탄소중립을 위한 국내외의 이산화탄소 배출 저감을 위해 신재생에너지가 사회적 관심사로 대두되고 있다. 우리 농업의 주 연료원인 화석연료를 대신할 신재생에너지의 하나로 주목받고 있는 대수층 계간 축열(ATES, Aquifer Thermal Energy Storage)시스템과 하천수 히트펌프, 목재펠릿 보일러를 함께 도입한 융복합 에너지팜 현장을 찾았다.
지난 2020년 4월부터 시작된 융복합(대수층 계간축열, 수열히트펌프. 목재펠릿보일러) 실증모델 프로젝트는 전북 완주군 청운농장에서 진행돼 시공을 완료하고 지난해부터 실증 테스트에 돌입했다.
청운농장은 주작목인 백합과 튤립, 프리지아, 라넌큘러스 등을 재배하는 화훼농가로 (사)한국백합생산자연합회 이기성 회장의 농장이기도 하다. 이 곳 2975㎡(900평) 연동형 온실에 도입된 융복합 신재생에너지원 중 아직까지 우리나라에서 활성화 되지 않은 대수층 계간축열(ATES)을 포함하고 있어 많은 관심을 불러일으키고 있다.
대수층 계간축열(ATES)은 대수층의 축열 에너지를 활용해 하절기에 냉방운전을 하고, 동절기에 난방을 수행하는 냉난방 시스템이다. 냉수 정과 온수정의 온도 차이를 이용해 열 교환을 통한 냉난방을 조절하는 방식으로, 시스템의 가동에 따른 지하수온 범위는 5-30℃ 사이에서 변화하는 것으로 보고된다. 이 시스템은 재순환(Recircu- lation), 더블렛(Doublet), 단일열원(Mono-source) 공법이 있으며 대수층의 깊이와 밀폐도, 유속 등의 조건에 따라 적합한 공법을 적용한다. 탄소배출저감 요구도가 높은 유럽에서 ATES시스템이 중점적으로 연구되어 왔으며, 2017년 기준 전 세계적으로 3000개소 이상의 시설이 설치되어 있다.
ATES 도입한 백합농장
신재생에너지 테스트필드
이기성 대표는 약 40여 년 동안 화훼류를 재배하면서 난방과 관련한 모든 시설을 운용해봤다고 해도 과언이 아니다. 등유보일러부터 전기 세라믹 열풍기까지 사용하면서 영농의 풀리지 않는 숙제인 효율적인 난방 관리에 애써왔다.
이 대표는 신재생에너지원 모델 구축 프로젝트에 흔쾌히 참여할 수 있었던 것은 향후 백합생산자 농가는 물론 우리나라 시설원예 난방에 대한 대안을 살펴볼 수 있을 거라는 기대 때문이었다고 말한다.
“사실 농사는 짓는 사람이 어떻게 하냐에 따라 난방비도 다소 아끼고, 재배는 또 잘하고 편차가 조금씩 있어요. 근데 우리나라 기후가 계속해서 변화하고 난방비 때문에 농가에서 어려움을 겪고 있으니, 앞으로는 어떻게 해야 하나 고민이 없었던 것은 아니죠. 특히 우리 백합생산자연합회 회원들과 같은 문제를 공유하고 있기 때문에 이런 실증 모델이 조금이나마 답을 찾는데 도움이 될 수 있지 않을까 하는 생각이 있었죠. 특히 ATES 같은 경우 우리나라에서 시도를 해본 농가가 드물고, 그 결과가 어떻게 나올지 저 조차도 궁금했기 때문에 프로젝트에 동참하게 되었습니다.”
지난겨울부터 융복합 에너지팜을 본격적으로 구동한 이기성 대표는 신재생에너지원의 효과를 톡톡히 봤다. 난방비 절감은 당연하거니와 백합과 라넌큘러스 등 생육에 필요한 환경조건을 맞추는데 그 사용성을 확인했다. 특히 화훼류는 출하시기에 따라 시장가격이 민감하기 때문에 큰 비용을 들이지 않고도 적극적인 생육 환경조건을 조절할 수 있다는 점에서 높은 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 내다봤다.
