저온저장창고를 산업용과 농업용으로 구분할 때 여기서는 농업용으로 사용하는 신선 농수산물의 저온저장창고부분으로 장기저장이 가능한 농수산물을 생산하는 농가와 장기저장이 불가한 농산물생산농가로 구분할 수 있다. 사과 배 밤 고구마 감자 양파와 같은 1년이내 장기저장품의 농수산 창고는 비교적 20평이상 중소규모로 규모는 농가규모와 비례한다. 장기저장이 불가능한 딸기 토마토 오이 파프리카등 신선야채류와 버섯종류는 장기저장이 불가능하여 생산 후 1개월이내 판매를 목적으로하는 경우로 판매전 신선도유지와 유통과정에서 품질저하를 방지하기 위한 예냉시설등 신선농산물의 최종소비자판매까지 유통과정에서의 신선도유지를 위한 냉장냉동 설비와 생산 후 포장 출하전 수일간보관을 목적으로 하는경우로 규모는 10평이내의 소규모로 역시 농가규모에 따라 비례한다.
농가에서 사용하는 저온저장시설은 생산농산품의 종류 생산량 저장방법 저장기간등을 기초로 저장고의 시설규모를 결정하여 건축물의 크기를 결정한다. 두 번째로 저장고의 입지조건으로 토지의 지형 물류 교통 접근성을 조사하고 향후신도시 발전계획등을 검토하여 입지를 결정한다.
이러한 입지선정과정에서 생산판매를 동시에하는 경우 소매판매를 위한 교통 인접도시 유동인구 접근성등을 고려 소매판매점시 5평이내 이동식저온저장고의 설치도 생각할 수 있다. 농업용 저온저장고는 사용용도에따라 수확한 농산물의 장기저장과 최적의신선도 유지를 위하여 유통전 산지에서 세척 후 급속동결 하여 유통하는 경우로 일정규모이상의 농가에서 가능한 시설이다. 생산농산물의 신속한 품온 제거를 통한 생장정지로 수확당시의 품질상태를 장기간 유지하기 위하여 신속히 호홉내지는 탄소동화작용을 정지시킬 수 있는 급속냉장시설로 예냉실, 예냉실에서 보관온도까지 예냉후 출하전까지 저장하는 저온저장실, 소포장 및 출하을위한 준비실로 출하전 일정시간 대기하면서 농산물의 품온을 노점온도이상 올리는 과정이 필요하다. 이는 저온저장후 상온유통과정에서 온도차로인한 결로방지를 위하여 노점온도이상 저습상태를 유지하는 실에서 점차적으로 품온을 상승시키는 과정으로 콜드체인을 통한 유통인 경우 생략한다.
1) 저장온도에따른 구분
– 초저온보관: 다랑어 연어 새우 등 고급 냉동품의 품질유지를위해 –50℃이하 최고–65℃보관도 한다.
– F급 보관: 일반냉동화물의 저장으로 보통–20℃이하로 유지하지만 –25℃이하정도로 보관하는 경우도 많다.
– C급 보관: 생육 야채 과일등 신선물의 보관온도지만 저장품에 따라 온도 습도를 모두관리할필요가 있다.
2) 쿨링다운방법
설비공사가 마무리 후 장비의시운전과정에 저장실내 온도를 설계온도까지 내려 일정시간 유지하면서 장비의 정상가동유무와 건축물의 균열 변형 등을 감시하면서 바닥
누름 콘크리트 내 잔여수분 및 결정수를 완전배출 증발시켜 구조물의 동결 및 균열을 방지한다.
C급 저장고 : 설정온도 0℃까지 도달후 편차 3℃에서 15일간실시
SF급 저장고 : 상온상태에서 15일간의 충분한 건조과정을 거친후 –55℃까지 일 -1.5℃씩 내린다.
F급 저장고 : 상온에서 15일 0℃에서 –25℃까지 17일간 일 1.5℃씩 내린다.
