[창간4주년] 겨울에 따뜻하고 여름에 시원한 돈사(豚舍)의 비결

[이투뉴스] 요즘같은 고유가 시대에도 지열을 이용해 난방을 하는 축산 농가에는 웃음꽃이 피고 있다. 지열로 에너지비용을 낮추고 온실가스 발생 저감, 생산성 향상 등 '일석삼조'의 효과를 보고 있기 때문이다.

축산 농가 지열이용 기술은 농촌진흥청 국립축산과학원에서 개발해 2008년에 이미 특허출원을 마쳤다. 그동안의 실증실험을 마치고 올해부터 본격적으로 보급사업을 확대한다는 방침이다.

지열을 이용해 냉·난방을 이용하는 기술은 앞서 2009년 시설원예에 이용된 바 있다.

지열 냉·난방시스템은 지하의 12~25℃ 열을 히트펌프에서 변환해 여름철에는 10~15℃, 겨울철에는 45~50℃의 온도를 유지시켜 냉·난방에 이용하는 설비다.

기존 축사에서는 난방을 위해 연료를 연소시킨 후 직접열풍기를 통해 온풍과 연소가스를 축사 안으로 불어 넣어줬다. 때문에 축사 안은 항상 산소부족현상과 함께 이산화탄소 농도가 높게 나타났다.

특히 최근에는 유가가 급격히 상승함에 따라 연료비 지출을 막기 위해 축사를 최대한 밀폐하고 환기량을 최소화해 축사 내부 환경은 더욱 열악해졌다.

이같은 기존 축사의 환경을 '지열 이용 축사 냉·난방 시스템'이 획기적으로 개선했다.

국립축산과학원은 2009년 8월 전북 진안군의 한 농장에서 1억8000만원의 연구비를 들여 육계사에 대한 실증실험을 실시했다.

이 농장은 5만2700수의 육계를 사육하고 있으며 폭 13m, 길이 69m 규모의 무창육계사 3동을 보유하고 있다.

지열 냉·난방 시스템을 설치하기 위해 지하 450m 깊이로 2개의 관정을 천공해 수직개방형 시스템을 설치했다. 히트펌프는 15RT 규모 4대로 모두 60RT를 설치했다.

지난해 3월17일부터 4월26일까지 봄철 외부 평균기온이 8.1℃였음에도 계사 내부온도는 34℃를 유지했다.

내부 암모니아가스의 경우 기존 계사는 16.6ppm인 반면 지열난방계사는 11.1ppm로 나타났다. 이산화탄소 농도의 경우에도 기존 3561ppm에서 2150ppm으로 낮아졌다.

특히 1만5000수인 1동을 6주간 사육했을 경우 기존 계사의 연료 소모량은 1580ℓ였으나 지열난방의 연료 소모량은 225.6ℓ로 기존 대비 86% 절감됐다. 출하체중도 2.5kg으로 기존 대비 5% 증가했다. 

돈사를 대상으로 실험했을 때는 외부 최고기온이 32~40℃인 여름철에 돈사내 평균 온도를 28.3℃로 유지시켜 모돈의 호흡수를 1분당 97.9회로 종전보다 28.9% 감소시켰다.

최저기온이 -9.3℃를 기록하던 겨울철에는 돈사 내부를 21.5℃로 유지해 사료비를 11.4% 절감했다. 또 24시간 신선한 외부 온풍을 불어넣어 주어 돈사 내 암모니아가스 농도가 기존 23.3ppm에서 10.5ppm으로 크게 낮아졌다.

지하에서 끌어올린 지하수를 열교환기를 거쳐 온풍 또는 냉풍으로 바꾼 후 환기덕트를 통해 돈사 내부로 불어 넣어준 결과다. 환기덕트를 이용해 돈사 내부에 균일하게 환기를 함으로써 돈사내부의 암모니아가스와 이산화탄소가 급격히 줄어들었다.

사육환경이 개선된 지열 냉·난방돈사의 경우 자돈의 이유 시 체중이 7.1% 증가했다.

최희철 농진청 축산과학원 축산환경과 연구관은 "축산과학원에서 개발한 수직밀폐형 지열냉·난방시스템은 축사환경을 획기적으로 개선할 수 있다"면서 "특히 330㎡(구 100평)당 시설비를 제외하고도 연간 429만원의 소득증가 효과가 있을 것"이라고 강조했다.

◆지열 이용한 축사 난방시설 보급 신청 방법

농촌진흥청은 올해부터 '농어업에너지이용효율화사업'을 통해 지열난방시스템의 농가 설치를 지원하고 있다. 신청은 축산업 가운데 양돈업 및 닭(오리) 사육업을 등록한 사람이면 가능하다. 신규축사의 경우에는 시공업체와의 계약서가 있어야 한다.

양돈농가의 경우 사육규모가 1000마리 이상, 양계농가는 축산업에 등록하고 사육규모가 3만수 이상, 오리농가는 축산업에 등록하고 5000수 이상의 사육규모면 신청 가능 대상 농가가 된다.

특히 에너지이용 효율을 높이기위해 무창계사·돈사·오리사육시설의 판넬 구조가 최소 50mm이상돼야 한다.

신청은 농림수산식품부 축산경영과에서 담당하며 시군에서는 축산과, 친환경농림과, 농축산과에서 관장한다.이번 사업은 국비 60%, 지방비 20% 등 전체 사업비의 80%가 보조되기 때문에 농가에서는 20%를 부담하면 된다.

사업비가 지원되는 시설은 토목, 천공, 그라우팅, 열교환기, 히트펌프, 배관, 기존난방 연계 설비, 전기 용량 증설, 제어 등 직접 영향을 미치는 설비다.

이나영 기자 nylee@e2news.com