영농형 태양광이라는 개념은 다음의 그림처럼 쉽게 설명할 수 있습니다. 2헥타르의 땅이 있다고 했을 때, 1헥타르에선 밀 경작만을, 1헥타르에선 태양광 발전만을 한다고 했을 때, 밀과 전기를 각각 100씩 얻을 수 있지만, 영농형 태양광을 통해 같은 땅에서 밀 농사와 태양광 발전을 병행한다면, 밀도, 전기도 더 많이 생산해낼 수 있다는 개념입니다.
단순한 개념이지만 이를 실현하기엔 많은 연구가 필요했습니다. 앞선 연재 〈생각보다 가까이 있는 에너지전환의 열쇠 (상)·(중)〉 편을 통해 설명드렸듯, 작물마다 최대로 광합성 할 수 있는 햇빛의 세기가 얼마나 되는지, 생육에 가장 적합한 기온과 습도가 어떻게 되는지 따져봐야 했기 때문입니다. 또, 이를 토대로 작물마다 필요로 하는 햇빛과 발전을 위한 햇빛의 양을 나눠 실제 실증에 나서고, 현실 속 농업 생산과 발전을 병행한 결과가 어떤지도 살펴봐야 했죠. 그 결과 나온 답은 명확했습니다. '농업과 발전은 공존 가능하다'는 겁니다.
그런데, 실증 과정을 통해 '공존 가능'을 넘는 영농형 태양광의 장점이 나타났습니다. 과도한 햇빛과 이상 고온(또는 저온), 우박과 서리, 강풍 등 작물을 위협하는 극한 기상 현상으로부터 태양광 패널은 '보호막'의 역할을 했던 것이죠. 또한, 그늘을 통해 온난화가 심각해지며 갈수록 열악해지는 농민들의 작업 환경을 개선하는 한편, 작물이 심어진 땅의 수분을 지켜냄으로써 가뭄에 강해지고, 물 사용량 또한 줄일 수 있었습니다. '공존 가능'한 수준을 넘어, 농민들이 먼저 찾는 '농업 보호 설비'로서의 역할을 수행하게 된 겁니다. 이는 그저 실험실에서 연구하는 수준에선 알아볼 수 없던 영농형 태양광의 중요한 기능이자 역할이었습니다.
그리고, 실험실에선 알 수 없던 또 다른 '순기능'이 있었으니… 바로, 농촌 소멸의 대책으로써의 기능이었습니다.
“10년 후, 프랑스 농민의 절반이 후계자 없이 은퇴할 것으로 예상됩니다. 즉, 앞으로 지금의 절반에 불과한 사람들이 지금의 농업 생산을 도맡아야 하죠.” 프랑스 남부의 드롬 지역에서 4대째 농사를 짓고 있는 청년 농부, 아드리앙클레르는 한국과 마찬가지로 농촌 고령화와 그에 따른 농촌 소멸이 심각한 문제라고 지적했습니다. 세계 각국에서 영농형 태양광의 확산을 위해 '소득 증대'를 가장 큰 홍보 포인트로 삼고 있습니다. 농민들이 농업 소득과 더불어 안정적인 발전 소득을 거둠으로써 같은 면적에서 더 많은 돈을 벌 수 있다고 말이죠. 이를 통해 농민의 농촌 이탈을 막겠다는 겁니다. 그런데, 클레르의 경우는 조금 달랐습니다.
“저희 수입원은 패널 아래에 있는 체리 나무 뿐입니다. 추후 투자에 참여해 지분을 받을 수 있겠지만, 지금 당장 우선순위에 두고 생각하고 있진 않습니다. 작황이 좋을수록, 체리 생산량이 많아지고, 체리의 품질이 좋아질수록 우리의 수익은 충분히 높아지기 때문입니다. 안정적으로 지속가능한 생산을 위해선 농작물을 보호하는 것이 꼭 필요한데, 그러한 필수적인 역할을 태양광 패널이 해주고 있습니다. 농민의 입장에선, 기후변화를 보다 쉽게 관리할 수 있다는 이점이 있는 것이죠.때문에, 꼭 발전 수익 때문만이 아니더라도, 이를 시도해보라고 다른 농민들에게도 권하고 싶습니다. 기후변화로 우리는 앞으로 점점 더 많은 제약을 마주하게 되고, 농작물을 얻기 위한 각종 요구 사항은 많아질 수밖에 없습니다. 해법을 찾는 것은 농민의 몫인데, 이 영농형 태양광은 하나의 탁월한 해결책이니까요.”아드리앙 클레르 체리 농장 농민클레르는영농형 태양광이 농작물을 넘어 농부를 '보호'하는 역할을 한다고 설명했습니다. 그가 농장에 설치한 영농형 태양광 시스템이 그저 '발전 패널'을 넘어 토양과 나무의 수분을 측정하는 센서, 나뭇잎의 표면 온도, 농장의 기온과 습도 등을 실시간으로 확인하는 각종 장비와 이러한 데이터를 종합하는 알고리즘으로 구성된 덕분입니다.