3) 저온저장창고의 제상방법
냉동냉장 저온저장창고는 운전중 제상기능은 꼭 필요한 기능으로 이러한 기능이 생략된 설비는 없다. 이처럼 저온창고 냉동설비중에 제상기능은 중요하다. 이러한 제상기능의 운용 방법에 따라 냉동설비의 운전비와 저장물품의 품질관리에 상당한 영향을 주는데 이렇듯 중요한 설비인 제상기능은 냉동설비 운전중 저장고 내 쿨러의 열 교환기 즉 증발기 표면에 공기중 수분이 응결하여 결빙하는 것으로 장시간운전으로 결빙이 누적될시 증발기 표면에 얼음이 누적되어 종국에는 공기가 통하지 못하여 열교환이 불가능해지는 현상으로 시간이 지날수록 결빙량은 많아지고 그럴수록 공기의 순환량은 감소하여, 두꺼워진 얼음층과 더해져 열교환 효율은 시간이 지날수록 나빠진다. 이러한 이유로 일정량이상의 얼음이 쌓이면 냉동설비를 중지하고 얼음을 녹이는 작업이 제상기능이다.
제상방식별 구분
제상방식별로 구분할 때 자연제상 강재제상으로 구분하고 자연제상은 상온저장고에서 냉동기 정지제상으로 주기적으로 냉동기를 정지하고 쿨러팬을 가동하여 저장고내 공기를 이용하여 쿨러표면의 얼음을 녹이는 방법이고, 강재제상은 별도의 설비를 이용하는 방법으로 살수제상 전기제상 핫까스 제상으로 구분한다.
이러한 제상방식별 작동설명으로 살수제상은 비교적 대용량의 물류창고의 냉동냉장설비에서 사용하는 방법으로 살수탱크내 제상수온도를 일정온도로 관리하고 있다가 제상시점에 쿨러상부에 물을 분무하여 얼음을 녹이는 방법으로 물의열용량이 크기 때문에 단시간에 제상이 가능하나 제상수 저장탱크 배관 펌프설비등 초기시설비가 고가이고 동결방지등 유지보수비용이 좀더 필요하나 전력사용량 초기수전비용절감 신속한제상등으로 일정규모이상의 설비에서 많이 사용한다. 핫까스 제상은 제상시점에 냉동 사이클을 역으로 가동하여 응축기의 고온고압의 냉매증기를 증발기로 유입 냉매증기의 응축열을 이용하여 증발기표면의 얼음을 녹이는 방법이다.
전기제상은 증발기코일 내부에 전기히터를 일정간격으로 삽입하여 제상시점에 냉동설비가동을 중지하고 제상히터를 투입하여 얼음을 녹이는 방법이다.
제상시스템의 제어방식
쿨러에 쌓인 얼음의 양을 정확히 파악하여 증발기의 열교환 효율이 떨어지는 최적의 시점에 제상을 시작하고 얼음이 모두 녹아내린 시점을 파악하여 제상을 종료하는 제어방식이 가장 이상적인 시스템이다.
이렇듯 제상 시작시점과 종료시점을 정확히 찾아내어 제상설비를 제어하는 게 제상방식별 설비의 종류보다 중요한데 일정시간에 정해진 시간만큼 제상하는 타이머제상방식은 가장 오래된 일반적인 방법이자 현재도 가장 많이 사용되는 방식으로 예를 들자면 하루 4번 30분씩 24시간타이머를 이용하여 시간을 정해놓고 제상하는 방법으로 저장농산물의 상태에 따라 저장기간에 따라 시간설정을 조절한다. 이는 단순하여 고장이 적은 방법이나 설정시간이 맞지 않을 때 쿨러에 얼음유무에 관계없이 가동하여 전력낭비와 제상 기간중 온도상승으로 품질저하 제상종료시점이 맞지않아 얼음을 전부녹이지 못했을 때 결국 얼음이 쌓여 쿨러 기능상실로인한 냉동기 파손 등 문제점이 많으나 저렴한 설비비 때문에 많은 설비업체에서 선호하는 방법이다.
