조금 쌀쌀하지만 화창했던 최근 아침, 메그 칼리(Meg Caley)는 여느 날과 다름없이 잭스 솔라 가든(Jack’s Solar Garden) 방문객들에게 재배 중인 케일을 보여주고 있었다. 스프라우트 시티 팜즈(Sprout City Farms)의 전무이사인 칼리는 미국 콜로라도 주 덴버의 도심지에서 10년 이상 농작물을 재배한 경험이 있다. 현재 칼리는 덴버에서 북쪽으로 약 1시간 정도 떨어진 곳에서 연구원들과 함께 영농형 태양광(agrivoltaics)이라 불리는 실험적인 농법 연구를 진행하고 있다.

영농형 태양광은 첨단 기술을 요구하지 않는다. 기존의 태양광 농경지와 다른 점은 태양광 패널을 지면에서 18-36인치(약 46-91cm) 정도에 설치하지 않고 훨씬 더 높은 위치에 둔다는 점이다. 패널 아래 공간을 활용해 방목 가축들을 수용하면서 농작물들이 더 많은 햇빛을 받고 자라게 하기 위해서다.

이러한 접근법은 농작물 생산과 에너지 발전 양측에 혜택을 준다. 직사광선이 적게 들어와 농작물들이 낮에도 시원한 상태를 유지하고 수분 보유량이 높아져 결과적으로 물을 적게 필요로 한다. 태양광 패널 아래에 농작물을 재배하면 지면에서 반사되는 열의 양이 줄어 패널이 차갑게 유지되면서 이용 효율성도 높아진다. 농작물을 재배하는 농부들과 가축들도 시원한 온도에서 더 쾌적하게 있을 수 있다.

영농형 태양광이 농가들에 널리 보급되면, 농작물 수확량에 거의 영향을 미치지 않으면서 미국의 연간 탄소 배출량을 330,000톤까지 줄이고 농촌에 일자리 100,000개 이상을 창출할 수 있다. 2019년 「사이언티픽 리포트(Scientific Reports)」에 게재된 한 연구에 따르면 1% 미만의 농경지만 영농형 태양광으로 전환해도 전 세계의 에너지 수요를 태양광으로 충족할 수 있을 것으로 예상된다.

캐나다 온타리오 주 런던 시 소재, 웨스턴 대학의 태양광 에너지 전문가 조슈아 피어스(Joshua Pearce)는 농업과 에너지 발전의 결합은 많은 혜택을 가져온다고 말했다. 피어스는 “태양광 에너지를 얻으면서 토지 이용 효율성을 높이면 농부들이 소유한 농경지의 수익이 증가한다”고 설명했다. 이어서 그는 “지역 사회도 신선한 식재료와 재생 에너지로 혜택을 얻게 된다”고 덧붙였다.

여전히 연구자들은 영농형 태양광 설치에 있어 최선의 방법을 찾아내기 위해 노력 중이다. 한 가지 변수는 높이다. 예를 들어 잭스 솔라 가든의 연구원들은 지면에서 6-8피트(약 183-244cm) 높이로 태양광 패널을 설치하여 효과를 실험하고 있다. 또한 어떤 종류의 농작물들이 패널이 드리우는 그늘에서 가장 잘 자라는지도 알아낼 필요가 있다.

몇 가지 의문점들이 해결될 때까지 영농형 태양광은 실험적인 농법으로 남을 것이다. 콜로라도 영농형 태양광 러닝 센터(Colorado Agrivoltaic Learning Center)의 교육 책임자이자 잭스 솔라 가든에서 방문자 안내를 담당하는 앨리슨 잭슨(Allison Jackson)은 “농부들은 보통 위험을 감수하려 하지 않는다”라고 설명했다.

우선 영농형 태양광은 가격이 비싸다. 물론 농작물의 관개 비용 및 전기 사용료를 절약할 수 있고 남은 전기를 판매하면 추가적인 수익을 올릴 수 있지만, 태양광 패널 설치에는 상당한 초기 비용이 든다.

이런 어려움에도 불구하고 영농형 태양광은 전 세계에 널리 보급되고 있다. 프라운호퍼 태양광 에너지 시스템 연구소(Fraunhofer ISE)에 따르면 일본, 중국, 한국, 프랑스, 미국 등지에서 국가 자금 투입이 증가하면서 영농형 태양광의 연간 에너지 생산량은 2012년 약 5메가 와트에서 2021년 14기가 와트 이상으로 성장했다. 

재생 에너지 개발 회사인 에넬 노스아메리카(Enel North America)의 순환 경제 책임자인 피터 페로(Peter Perrault)는 “태양광을 농업과 에너지 발전, 이중 용도로 사용하는 관행이 자리 잡으려면 더 많은 연구가 필요하다”고 말했다. 이어서 페로는 “그러나 우리는 이미 기본적인 기술들은 실현 가능하다는 사실을 알고 있다”고 강조했다.