이번 ‘2020년도 농업에너지 자립형 산업모델 기술개발사업’은 농림축산식품부 산하기관인 농림식품기술기획평가원(이하 농기평)이 기획, 발주한 대규모 과제다. 농기평은 농식품 과학기술 육성을 위한 연구개발사업의 기획·관리·평가를 효율적으로 지원하고 있다. 이번 과제 총괄담당자인 이상호 농기평 팀장을 만나 기획 의도를 들어봤다. ■ 이번 과제 추진배경은온실에서 재배된 작물은 대부분 겨울을 나고 출하된다. 남부지방으로 내려가면 온도가 높아진다 해도 동절기 저온을 제대로 견디는 농작물은 많지 않다. 이러한 계절성 때문에 농가에서 난방사용은 필수적이다. 문제는 난방시설에 들어가는 연료로 화석에너지가 쓰이기 때문에 기름값이 등락할 때마다 농가의 부담은 커지게 된다. 난방비는 전체 경영비의 30~40%로 가장 큰 비중을 차지하고 있으며 기름값이 폭등한 때는 60%까지 올라가기도 했다. 종자값보다 더 부담이 되는 난방비만 해결해줘도 농업생산성은 훨씬 향상될 수 있다. 이에 일정부문 개발이 된 다른 산업분야의 신재생에너지 기술을 농업에 적용해 문제를 해결해보고자 이번 과제를 기획했다. 현재 농업용 신재생에너지 지원은 지열, 펠릿 등 일부 말고는 없는 상황이다. 하지만 이마저도
이번 농림식품기술기획평가원(이하 농기평) ‘태양열을 활용한 에너지 생산·저장·관리 및 실증모델 구축’ 과제는 한국에너지기술연구원(이하 에너지연)이 주관을 맡았다. 총 책임자인 이경호 에너지연 신재생열융합연구실 실장은 태양열을 비롯한 재생열 저장식 신재생에너지시스템 개발·운영분야의 전문가로 매년 꾸준히 연구개발을 진행해오고 있다. 이 실장을 만나 핵심기술인 태양열을 활용한 장기계간축열기술에 대해 들었다. ■ 과제참여 배경은 이번 과제는 열에너지가 많이 쓰이는 시설원예에 태양열을 적용해 농촌 에너지자립을 돕기 위한 실증형 연구과제로 신재생에너지 저장기술과 농업기술과의 융합형 산업화 모델개발에 의미가 있다. 태양열은 건물뿐만 아니라 다양한 산업에 응용가능한 기술이지만 그동안 태양열을 이용한 열공급기술은 건물부문을 중심으로 개발이 이뤄졌다. 이번 농식품부에서 지원하는 연구과제와 같이 시설원예분야에도 태양열을 효과적으로 사용할 수 있다. 특히 여름철 남는 열을 저장했다가 겨울철 온실 열공급에 활용하는 계간축열 시스템과 연계하면 시설원예 에너지절감에 큰 도움이 될 수 있겠다는 생각이 들어 이번 과제에 참여하게 됐다. 그동안 에너지연과 대학, 산업계가 다져온 기술 및 경
지열은 매우 효율적인 열공급기술이지만 경제성을 이유로 대규모 단지에 주로 적용되고 있다.이에 따라 최근 농림식품기술기획평가원(이하 농기평)에서 공고한 농업에너지 기술개발사업에 지열을 활용한 에너지 생산관리 모델이 선정돼 관련분야의 기대가 커지고 있다. 사업 총괄책임자인 임용훈 숙명여대 기계시스템공학과 교수를 만나 전반적인 사업내용에 대한 설명을 들어봤다. ■이번 과제는 어떤 의미를 갖는가농업에너지이용효율화사업의 대표적인 사례라 할 수 있는 지열히트펌프사업의 경우 기술관점에서 보면 전력을 이용한 매우 효율적인 냉난방공급기술임에는 의심의 여지가 없다. 그러나 실제 보급에 있어선 일부 대규모 시설원예단지를 제외하고 국내 시설원예 온실의 98%를 차지하는 중소규모 비닐하우스 등에 적용하기 어려워 정부 지원의 혜택이 보편적으로 적용되기 어려운 문제점이 있다. 이번 과제는 지열히트펌프의 보급확대 장애요인인 △경제성에 따른 중소규모 시설원예 수요처 적용 어려움 △중장기 열원 소모에 따른 히트펌프운전 성능저하 문제 △지속·체계적 관리부재에 따른 불편함 등의 문제를 해결할 수 있는 기술적 방안을 마련하고 중장기적으로는 농업용 전력가격 인상요인을 극복할 수 있는 새로운 실험적
