[FETV=박제성 기자] 농지에서 농작물과 친환경 전력을 동시에 생산하는 영농형 태양광이 농촌의 지속가능성을 높이는 방안으로 주목받고 있다.

 

영농형태양광은 식물이 광합성을 할 수 있는 최대 광량인 광포화점을 초과하는 잉여 태양 빛을 전력 생산에 사용하는 ‘솔라 쉐어링(태양광 공유)’ 원리에서 착안해 농지의 효율성과 생산성을 높이는 솔루션이다.

 

지난 13일 방문한 영남대 영농형태양광 실증단지는 한국동서발전이 2019년 실증과제를 위한 기금을 조성하며 만들어진 곳이다. 총 100kW(킬로와트) 규모의 영농형태양광 설비가 설치, 연구에 활용되고 있다.

 

구역 별로 일반 모듈, 수직형 모듈, 협소형(영농형태양광 전용) 모듈 등을 설치해 운영 중이다. 하부 농지에는 대파와 벼를 재배하고 있다. 정재학 교수 연구팀은 영농형태양광이 농작물에 미치는 영향을 모니터링하고 영농형태양광을 표준화하기 위한 국책과제를 진행하고 있다.

 

이 실증단지에서 생산된 전력은 작년 1년 간 총 130MWh(메가와트아워)로, 현재 실증단지 및 영남대 운영에 쓰이고 있다.

 

이는 국내 가정용 기준으로 연간 140여명이 사용할 수 있는 양이다. 판매한다면 연간 약 3000만원의 매전수익을 얻을 수 있을 것으로 추산된다. 수확한 농작물은 과제 주관사인 한국동서발전이 장학금 사업, 불우이웃돕기 등 여러 사회공헌 활동에 사용하고 있다.

 

농업을 중단하고 태양광 발전설비만 운영하는 기존의 ‘농촌형 태양광’과 달리, 영농형태양광은 태양광 발전과 경작을 병행하는 솔루션이다.

 

농경 활동에 지장을 주지 않도록 친환경 인증을 획득한 모듈과 철거가 용이한 구조물을 활용하고 농기계가 자유롭게 이동할 수 있도록 3~5m 높이에 모듈을 설치한다. 농작물 수확량은 일반 농지 대비 약80% 수준으로 일부 줄어드나, 전력 생산으로 농지의 생산성은 크게 늘어난다.

 

영남대 실증 결과, 영농형태양광 하부 농지의 대파, 밀, 배추 수확량은 모두 일반 농지 대비 약 80% 수준을 유지하는 것으로 나타났다.

 

일부 작물의 경우 영농형태양광 모듈이 태양 빛과 복사열로 인한 식물의 스트레스를 감소시켜 생육을 돕는 효과도 관찰됐다. 영남대 내 과수원에서 진행된 실증연구 결과 영농형태양광 하부 농지의 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 진행되었으며, 작물 수확량은 일반 농지 대비 최소 71%에서 최대 111%까지 보고된 바 있다.

 

영농형태양광은 폭염, 폭우, 태풍, 혹한과 같은 기후에서 농작물의 피해를 최소화하는 효과도 있다. 정재학 교수는 “여름철에 지표면 온도가 지나치게 뜨거워지는 것을 방지해주고, 토양의 수분이 증발하는 것을 억제하는 효과가 있다”고 말했다.

 

이어 “포도와 같은 작물의 경우에는 영농형태양광을 설치했을 때 오히려 생육에 유리한 환경이 조성될 수 있다”라고 설명했다.

 

한편 실증단지에는 영농형태양광으로 생산한 전력을 사용하여 재배 환경을 개선하기 위한 기술도 적용, 시범운영되고 있다. 강수량이 많을 때 농지에 내리는 빗물을 태양광 모듈 하부에 파이프를 설치해 물탱크에 저장했다가 가뭄이 들면 해갈에 활용한다.

 

이처럼 영농형태양광 설비를 이용해 집중호우나 가뭄으로 인한 농작물의 피해를 최소화할 수 있어 작물 수확량을 높이는 데 도움이 된다. 이때 스프링클러를 포함한 관개 시설에 사용되는 전력은 영농형태양광으로 생산한 전기로 충당할 수 있다.

 

한화큐셀은 영농형태양광에 최적화된 모듈을 제작해 국내 시범단지 등에 공급하고 있다. 2021년에는 KS인증 중 친환경 고내구성 항목에 대한 추가 인증을 업계 최초로 획득한 영농형태양광 모듈 신제품을 출시했다.

 

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

 

한화큐셀 한국사업부장 유재열 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.

 

한국의 농촌 인구와 농업 소득은 최근 모두 감소하고 있다. 쌀 가격은 떨어지는 반면 비료 가격, 유류비 등 원자재 가격은 오르면서 우리나라의 농업 소득은 크게 하락하고 있다. 통계청의 ‘2022년 농가경제조사’에 따르면 지난해 1개 농가의 농업소득은 948만원으로, 전년 1296만원 대비 약 27% 급감했다. 한국농촌경제연구원에 따르면, 농촌 인구도 2020년 976만명에서 2021년 971만명으로 감소세로 접어들었다.

 

농작 중인 농지에서만 운영될 수 있는 영농형태양광은 농지의 식량 생산 기능을 유지하면서도 농작만으로 충분한 소득을 올리기 어려운 농촌의 현실을 타개할 수 있는 방안으로 주목받고 있다. 농작물의 수확량이 최대 20% 수준 감소하지만 농업 소득을 상회하는 매전 수익을 얻을 수 있어, 농지 소유자가 지목을 변경하지 않고 농지를 유지하도록 유도할 수 있다.

 

한국동서발전에 따르면 2021년 기준으로 650평의 자기소유 농지에 영농형태양광을 설치하여 벼농사와 발전을 병행할 경우, 같은 면적의 농지에서 벼농사만 지을 때의 수익인 160만원의 최대 6배에 달하는 986만원의 수익을 올릴 수 있다.

 

농지를 임대해 운영할 경우에도 395만원의 총 수익을 거둘 것으로 예상된다. 또한 영남대학교 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 때문에, 영농형태양광의 경제성을 저해하는 가장 큰 요인으로 지목된다.

 

영농형태양광 활성화를 위한 관련 법률 제·개정안은 국회에서 논의 중이다 2020년 6월에 박정 의원이 영농형태양광을 위한 타용도 일시사용허가 기간을 20년으로 하는 농지법 개정안을 국회에 제출한 데 이어, 김승남 의원이 2021년 11월 같은 내용의 ‘영농형태양광 발전사업 지원에 관한 법률안’을 대표 발의했다.

 

2021년 3월 위성곤 의원은 영농형태양광 사업을 하는 농가의 소득을 보장하기 위한 ‘농업인 영농형태양광 발전사업 지원에 관한 법률안’을 대표발의했다. 최근에는 윤준병 의원이 ‘농지의 복합 이용’ 개념을 도입하는 농지법 일부개정안을 지난 5월 대표발의했다.

 

한편 해외 일부 국가에서는 농업과 재생에너지의 공존을 위해 영농형태양광 활성화를 위한 제도를 일찍부터 시행하고 있다. 영농형태양광의 발상지인 일본은 2013년에 영농형태양광 관련 법안이 통과되어, 2023년 현재 약 4000건 이상의 영농형태양광 발전소가 설치됐다. 

 

영농형태양광 모듈 하부에서 농경을 지속하는 경우에 한해 최대 20년간 발전사업을 진행할 수 있다. 프랑스는 영농형태양광을 농업 보호 시설로 인정하고 활성화를 위한 지원을 진행하고 있다.ㄷ