[스크랩] 육계 바닥난방

 

 

바닥난방을 이용한 육계 난방방법

 

 

농촌진흥청 국립축산과학원 가금과

 

농학박사/농업연구관 최희철

 

 

최근 10년 사이 세계 각국에서 온돌이 급속히 전파되고 있다. 전통적으로 대류난방법을 사용해오던 독일, 스위스, 덴마크 등 유럽에서 신축 건물의 절반이 바닥난방 즉 온돌을 채택하고 있다고 한다. 또한 코펜하겐의 명물인 오페라 하우스 같은 대형 건축물에도 우리나라의 바닥난방 시설이 설치되고 더 나아가서 바닥난방 시스템을 이용해서 냉방까지 하고 있다. 중국은 우리나라와 같은 한자문화권에 속하지만 온돌의 전통이 없었으나 요즈음 중국에서도 온돌이 부의 상징으로 떠오르면서 새로운 한류 열풍을 불러 일으키고 있다. 그렇다면 세계인들은 왜 그들의 전통이나 생활 습관과 전혀 맞지 않는 온돌을 수용하고 있는 것일까? 그 이유는 온풍기를 가동하여 공기에 의하여 난방하는 대류난방보다 온돌이 에너지가 절약될 뿐만 아니라 건강에도 좋다는 것이다. 특히 온돌의 건강학적 측면이 속속 밝혀지면서 다다미 문화 일본 역시 온돌이 급속히 전파되고 있다. 사무실, 학교 등 비주거 대형 건물에 온돌 시공이 늘고 있으며 이제 온돌은 한민족만의 고유 생활 문화가 아니라 세계인의 난방법으로 발전하고 있는 것이다. 온돌은 ‘아궁이에서 방바닥 밑으로 난 통로를 통해 방을 데우는 난방’이라고 옥스퍼드사전에 수록되어 있다. 온돌은 온돌고(溫突考)에서 유래하였으며 순우리말로는 구운 돌이란 뜻으로 구들로 불렀으나 한자를 쓰면서 온돌로 표시하게 되었다고 한다. 그 후 갱(坑)·돌(火突)·돌(突)·난돌(煖突) 등 다양한 용어로 표시하다가 오늘날 널리 쓰이는 ‘온돌(溫突)’로 나타난 문헌은 조선 성종 때 이륙이 지은 ‘청파극담(靑坡劇談)’이 처음이다. 온돌은 고구려 때 시작돼 조선 전기에 들어와 전국으로 퍼졌다고 알려지고 있다.

한국의 온돌은 이제 세계 어디에 내 놓아도 주목을 받는 상품이 되었다. 이러한 우리의 고유 난방방식인 온돌이 국제 규격으로 제정돼 세계를 덥히는 귀중한 세계기술이 되어 새로운 한류가 될 수 있도록 해야 겠다.

복사냉난방이 좋은 이유

라디에이터를 이용한 증기난방이나 온풍난방장치를 적용한 방에서는 벽·바닥·천장 등의 표면온도가 실내온도보다 낮으므로 실내에 있는 사람의 피부나 의복 표면에서 복사에 의해 열이 빠져 나가 버리는 단점이 있다. 그러나 실내의 표면온도를 높이면 실내에 있는 사람의 복사방열량이 줄어 따뜻함을 느낄 수 있다는 것이다. 실내 표면을 직접 가열한 후 복사열을 이용하는 방식을 복사난방이라고 하는데 우리나라의 전통 난방방식인 온돌난방이 바로 그것이다. 복사난방은 바닥부근의 온도는 높고 천장으로 올라 갈수록 온도가 낮아져 전통적인 두한족온(頭寒足溫)의 난방개념에 적합한 온도분포를 갖고 있다. 또 바닥 전체를 이용해 난방하기 때문에 한쪽은 춥고 한쪽은 더워지는 현상이 없으며 라디에이터 등 대류난방과 같이 실내의 위쪽으로 열이 모이지 않기에 필요한 모든 공간에 대해서 똑같은 난방을 할 수 있다. 또 라디에이터 등 대류난방과 달리 복사난방은 실내공간이 건조해 지지 않기 때문에 사람의 호흡기를 건조하게 하지 않는다. 아울러 공기를 순환시키기 위한 팬을 사용하지 않기 때문에 먼지나 부유물이 날릴 염려가 없어 더욱 청결한 실내공간을 만든다.