이번에 농기평의 ‘고체산화물연료전지(SOFC)를 활용한 에너지 생산·관리 및 실증모델 구축’과제로 SOFC가 농업에 처음 도입됐다. 이에 관련 산업계의 관심이 커지고 있으며 실증이 성공적으로 마무리되면 농업부문도 국가 수소경제로드맵 활성화에 기여할 것으로 보인다. 이번 과제 책임자인 홍종은 에너지기술연구원(이하 에너지연) 선임연구원을 만나 과제내용에 대한 얘기를 들어봤다. ■ 과제 수주 배경은건물용이나 대규모 발전에 쓰이던 SOFC 열병합발전시스템을 원예에 적용하면 농업에너지생산 고효율화가 가능해진다. 또한 시스템모델을 사업화해 친환경, 고효율 on-site 농업에너지 생산·소비 자립형 신규시장을 창출하고 중소형 및 대규모 분산발전형 SOFC 열병합발전 기반을 마련하고자 한다. ■ 농업에 SOFC 도입시 장점은현재 국내 시설원예에서 난방비는 경영비의 큰 비중을 차지하며 농가소득 저하를 일으키고 있다. SOFC는 열을 발생시킴과 동시에 현행 연료전지 중 가장 높은 발전효율을 가진다. 열병합발전으로 이용 시 종합효율을 90%까지 달성 가능하고 화력발전대비 온실가스를 45%정도 감소시켜 친환경적이다. 이를 통해 발생하는 열에너지를 농가에 공급하면 난방문제를 해결할
농림식품기술기획평가원의 과제인 융복합 저장·관리기술개발은 한국에너지기술연구원(이하 에너지연)이 주관을 맡아 진행한다. 과제 총 책임자인 오정석 에너지연구 책임연구원은 스마트팜·보일러연소·수소냉방시스템 등을 전문으로 연구하고 있다. 이번 과제내용에 대해 오 연구원과 만나 과제의 구체적인 내용 및 진행사항 등을 들어봤다. ■ 과제참여 배경은에너지연의 에너지네트워크연구실은 전부터 열병합보일러기반의 지역난방 열에너지네트워크기술을 연구해왔다. 지구온난화에 대응한 냉난방시스템 관련 에너지수요관리 기술에도 관심을 기울이던 참이라 이번 영농-에너지 융복합기술은 에너지연의 전문성과 부합한다고 여겨 참여하게 됐다. 지난 3년간 수행했던 출연연간 융복합 스마트팜 연구개발 경력이 있는 인력들을 주축으로 지원했다. ■ 지하대수층 계간축열이란신재생에너지원은 친환경이미지와 함께 기후변화 대응기조에도 부합하지만 지리적 조건 및 에너지생산 간헐성 등을 고려해야 한다. 이번 과제의 핵심은 이러한 단점을 보완하고 신재생에너지원간 장점을 증폭시킬 수 있는 융복합에너지원의 조합이다. 온실 상시운전 및 기저부하에 대응하는 대수층 계간축열기술은 충적층 또는 암반층에 있는 연평균 10∼15℃ 사이의
농림식품기술기획평가원 ‘태양열·지열 융복합 에너지 생산·저장·관리 기술개발’은 한국에너지기술연구원(이하 에너지연)이 주관기관으로 참여한다. 이번 과제 목적은 난방부하 80%와 냉방부하 50% 이상을 담당할 수 있는 계간축열식 태양열 및 지열히트펌프 융복합시스템을 구축하고 연간 에너지비용 70% 이상을 절감하는 통합시스템을 제시하는 것이다. 과제 총괄책임자인 김민휘 에너지연 선임연구원은 신재생에너지 융복합시스템·친환경공조시스템·제로에너지빌딩 등을 주로 연구해 왔다. 이번 과제의 구체적인 내용을 들었다. ■ 과제참여 배경은국내에서는 최근 고부가가치 작물의 안정적인 생산량 확보를 위해 냉난방공조가 이뤄지는 온실 비중이 점차 증가하고 있다. 이번 연구과제에서는 해당 온실을 대상으로 재생에너지 융복합시스템을 개발하고 실증모델을 구축하는 것이다. 이번 농식품부의 농업에너지 자립형 산업모델 기술개발과제 중 △태양열·지열 융복합에너지 생산 △계간축열시스템 활용 저장·관리 △에너지 최적화 관리·운영시스템 등을 개발하고 실증하는 분야가 공고됐다. 에너지연의 신재생열융합연구실은 태양열 관련 오랜 노하우와 기술을 축적해왔고 진천 친환경에너지타운을 통해 태양열 계간축열 기반 신재생
