원광전력이 한국에너지기술평가원의 ‘에너지기술개발사업’ 일환으로 지난 3년동안 수행한 영농형 태양광 발전 표준 시스템 개발 및 실증 결과를 지면을 통해 연재하고 있다. 이를 통해 각종 작물을 대상으로 하는 영농형 태양광 실증 결과를 공유하고 있다. 지난 ‘밭작물 대상 영농형 태양광 시스템’ 편에 이어 ‘과수 작물을 대상으로 한 영농형 태양광 발전 시스템’에 대해 소개한다.

원광전력은 본 연구를 통해 과수 작물 중 포도를 대상으로 영농형 태양광 시스템을 실증했다. 이를 통해 논･밭 작물 뿐 아니라 과수 작물 재배에도 영농형 태양광을 효율적으로 적용할 수 있도록 했다. 특히 포도는 우리나라 사람들이 즐기는 대표 과일로 6대 노지과수(사과, 감, 배, 포도, 복숭아, 귤) 중 소득이 가장 높은 과수라는 점에서 더욱 주목을 끈다.

이번 연구 대상인 캠벨 포도는 병해 방지를 위해 비가림 하우스 시설 아래에서 포도를 재배하는 방식을 채택하고 있다.

금번 연구에서는 영농형 태양광 발전 시스템을 포도의 비가림 시설로 구현한 하우스 일체형 구조물을 개발했다. 태양광 발전 시스템의 구조물이 기존 비가림 시설의 지지대로 역할을 하도록 했다. 구조물 상부에는 아크릴 패널로 지붕을 형성해 비가림 역할을 수행하도록 했다.

기존 비가림 시설은 비가림막을 비닐로 구성해 주기적으로 교체해야 했다. 하지만 태양광 시스템을 활용해 구현한 하우스 일체형 구조물은 반영구적 비가림 시설로 사용이 가능하다.

일반적으로 영농형 태양광은 태양광 발전 시스템이 농업 활동 저해 요인으로 작용하지만 하우스용 과수 작물의 경우에는 태양광 발전 시스템이 영농 활동에 긍정적으로 활용될 수 있는 사례임을 주목해야 한다.

본 연구에서는 비가림 과수 작물 대상 영농형 태양광의 경우 작물 재배 시 대형 농기계가 사용되지 않는 점을 고려해 기존 비가림 시설의 형태를 그대로 구현했다.

실증 사이트는 인천광역시 옹진군에 위치하며 시스템은 경간 2~4m, 높이 3.5m 수준이다.

캠벨 포도용 영농형 태양광 시스템은 2018년 100kW 규모로 설치 후 포도의 생육 및 품질에 미치는 영향에 대해 분석했다.

영농형 태양광 시스템 하부의 포도는 태양광 시스템을 설치하지 않은 대조구 대비 발아 후 초기 30일 동안 신초장, 엽장, 옆폭 등 신초의 발달이 높게 나타났고 30일 이후 발달 경향은 비슷했다.

신초 생장이 대조구 대비 높게 나타난 것은 영양생장이 왕성하게 이루어졌다는 증거로 대조구보다 햇빛의 세기가 낮아 토양 속의 질소질 비료의 흡수량이 높아진 것을 원인으로 보고 있다. 이러한 결과는 잎 수에 차이를 만들어 광합성을 통한 옆면적 감소 및 착색이 지연됨에 따라 10일 정도의 생육 속도차가 발생했다.

영농형 태양광 시스템 하부에서 재배한 포도는 수확 시기를 10일정도 늦춤으로써 품질 확보가 가능했다. 포도 수확기에 대조구의 포도는 17.5bx(브릭스, 당도 측정단위), 영농형 태양광 하부의 포도는 16.2bx로 나타났으나 10일 정도 지연 수확한 영농형 태양광 하부의 포도는 17.3bx로 대조구와 유사 수준의 품질을 확보한 것이다.

포도 작물에 대한 영농형 태양광은 올해로써 3년째에 접어들고 있으며, 그동안 작물의 상품성에는 일반 포도와 차이가 없다는 것이 실증됐다. 원광전력 연구진은 작물 재배와 태양광 발전에 대한 연구를 지속적으로 실시하는 보급 확대에도 적극 나설 계획이다.

* 출처 : 전기신문 "http://www.electimes.com/article.php?aid=1628472062221182097"