[르포] 농업·에너지 ‘윈윈’…한화큐셀, 국내 태양광 돌파구 ‘영농형’ 적극 지원

농사 영향 적고 발전 수익도 창출
최적 모듈 실험으로 효율성 극대화 추진
모듈러 설치 기술은 해외서도 '눈길'
실증단지 통해 수출확대도 모색

영농형태양광 실증단지에서 대파를 재배하고 있다./한화큐셀

"연한 파는 태양광 패널 아래, 향이 강한 파는 노지에 있습니다"

대구 경산시 영남대학교 인근 영농형 태양광 실증단지에서는 파가 쑥쑥 자라고, 벼가 누렇게 익고 있다. 그 위엔 한화큐셀의 태양광 패널이 설치돼 전기를 생산하고 있다. 한화큐셀은 패널을 지원하면서 영농형 태양광 실증연구에 참여하고 있다. 영농형 태양광이란 농업을 하면서 발전사업까지 동시에 진행할 수 있는 사업이다. 태양광 패널을 설치한 지역과, 설치하지 않은 지역 작물의 생장의 차이는 크지 않다. 생육이 끝난 대파는 당장 뽑아서 파무침으로 맛보기도 했다.

지난 13일 대구 영남대학교 인근에 마련된 영농형 태양광 실증단지를 방문했다. 이곳에선 태양광 패널을 설치한 지역과 설치하지 않은 지역, 태양광 패널 중에서도 일반형, 협소형, 수직형을 각각 설치해 작물이 잘 자라고 있는지 살펴보고 있다.

영농형태양광 실증단지에서 수확한 대파로 만든 파절임./한화큐셀

작황은 풍년이다. 태양광 패널은 과한 열이나, 증발을 막는 역할을 해 생육에 도움을 주기도 한다. 이와 함께 130mWh(메가와트아워) 정도의 전력을 생산한다. 실제 농가라면 주변 140여명에게 연간 전력을 공급할 수 있는 양이다. 농지가 약간 줄어들기는 하지만, 그만큼 부가 수익을 주는 셈이다.

대구 영농형태양광 실증단지는 한국동서발전이 2019년 실증과제를 위한 기금을 토대로 만든 곳으로, 100kW 규모의 태양광설비가 설치돼있다. 한화큐셀은 영농형태양광에 최적화된 모듈을 제작해 국내 시범단지 등에 공급하고 있다. 2021년에는 KS인증 중에서도 친환경 고내구성 항목에 대한 추가 인증을 업계 최초로 획득한 영농형태양광 모듈 신제품을 출시했다.

한화큐셀은 대구 외에도 함양군 농업기술센터, 울산광역시 울주군 실증단지, 남해군 관당마을 실증단지 등 국내 다양한 실증 단지 등에 영농형태양광 모듈을 공급했다.

유재열 한화큐셀 전무는 "영농형태양광은 농촌 경제 활성화와 재생에너지 보급을 동시에 할 수 있는 일거양득의 솔루션"이라며 "한화큐셀은 영농형태양광에 최적화된 친환경 모듈을 지속 공급하며 농촌을 이롭게 하는 재생에너지 보급에 적극 기여할 것"이라고 말했다.

[첨부사진5] 수직형 모듈을 사용한 영농형태양광 실증단지에서 벼를 재배하고 있다./한화큐셀

태양광 패널을 설치하면 농작물 수확량은 일반 농지 대비 약 80% 수준으로 일부 줄어들지만 전력 생산으로 농지의 생산성은 크게 늘어난다. 일부 작물의 경우, 영농형태양광 모듈이 태양 빛과 복사열로 인한 식물의 스트레스를 감소시켜 생육을 돕는 효과도 관찰됐다. 포도 수확량은 일반 농지 대비 약 125%로 증가하는 것으로 나타났다.

이밖에도 국내에서는 총 77개소의 실증단지에서 벼, 밀, 콩, 녹차 등 다양한 작물을 대상으로 실증연구가 진행됐으며, 작물 수확량은 일반 농지 대비 최소 71%에서 최대 111%까지 보고된 바 있다.

정재학 영남대학교 화학공학부 교수는 "영농형태양광 발전 시설은 여름철에 지표면 온도가 지나치게 오르는 것을 방지하고, 토양 수분 증발도 억제하는 효과가 있다"며 "우리나라에서 가장 많이 농사를 짓는 벼의 경우에도 하루에 45킬로럭스(kLux)의 빛을 받으면 더이상 광합성을 하지 않는데, 한여름에는평균적으로 태양 조광량이 하루 110킬로럭스를 기록하고 있어 조광량이 과한 면이 있어, 이를 태양광발전에 활용할 수 있다는 의미"라고 설명했다.

실증단지 내에서의 수확량도 큰 차이는 없다. 영남대학교 생명응용과학대학 부속 농장을 총괄해 관리하는 영농 전문가 김옥경 농감은 "태양광을 받는 비율에 따라 작물의 성분이 다르기는 하지만, 기호에 따라 조절할 수 있는 정도"라며 "실제 파만 보더라도 노지에 있는 쪽은 단단하고 향이 강한 반면 태양광을 적게 받은 패널 아래에서는 연한 편"이라고 설명했다. 그러면서 "필요한 요리에 따라 취사선택이 가능할 정도의 차이로, 품질의 차이는 거의 없다고 보면 된다"고 말했다.

영남대학교 영농형태양광 실증단지 전경./한화큐셀

결국 영농형 태양광은 작물 수확량은 어느정도 유지하면서, 발전수익을 동시에 영위할 수 있는 '윈윈'전략인 셈이다. 영농형태양광 실증 결과, 2023년 국내 전력 가격을 기준으로 100kW 규모의 영농형태양광을 운영할 경우 연간 약 3000만원의 매전수익을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

다만 현행 국내 농지법 하에서는 농지에 설치된 태양광 발전소가 최장 8년까지만 운영할 수 있어 영농형태양광이 활성화되지 못하고 있다. 농지의 타용도 일시사용허가 최장 기간인 8년이 지나면 수명이 25년 이상인 발전소를 철거해야 하기 때문이다.

돌파구는 있다. 내년 3월 시행을 앞둔 농촌공간재구조화 및 재생지원에 관한 법률에 따르면 농촌을 특정 목적을 지닌 산업지구로 선정해 사업을 영위할 수 있을 전망이어서다. 해당 법안 내 농촌특화 지구 중 에너지지구로 지정되면 당분간은 발전 사업을 영위할 수 있다. 그러나 영속성을 위해서는 농지법 개정이 결국 필요한 상황이다.

조남훈 한국동서발전 R&D 국산화부 차장은 "2050년까지 예정한 넷제로 전략에 따라 태양광 설비 용량은 약 350GW가 필요할 것으로 보이고, 이는 73만 헥타르(ha)에 달한다"며 "산지 대신 농지를 활용하면 국토를 효율적으로 이용하면서 태양광 보급을 확대할 수 있을 것"이라고 설명했다.