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연재 중 스마트팜과 푸드체인 혁신 비즈니스 16화

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계정을 잊어버리셨나요?

by 주종문 Jun 26. 2024

지속가능한 농업을 위한 에너지원

농업은 에너지를 많이 소비하는 산업입니다.

이 말은 현대의 산업화된 농업에서는 당연한 말입니다.

석유와 같은 화석연료로 움직이는 농기계와 이제는 당연하게 사용되고 있는 비료와 농약을 생산하기 위해서는 많은 에너지가 필요합니다.

기후변화로 인해 예측하기 어려운 재배환경을 극복하기 위해 농업은 예전보다 더 많은 에너지를 소비하고 있습니다.

에너지 소비의 증가는 농업의 생산성을 높였습니다만 환경적인 부담과 비용적인 부담을 높였습니다.

에너지 소비 증가로 인한 환경적인 부담과 비용적인 부담은 농업의 지속 가능성을 위협하는 큰 요인입니다.

농업은 인간의 생존에 필수적인 식량을 생산하는 산업입니다.

어떤 경우에도 포기할 수 없는 산업인 것입니다.

지속 가능한 농업을 위해서는 어떤 일을 해야 할까요?

유기농업과 같이 화학비료나 농약의 사용을 줄이면 그만큼의 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

요즘 많이 이야기되는 정밀농업으로 재배에 필요한 에너지 사용을 최적화하면 그 만큼 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

그러나 유기농업이나 정밀농업과 같이 에너지 소비를 줄이고 최적화하는 것은 꼭 필요한 일이지만 근본적인 해결책은 될 수 없습니다.

결국 필요한 것은 농업에 소비되는 에너지를 공급할 수 있는 저렴하고 친환경적인 에너지원을 찾는 것입니다.

친환경적인 에너지원이라는 것을 우리는 재생에너지라고 합니다.

태양광, 태양열, 풍력, 수력 등 자연 환경에서 고갈될 염려가 없이 얻을 수 있는 것입니다.

태양광은 태양광 패널을 통해 전기를 생산하고 태양열은 집열기 등을 이용해 온수를 생산해 공급합니다.

풍력은 바람개비의 원리로 바람의 운동에너지로 발전 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

수력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 물의 운동에너지로 발전터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

태양광, 태양열, 풍력, 수력 등은 분명 지속 가능한 에너지원이 맞습니다.

다만 태양광, 태양열, 풍력, 수력 등은 지리적인 영향을 많이 받기 때문에 지역적인 한계가 있습니다.

태양광은 충분한 에너지를 얻기 위해서는 충분한 공간이 필요하고, 풍력은 한방향으로 꾸준히 부는 바람이 필요하고, 수력은 충분한 물을 모을 수 있는 댐이 필요합니다.

그래서 현재는 이 신재생에너지는 비용적으로 부담이 됩니다.

저렴하지 않다는 것이죠.

태양광, 풍력, 수력외에 농업에 사용할 수 있는 저렴하고 친환경적인 에너지원은 없을까요?

먼저 바이오매스를 이야기할 수 있습니다.

바이오매스는 농업 부산물, 가축 분뇨, 음식물쓰레기 등을 활용해 바이오가스를 생산합니다. 이 바이오가스는 소규모 발전 시설을 통해 열과 전기를 생산할 수 있습니다.

두 번째는 지열이 있습니다.

정혹히는 지중열이라고 할 수 있는데 계절에 관계없이 일정한 지중 온도를 이용해 열을 흡수하거나 방출하는 지열히트펌프로 효율적으로 냉난방을 할 수 있습니다.

우리나라도 신재생에너지보급지원사업으로 여러곳에 보급되고 있는 에너지원입니다.

세 번째는 온배수열입니다.

공장이나 발전소 등에는 연중 일정한 온도의 온수가 배출되는 경우가 많습니다. 특히 발전소의 경우 대부분 높은 고온의 증기로 발전터빈을 돌리기 때문에 발전터빈을 돌리고 나온 수증기가 온배수가 되어 배출됩니다.

이 온배수는 바로 배출될 경우 강이나 바다의 수온을 올려 생태계에 나쁜 영향을 줄 수 있다고 알려져 여러 가지 민원을 발생시키기도 합니다.

이 연중 일정한 온도의 온배수를 이용해 열을 흡수하거나 방출하는 히트펌프로 효율적으로 냉난방을 할 수 있습니다.

국내의 경우 발전소 부근에 유리온실을 건축해 겨울에 난방에너지로 활용하는 경우가 있습니다.

네 번째는 해양심층수의 냉열입니다.

우리나라 동해는 평균 수심이 1,684m에 이를 정도로 수심이 깊습니다.

태양광이 도달하지 않는 수심 200m 이하의 깊은 바다에 있는 물을 해양심층수라고 합니다.

이 해양심층수는 연중 2~4℃의 낮은 온도를 유지합니다.

해양심층수는 오염물질이 거의 없어 깨끗하고 풍부한 미네랄이 있어 식품, 화장품 등에 다양하게 활용됩니다만 농업에서 저온성 작물을 재배하거나 냉방시스템에 활용될 수 있습니다.

다섯 번째는 LNG를 기화하는 과정에서 나오는 냉배수의 냉열입니다.

전국에 소재한 LNG인수기지에서 액체상태의 LNG를 기체 상태의 NG로 변환시켜서 공급하게 되는데 이때 –162℃의 LNG를 대량의 해수를 이용한 열교환을 통해 NG로 변환시킵니다.

이때 열교환한 대량의 해수는 주변의 물보다 상당히 온도가 낮아지게 됩니다.

이렇게 차가워진 냉배수를 이용해 열교환을 하거나 직접적으로 냉방을 할 수 있습니다.

지속가능한 농업은 이런 다양한 에너지원을 발굴해 농업에 필요한 에너지원을 전환하는 과정에서 시작될 수 있을 것입니다.

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