복사난방은 바닥구조체를 가열하는 방식이다. 즉 대류난방은 방만 따뜻하게 하지만 복사난방은 방보다는 사람을 따뜻하게 한다. 그래서 실내의 사람은 통상적인 대류난방 방식보다 낮은 설정 온도에서도 쾌적감을 느낄 수 있다. 설정온도를 낮게 할수록 난방에 소요되는 연료를 줄이는 건 두말할 필요도 없다. 온돌 복사냉방시스템은 여름철에는 냉수를 순환시켜 냉방으로도 이용이 가능하다. 냉방기간에 습도가 낮고 바닥 복사냉방의 운전만으로 냉방이 가능하다.

육계 사육시 난방의 중요성

병아리는 체온조절기능이 발달되어 있지 않아 외부환경에 대하여 자신을 보호할 수 있는 능력이 없으므로 열풍기나 가스육추기 등을 가동하여 높은 온도로 보온을 해 주어야 한다. 국내에서는 주로 직접열풍기를 이용하여 열풍과 연소가스를 동시에 계사 안으로 불어넣어 주어 육계 사육환경이 좋지 않다. 병아리의 키는 10cm 내외로 계사의 바닥부분에 위치하고 있는데 뜨거운 공기는 가벼워서 계사의 천정 부분으로 올라가기 때문에 병아리들이 위치하고 있는 계사 바닥의 온도를 33-35℃까지 올려주는데 많은 연료가 소모되게 되며, 천청에 떠 있는 열은 깔짚의 수분을 증발시킬 수 없어서 닭이 생활하기 좋은 상태로 깔짚을 건조시킬 수도 없다. 그러나 위에서 보여준 바와 같이 온돌은 우리나라가 원천기술을 갖고 있는 우리 전래의 고유 기술로서 세계속으로 퍼져 나가는 기술이며 외국의 육계농장에서 조차 바닥난방을 적용하고 있어서 우리나라에 적용해 보는 것도 좋을 것 같아 10여년 전에 시험을 수행하였었으나 국내 적용여건이 되지 않아 보급이 늦어져 왔으나 요즈음 서서히 육계농가에서도 바닥난방 시설을 하여 이용하는 농가가 늘어나고 있어서 이에 대하여 소개하고자 한다.

육계 사육시 바닥난방의 특징

바닥난방이란 기존의 열풍기를 가동하여 계사 안에 열풍을 불어넣어 난방을 하는 난방방법과 달리 계사의 바닥에 난방용 배관을 설치하고 보일러를 가동하여 계사바닥을 따뜻하게 하여 닭을 사육하는 방법이다. 따라서 기존 난방방법은 열이 주로 계사의 상층 부분에 위치하지만 바닥난방은 병아리가 사육되고 있는 바닥에 열원이 있어서 계사 바닥의 깔짚 수분을 증발시켜 깔짚 상태를 건조하게 해 주고 열전도에 의한 간접 급온 방식이기 때문에 유해가스가 발생하지 않는다. 따라서 깔짚의 수분함량감소, 유해가스농도 저하 등으로 사육환경이 개선되어 생산성을 향상시킬 수 있으며 깔짚소요량도 매우 절감되어 기존의 난방방법보다 더 높은 소득을 올릴 수 있다.

표1 난방 방법별 특징 비교

구 분	기존 난방	바닥 난방
난방방식 깔짚상태 깔짚소요량 유해가스농도 시 설 비 난 방 비 사육환경 사육성적 소 득	열 풍 나쁘다 많 다 높 다 적 다 싸 다 나쁘다 나쁘다 보 통	열전도 매우좋다 적 다 낮 다 많 다 비싸다 매우좋다 좋 다 높 다