“당장 심리적인 이유로도 도움이 됩니다. 농부가 농업을 처음 시작할 때, 서리나 우박, 혹은 폭염으로 인한 손실을 겪게 되면 큰 낙심을 하게 됩니다. 경제적 타격뿐 아니라 심리적으로 불안해지는 것이죠. 그런데, 패널을 설치하면 이런 낙심을 하지 않아도 됩니다.또, 알고리즘으로 패널의 각도가 작물 생산에 최적화하여 자동으로 조절됨으로써 궁극적으론 농민 개개인이 할 일이 줄어들게 됩니다. 농민이 보다 장기적인 계획에 집중할 수 있도록 도와주고, 혹시라도 농업을 멈추게 될 일이 생기는 것에 대한 심리적 압박 또한 줄어듭니다. 농작물을 넘어 농부들을 보호할 해결책도 필요한 것인데, 직접 경험해보기에 영농형 태양광은 농부의 보호 차원에서도 최선의 해결책이었습니다.”아드리앙 클레르 체리 농장 농민 우리나라의 농촌 소멸 상황은 얼마나 심각한 상황일까요. 통계를 살펴봤습니다. 최근 10년간 경지면적은 계속 줄어들고 있었습니다. 특히 논의 경우, 2013년 96만 4,000ha였던 논이 2022년 77만 6,000ha로 20%나 줄어들었습니다. 땅도 줄어드는데, 농가인구 역시 줄어들었습니다. 2013년 284만 7천여명이던 농가인구는 10년 후 216만 5천여명으로 줄었습니다. 단순히 '총원'만 줄어든 것이 아닙니다. 55세 미만의 인구수는 116만 7천여명에서 55만 2천여명으로 반 토막 났죠. 농촌 고령화가 곧 농촌 소멸로 이어질까 우려되는 이유입니다.
일본의 상황도 우리와 비슷합니다. 2010년부터 영농형 태양광의 소규모 실증을 시작한 일본 지바현의소사시를 찾아가 봤습니다. 이곳에선 지역 농민들이 조합(일본 시민에너지 지바)을 구성해 영농형 태양광 발전 사업을 하고 있습니다. 30년 넘게 이곳에 농사를 지으며 살던 츠바키시게오 일본 시민에너지 지바 공동대표는 농민들이 점차 마을을 떠나는 모습을 지켜봤습니다.
“농사만으로는 생활이 어려우니 청년들이 도시로 나가 일하게 되면서 고령화는 더욱 심해졌습니다. 1ha에 보리 농사를 지을 때, 연 수입이 40~50만엔 밖에 안 됩니다. 콩으로 예를 들면, 1천평 토지에 콩 농사를 지으면 월 3만엔 정도 수익이 나오죠. 그 콩을 키우기 위해서 씨앗을 사고, 비료를 뿌리고, 수확을 해 봤자 크게 손해가 납니다. 저도 농업만으로는 생활이 어려워 우체국에서 일을 했어요. 결국 농사를 지을 사람조차 없어지게 됐죠.”츠바키 시게오 일본 시민에너지 지바 공동대표소사시엔 단순히 고령화를 넘어, 더는 농사를 짓기 어려울 만큼 나이 든 농민들이 늘어나면서 버려진 논밭이 늘어나기 시작했습니다. 소사시에서의영농형 태양광은, 버려진 논밭에 생기를 되돌리는 것에서 시작됐습니다. 주민들이 모인 소규모의 조합이 영농형 태양광 발전설비를 들여놓고, 농업과 발전사업 모두를 꾸리는 것은 쉽지 않은 일입니다. 미국의 친환경 패션 브랜드 파타고니아는 발전 설비 투자로 주민들의 노력에 힘을 실었습니다. 파타고니아가 투자한 영농형 태양광 패널 아래에선 맥주 제조에 쓰일 보리가 자라고 있었습니다.
아이디어가 나오고, 뜻이 모이고, 사람과 자본이 모이면서 소사시의영농형 태양광은 빠르게 성장했습니다. 1MW 규모의 대규모 발전 설비가 설치됐고, 영농형 태양광 설비 아래에선 친환경 농법을 적용해 발전과 농업 모두의 친환경을 꾀하게 됐습니다. 그리고 이는 어느새, 환경에 뜻 있는 젊은이들의 귀농을 이끌었습니다.
