기계연, ‘도심 속 건물 일체형 옥상 온실’ 기술 국내 최초 개발

과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(KIMMㆍ원장 박상진, 이하ㆍ기계연)의 이상민 책임연구원 연구팀이 세계 최고 수준의 능동형 에너지 교환기술을 개발하고, 서울시 성동구 성수동에 위치한 건물 옥상에 면적 200m² 규모의 옥상 온실을 실증하는데 성공했다고 14일 밝혔다. 국내 연구진이 상용건물에 온실을 구축한 사례는 최초이다. 

능동형 에너지 교환기술은 건물의 에너지와 온실 에너지를 통합 제어하는 적극적인 방법으로 열과 이산화탄소(CO²)를 교환하는 기술이다.

이번에 개발한 에너지 교환기술은 도심 한복판에 건물 일체형 옥상 온실을 건축해 건물 에너지 사용량을 절감하고 온실가스를 감축하는 기술로서, 기계연이 국내 최초로 건물 실증에 성공했다. 옥상 온실 실증을 통해 탄소중립 실현뿐만 아니라 지속가능한 도시농업을 구현하여 미래 식량문제 해결에도 기여할 것으로 기대된다.

건물 일체형 옥상 온실은 공간이 부족한 도시에서 유휴공간인 옥상을 활용해 인근 식당의 식재료로 사용가능한 고부가 작물을 재배할 수 있으며, 이때 건물에서 버려지는 열과 CO²를 온실에 활용하고, 온실 환경을 최적으로 제어한다. 냉·난방 에너지 20% 절감과 온실가스 30% 감축, 작물 생산성 20% 증가 등의 효과를 기대할 수 있다.

또한 산지와 소비처가 가까워져 수송과 저장 과정에서 발생하는 콜드체인(cold chainㆍ농산물 등의 신선식품을 산지에서 수확한 다음 최종 소비지까지 저장 및 운송되는 과정에서 온도를 저온으로 유지하여 신선도와 품질을 유지하는 시스템) 손실을 감소시킬 수 있으며 신선한 작물을 소비자에게 즉시 제공할 수 있다.

연구진은 옥상 온실을 활용한 건물 에너지 절감을 극대화하기 위해 외부 기상조건에 따라 냉난방, LED, 양액 공급 등 모든 시스템을 통합 제어할 수 있는 ‘맞춤형 스마트팜(smart farm) 솔루션’을 단독 개발했으며, 구축된 온실을 성능 검증용 테스트베드로 활용할 계획이다.