전기세 0원 농가의 비결은?

농업이나 목축업만큼 태양에 의지하는 산업도 없다. 
 
돌이켜보면 인류는 봄, 여름을 거쳐 가을까지 비와 태양 빛의 도움으로 농작물을 경작하고, 가축을 키워 왔습니다. 하지만 하우스와 실내 축산이 도입되면서, 농축산업에서 전기나 화석연료를 의지하는 일이 급격하게 늘었죠. 흥미로운 것은 최근 들어, 과학기술을 힘입어 화석연료 대신 다시 태양을 활용하기 위한 노력이 빠르게 진행되고 있다는 점입니다.

사실 태양으로부터 지구로 도달되는 에너지는 엄청납니다. 석탄, 석유 그리고 천연가스에 저장되어 있는 에너지량을 다 합할 경우, 태양이 겨우 20일 동안 내리쬐는 에너지량에 불과합니다. 이 태양 에너지를 직접 활용한다면 무공해의 에너지를 보다 저렴하게 농업생산성을 높이는 일에 사용할 수 있는 것이죠.

이미지출처 / flickr/Morgan Solar      

농가에서 '태양'을 사용하는 일반적인 방법

우선 설계만 잘하면, 태양빛과 열을 더 효율적으로 이용할 수 있습니다. 요즘 돼지나 가금류들은 보통 막힌 공간에서 사육이 된다. 그러다 보니 공기를 수시로 환기시켜주고, 적정한 습도를 유지해야만 하죠. 겨울철에 실내 우리에 신선한 공기를 제공하려면 비용이 많이 들어 갑니다. 찬 공기를 바로 넣어 줄 수 없기 때문에, 전기나 화석연료로 공기를 데운 다음에 환기를 시켜줘야 하기 때문입니다.

하지만 태양빛을 최대한 받도록 축사를 설계하면, 화석연료 없이 공기를 데울 수 있습니다. 또 따뜻한 물까지 만들어 축사를 청소하거나 젖소의 유선을 자극해 더 많은 우유를 생산할 수 있죠. 사실 낙농가에서 쓰는 에너지의 40%는 물을 데우거나 우유를 차게 하는데 사용된다는 점에서 큰 효과를 볼 수 있는 것입니다.

온실 역시 태양열을 활용할 수 있도록 설계 될 수 있습니다. 대부분의 온실들은 태양빛을 이용해 작물을 자라도록 설계되어 있지만, 겨울철 난방에는 석유나 가스 등의 화석에너지를 사용해 적정 온도를 유지해야만 합니다. 만약 태양열을 저장할 수 있도록 설계를 하게 되면, 이러한 에너지 사용량을 크게 줄일 수가 있는 것이죠.

농작물을 실내에서 건조할 때도 마찬 가지입니다. 실제로 스위스 농가에서 지붕에 태양열을 모으는 검은색 메탈을 설치해, 열을 모은 다음 작은 팬을 돌려서 열을 축사로 보내도록 했는데요. 그 결과 석유나 전기 히터를 사용할 때보다 8분의 1에 불과한, 연간 $4,100를 절약할 수 있었다고 합니다.

이미지출처 / Up with the Sun      

농가에 태양광발전기를 설치한다면?

이러한 방식에 태양광발전기를 설치하면 금상첨화가 되지 않을까요? 농장이나 목장에서는 불을 켜고, 전기 펜스를 설치하고, 물 펌프를 돌리는 일에 전기를 사용합니다. 태양전지를 농가에 설치하면 스스로 전기를 생산할 수가 있게 되죠. 특히 이런 태양광 시스템은 보통 전기선을 끌어오기 힘든 고립된 지역에서 농장이나 목장을 운영할 때 더 효과적입니다.

물론 아직까지 태양전기를 생산하는 패널(Panel) 값은 결코 싼 편은 아닙니다. 하지만 전기를 끌어오기에 힘든 지역에서 농장이나 목장을 운영할 경우, 가축들에게 물을 공급한다거나 환기를 시키는 일 등에 쓰기에는 더할 나위 없이 좋습니다. 유지 보수한 일도 간단하기 때문에, 태양광 발전 패널 값이 내려가면 더 많이 활용 될 것입니다.

이미지출처 / westmill energy farm      

실제로 미국 미네소타 주 캔턴(Canton) 에 살고 있는 필립과 메리 부부는 태양을 이용하는 온실을 설치했습니다. 뒤쪽 부분은 방한을 위해 땅속으로 들어가도록 설계하고, 태양이 비치는 남쪽 방향으로만 두꺼운 유리창을 설치했죠. 또한 여섯 개의 태양광 전기 패널을 설치했습니다. 태양광으로 생산된 전기는 불을 키고 팬을 돌리고, 물을 퍼 올리고 방한 셔터를 여닫는 에너지로 활용되고 있죠.

흥미로운 사실은 이 부부의 농장은 외부전기나 석유발전기 등이 전혀 필요하지 않다는 사실입니다. 만약 외부에서 전기를 끌어와서 이 온실을 운영하려고 했다면 전신주를 세우기 위해 나무도 자르고, 경작할 수 있는 땅을 전주를 세우는 공간으로 사용해야 했을 것입니다. 하지만 태양광발전기 덕분에 그럴 필요가 없었던 것이죠. 이러한 시스템을 만드는데 $5,600 정도 들었지만 필립과 메리 부부는 그만한 가치가 있다고 생각합니다.  이들 부부의 온실에서는 현재 2만 그루의 식물들이 자라고 있는데, 외부 전기가 끊어져서 손실될 일이 없죠. 또한 절약되는 에너지만큼이나 경쟁력을 갖추게 될 것입니다.

위와 같이 농가에서 태양광을 활용할 경우, 어느 정도의 효과를 볼 수 있는지 실질적인 사례로 알아보았습니다. 최근들어 기존의 화석 연료 고갈에 대한 우려가 많습니다. 실재로 석유 사용량이 발견량을 추월하고 있다고도 하죠. 화석연료의 고갈은 농가 운영에 어려움을 가져다줄 뿐만 아니라, 일반 소비자에게도 비용적인 측면 등의 악영향을 미칠 수 있습니다. 

이러한 의미에서 최근 G20 비즈니스 서밋 중 녹색성장 분과에 참여한 김승연 회장이 이야기한 화석연료보조금 폐지는 의미를 가진다고 볼 수 있습니다. 더 이상 우리 경제, 사회가 화석연료에 의지해서는 안됩니다. 우리의 후손들에게 친환경적인 미래를 물려주는 것을 간과해서는 안되죠. 태양광 등 녹색기술에 끊임없이 투자하는 한화처럼 많은  기업이 친환경 녹색기술에 관심을 가져야할 시기입니다.


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유상연 | 과학칼럼니스트 前중앙일보 기자. 前인터넷과학신문 사이언트타임즈 창간 편집장을 역임했으며, 현재는 과학칼럼니스트로 '과학의 향기' 필진으로 활동하고 있습니다. 블로그 : http://blog.naver.com/steditor