지엔에스엔지니어링(대표 박성민)은 산· 학·연 연계를 통한 관련기술의 끊임없는 연구와 개발을 통해 인간활동에 필수적인 수자원 및 에너지를 효율적으로 관리하는 수자원개발·환경·에너지관련 전문 컨설팅기업이다. 특히 지반조사, 토양지하수 오염조사, 지하수 영향조사 등을 위한 수리지질시험 및 모델링, 지하수개발이용시설 사후관리사업, 주택·시설재배지 등에 높은 기술력과 노하우를 확보한 전문기술팀들이 과학적인 컨설팅을 제공하고 있다. 지엔에스엔지니어링은 한국에너지기술 연구원이 주관하는 ‘융복합 에너지 생산·저장·관리 및 실증모델 구축’사업의 참여기관으로 시설원예시설에 안정적 냉·온열을 생산·저장·공급하는 충적대수층을 이용한 계간축열 시설원예 냉난방시스템 개발을 맡았다. 충적대수층을 이용한 계간축열시스템의 조사·설계·시공·운전 및 유지관리 등 지중 시설 구축 전체 공정을 담당하고 있다. 3,000m² 규모의 연동형 유리온실을 대상으로 검증된 충적대수층 계간축열 기술기반 바이오설비(목재펠릿보일러) 기술 및 자연냉각 계간축냉기술을 적용함으로써 면세등유 보일러대비 운영비용을 50% 이상 절감할 수 있는 융복합 영농에너지 자립화 플랫폼을 구축하고 실증한다. 시설원예시설 에너지관
2012년 7월 설립된 HS쏠라에너지(대표 송영철)는 태양광발전시스템과 전기공사업 전문기업이다. 태양광발전시스템 관련 △태양광모듈 결속장치 △태양광발전장치 종합보호시스템 △친환경 수상태양광발전시스템 외 3건의 특허를 보유 중이다. 과제수행 경험으로는 한국에너지공단에서 주도하는 농촌태양광 및 영농형태양광사업을 비롯해 2016~2018년도 세종시 외 기타 지역 5곳 신재생에너지 융복합지원사업 등이 있다. 이중 영농형 태양광 실증과 관련해서는 충북 청주시 2,100m² 규모의 태양광발전시설 설치를 맡아 농작물의 성장을 고려한 태양광 설치로 벼농사만 지었을 때에 비해 6~7배의 수익을 냈다. HS쏠라는 산업부에서 인증하는 소규모 전력 중개사업으로 등록돼있다. 자체 태양광인버터를 이용한 태양광발전 모니터링시스템 운영경험이 있으며 녹색기술인 증 및 GS인증을 보유하고 있다. 이번 과제에서 HS쏠라에너지는 지열원 히트펌프·태양광 융합 시스템의 최적화 기술개발을 맡는다. 연결된 각 온실마다 작물의 특성을 고려한 하우스태양광시스템, 식물공장 태양광시스템 등의 설치를 통해 농업안전성을 확보하고 전체 시스템효율을 높인다. 이에 따라 각 요소기술을 통합하고 최적화하기 위한 적정
에이치에스 테크놀로지(대표 홍석진)는 2011년 5월 설립된 △환경·에너지 설비 △ 반도체·LCD △바이오·제약 △UTILITY분야 전문기업이다. 연료전지, 바이오가스, 신재생에너지 설비 등이 주요 사업영역이다. △수출목적형 건물용 연료전지시스템 기술개발 △상용급 액체수소 플랜트 핵심기술개발 △고온 전해반 응용 금속분리판 소재 및 제조공정기술 △ 수소충전소용 100Mpa급 대용량(350N㎥/h) hydraulic compressor 등을 현재 연구 중이다. 이번 과제에서 HST는 SOFC 배열을 활용한 온실 열공급시스템 구축과 SOFC·열공급·시설원예 통합시스템 구축을 맡는다. 이에 실증에 적합한 △단위시스템 및 통합시스템 상세설계 △시스템 구축·운영 및 유지·보수 △SOFC·열공급·시설원예 통합시스템 사업화 모델 등을 개발할 예정이다. 이 중 사업화모델은 SOFC· 중장기축열조·CO₂포집설비 등 각 단위별 모듈화 설계로 이뤄지며 모듈별 확장성을 검토해 난방 뿐만 아니라 냉방까지 가능하도록 설계한다. 상업화를 위해 △기존 설비 호환성 조사 △실증모델 시장성 조사 △실증 모델 상용화 설계 패키지 검토 등을 거칠 예정이다. 이러한 패키지형태는 수요처의 요구에 따
