겨울 냉기를 저장해 여름에 꺼내 쓴다고요?

겨울 냉기를 저장해 여름에 꺼내 쓴다고요?

겨울철 살을 에는 듯한 혹독한 추위속 냉기를 느낄때에는 가끔 이런 생각을 한 적이 있습니다.

찌는 듯한 여름철에 이 겨울철 냉기를 시원하게 느낄 수 있다면 얼마나 좋을까?

그런데 이런 상상이 현실이 될 수 있을지도 모릅니다.

최근 우리나라의 한국에너지기술연구원 과학자들이 겨울철 냉기를 저장해 여름에 활용하는 신박한(?) 기술을 개발해냈다고 하니 말이죠.

이 기술의 이름은 「기포 자가진동 현상을 적용한 열교환장치」라고 하는데,

여기서 기포 자가진동(self-excited bubble oscillation)은 양쪽에 온도차가 존재할 때 기포를 포함한 슬러그류가 외부동력 없이 빠르게 진동하는 현상을 말합니다.

이 원리를 이용하여 열교환장치 속 차가운 냉매가 이동하며 땅속 물의 열을 빼앗아 물을 차갑게 유지하여 냉기를 저장하는 기술입니다.

쉽게 말해 겨울의 찬 공기로 물을 만들어 차갑게 보관하였다가 여름에 꺼내어 쓸 수 있게 한다는 말이죠.

우리 나라 강원도 지역의 경우 겨울철 온도가 20℃까지 떨어지는 반면 땅속 온도는 연중 약 15℃ 정도이기 때문에 이 온도 차이를 통해 외부동력 없이도 차가운 물을 저장할 수 있다는 장점이 있습니다.

또한 기존의 열교환 기술보다 에너지 소비량은 50% 이상, 크기는 30% 이상 줄일 수도 있다고 하네요.

이 놀라운 기술을 가장 먼저 도입할 수 있는 분야는 바로 농업입니다.

농업은 쓸 수 있는 땅이 넓고, 지하 공간도 쉽게 팔 수 있다는 장점이 있기 때문이죠.

이 기술이 도입되면 냉방을 하는 데 비용이 많이 들어 제대로 활용하지 못하는 여름 농업에도 도움을 줄 수 있을 것으로 전망됩니다.

예를 든다면 딸기 농가를 비롯한 여러 과일 농가에서는 여름철의 비닐하우스 온도를 서늘하게 유지하는 게 중요한데, 이 기술을 활용할 수 있다고 합니다.

한 여름 폭염에 비닐하우스 온도는 50∼70℃까지도 올라가는데, 온도를 낮추기 위해 현재 농가에서는 에어컨에 의존하고 있으나 높은 에너지 비용이 큰 부담이죠.

이에 이 기술을 활용해 자연적으로 비닐하우스 내부를 냉각할 수 있다면 매우 유용하겠습니다.

특히 세계적인 급격한 기후위기에 따른 식량 안보를 강화하기 위해서는 고효율, 저비용의 재생에너지 기반 원예 냉방기술을 확보하는 것이 매우 중요하다는 측면에서,

겨울철 자연냉기를 이용한 이러한 냉방기술은 좋은 대안이 될 수 있을 것이라고 평가받고 있습니다.

더 나아가 이 기술은 실증단계를 거쳐 식물공장형 인도어 팜(Indoor Farm) 등 다양한 수요처에 활용할 수 있도록 확장할 계획이라고 합니다.

특히 슈퍼컴퓨터를 다루는 데이터 센터나 도심 건물 등 냉방기술이 필요한 여러 분야까지도 확장 적용할 예정이라고 하네요.

이렇듯 지금 우리는 상상만 할 수 있었던 꿈의 기술이 실현되는 세상에 살고 있습니다.

앞으로 이러한 에너지 기술 개발이 더욱 활발히 이루어져 일상 속에서도 이용할 수 있는 날이 오기를 기대해봅니다.

(참고) 한국에너지정보문화재단(겨울철 냉기, 땅 속에 저장해 여름에 꺼내 쓴다?),국가환경교육센터(초록지팡이 겨울철 공기를 여름에 쓸 수 있다?), 한국에너지공단 홈페이지, 한국에너지기술연구원 홈페이지 등