 및 보온시설 보완으로 에너지 절감 ::: |
1. 일반현황
가. 주 소 : 경남 진주시 금산면 갈전리
나. 성 명 : 최재용(40세) ☎055) 761-4285
다. 시설 및 재배현황
시설면적 | 재배작목 | 작 부 체 계 | 시설형태 |
800평 | 홍고추 |
억제재배(7월 정식∼1월 수확완료) + 촉성재배(2월 정식∼6월 수확완료) |
1-2W연동형 (양액재배) |
※ '97년지역특화(인공배지양액재배)시범사업 추진농가
라. 지역현황
전국에서 으뜸가는 촉성고추 재배지역으로 금산면의 시설고추 재배면적이 220ha로서 동절기(12∼3월) 풋고추 생산량의 40%를 점유하고있는 전형적인 시설재배단지이다. 금산면은 김해와 더불어 우리나라에서 제일먼저 기름종이를 피복하여 하우스를 시작한 하우스 발원지이기도하다.
이곳의 시설고추재배 품종은 주로 녹광풋고추를 비롯하여 피망등 2가지를 재배하고 있으며 풋고추는 청초 및 홍초재배작형으로 나뉘며 피망은 전국 시설재배 생산량의 85%를 점하고 있다.
특히 진주지역의 시설재배 여건을 보면 낙동강 지류인 남강유역의 비옥한 하상충적토를 중심으로 발전하였고 1일 438KJ/㎡의 일사량 및 1일 6.2시간의 일조량이 전국 최고수준으로 시설원예의 최적지로 발전하게 되었으며 한겨울 1월의 평균기온이 -0.2℃로서 IMF한파에 따른 에너지 절감의 필요성이 증폭되는 현실을 감안할 때 진주지역은 타지역에 비해 천혜의 입지조건을 가지고 있다
2. 기존시설 및 난방방법
가. 시설고추 재배지의 시설형태
진주지역의 시설고추 생산시설은 1-2W연동형을 중심으로한 광폭형하우스 및 단동형으로서 연동형은 100% 가온재배가 이루어지고 있고 단동형하우스도 63%가 가온재배를 하고 있으나 난방용 면세유류의 가격 폭등으로 '96년에 비해 '98년초 최고 3배까지 인상되었고 현재 2.1배로서 난방유의 절감을 위한 여러 가지 방법이 대두되고있다.
○ 시설고추 재배면적 및 가온면적
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계 | 1-2W연동형 | 광폭형 | 단동형 |
재배면적(ha) | 586 (100%) | 180 (31) | 135 (23) | 271 (46) |
가온면적(ha) | 485 (83%) | 180 |
135 |
170 |
난방용 유류 소비량은 하우스 형태별로 차이가 있으며 소형턴넬만을 가온하는 단동형하우스는 1-2W연동형하우스에 비해 50%정도의 유류가 절감되고 있고 광폭형하우스도 20∼30%의 난방비 절감효과가 있으나 하우스 구조상 자동개폐 및 고온기 재배등이 곤란한점이 있다.
나. 난방 및 보온방법
진주지역의 시설하우스는 보온 및 가온 겸용이 이루어지고 있으며 지금까지는 가온쪽에 비중을 두었으나 면세유류의 인상으로 물커튼재배 및 커튼시설 보완, 재배작형 조절, 작목전환등을 통해 보온에 비중을 두는 재배형태로 전환될것으로 전망된다.
하우스형태중 1-2W형하우스는 1∼2개의 부직포 커튼및 이중비닐등에 의한 보온과 경유, 방카B유용 온풍난방기를 이용한 가온 방법이 주를 이루고 있다.
고추재배용 단동형하우스는 약 63%가 가온재배를 하고있으며 소형턴넬 내부만 가온하므로 유류비가 50%정도 적게 드는 이점이 있으나 좁은 턴넬내에 닥터를 설치하여야 하는 불편함도 따른다.
일부 농가에서 근권부 가온시설을 하여 생육의 향상으로 수량 증수 효과가 높으나 기존 근권난방시설의 경우 온수의 순환이 매끄럽지 못하고 효율을 높히기 위해 온수보일러의 고온수를 공급하므로서 근권부가 피해를 입는 경우가 있다.