이제 막 대학원을 갓 졸업하고서 소사시를 찾은 젊은 농민 야마무라 타쿠미에게 농업과 에너지의 만남은 강한 호기심을 부르는 것이었습니다.
“솔라 셰어링(영농형 태양광)과 그 아래에서 이뤄지는 농업, 이를 통해 지구온난화를 부추기는 온실가스를 줄일 수 있다는 것이 이곳에 온 결정적인 이유입니다. 환경에 부담을 주지 않으면서 농작물을 생산할 수 있는 일이 이곳에서 실현될 수 있을 거라 생각했거든요. 대학에서 식물유전학과 재배를 공부했는데, 이제는 전기, 에너지에 관한 책도 읽고 있습니다.”야마무라 타쿠미 일본 소사시 청년 농민오키나와의 법률사무소에서 일하던 아메쿠에미는 20대 시절, 어렴풋이 궁금해하던 농업을 40대에 업으로 삼게 됐습니다. 그가 이러한 도전을 할 수 있었던 것은 더 이상 '농사'만으로 생계를 꾸리지 않는, 안정적인 수입 덕분이었습니다.
“첫째로는, 지구 환경에 좋은 영향을 주는 농업을 한다는 점, 두 번째로는 수입이 안정적이라는 점. 이 두 가지 이유로 소사시의 영농 법인과 함께하게 됐습니다. 계속 사무 쪽 일을 해오다 앞으로의 인생을 후회하지 않고 살기 위해 바로 행동에 옮기게 됐죠.”아메쿠 에미 일본 소사시 청년 농민농작물을 보호하고, 농민을 보호하고, 나아가 농촌을 지키는 영농형 태양광. 전력 생산은 '부차적'이라고 하지만, 드넓은 농지 덕에 발전량 자체는 결코 적지 않습니다. 츠바키와 함께 일본 시민에너지 지바의 공동대표인 히가시미츠히로는 “전국의 농지 18%에 영농형 태양광을 설치하면 일본의 전력 수요를 충족할 만큼 발전할 수 있다”고 설명했습니다. 물론, ESS와 스마트 그리드, P2X(초과 발전량의 수소, 열 등으로의 전환 및 저장)나 V2G(전기차에서 그리드로의 전력 공급) 등이 함께해야 하겠지만요.
“현재 소사시의 농지 약 10%에 영농형 태양광이 설치된 상태입니다. 직접 봐서도 알겠지만, 그렇게 경관에 영향을 미치지 않죠. 현재 일본과 한국의 밭에 비닐하우스가 설치되어있는 것처럼, 영농형 태양광도 그런 흔히 볼 수 있는 시설이 될 만큼 설치된다면 좋을 것 같습니다.”히가시 미츠히로 일본 시민에너지 지바 공동대표프랑스와 일본의 사례, 그리고 국내에서도 실증 차원에서 진행 중인 사례들을 둘러보니 '이걸 대체 왜 안 하지?' 생각이 절로 들 수밖에 없습니다. 이 역시 '재생에너지'라는 꼬리표 때문일까. 우리가 흔히 '대한민국은 재생에너지에 적합하지 않다'고 막연하게 주장하는 이유 중 하나는 '뚜렷한 사계절'입니다. 햇볕 좋은 날도, 비가 오는 날도. 더운 날도, 추운 날도 있다는 것이죠.
그런데, 조금만 생각하면 알 수 있듯, 이 계절은 '대한민국의 전유물'이 아닙니다. 지구상 모든 중위도 나라의 공통점이죠. 꼭, 중동·북아프리카처럼 사막 기후에서만 태양광 발전을 할 수 있는 것이 아닙니다. 당장, 재생에너지 비중이 매우 높은 독일과 비교하더라도, 우리의 태양광 입지 조건은 더 나을 정도죠.
그럼, 땅이 부족한 것일까요? 해마다 농지가 줄어든다곤 하지만, 우리나라의 농지는 일본과 마찬가지로 국내 전력수요를 충당하기엔 여전히 '충분한' 면적입니다. KEI의 연구에 따르면, 현재 일반적인 태양광 패널의 발전효율인 17.5% 기준, 전국의 농업진흥구역 6,960㎢에 301GW 규모의 영농형 태양광 발전 설비를 설치할 수 있습니다. 농업진흥구역이 아닌 농지 8,800㎢엔 무려 381GW 규모가 가능합니다.
현재 우리나라의 재생에너지 확대 목표에 따르면, 2030년에 태양광은 46.5GW, 2036년엔 65.7GW 규모를 목표로 하고 있습니다. 이는 국내 전체 농지의 10%에만 설치해도 확보 가능한 용량이고, 만약 16~17%에 설치한다면, 풍력 등 기타 재생에너지 발전설비 목표를 영농형 태양광 하나로 달성할 수 있을 정도입니다. 다시 말해, 발전 설비를 설치하기 위한 별도의 토지를 확보할 필요 없이, 기존 토지의 용도를 변경하지 않으면서도 얼마든지 발전의 병행이 가능하고, 그렇게 '겸사겸사' 설치할 수 있는 설비의 용량만으로도 충분히 국가 목표를 달성할 수 있다는 겁니다.