육계 사육시 바닥난방의 효과

육계 사육시 생산성 향상의 관건은 깔짚 관리 여부에 달려 있다고 해도 과언이 아니다. 최소환기량으로 환기를 하여 수분배출이 어려운 겨울철과 물 소비량이 많은 여름철에 특히 깔짚의 수분관리를 제대로 하기는 참으로 어려운 일이다. 그러나 바닥난방의 가장 좋은 효과는 깔짚 중의 수분함량을 감소시키는 것이다. 필자의 시험결과에서도 바닥난방시 사육 전기간 동안 깔짚의 수분함량을 다른 난방방법보다 10-15% 낮게 유지할 수 있었다. 입추시 기존난방의 경우 깔짚 수분함량은 33.6%이지만 바닥난방시 6.3%로 27.3% 수분함량이 낮았으며 7주령시에도 직접난방방법은 53.6%에 비해 바닥난방 45.9%로써 기존난방보다 깔짚수분함량이 7.7%가 낮아 바닥난방은 깔짚의 수분을 잘 증발시켜 주는 것을 알 수 있으며 이로써 닭이 생활하는 공간을 건조하게 하여 발육하기 좋은 조건을 만들어 준다. 이렇게 깔짚 수분함량이 낮아지다 보니 육추초기에 사육상이 매우 좋게 되며 특히 바닥 전면적이 고르게 따뜻하기 때문에 닭들이 모이지 않고 고루 퍼져 있어 약한 닭들이 다른 닭들에게 치이는 일도 없게 된다. 또 한가지 장점은 이렇게 깔짚은 건조하게 하면서도 계분이나 바닥의 물을 증발시켜 습도는 적절하게 유지를 해 주어 습도 맞추기에 좋다는 사실이다.

그림 1 바닥난방과 직접난방시 깔짚 수분함량 비교(‘97, 축산원)

1주령이 33-35℃의 고온을 맞추어 주기 위해서는 겨울철의 경우 입추 몇일 전부터 열풍기를 강하게 가동해야 하고 입추 중에도 계속적으로 열풍기를 돌리게 되어 직접열풍기의 경우 계사내 이산화탄소 농도가 높아지게 된다. 필자가 수행한 시험에서도 1주령시 이산화탄소 농도는 연소가스와 열풍을 계사에 직접 불어 넣어주는 직접난방의 경우 2,900ppm으로 바닥난방 1,500ppm보다 2배 높은 수준이었다. 그리고 기존 난방방법은 바람이 전달되는 부분에만 열이 전달되어 추운 부분의 닭들은 서로 모여 압사 당하거나 바닥이 차가워 육추 초기 설사병이 빈발하지만 바닥난방은 전 면적을 골고루 따뜻하게 해 주어서 닭이 몰리지 않아 압사사고가 발생하지 않고 설사병이 발생되지 않아 높은 균일도를 유지할 수 있다.

그림 2. 바닥난방과 직접난방시 육계 사육초기 이산화탄소 농도(‘97. 축산원)

이렇게 바닥난방을 할 경우 깔짚의 수분함량이 감소하고 계사내 유해가스 농도가 감소하여 사육환경이 개선되어 7주령시 체중은 직접난방 2,134g에 비해 바닥난방시 2,304g으로 8.0%가 개선되었고 사료효율도 직접난방의 경우 2.10에 비해 바닥난방시 2.01으로 4.3%가 개선되었다. 바닥난방 시설비는 육계 10,000수 당 1,000천원이 더 들어가고 난방비도 18.5% 더 들어가지만 난방비를 제외하고도 조수입이 7.6% 향상된다.

그림 3. 난방방법별 7주령시 체중(‘97, 축산원)

육계 사육시 바닥난방시설 설치방법

○ 콘크리트 포장방법

바닥난방을 설치하는 방법은 크게 두가지가 있다. 한가지는 바닥에 엑셀파이프를 균일하게 설치하고 그 위에 콘크리트 포장을 하여 우리가 살고 있는 아파트나 집에서 난방을 하는 것과 같이 고정식으로 설치하는 방법이다. 이 방법은 초기 난방시설 설치비용은 많이 들어가지만 계사 초기 건축시 흙바닥을 콘크리트 바닥으로 포장을 한다고 가정할 때에는 엑셀파이프 설치비용만 추가적으로 들어간다고 볼 수도 있다.

설치방법은 계사바닥을 평평하게 고른 후 바닥으로 열 손실을 방지하기 위해 흙바닥 위에 은박지로 된 단열재를 깔고 자리넓히기 하는 구역에 맞게 구역을 나누어 20-25cm 간격으로 엑셀파이프로 난방 배관 구획을 정하여 배관을 한 후 엑셀파이프 위에 덮은 철망에 엑셀파이프를 고정한다. 자리넓히기 육추구획에 따라 각 구획마다 온수분배기와 공기빼기 꼭지를 설치한 후 철망과 X-L파이프 위에 5cm 정도의 두께로 콘크리트 포장을 한다. 즉 자리넓히기 구간에 따라 육추장 위치만 바닥난방을 할 수도 있어서 계사 전면적을 하지 않아도 된다.