3. 시설보완 및 개발된 난방시설 설치운영
난방용 에너지 절감을 위하여 1-2W형 하우스 시설을 일부 보완하고 보온용 시설을 효과적으로 다음과 설치 운용하였다.
가. 고효율 근권냉난방 시설 설치
현재 전국적으로 보급된 타지역 근권난방시설은 보일러 내의 온수를 순환펌프로 지중으로 열을 교환하므로 서 배관내 공기발생에 따른 온수 순환 불량과 온수보일러 용량 과다에 의한 경제적 손실, 지하 30∼40㎝깊이 매설로 열의 땅밑전도에 의한 근권난방 효율저하, 담수 로터리작업시 지중매설 파이프의 파손 등의 단점을 지적할 수 있는데 진주시농촌지도소에서 개발한 진주형 근권 냉난방시설을 설치하여 이러한 단점을 아래와 같이 보완하였다.
○ 진주형 근권냉난방시설 배치도
.○ 근권냉난방 시설 소요자재(시설고추20a기준)
품 명 | 규 격 | 단위 | 수량 | 품 명 | 규 격 | 단위 | 수량 |
온수보일러 |
70,000kcal | 기 | 1 |
엑셀파이프 |
15㎜ | m | 2,400 |
온수탱크 |
1M/T | 개 | 1 |
엑셀 엘보 |
15㎜ | 개 | 24 |
순환펌프 |
2인치 | 기 | 1 |
엑셀벨브소켓 |
15㎜ | 개 | 24 |
양수펌프 |
2hp | 기 | 1 |
엑셀 소켓 |
15㎜ | 개 | 24 |
pvc밸브 |
50㎜ | 개 | 4 |
미늘새들 |
50x16㎜ | 개 | 24 |
온도센서및조절기 |
5A이상 | 개 | 2 |
PE수도관 |
50㎜ | m | 60 |
피 팅 |
50㎜ | 개 | 4 |
PE티소켓 |
50㎜ | 개 | 10 |
유니온 |
50㎜ | 개 | 6 |
기타잡자재 |
7종 |
첫째 보조 온수탱크를 설치하고 토양에 설치되어 있는 온도 감지센서에 의해 탱크 속의 온수를 1∼2마력 정도의 양수펌프로 지중에 열을 교환하므로서 빠른 유속에 의해 온도편차를 획기적으로 줄였고 배관내 공기발생을 근원적으로 방지하였으며 매끄러운 온수 순환으로 충분한 에너지를 근권에 공급하므로서 보일러 용량을 기존시설보다 30∼40% 줄일수가 있었다.
둘째 온수보일러의 기능은 온수보조탱크의 온도감지센서에 의해서만 가동이 되게 하여 보일러의 연속가동 및 용량부족에 의한 작동정지를 미연에 방지하였다.
셋째 주관 및 지관 용량을 주먹구구식이 아닌 효율적인 설계로서 배관내 압력을 균일화하여 저항을 최소화로 물의 회전을 원활하게 하였고 특히 급액과 퇴수액의 온도편차를 줄여 역회수방식이 아닌 직접회수방식으로도 물의 순환을 완벽하게 하므로서 배관 설비노력 및 비용의 절감을 가져왔다.
넷째 양액재배시 배드는 가온이 목적일 때 엑셀파이프를 1열만 설치하여도 충분하나 여름재배시 냉각을 위해 2열로 배치 하였고 위치는 스티로폼 베드바닥과 중간부분 사이에 설치하였다. 토양재배시는 마지막 5∼8㎝ 깊이에 엑셀파이프를 설치하므로서 설치가 매우 용이하고 난방효율을 대폭 높혔으며 이랑당 1열을 왕복 배치(90㎝이하 이랑은 편도 1열 배치)하므로서 최소배관으로 최대의 효과를 가져오는 장점이 있다.
