작물별 생산성을 고려한 영농형태양광 표준모델 개발 및 실증
[이투뉴스] 한화큐셀은 영남대와 모든솔라와 컨소시엄을 꾸려 농림축산식품부 산하 농림식품기술기획평가원(이하 '농기평')이 주관하는 2021년도 농업에너지 자립형산업모델 기술개발사업 신규과제 국책 연구기관으로 선정됐다고 밝혔다.
이번 연구과제는 논·밭·과수원에 대한 각각 한국형 표준 영농형태양광 발전시스템을 연구·개발해 표준안을 제정하는 것을 목적으로 한다.
농기평 과제연구는 대학교, 연구소와 같은 학문기관이 주관 연구기관을 맡고 다른 기관들이 공동 연구기관으로 참여한다. 이에 따라 영남대를 주관 연구기관으로 한화큐셀과 모든솔라는 공동연구기관으로 참여하며 세부주제에 따라 이 과제를 단계적으로 진행한다.
영남대는 화학공학, 식물병리학, 원예학 등 교수진과 연구진으로 연구단을 구성해 이번 연구를 총괄 운영한다. 한화큐셀은 영농형태양광에 특화된 태양광모듈을 개발한다. 영농형태양광 맞춤 구조물업체인 모든솔라는 토양 부식도에 따른 최적 기초구조를 설계한다.
영농형태양광은 작물생육에 필요한 광합성량을 보전할 수 있다. 작물생육의 최대 필요광합성량 임계치인 광포화점을 초과하는 빛은 작물 광합성에 영향을 미치지 않아 이를 태양광발전에 이용할 수 있다. 이 때문에 농지상부에서 태양광발전을 하며 농지하부에서 작물재배를 병행할 수 있다.
영농형태양광은 태양광모듈 크기와 배치를 조절해 농작물 재배에 적합한 일조량을 유지하면서 전기를 생산할 수 있다. 한화큐셀은 영농형태양광에 적합하도록 기존 육상 태양광모듈 크기의 절반에 해당하는 소형모듈을 제작했다. 이 모듈은 태양광 하부 음영을 최소화해 농작물이 필요한 광합성량 확보가 가능하다.
이앙기, 콤바인 등 경작기계를 사용이 가능한 공간도 확보할 수 있다. 영농형태양광은 토지에서 3.5m 위에 설치된다. 이는 농사에 필요한 기계가 태양광 하부를 지나갈 수 있게 공간을 마련하기 위함이다. 육상태양광보다 모듈이 높게 설치되기 때문에 작은 모듈을 사용해 구조물의 하중을 줄여 안전성을 높인다.
영농형태양광은 환경에 있어서도 합격점을 받았다. 남동발전과 국립경남과학기술대학교가 2017년부터 실증사업을 통해 축적한 데이터에서 영농형태양광을 설치한 토양은 카드뮴과 수은 등 중금속 물질이 검출되지 않았다. 생산된 쌀에서 역시 잔류농약이 나오지 않았다.
작물 수확량에도 의미있는 결과를 냈다. 영남대는 지난 2년간 동서발전의 지원을 받아 물순환시스템과 LED 보광시스템으로 영농형태양광 하부에서 자라는 작물의 해가림으로 인한 작황 감수현상을 극복하는 방안을 연구했다. 연구 결과 영농형태양광 노지의 수확량이 일반 노지의 수확량보다 110~130% 높게 나와 태양광발전과 농사 모두를 성공적으로 수행하는 방안으로 평가받았다.
정재학 영남대 화학공학부 교수는 “작물별 생산성에 최적화된 한국형 영농형 태양광 표준모델을 개발해 농업 생산성을 확보하는 동시에 농업의 가치를 높이겠다”고 말했다.
김희철 한화큐셀 사장은 “국토를 효율적으로 활용하는 동시에 농가에 영농수익과 매전수익을 동시에 창출하는 영농형태양광은 지속가능한 에너지사업에 부합하는 방식”이라며 “한화큐셀은 관련연구 및 솔루션 마련에 더욱 박차를 가하겠다”고 덧붙였다.
진경남 기자 jin07@e2news.com