초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
산업폐열의 농업적 활용 사례 조사 결과, 전남 보성의 경우 인근 쓰레기 소각장에서 발생하는 소각열(폐열)로 고온의 증기(스팀)를 만든 다음, 지하매설 배관을 통해 기계실로 이동시킨 후 60∼80℃의 온수를 만들어 온실을 난방하고 있었으며, 약 1.2ha의 완숙 토마토 재배 온실에서 면세경유 난방 대비 연간 1.5억원의 난방에너지 비용을 절감하고 있는 것으로 조사되었다. 전남 강진의 경우도 전남 보성의 경우와 마찬가지로 인근 쓰레기 소각장에서 발생하는 소각열을 고온의 증기(스팀)를 만든 다음, 열교환기에서 냉수

Ⅳ. 연구개발결과
산업폐열의 농업적 활용 사례 조사 결과, 전남 보성의 경우 인근 쓰레기 소각장에서 발생하는 소각열(폐열)로 고온의 증기(스팀)를 만든 다음, 지하매설 배관을 통해 기계실로 이동시킨 후 60∼80℃의 온수를 만들어 온실을 난방하고 있었으며, 약 1.2ha의 완숙 토마토 재배 온실에서 면세경유 난방 대비 연간 1.5억원의 난방에너지 비용을 절감하고 있는 것으로 조사되었다. 전남 강진의 경우도 전남 보성의 경우와 마찬가지로 인근 쓰레기 소각장에서 발생하는 소각열을 고온의 증기(스팀)를 만든 다음, 열교환기에서 냉수와 열교환시켜 온수를 만들어 온수 탱크에 저장하였다가 온실을 난방하고 있었으며, 소각장 폐열과 지열히트펌프를 온실난방에 함께 활용하고 있었다. 이 농가의 경우 약 6.0ha의 파프리카 재배 온실에서 면세경유 난방 대비 연간 0.6억원의 난방에너지 비용을 절감하고 있었다. 또한 이 농가의 경우 여름보다 겨울에 생활폐기물 발생이 적고, 소각장 정비 관계로 2월중 15일간 정도 소각장 폐열을 사용하지 못하는 것이 애로사항이었다. 충북 음성의 경우 온실로부터 약 50m에 위치한 ○○에너지(주)에서 폐비닐, 폐플라스틱의 소각열로 스팀을 만든 후, 열교환하여 온수 탱크(50톤)에서 온수(90℃)를 만들어 10월에서 다음 해 4월까지 온실난방에 이용하고 있었으며, 농가가 소각장 사업자와 계약하여 열을 구입(6천만원/년, 겨울철)하고 소각장 사업자는 폐기물 처리비, 폐열판매, 매전(여름철)으로 소각장을 운영하고 있었다. 비상시 유류(경유, 중유 혼합)보일러를 가동(220만 kcal/h×2대)하도록 되어 있으나 보일러 가동은 거의 없는 것으로 조사되었으며, 보일러 가동시 유류비용은 소각장 측에서 부담하기로 계약을 맺고 있었다. 또한 폐열공급시설의 고장으로 인한 유류난방기 가동시 유류비용은 소각장에서 부담하기로 계약하였기 때문에 폐열공급시설의 수리가 2시간 이내로 빠른 것으로 조사되었다. 1.5ha의 금전수 등 열대 화훼류 재배 온실에서 면세경유 난방 대비 연간 약 1.9억원의 난방에너지 비용을 절감하는 것으로 조사되었다. 애로사항으로는 스팀보일러에서 발생하는 수증기를 쓰레기를 소각한 배기가스로 오인하여 민원을 제기하거나, 먼지, 냄새 등에 대한 인근 주민의 민원인 것으로 조사되었다.
산업폐열 분포지도에는 공공성이 강한 발전소 22개소, 쓰레기소각장 41개소, 일반 산업체 3개소 등 총 66개소가 포함되었다. 22개소의 발전소에서 배출하는 온배수량은 273억톤으로 조사, 분석되었으며, 연간 폐열량은 175TWh 수준(온배수로부터 5℃의 열량을 흡수하는 것으로 산정하였음)으로 조사, 분석되었다. 44개소의 쓰레기 소각장에서 배출하는 폐열량은 열과 전기를 합하여 약 8,610MWh로, 3개소의 일반 산업체는 232GWh로 조사, 분석되었다. 쓰레기 소각열의 경우 대부분 전기나 열의 형태로 매각되어 소각장 운영에 사용되고 있었다. 그 원인은 업체의 경영적 원인에도 있겠지만, 생활쓰레기는 폐기물이 아닌 자원이라는 인식이 높기 때문인 것으로 판단되었다. 또한 산업폐열 분포지도는 폐열 발생업체 위치, 연간 폐열 발생량, 인근 농지 면적 그리고 발전소에 한하여 주요작물, 특산물, 유망작물 등 작물 정보를 알 수 있으며, 폐열 발생량의 ‘데이터 보기’를 클릭하면, 월별 온배수 배출량, 온배수 온도, 배출 열량, 시간당 배출량 등 상세한 정보를 제공하도록 되어있다.
산업폐열의 농업적 활용 모델은 폐열 종류(특징)과 활용분야로 크게 나눌 수 있으며, 폐열의 종류는 크게 발전소 온배수, 쓰레기 소각장 폐열과 제조업 폐열로 나눌 수 있고, 폐열의 농업적 활용 분야는 농업시설 특히 온실 난방, 농식품 건조, 마을 공동시설(농가 주택)의 난방으로 나눌 수 있다. 폐열 3가지 종류와 활용분야 3가지를 조합하면 총 9종류가 되나, 쓰레기 소각장 소각열은 대부분 고온스팀의 형태로 배출되고, 제조업 폐열은 고온수 또는 고온스팀의 형태로 배출되기 때문에 폐열의 특징면에서는 일치한다고 할 수 있기 때문에 쓰레기 소각장 폐열과 제조업 폐열을 통합하여, 총 6종류의 활용모델을 개발하였다. 활용모델은 폐열의 발생량, 온도, 난방면적 등을 입력하면 최대 부하, 열교환기, 히트펌프 및 축열조 등 핵심 구성 요소의 용량인 기초 설계값을 산출할 수 있도록 되어있다.
산업폐열 분포 지도 및 활용모델은 산업폐열을 농업에 이용하고자 하는 농업인, 관련 공무원에게 폐열 재이용 시설 지원 사업을 구상하는 기초 설계 자료로 이용될 수 있도록 작성되었다.