그럼, 기술이 없는 걸까요? 이미 대중적으로 쓰이는 결정질 실리콘 태양전지의 발전효율은 20%를 넘어선 지 오래입니다. 우리나라가 생산량에선 중국에 밀리지만, 효율 측면에선 세계 최고 수준을 차지하고 있는 것이 바로 이 결정질 실리콘 태양전지입니다. 또, 차세대 태양전지로 손꼽히는 페로브스카이트의 효율은 25.8%로, 이 효율은 UNIST(울산과학기술원)가 전 세계에서 가장 뛰어난 실력을 보유하고 있죠. 정부가 '미래 먹거리'로 집중 육성하겠다고 밝힌 탠덤셀(기존 실리콘 태양전지와 페로브스카이트를 합친 태양전지)의 경우, 현재까지의 이론 효율이 33.2%에 달하고요.
앞서 언급했던 '영농형 태양광 소요면적'은 발전효율 17.5%를 기준으로 계산한 값입니다. 효율이 높아진다면 같은 용량의 발전설비를 설치할 때 필요한 면적은 더 줄어들 것이고, 같은 면적에 발전설비를 설치한다고 하면, 더 많은 양의 발전이 가능합니다. 즉, 종합하면, 기상 조건이 나쁜 것도, 땅이 부족한 것도, 기술이 없는 것도 아니라는 뜻입니다.
그렇다면, 어째서 이러한 발전 설비가 확대되지 못한 것일까요. 우리나라가 정부 차원의 영농형 태양광 실증에 나선 것은 2016년부터였습니다. 독일에서도 정부 차원의 실증은 2016년에서야 시작했습니다. 취재 과정에서 직접 다녀온 프랑스와 일본의 경우, 프랑스는 우리보다 앞선 2010년 시작했지만, 일본은 정부 차원의 대대적인 실증보다 민간 중심의 소규모 실증만 이뤄졌고요.
다른 나라들은 실증을 넘어 '현실 세계'로 영농형 태양광을 들여놨지만, 우리는 아직도 실증 단계를 벗어나지 못했습니다. 그리고 그 실증조차 곧 '과거의 기록'으로만 남겨지면 어쩌나 하는 우려가 커집니다. 실증 단계에서 발전 설비를 가동할 수 있는 기간은 8년에 그치기 때문입니다. 첫 실증이 2016년이었으니, 전국 65곳에서 총 3.4MW 규모로 진행중인영농형 태양광 발전 설비들은 내년부터 차례로 철거되야만 하는 상황인 것이죠. 태양광 패널 제조사에서조차 제품 보증기간을 25년으로 잡는데, 말 그대로 '멀쩡한 설비'를 비용을 들여 철거해야 하는 겁니다.
중요한 것은 꺾이지 않는 마음, 흔한 말로 '중꺾마'에 답이 있습니다. 여기서 마음은 국가와 정부의 마음인 만큼, 관련법과 정책, 예산 등으로 치환할 수 있습니다. 영농형 태양광 관련법은 국회에서 발의만 수차례 됐을 뿐, 제대로 논의되고 처리된 것이 없습니다. '법이 없어서 그렇다'며 남 탓을 할지도 모르겠으나, 정부 부처 간 적극적인 논의나 예산 지원도 충분히 않았습니다. 여의도에선 여러 차례에 걸쳐 국회의원들과 관련 부처의 담당 공무원, 교수 등 전문가 집단이 머리를 맞대 토론회를 열었지만, 정작 농촌 구석구석의 농부들에게 영농형 태양광의 의미와 효과, 이점을 알리는 일로 이어지진 못 했습니다.
국가와 정부가 에너지전환에 의지가 있다면, 온실가스 감축에 의지가 있다면, 정말 농촌과 농지, 농민을 지키고자 한다면, 앞으로 관련법과 정책, 예산에서 그 '뜻'을 조금이라도 엿볼 수 있기를 바랍니다.
지난달 29일부터 총 3회에 걸쳐 전해드린 국내외 영농형 태양광 사례는 현장의 모습을 생생히 담은 JTBC 다큐멘터리 〈농촌과 태양광: 상생의 이야기〉를 통해서도 볼 수 있습니다. 이 방송은 JTBC 홈페이지와 티빙을 통해 다시 볼 수 있습니다.
박상욱 기자 park.lepremier@jtbc.co.kr