<설치 단면도>

그림 4. 바닥난방 설치방법과 육계사 설치장면

○ 깔짚 위에 엑셀파이프 배열방법

그림 5. 엑셀파이프를 깔짚위에 늘어놓은 그림(좌)과 사용 후 걷어놓은 장면(우), 경기 파주 육계농가)

콘크리트 포장에 대하여 거부반응이 있거나 비용이 부담이 가는 분은 간이적으로 바닥난방을 할 수도 있다. 이 방법은 깔짚 위에 적당한 간격으로 엑셀파이프를 배열하여 사육중에 난방을 하고 사육이 끝난 후에는 파이프를 걷어서 벽쪽에 걸어 두었다가 차기 입추시 다시 깔짚을 깔고 깔짚위에 다시 엑셀파이프를 배열하는 식으로 반복을 하여 사용하는 방법이다. 이렇게 할 경우에는 깔짚은 정상적으로 깔기 때문에 깔짚 절약은 많지 않지만 깔짚의 수분함량을 많이 낮추어 줄 수 있어서 암모니아 가스 발생을 억제하여 주고 이산화탄소 농도도 낮추어 주어 사육공간을 쾌적하게 해 줄 수 있어서 역시 좋은 성적을 기대할 수 있다.

육계 바닥난방시설 설치사례

○ 바닥난방시설 설치 현황

- 2006년도 상주시 자체 바닥난방 지원사업(1,000만원)과 자부담으로 12×78m 2동을 시설하였다. 제일 밑에는 은박지를 깔고 엑셀파이프는 20cm로 배열한 후 철망에 고정 후 콘크리트 작업 실시하였다. 그림 6에서 보는 바와 같이 주 열관을 벽에 설치하여 계사내로 온수를 공급하고 각 구역은 엑셀파이프를 20cm 간격으로 배열하였다. 총 시설비는 무창계사 2동 시공시 보일러(150,000Kcal) 400만원, 시공비 2,500만원, 자재비 3,500만원 등 총 6,400만원이 소요되었다.

그림 6. 바닥난방 배관(좌) 및 보일러(우) : 경북 상주 육계농가 사례

○ 바닥난방 이용효과

- 병아리 육추시 습도가 70-80%로 습도조절이 매우 잘 된다.

- 온도조절이 용이하여 입추초기 폐사가 없음 : 육성율 100%임

- 관행계사에 비하여 150g 정도 증체량이 많으며 따라서 1일정도 출하일령이 빠름

- 바닥난방 계사 2동의 연료소모량은 1회 사육시 3,000ℓ 정도로 관행계사 7,000ℓ에 비하여 많이 절감됨

- 생산지수는 관행계사에 비하여 20-30 정도 개선됨

바닥난방시 주의사항

바닥난방으로 육계 사육시 가장 주의해야 할 부분은 깔짚을 두껍게 깔면 안된다는 것이다. 톱밥이나 왕겨 등은 그 자체가 단열재로서의 효과가 있기 때문에 우리가 보통 육계를 키우듯이 10cm 정도로 깔짚을 깔게 되면 보일러를 아무리 가동하여도 계사 윗부분으로 열이 올라오지 않는다. 따라서 깔짚을 4-5cm만 깔아서 계분이 깔짚에 덮여서 닭들이 생활하기 좋은 공간이 되고 푹신한 감을 줄 수 있도록 최소한의 깔짚만을 까는 것이 좋다. 이는 바닥난방을 할때의 가장 중요한 주의사항이기도 하지만 깔짚을 적게 들이고 키울 수 있어서 비싼 깔짚을 절약할 수 있고 또한 깔짚 연속이용으로 인한 유해가스 과다 등 문제가 많은 이때에 가장 큰 장점이기도 하다.

또한 스키드로다나 출하차량이 계사 안으로 들어갈 경우를 대비하여 충분한 강도로 시공을 하여야 하며 이를 위하여 상기 사진과 같이 철망을 엑셀파이프와 함께 시공하여야 한다. 또한 엑셀 파이프 내에 공기방울이 생기면 온수가 돌지 않을 수 있으므로 구획마다 공기빼기 밸브를 설치하는 것도 필요하다.

출처 : wildplay

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