[전문가 기고] 고유가 시대, 시설원예 농가를 지키는 에너지 절감 기술

김대현 농촌진흥청 국립원예특작과학원장

시설원예는 혹독한 외부 환경 변화 속에서도 작물을 안정적으로 생산할 수 있는 현대 농업의 핵심 기반이다. 하지만 대량의 에너지를 소비해야만 작동하는 에너지 집약적 구조를 안고 있다. 여기에 국내 시설원예의 화석연료 의존도는 80% 정도로 매우 높다. 최근 중동 전쟁에 따른 고유가 상황이 시설원예 경쟁력을 위협하는 치명적 요인으로 꼽히는 이유다.

실제로 3월 국제 유가(두바이유)는 배럴당 119.5달러까지 급등했다. 또한 농업용 면세등유 가격은 리터당 1208원을 기록했다. 2024년 농산물 소득자료 분석 결과에 따르면 에너지 비용이 50% 상승하면 농가 소득은 파프리카 28.3%, 시설 장미는 27.1% 감소할 것으로 예측됐다.

시설원예 에너지 효율화는 단순히 경영비를 아끼는 차원을 넘어, 농가 생존권을 지키기 위한 필수 전략이다. 농촌진흥청은 다양한 위기에 선제적으로 대응할 수 있도록 현장에서 활용할 수 있는 실용적 에너지 절감 기술 보급에 총력을 기울이고 있다.

첫째는 '다겹보온커튼'이다. 겨울철, 얇은 옷 한 벌보다 여러 겹의 옷을 껴입는 것이 따뜻하듯, 다겹보온커튼은 부직포와 화학솜 등 여러 층의 보온재가 온실 안 온기를 꽉 잡아준다. 이 커튼을 사용하면 일반 부직포 커튼보다 난방비를 46% 아낄 수 있다. 2024년 기준, 다겹보온커튼 보급 면적은 1만3068ha였다. 농식품부 ‘에너지절감 시설’ 지원 사업비 중 50% 이상을 차지할 정도로 농가 선호도가 높다. 향후 보온 효율은 높이면서 경량화한 소재의 활용성도 검토할 예정이다.

둘째는 '순환식 수막시스템'이다. 수막시스템은 연중 온도가 일정한 지하수를 비닐하우스 지붕에 뿌려 물 커튼을 만들어 보온하는 원리다. 기존 방식이 한번 쓴 지하수를 그냥 흘려보냈다면, 순환식은 사용한 물을 81%가량 회수해 재활용한다. 덕분에 적은 양의 물로도 따뜻한 온실을 유지할 수 있어 온풍기를 돌리는 것보다 연료비 67%가 절감된다.

셋째는 '딸기 부분 난방 기술'이다. 이 기술은 온실 전체를 난방하는 대신, 딸기 뿌리와 줄기가 만나는 부분에 관을 설치하고, 23℃ 정도의 온수를 흘려보내는 방식이다. 온도에 민감한 부위만 집중적으로 난방하고 온실 대기 공간은 낮은 온도로 관리한다. 불필요한 에너지 낭비를 원천적으로 막아 난방비를 30%나 아낄 수 있다. 동시에, 딸기 생육을 도와 생산성까지 높이는 '일거양득' 기술이다.

넷째는 ‘지열 히트펌프 시스템’이다. 이 기술은 지하에 배관을 묻은 뒤, 히트펌프 냉매 순환과정에서 열을 흡수하거나 방출해 온실을 난방 또는 냉방하는 방식이다. 이 시스템을 이용하면 유류 난방보다 연료비가 70% 이상 절감된다. 2024년 기준, 지열시스템 보급 면적은 340ha였다. 최근에는 히트펌프의 효율을 더욱 높이기 위해 지열과 태양열을 결합한 복합 열원 활용 기술 연구가 진행 중이다.

우리나라 시설원예는 규모의 대형화와 스마트팜 전환이라는 거대한 흐름 속에 있다. 고유가 현상이 상시화되는 시대에 정밀한 에너지 관리 역량은 우리 농가 경쟁력의 핵심 지표가 될 것이다.

국립원예특작과학원은 연구실의 혁신적 성과가 농가 현장의 실질적인 경영 안정과 소득 증대로 직결될 수 있도록 전 주기적인 기술 확산 체계를 가동할 것이다. 또한 저탄소·고효율 기술 개발에 역량을 집중해 현재의 위기를 시설원예 산업의 체질을 개선하는 기회로 바꿔 나갈 계획이다.