다섯째 여름철에 기존배관을 이용하여 지온을 5∼7℃낮추어 주년재배가 가능하게 하였다. 보조 온수탱크에 부착된 온수 공급 및 회수관에 밸브를 달아 지하수를 흘려보내는 방법으로 여름철 농사가 잘되지 않는 것은 고지온에 의한 특정양분의 흡수장해 및 용존 산소의 부족 필수원소의 불용화 등에 기인하는 것으로 나타나는데 겨울철 일사량의 2∼2.5배 이상 되는 5월 중순부터 10월초순에는 근권난방 배관을 이용하여 지온을 떨어트릴 수 있었다.
실례로 8월초순 인근하우스의 지온이 32℃일 때 고추재배하우스에 16℃의 심정지하수를 양액베드내 엑셀파이프 배관에 흘리므로 서 항상 20℃정도의 근권온도를 유지하였으며 인근 토양재배에서도 혹서기에 약 6℃ 강하되었는데 다른농가에 비해 생육억제 및 배꼽썩이병 발생과 같은 생리장해 증상이 없었으며 비교가 되지 않을 정도로 생육이 좋았다.
나. 방풍보온벽 4면설치 및 보온벽 면적 확대
1-2W연동형 하우스 4면 모두에 방풍보온벽을 설치하여 하우스내의 열의 방출을 줄였고 폭풍 및 태풍 내습시 하우스를 보호할수 있게 하였다.
특히 설계상으로 보온벽의 폭이 60㎝로 되어 있으나 1m로 하여 보온벽과 하우스 사이의 공간을 넓혀 완충작용을 크게 하므로서 온도차에 의한 열교환을 최소화 하였다.
다. 고밀도 보온용 커튼 설치 및 3중커튼 설치
커튼의 재질을 고밀도 보온용 섬유인 미니마트(폴리에틸렌 섬유)를 선택하여 물서림 방지 및 보온성을 높혔고 내구년수를 부직포보다 2∼3배이상 늘렸다.
그리고 하우스 구조중 측고를 50㎝ 더 높혀 2중 커튼으로 설계되어 있는것을 1중 더 설치하였고 재질은 PE필름을 사용하여 기밀성을 유지하였다.
특히 측고를 높이므로서 중방의 높이를 20㎝ 높아져 고추, 오이, 토마토등 줄기를 유인하는 작목의 유인폭을 높혔으며 여름재배시 기존하우스보다 2∼3℃이상 온도를 낮게 유지하였다.
라. 탄산가스 시용기 조기작동으로 가온효과 병행
LPG연소형 탄산가스시용기의 작동시간을 05:00부터 가동시켜 부수적으로 발생되는 열(10,000∼30,000㎉)을 보온에 이용하므로서 온풍난방기 가동율을 줄일수 있었다.
4. 난방비 절감효과
○ 난방용 유류 절감율
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작 목 | 하우스형태 | 난 방 기간 | 난방용 경유 | 비 고 | |
소요량(l) | 대비(%) | |||||
시범농가 | 홍고추 |
1-2W연동형 |
'97.11.5∼'98.2.28 | 18,300 | 81 | 근권난방용 유류포함 |
인근농가 | 홍고추 | 1-2W연동형 | 〃 | 22,500 | 100 |
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근권난방등 4가지 난방비 절감요인을 투입한 결과 난방용 유류대를 19% 절감하였으나 금년 겨울의 평균기온이 2∼3℃ 높은점을 감안한다면 그효과의 차이가 적은 것으로 나타났다.
○ 농가소득현황
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재배기간 | 작 목 | 조수입(천원/10a) | 소득(천원/10a) | ||||||
1기작 |
2기작 |
1기작 |
2기작 |
계 |
1기작 |
2기작 |
계 |
1기작 |
2기작 | |
시범농가 | '97.7.1 ∼' 98.1. 28 |
'98.1.29∼ 10.30 |
홍고추 | 홍고추 | 32,325 | 19,200 | 13,125 | 22,400 | 12,750 | 9,650 |
일반농가 | '97.9. 10 ∼ '98. 6 |
- | 홍고추 | - | 17,875 | 17,875 | - | 10,120 | 10,120 | - |
금년에는 난방용 유류대를 1,890,000원(708,750원/10a) 절감하였으나 근권난방등으로 고품질과 생산 및 다수확으로 농가의 소득은 크게 향상되었다.
출처 :http://nongup.jinju.go.kr/06/03_07.htm