농지 위 태양광 패널, 농촌을 살릴 수 있을까

농지 위 태양광 패널, 농촌을 살릴 수 있을까

대학생신재생에너지기자단 29기 차종근

논밭 위에서 전기를 수확한다고?

[자료 1. 영남대학교 영농형 태양광 실증 단지]

출처 : 영남대학교

경북 경산의 영남대학교 캠퍼스 한편에는 독특한 풍경이 펼쳐져 있다. 논과 밭 위로 4.5미터 높이에 태양광 패널이 설치돼 있고, 그 아래에서는 파·배추·벼가 자라고 있다. 전기 생산과 농업을 동시에 실현한 현장이다.

주목할 점은 수확량이다. 영남대 정재학 교수 연구팀이 2019년부터 이 실증 단지를 운영한 결과, 태양광 패널 아래에서 재배된 작물의 수확량이 일반 농지 대비 최소 71%에서 최대 111%까지 나타났다. 2021년에는 패널 하부에서 재배된 포도가 일반 농지보다 25% 더 많이 수확되기도 했다. 차광 효과가 오히려 작물 생육에 긍정적으로 작용한 결과다.

이처럼 농업과 태양광 발전을 병행하는 방식을 '영농형 태양광'이라 한다. 이 개념이 최근 주목받는 이유는 두 가지다. 첫째, 태양광 패널을 설치할 부지가 절대적으로 부족하다. 정부는 2030년까지 재생에너지 설비를 100GW까지 확대하겠다고 선언했으나, 태양광 목표치 87GW를 달성하려면 서울 전체 면적(605㎢)에 육박하는 약 594㎢의 부지가 필요하다. 둘째, 농촌이 위기에 처해 있다. 농가 소득은 정체되고 고령화는 빠르게 진행 중이다. 에너지경제연구원에 따르면 국내 농지 면적 15,760㎢를 영농형 태양광에 활용할 경우 최대 682GW의 발전 잠재량이 있는 것으로 분석된다.

햇빛은 위에서 전기로, 아래에서 작물로

원리는 비교적 단순하다. 농지 위 3미터 이상 높이에 태양광 패널을 설치하고, 그 아래에서 작물을 재배하는 방식이다. 기존 태양광 발전이 농지를 발전소 부지로 '전용'한다면, 영농형은 농지를 '유지'하면서 발전을 병행한다는 점이 핵심적인 차이다. '태양광 이모작'이라는 별명이 붙은 이유다.

이 개념이 처음 제안된 것은 1981년이다. 독일 프라운호퍼 태양에너지 시스템연구소(Fraunhofer ISE)의 아돌프 괴츠베르거(Adolf Goetzberger) 박사가 농지를 이중으로 활용하는 개념을 최초로 제안했다.

설계에서 가장 중요한 변수는 '차광률'이다. 패널 밀도가 높으면 작물의 일조량이 부족해지고, 낮으면 발전 효율이 떨어진다. 한국형 영농형 태양광은 차광률 30% 미만, 작물 감수율 20% 미만을 기준으로 삼고 있으며, 이를 충족하기 위해 기존 태양광 모듈의 절반 크기인 36 cell 소형 모듈이 개발됐다. 지주 높이는 2.5~3m, 기둥 간격은 4m 이상으로 설계해야 농기계가 원활하게 이동할 수 있다.

작물 선택도 중요한 변수다. 일본 농림수산성이 2019년 2,591개 시설의 하부 작물을 전수 조사한 결과, 채소류(34%)와 관상수(30%)가 대부분을 차지했으며 식량작물은 9%에 그쳤다. 음영에서도 생육이 가능한 반음지성 작물이 유리하기 때문이다. 국내에서는 벼·콩·감자·배추·마늘·포도·녹차 등 20여 종을 대상으로 실증 연구가 진행되고 있다.

