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열교환 환기시스템으로 농가의 버려지는 열을 잡아내다! 

 열교환 시스템의 농장 내 설치 모습(평택 소재 선도농장)

우리는 실제 생활에 있어서 자신도 모르게 낭비되는 무언가를 모르고 지나치기 마련이다. 꼼꼼하게 계획하고 설계하여 삶의 방식을 추구한다고 해도

그러한 삶의 진행과정에서 버려지고 낭비되는 것은 시작단계에서의 강한 의지와는 사뭇 다르다.

돈사환경 역시 그러하다. 시설현대화를 비롯한 각가지 정부의 사업 예산과 심지어 자부담을 이용한 설비를 신·증축 또는 리모델링한다고 할 때,

그 시작은 누구나 철저하기 그지없다.

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하지만 그러한 시설을 구비하고 나서 시간이 지나면 내 돈사에서 내가 알지 못하는 에너지가 자연스럽게 낭비되고, 그것이 모이면 야금야금

생산비의 증가를 축적시키면서 내 농장의 수익성 구조를 악화시키는 고리를 큼지막하게 형성하고 만다.

결국, 이는 눈에 바로 보이고 직시할 수 있는 사항이 아니므로 어찌할 도리가 없이 그저 인지하지 못하거나 인지하더라도 어쩔 수 없는 농장의 삶으로 국한해 버리고 만다.

하지만 이러한 구조로는 현재와 같이 축산이 어려움에 봉착해 있는 시기에는 크나큰 골칫거리로 발돋움하기 쉽다. 돈가가 좋아서 이런 상황을 신경 쓸 겨를과 필요가

없다고 판단한다면 그리 크게 문제가 되지 않지만, 지금 우리나라 상황에서는 하나하나 낭비되는 작은 무언가를 개선해야만 돈가 구조에 대한 대비책으로써 활용할 수 있다.

대비책 중에서도 가장 대표적인 것이 시설일 것이다. 시설에 이한 에너지절감이 이뤄진다면 돈가로 보장받지 못하는 경영비에 자그마한 대체재로서의 역할을 보장받을 수 있을 것이다.

이에 기자는 돈사라는 시설에서 아이디어를 채택·이용하여 환경적인 구조적 개선을 모색, 낭비되는 열을 보전하고 이용하여 새로운 환경을 구축, 신바람 나는 돼지를

키우는데 농가에 혁신적인 도움을 전파하고 있는 곳이 있다는 입소문을 듣고 찾아가 그 노하우에 대해서 자세히 살펴보았다. 

작은 아이디어가 농가의 생산비 절약에 큰 힘을 준다고 설명하는 이건원 대표

열교환 환기시스템이란?

경기도 평택시 세교동에 위치한 지원(대표 이건원)은 서론에서 언급한 낭비되는 여러 가지 사항 중 돈사 내 버려지는 열에 관하여 집중적인 연구를 통해 그 해결책으로

‘열교환 환기시스템’을 개발·보급하고 있는 친환경시스템을 구축하고 있는 업체이다.

지원이 자랑하는 ‘열교환 환기시스템’이란 실외의 차가운 신선한 공기를 열교환기 내로 입기시켜, 돈사 내에서 밖으로 배기되는 열을 이용하여 적정온도로 데우고

이 공기를 돼지에게 다시 공급해 주면서 돈사 내 적정한 환경을 제공해 주는 시스템이다.

시스템 구조를 간략히 살펴보면, 입·배기구는 FRP 재질로 가스로 인한 부식을 방지하고 있으며, 라인은 비닐재질의 덕트로서 돈사의 환경에 따라 그 구조를 변화시킬 수 있으며,

보통은 육성비육사의 경우 50~60평에 하나의 라인이 장착된다.

특히 비닐덕트의 경우 2~3년에 한 번씩 갈아주면 되는데, 이는 돈사의 청결유지에도 도움이 되며, 비닐이라 상대적으로 가격이 저렴하여 농가 경영비 부담을 줄일 수 있다.

“과거 축산을 전공한 후 선대의 일을 도와 축산과는 거리가 있는 버섯농사를 하게 되었습니다. 하지만 축산에 대한 애정을 버릴 수 없기에 2003년 축산과 관련된

사업을 진행하게 되었으며, 수년간의 연구를 거쳐 지금의 시스템을 구축하게 되었습니다.”

이 대표는 열교환 환기시스템을 구축하기 위해서 약 5년간 돈사환경에 대한 적응을 위해 미생물제제 관련 사업을 이행하였으며, 농장에서 환절기나 동절기 자돈사 및 육성사에

호흡기 질병으로 인한 위축 및 폐사가 많다는 것을 직시하여 이 시스템을 연구·개발하게 된 것이다.