세한에너지(대표 권영호)는 2004년 설립 이래 태양열분야에서 대구·경북 유일의 최고효율 태양열인증기술 및 제품을 보유하고 있으며 태양열, 태양광, 지열 등 재생에너지 설비 제조부터 설계, 시공납품까지 전반적인 솔루션을 수행하고 있는 국내 대표적 재생에너지 전문기업이다. 2009년부터 10년 연속 정부 재생에너지 보급사업에 참여해 국가에너지정책에 기여하고 있으며 한국에너지공단 지정 대구·경북일대 태양열분야 사후관리기업 선정돼 지역 에너지보급 활성화 및 고객만족도 제고에도 끊임없이 노력하고 있다. 세한에너지는 이번 농기평 과제를 통해 △태양열(이중진공관형 및 평판형) 설비 및 통합 제어부 실시 설계 △시설원예 태양열 집열부 상세계통도 작성 및 설비 실시 설계 △시설원예 적용 태양열 집열기 구조물 실시 설계 및 제작 △이중진 공관형, 신재생에너지설비 인증 태양열 집열기 제작 등을 맡았다. 또한 실증 시설원예에 적용할 태양열 계간축열 기반 열공급시스템 구축 및 시운전도 담당하며 실증 시설원예 적용 태양열 집열기 구조물 구축 보완과 태양열과 계간축열 통합 연계, 히트펌프 일부 및 온실 내 열공급설비를 구축한다. 특히 실증 시설원예 적용 태양열기반 계간축열식 열공급시
‘융복합 에너지생산·관리 및 실증모델 구축’에 참여하는 센도리(대표 박문수)는 100RT급 대수층 및 하천수 이용 융복합 신재생에너지 히트펌프시스템 설비 구축에 나선다. 이를 통해 충적대수층 계간축열(ATES) 기반 바이오설비(목재펠릿보일러) 융복합 온실( 냉온열) 에너지자립화 플랫폼 실증모델 구축에 기여하게 된다. 센도리는 0.3ha 이상 연동유리온실 실증 모델에 적용할 100RT급 이상 시스템 COP 4.38(냉방), 3.29(난방)를 확보한 지하수(대수층)+하천수의 융복합 수열원 히트펌프시스템을 개발해 기존 전력사용량대비 에너지절감율 20% 이상을 확보할 예정이다. 히트펌프에는 양방향 통신모듈 활용 및 IoT기술이 융합되며 기존 시스템대비 융복합 신재생에너지 인증제품을 이용한 경제성 높은 냉난방시스템으로 구축된다. 또한 수열에너지설비의 시공 및 설계기준을 도출하고 사 후관리방안도 제시하게 된다. 기계실 열공급 설비시공 및 자동제어는 물론 히트펌프와 펠릿보일러 연계 자동운전제어도 구축한다. 특히 시설하우스 특성에 맞춰 에너지 사용량의 정확한 패턴를 정의하고 에너지사용에 대한 최적운전 제안 및 모니터링, 분야별 공통기능 표준화, 최상의 IoT 비즈니스 솔루
1987년 창립해 지난 33년간 기계설비분야 신제품·신기술을 국내에 도입하는데 앞장서 장한기술(대표 유해성)은 밀폐식 팽창탱크, 부스터펌프, 판형열교환기, 빙축열시스템은 물론 하이드로닉스(Hydronics: 물을 이용한 냉난방기술)와 축열(Thermal Energy Storage) 등의 분야에 집중하고 있다. 장한기술은 이번 농기평 과제를 수행하기 앞서 2016년 12월부터 2019년 11월까지 3년간 에너지기술평가원 실증과제로 ‘PVT(태양광+ 태양열) 복합패널과 축열 및 지열히트펌프를 활용한 제로에너지타운 실현을 위한 신재생 융복합 열에너지 공급시스템 개발’을 주관해 수행한 바 있다. 이 과제를 통해 국내 최초로 BTES(Borehole Thermal Energy Storage)방식 계간축열을 실증단지에 구축해 유효성을 확인했으며 BTES의 연간 열손실율을 15% 이하로 유지할 수 있는 효과적인 계간축열방식임을 확인했다. 장한기술은 이번 농기평 과제에서 실증단지에 구축할 재생에너지 융복합 통합에너지 시스템을 설계하고 시공한다. 약 4,500m²의 원예시설에 냉난방공급을 위해 태양열 집열기와 PVT(태양광·열 융복합패널)를 설치하 고 70℃로 계간축열을 하