일본은 2013년에 이미 시작했다

해외에서는 영농형 태양광 보급이 이미 상당한 수준에 이르렀다. 가장 앞서가는 국가는 일본이다. 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 재생에너지 전환을 서두른 일본은 2013년 농림수산성 지침을 개정해 영농형 태양광 설치를 공식 허용했다. 작물 감수율 20% 이내 유지와 매년 영농 실태 보고가 의무 조건이며, 2020년 3월 기준 누적 허가 건수는 2,653건에 달했다.

영농형 태양광의 발상지인 독일에서도 프라운호퍼 ISE를 중심으로 세계 각지에서 실증 연구가 활발히 진행되고 있다. 미국에서는 양 방목과 태양광 발전을 결합한 분산형 모델이 확산하고 있으며, 유럽연합은 농업 지속성과 생물다양성을 함께 고려하는 '아그리솔라(Agrisolar) 가이드라인'을 운영하고 있다.

반면 한국의 도입은 상대적으로 크게 지연된 상태다. 현행 농지법이 영농형 태양광 시설의 운영 기간을 최대 8년으로 제한하고 있기 때문이다. 태양광 설비 수명이 통상 20~25년인 점을 고려하면 사업성 확보가 어렵다. 한국농촌경제연구원의 분석에 따르면, 8년 운영 기준 비용편익은 0.74로 100원을 투자했을 때 74원만 회수할 수 있는 수준이다. 이를 23년으로 연장하면 1.24로 올라가 비로소 경제성이 확보된다.

[자료 2. 영농형 태양광 도입 전략]

출처 : 농림축산식품부

전환점은 2024년 4월에 찾아왔다. 농림축산식품부가 ① 농업인을 사업 주체로 설정 ② 비우량농지 중심 집적화 ③ 부실 영농 방지 관리체계 구축을 골자로 한 '영농형 태양광 도입 전략'을 공식 발표한 것이다. 이어 2025년 11월 농지 사용기간의 23년 연장과 마을협동조합법인의 사업 참여 허용 추진 방침이 공식화됐고, 현재 국회에서도 관련 특별법 발의가 이루어지며 입법 절차가 진행 중이다.

장밋빛 전망 뒤에 남은 과제들

그러나 낙관적인 전망만 가능한 것은 아니다. 농림축산식품부가 도입전략을 발표하며 제시한 3대 원칙, 즉 난개발 방지, 식량안보, 주민이익공유는 역설적으로 현재 영농형 태양광이 풀어야 할 과제를 그대로 드러낸다.

첫 번째 과제는 난개발 방지다. 농민 명의를 빌린 외부 자본이 발전사업에만 집중하고 영농은 형식적으로만 유지하는 방식이 대표적인 우려 사례다. 일본에서도 유사한 사례가 보고된 바 있다. 이를 막기 위해 정부는 영농 의무를 이행하지 않을 경우 과징금 부과, REC 환수, 농지 원상복구 등 벌칙 조항 도입을 검토하고 있다.

두 번째는 식량안보 문제다. 앞에서 살펴보았듯, 일본의 사례는 음영에 강한 작물로의 쏠림 현상을 보여준다. 실제로 일본의 영농형 태양광 하부 작물 중 식량작물 비중은 9%에 그쳤다. 영농형 태양광 확대가 식량작물 재배 감소로 이어질 경우 식량 자급률에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점은 신중히 검토해야 할 부분이다.

세 번째는 주민 이익공유와 수용성 문제다. 발전 수익 배분 구조가 불투명하면 마을 공동체 내 갈등이 불거질 수 있다. 또한 한국농촌경제연구원의 2018년 조사에서 농민들이 태양광을 반대하는 이유로 경관 훼손(25.6%)과 환경오염 우려(23.1%)를 꼽았다는 사실은 제도적 정비 이전에 주민과의 신뢰 형성이 선행돼야 함을 보여준다.