현재 열교환 환기시스템은 2010년 농장에 보급된 이래 본사가 위치한 경기도와 충남지역 일대 및 전국 약 100여 농가에 공급되어 활용되고 있다.

작은 아이디어가 생산비를 ‘꽉!’ 잡는다

이 시스템은 앞서 언급하였듯이 돈사 내 버려지는 배기열을 열교환기 투입구로 흡입하여 비닐덕트의 이중 구조를 통해 적정한 온도를 다시 돈사로 공급해 주는 원리를 가지고 있다.

이를 자세히 살펴보면, 우선 -5℃의 차가운 실외기온이 입기가 되면 돈사 내 자체의 데워진 25℃의 실내공기를 입기하면서 이중구조의 덕트를 통해 교차되게 된다.

이렇게 교차된 공기는 약 15~20℃의 온도를 나타내면서 다른 층 비닐덕트의 구멍을 통해 돈사 내에 유입된다.

여기서 이 시스템의 가장 큰 장점이 발휘되는데, 돈사 바닥의 온도가 25℃의 경우 이와 같거나 높은 온도가 열교환기를 통해 유입되게 되면, 공기역학 구조상 밑으로

떨어지지 않고 위로 올라가기 때문에 신선한 공기가 돼지들에게 전달되지 못해 산소의 부족현상이 나타나게 된다.

하지만 15~20℃의 공기가 돈사 내 유입되면 돈사 바닥의 온도 25℃와 혼합되어 약 23℃의 온도로 절충되어 바닥에 떨어지면서 돼지에게 필요한 신선하고 따뜻한

공기를 제공해 주는 것이다(더운 공기는 위로 올라가고 차가운 공기는 밑으로 떨어지게 되는 것이 공기의 역학 구조임).

겨울철 한파로 인해 외부와 내부의 온도 차가 20℃ 이상 차이가 나서 돈사 내 찬 공기가 유입되면 수증기가 응축되면서 뿌연 연무를 발생시키지만, 열교환 시스템을 장착하면 이러한 증상이 설치 후 바로 눈에 보이기 때문에 환경변화의 직접성을 농가에서 인정해준다.

특별히 시스템에 난방기가 부착된 것이 아니며, 특허받은 기술을 통해 배기열과 따뜻한 실내 공기를 이용한 것이기 때문에 이를 통해 돼지들의 생활에서 발생하는 잠열이나

실내 가온 후 배기휀에 의해 빠져나가는 열기를 재활용하여 다시 실내 환기시스템에 적용함으로써, 난방비용의 절감과 더불어 효과적인 실내 환경을 구축하는데 큰 일조를

하는 것이다.

<표 1> 설치 후 사용 시 에너지 절감 및 생산성 증대효과

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환절기 스트레스 NO! 호흡기 질병도 NO!

우리나라는 봄·가을 환절기 심한 계절적 변화를 나타내어 돼지들이 생리적으로 기후변화에 취약할 수밖에 없다. 여기에 더해 환기상태의 불량과 높은 습도가 수반되면

호흡기 질병 발생에 매우 밀접한 연관을 가지게 된다. 그리고 이러한 요건이 가중되면 결국 폐사로 이어지고 만다.

또한, 호흡기 질병 이외에도 돼지는 추운 날 자신의 생존에 필요한 온도상승을 위해 사료섭취를 증대하기 마련이다. 이러한 쓸데없는 사료섭취 증가는 결국 수익적

구조의 악화를 초래하기 마련이며, 농장의 경쟁력을 악화시키는 주범이 된다.

하지만 열교환기를 통해 이뤄진 낭비되는 열의 재활용은 환절기 적절한 돈사 내 온도유지를 통해 호흡기 질병의 청정화를 이룩하는데 큰 기여를 할 뿐만 아니라,

꾸준하고 지속적이며, 평균적인 돈사의 온도를 유지함으로써 생산비에서 가장 큰 비중을 차지하는 사료비에서도 추가적인 허실에 따른 비용의 증대를 방지함으로써,

종합적이고 유기적인 농가경영의 수익성을 보장해 주는 것이다.

이뿐만 아니라 돈사는 돼지들이 배출하는 분뇨와 호흡에 의하여 상대적으로 이산화탄소와 메탄가스 등 유해가스 농도가 짙다. 열교환 환기시스템은 돈사 내에서 발생하는

탄산가스, 암모니아가스 및 체열 발산량의 배출을 촉진하고, 외부로부터 산소가 포함된 신선한 공기를 적정한 온도를 통해 유입하기 때문에 돼지의 적정 사육 환경을 유지해 준다.

이를 통해 환절기와 겨울철뿐만 아니라 여름철에도 신선한 공기를 유입시키는 환기시스템의 역할도 수행한다.

<출처 : 월간PIG 2013년 3월호> http://pnp24.cafe24.com/index.php?mid=pig04&page=5&document_srl=3112