한화큐셀 영농형 태양광 기술로 농사짓고 전기도 만든다

농사와 태양광 발전 병행…국토 효율적 활용 및 농가 소득 확대 기대

한화큐셀-한국남동발전, 영농형 태양광 시범단지서 벼 추수 행사

영농형태양광 발전은 상부에서 태양광 발전을 하면서 하부에서 농기계 등을 활용해 농사가 가능하다.ⓒ한화큐셀

한화큐셀과 한국남동발전은 지난 12일 경남 남해 관당마을의 영농형 태양광 시범단지에서 벼 추수 행사를 가졌다고 밝혔다.

이번 추수식에는 영농형 태양광 모듈을 제공한 한화큐셀과 농어촌상생협력기금을 조성해 주민참여형 영농형 태양광 사업을 지원한 한국남동발전, 농지를 제공한 관당마을 사회적협동조합과 시공협력업체인 클레스(KLES) 관계자 약 20명이 참여했다.

영농형 태양광 발전소는 지난 해 6월에 설치된 100kW(키로와트) 규모로 남동발전의 농어촌상생협력기금으로 지어진 6곳의 시범단지 중 하나다. 발전소 수익금은 마을발전기금으로 사용한다.

영농형 태양광은 태양광 발전을 농지 상부에서 진행하고 농지 하부에서 작물재배를 병행한다. 농지를 유지하면서 태양광 발전까지 할 수 있어 국토를 효율적으로 이용할 수 있다.

영농형 태양광에서 농사와 태양광 발전의 병행 가능한 이유는 작물의 생육에 필요한 광합성량을 보전해 줄 수 있기 때문이다. 작물의 생육의 최대 필요 광합성량의 임계치인 광포화점을 초과하는 빛은 작물의 광합성에 영향을 미치지 않아 이를 태양광 발전에 이용한다.

예를 들어 벼는 광합성을 위해 조도 50klux(키로럭스)에서 일 5시간 정도의 빛을 필요로 하는데, 해당 양을 초과하면 더는 빛을 광합성 하는 데 쓰지 않는다.

영농형 태양광의 핵심은 태양광 모듈의 크기와 배치를 조절해 농작물 재배에 적합한 일조량을 유지하며 전기를 생산하는 데 있다.

한화큐셀은 영농형 태양광에 적합하도록 기존 육상 태양광 모듈 크기의 절반에 해당하는 소형 모듈을 제작했다. 이 모듈은 태양광 하부의 음영을 최소화해 농작물이 필요한 광합성량을 확보할 수 있게 한다.

영농형 태양광에서는 이앙기, 콤바인 등의 경작 기계를 사용할 수 있는 공간도 확보할 수 있다. 보통 영농형 태양광은 토지에서 3.5m 위에 설치된다. 농사용 기계가 태양광 하부를 자유로이 지나다닐 수 있도록 하기 위함이다.

육상 태양광 보다 모듈이 높게 설치되기 때문에 작은 모듈을 사용해 구조물의 하중을 줄여 안전성을 높인다.

한국남동발전과 국립경남과학기술대학교가 2017년부터 실증사업을 통해 축적한 데이터에서 영농형 태양광 하부의 농작물 수확량은 기존 농지와 비교해 최소 80% 이상인 것으로 나타났다.

영농형 태양광을 설치한 토양에서 카드뮴과 수은 등 중금속 물질도 검출되지 않았다. 생산된 쌀에서 역시 잔류농약이 검출되지 않았으며 다른 토양 물질들도 태양광을 설치하지 않은 비교부지와 동일한 수준인 것으로 파악됐다.

국내에서는 현재 영농형 태양광은 발전자회사와 연구시설 등을 중심으로 설치, 운영되고 있다. 한국에너지공단 자료집 에 따르면 한국영농형태양광협회가 추산한 2016년부터 2019년까지 국내 영농형 태양광 실증실험 사례는 약 16건이며 식량과학원, 에너지녹색에너지연구원, 발전자회사, 농업법인 등의 연구가 대부분을 차지했다.