여기에 국내 산업 경쟁력 문제도 더해진다. 현재 국내에서 사용되는 태양광 셀의 95% 이상이 중국산이며, 중국산 패널 수입량은 2023년 9만4,647톤에서 2024년 15만907톤으로 1년 만에 60% 가까이 급증했다. 영농형 태양광 보급을 확대하더라도 핵심 부품의 수입 의존 구조가 지속된다면 국내 산업 경쟁력 강화로 이어지기 어렵다. 3대 원칙의 실현과 함께 국산화 전략을 병행해야 영농형 태양광이 진정한 의미의 국내 에너지 전환 동력이 될 수 있다.

한국형 모델이 필요하다

일본이나 독일의 모델을 그대로 이식하는 것이 최선일까. 반드시 그렇지는 않다. 한국 농촌은 농지 규모가 작고 영세 농가 비중이 높으며 고령화 속도가 빠른 만큼, 해외 사례를 참고하되 국내 현실에 맞는 '한국형 모델'을 설계해야 한다.

제도 측면에서는 사업 자격을 농업인과 마을 협동조합 중심으로 명확히 규정해 외부 자본의 농지 잠식을 방지하고, 의무 영농 이행 확인 체계가 현장에서 실질적으로 작동해야 한다. 기술 측면에서는 한국 농지 특성에 맞는 패널 설계와 셀·모듈 자급률 향상이 과제다. 공동체 측면에서는 발전 수익이 주민에게 돌아가는 구조가 필요하다. 정부가 추진 중인 '햇빛 소득 마을'처럼 수익을 마을 주민에게 기본소득 형태로 지급하는 모델이 확산할 때, 영농형 태양광은 갈등의 원인이 아닌 공동체의 자산이 될 수 있다.

기후 위기 시대에 재생에너지 전환은 선택이 아닌 필수다. 영농형 태양광은 에너지 문제와 농촌 위기를 동시에 풀 수 있는 몇 안 되는 해법 중 하나다. 제도와 기술, 공동체 세 축이 함께 작동할 때, 논 위에서 자라는 것이 벼만이 아닌 시대가 열릴 것이다.

태양광 에너지에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "햇빛연금과 신재생에너지 이익 공유의 미래", 24기 김하은, https://renewableenergyfollowers.tistory.com/4509

2. "많은 곳에 쓰이는 태양광, 이번엔 교통수단이다(상)", 23기 김태현, https://renewableenergyfollowers.org/renewable-energy/?idx=170673483&bmode=view

참고문헌 

[논밭 위에서 전기를 수확한다고?]

1) 신유경, "서울 면적만큼 태양광 도배해야 하는데…5년뒤 3배로 늘린다는 정부", 매일경제, 2025.12.15, https://www.mk.co.kr/news/economy/11492762

2) 영남대학교, "영남대 영농형태양광 단지 ‘전기도 만들고, 농작물도 생산하고’", 2020.06.05, https://www.yu.ac.kr/pr/yunews/yu-news-room.do?mode=view&articleNo=1960526&title=%EC%98%81%EB%82%A8%EB%8C%80+%EC%98%81%EB%86%8D%ED%98%95%ED%83%9C%EC%96%91%EA%B4%91+%EB%8B%A8%EC%A7%80+%E2%80%98%EC%A0%84%EA%B8%B0%EB%8F%84+%EB%A7%8C%EB%93%A4%EA%B3%A0%2C+%EB%86%8D%EC%9E%91%EB%AC%BC%EB%8F%84+%EC%83%9D%EC%82%B0%ED%95%98%EA%B3%A0%E2%80%99

3) 에너지경제연구원, "세계 에너지시장 인사이트 제24-14호: 영농형 태양광 주요 논의 동향과 시사점", 2024.07.15, https://www.keei.re.kr/boardDownload.es?bid=0014&list_no=123184&seq=1

4) 이제훈, "영농형 태양광 실증단지 가보니…농작물 수확에 발전으로 소득증대까지 1석2조", 트위그, 2023.09.17, https://www.twig24.com/news/economy/industry/2023/09/17/20230917500033

[햇빛은 위에서 전기로, 아래에서 작물로]

1) 김근호, "국내 영농형 태양광 발전 시스템 개발 및 하부 작물 생육 특성 분석 및 고찰", 한국태양광발전학회지, 2020.10. 