기후위기를 가장 먼저 체감할 수 있으나 그간 정책에서 중요하게 다뤄지지 않았던 농어촌 에너지전환이 중심이 되는 포럼이 출범했다. △김성환 국회의원 △양이원영 국회의원 △위성곤 국회의원 △이소영 국회의원 △농어업·농어촌특별위원회(이하 농특위)가 주최하는 ‘농어촌에너지 전환 포럼 발족식·1차 포럼’이 10일 여의도 국회의원회관 제3세미나실에 열렸다. 이날 행사는 1부 발족식 이후 2부 포럼에서 농어촌 기후위기·에너지전환 데이터 기반구축 방향을 발제, 토론하는 방식으로 구성됐다. 농어촌 에너지 전환 시급 1부 발족식은 △개회사(김성환 국회의원) △환영사(정현찬 농특위 위원장, 양이원영 의원, 이소영 의원, 조재호 농식품부 차관보), △포럼 발족취지 및 경과·활동계획 보고(이유진 농어촌 에너지전환 포럼 위원장) 순서로 진행됐다. 개회사에서 김성환 의원은 “화석에너지에서 벗어나 태양과 바람으로 전환해야 된다면 그걸 가장 많이 가지고 있는 곳이 농어촌”이라며 “싼 에너지에 의존하지 말고 새로운 사회를 만들자고 하는 게 이번 포럼의 뜻”이라며 행사의 취지를 밝혔다. 또한 “그간 산업부에서는 대규모 원자력 및 화력 발전소에만 관심을 가졌고 소규모 풍력·태양광에너지까지 신경
지난 3일 국회심의에서 확정된 산업부의 제3차 추경 중 한국판뉴딜 관련예산 3,720억원의 대부분을 재생에너지분야가 차지했다. 태양광, 풍력 등 재생에너지분야 6개사업에 총 2,710억원 규모의 예산이 투자된다. 이번 재생에너지분야 추경예산은 청정에너지인 태양광, 풍력 보급확산 및 관련산업 육성을 지원하기 위한 사업들로 구성됐다. 재생에너지 보급확산에는 △신재생에너지 금융지원(1,865억원) △신재생에너지 보급지원(550억원) △공공주도 대규모해상풍력단지개발사업(35억원)이 포함되고 R&D·실증인프라 구축에는 △신재생에너지핵심기술개발(200억원) △태양광 기업공동활용 연구센터(3억원) △재생에너지 디지털트윈 및 친환경교통 실증연구(57억원) 등에 예산이 편성된다. 구분 사업명 편성규모(억원) 재생에너지 보급확산 신재생에너지금융지원 1,865 신재생에너지보급지원 550 공공주도 대규모해상풍력단지개발 35 R&D・실증인프라 구축 신재생에너지핵심기술개발 200 태양광 기업공동활용 연구센터 3 재생에너지 디지털트윈 및 친환경교통 실증연구 57 합계 2,710 ▲재생에너지 분야 제3차 추경예산안 태양광 금융사업 비중 가장 커이번 추경을 통해 △주민참여
물류업에도 수소에너지 보급 확산이 가속화될 예정이다. 국토교통부(장관 김현미)는 3일 물류업계, 수소업계 등을 아우르는 ‘수소 물류 얼라이언스’를 발족했다. ‘수소물류얼라이언스’는 △씨제이대한통운 △현대글로비스 △쿠팡 △통합물류협회 △현대자동차 △수소에너지 네트워크 △덕양 △가온셀 △수소융합얼라이언스추진단(H2KOREA) △한국철도공사 △인천국제항공사 △한국도로공사 등 22개 기관으로 구성된다. 수소물류얼라이언스는 앞으로 △수소화물차 보급 구심점 △수소 물류체계 홍보 △정책발굴 논의 및 자문기관 등의 역할을 수행하게 된다. 분기별 1회 이상 회의 개최, 시범사업 추진방안을 점검·논의할 계획이며 얼라이언스 참여기관에는 회의목적과 내용에 따라 책임자 또는 실무자가 참석한다. 이날 논의된 주요 내용으로는 △수소화물차 보급 시범사업 △수소화물차 충전소 △수소화물차 연료보조금 지원 등이 있다. 수소화물차 보급 시범사업과 관련해선 수소에너지 도입시기를 앞당기기 위해 씨제이대한통운, 쿠팡, 현대글로비스 등 물류기업들은 2021년부터 수소화물차 5대를 군포와 옥천 등 노선에서 시범운행할 계획이다. 이를 뒷받침하기 위해 국토부는 2021년 군포 물류단지 등 물류거점에 수소화