Abstract ▼

In Korea, the proportion of heating costs of protected horticulture account for 30-50% of total operating costs. Industrial waste heat generated from a factory, a power plant, etc. can replace energy for drying agri-food as well as heating agriculture facilities.
Therefore, in this study, to expa

In Korea, the proportion of heating costs of protected horticulture account for 30-50% of total operating costs. Industrial waste heat generated from a factory, a power plant, etc. can replace energy for drying agri-food as well as heating agriculture facilities.
Therefore, in this study, to expand utilization of industrial waste heat in the agricultural, the agricultural utilization cases of industrial waste heat was investigated ing cases, the distribution map of industrial waste heat was created and , the typical usage model of industrial waste heat was developed.
The investigated agricultural utilization cases of industrial waste heat were one utilization case of a tire plant waste heat, one utilization case of a styrofoam plant waste heat, four utilization cases of incineration plants waste heat and one case of a power plant.
The farmhouse located in Gangjin County uses waste heat discharged from a household waste incineration plant nearby glass greenhouses for heating. The farmhouse uses waste heat of the incineration plant with heat of geothermal heat pump systems. Paprika is cultivated and cultivation area is 6.0 ha. It is reduced the heating costs of about 60 million won(about 52,379 USD) yearly.
The farmhouse located in Boseong County also uses waste heat discharged from a household waste incineration plant nearby a greenhouse for heating. The farmhouse uses waste heat of the incineration mainly and has a 2 million kcal/h boiler as a spare. Tomato is cultivated and cultivation area is 1.2 ha. It is reduced the heating costs of about 150 million won(about 130,947 USD) yearly.
The Farmhouse located in Eumseong county uses waste heat of a waste plastic incineration for glass greenhouse heating. Heating period is from October until April of the following year and the temperature of the glass greenhouse has maintained at 23℃ in winter season. Cultivated crops are thermophilica flowering plants such as peperomia red-edge and cultivation area is 1.5 ha. It is reduced the heating costs of about 190 million won(about 165,866 USD) yearly.
In the distribution map of industrial waste heat, 22 power plant sites, 41 incineration sites and 3 general factory sites were contained. And the distribution map of industrial waste heat provides a business location, the annual amount of waste heat, nearby land area, etc.
The usage model of industrial waste heat is six types. If you enter the amount of waste heat, temperature of waste heat, heating area, etc, the usage model calculates maximum heating load, capacity of heat exchangers, heat pumps and heat storage tank.