2) 김진후, "영농형·햇빛소득마을 '정부 가이드라인' 3월 첫 공고 나온다", 전기신문, 2026.02.26, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=365563

3) 유형동, "[태양광, 지구 살리는 기술] ⑬독일식 영농형 태양광, 기술력·공감대↑…제도 미비로 확산 더뎌", AI타임스, 2021.06.07, https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=137516

3)  이제훈, "영농형 태양광 실증단지 가보니…농작물 수확에 발전으로 소득증대까지 1석2조", 트위그, 2023.09.17, https://www.twig24.com/news/economy/industry/2023/09/17/20230917500033

4) 임철현, "'영농형 태양광 18년' 일본에서 배울 점", 경향신문, 2022.11.22, https://www.khan.co.kr/article/202211221020001

[일본은 2013년에 이미 시작했다]

1) 국회, 국회입법예고, "영농형 태양광 발전사업 지원에 관한 법률안", 2024.10.11, https://pal.assembly.go.kr/napal/lgsltpa/lgsltpaOngoing/view.do

2) 권선형, "7년의 기다림 영농형 태양광, 최적 모델 구축하고 비상준비 완료", 인더스트리뉴스, 2022.08.2, https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=46558

3) 농림축산식품부, "농가소득을 높이고 식량안보를 지키는 영농형 태양광 도입 전략 발표", 2024.04.23, https://www.mafra.go.kr/home/5109/subview.do

4) 박신원, "영농형태양광 농지 사용기간 8→23년으로 늘린다", 서울경제, 2025.11.13, https://www.sedaily.com/NewsView/2H0FU0BLGF

5) 유형동, "[태양광, 지구 살리는 기술] ⑬독일식 영농형 태양광, 기술력·공감대↑…제도 미비로 확산 더뎌", AI타임스, 2021.6.7, https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=137516

6) 이건오, "[스페셜리포트] 영농형 태양광 제도화 원년… 농업과 에너지의 균형 '시험대'", 인더스트리뉴스, 2026.3.4, https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=78629

7) 이희동, "'영농형 태양광' 제대로 빛내나…", 재생에너지뉴스, 2024.08.30, https://www.rwn.co.kr/news/articleView.html?idxno=74577

[장밋빛 전망 뒤에 남은 과제들]

1) 김지연, "재생에너지+식량안보 모두 잡는 영농형 태양광, '법에 가로 막힌 국가, 한국뿐'", 그리니엄, 2024.10.10, https://greenium.kr/news/57684/

2) 김연중·김수석·채광석·서대석·박지연·송성환·추성민, "농촌 태양광 보급의 문제점과 개선 방안 연구", 한국농촌경제연구원, 2018.12, https://repository.krei.re.kr/handle/2018.oak/23593

3) 농림축산식품부, "농가소득을 높이고 식량안보를 지키는 영농형 태양광 도입 전략 발표", 2024.04.23, https://www.mafra.go.kr/home/5109/subview.do

3) 박신원, "영농형태양광 농지 사용기간 8→23년으로 늘린다", 서울경제, 2025.11.13, https://www.sedaily.com/NewsView/2H0FU0BLGF

4) 신유경, "태양광 5년뒤 90GW로 확대 원전 목표보다 3배 커 논란", 매일경제, 2025.12.15, https://v.daum.net/v/Ysod92vmlB

6) 임철현, "'영농형 태양광 18년' 일본에서 배울 점", 경향신문, 2022.11.22, https://www.khan.co.kr/article/202211221020001

한국형 모델이 필요하다

1) 박신원, "영농형태양광 농지 사용기간 8→23년으로 늘린다", 서울경제, 2025.11.13., https://www.sedaily.com/NewsView/2H0FU0BLGF