무조건적인 획일적인 타이머제상방식의 문제점을 보완한 방법이 각종센서를 쿨러 및 냉동설비의 냉매순환계통에 설치하여 온도 압력 반화를 기초로 제상시점을 탐지하는 방법이 최근 많이 사용되고 있다. 이는 쿨러 표면에 온도센서를 설치하여 냉매 증발온도를 감지하여 제상시점을 판단하는 방법으로 얼음이 많이 쌓이면 열교환 효율이 떨어지고 냉매 순환량이 감소하고 이로인해 증발기 온도와 압력이 떨어지는데 이러한 시점을 저장물, 저장실 온도를 참고하여 가동시점 종류시점을 설정하는데 여러번 오차검증을 통하여 정확한 온도 값을 찾아 설정 하는게 중요하다.
이때 설치하는 온도센서의 위치는 쿨러의 증발기표면 냉동기 흡입측배관에 설치할 수 있고 저압측에 압력센서를 설치하여 압력값을 이용할 수도 있다.
저온저장창고의 스마트팜
저온저장고의 가장 중요한 기능은 신선농산물의 저장에서 신선도를 얼마나 오랜기간 안전하게 보관할 수 있는가이다. 이러한 냉장냉동 창고는 구조상 고장에 취약할 수밖에 없으며 오랜기간 사용시 장비노후에 따른 고장은 피할 수 없으며 고장시 신속한 대처로 온도상승을 최소로 한다 해도 일정부분 저장품의 품질저하는 불가피하다. 더욱이 중대고장으로 수리기간이 장기화될 때 막대한 제산상의 손실이 발생한다.
대규모 농수산물 저장고와 같이 전문 관리자를 별도 배치할 수 없는 농가의 경우 냉동창고 고장을 미연에 발견하여 사전 조치하는 것은 불가능하고, 고장 후 즉시 발견하여 사후조치 하는 것도 쉬운일은 아니다. 저장고를 안전하게 고장없이 관리하고 운전하는 방법이 가장좋은 방법이나 모든 기계는 여러 가지 이유로 고장을 피할 수 없다 특히 저온저장고의 냉동설비는 냉동기 고저압측에 설치되는 각종모터 배관내 흐르는 냉매가스, 전자밸브 컨트롤러등 제어장치들이 상호작용으로 서로연관 되어 작용하므로 고장시 전문가가 아니면 고장내용조차 파악할 수 없는 경우가 많다. 이는 농가에서는 절대적으로 고장전후 고장내용을 파악한다는 것은 불가능한 일로 전문가영역이다.
모든 기계는 중대고장전 관련하여 이상징후를 나타내는데 특히 냉동설비는 더욱 그러하다. 설비가 정상가동중 순식간에 고장으로 멈추는 경우는 흔하지 않은 일로 일정부분 이상 징후 즉 사전에 내용을 알리는데, 그러한 현상을 수차반복 후 정지한다. 이러한 징후를 사전 파악하여 중대고장을 미연에 방지하기 위한 방법으로 냉동설비에 전류센서 압력센서 소음센서등을 설치하여 정상가동시 각종자료를 사전 설정하여 운전중 설정값의 오차범위 이탈 시 이러한 내용을 관리자에게 통보하여 장비 가동중 이상 유무를 파악하여 조치함으로 중대고장을 차단한다.
버섯재배사 수경재배사와 같은 실내수직농업인 경우 대부분 냉난방공조 환경제어설비를 설치하고 복합환경제어 시스템으로 설비를 제어하고 ICT 스마트팜 통합원격제어반을 도입하여 핸드폰으로 원격 제어하는 농가의 경우 저온창고의 냉동설비 제어도 통합원격제어반에 연결하여 사용시 스마트제어가 가능하여 이와 같은 이상징후를 사전 파악하여 대처가 가능한데, 상세고장내용까지도 스마트폰으로 확인이 가능하여 농장주와 원격으로 조치가 가능하고 부품교환 등 대부분의 수리가 가능하다.
표고버섯 수출을 위한
장기저장방법
표고버섯 수출을 위한
장기저장방법
