작물 수확량 감소는 실제 얼마나 생길까? (영농형 태양광 연구 및 사례 정리)

“영농형 태양광 깔면 벼 수확이 70%나 줄었다더라.”

이런 말, 한 번쯤 들은 적 있을 수 있다. 듣기만 해도 등골이 서늘해지는 숫자다. 그런데 연구·실증 결과를 찬찬히 보면, 이야기가 꽤 다르게 흘러간다. 평균, 조건, 설계 실수까지 나눠서 보면 훨씬 현실적인 그림이 그려진다.

1. 숫자로 보는 “평균적인” 수확량 감소

먼저, 연구기관과 정부 자료에서 말하는 평균 감수율부터 보자. 감으로 싸우지 말고, 숫자로.

• 전북도 농업기술원 정리
  • 영농형 태양광 하부 재배에서
    • 벼 수확량: 일반 논 대비 10~20% 감소
    • 감자 수확량: 13.7% 감소
  • 벼 품종 <삼광> 기준, 10a당 717kg(일반) → 585kg(영농형), 약 18.4% 감소.
• 국내 실증·모델링 연구(전남 사례)
  • 일사량 20% 감소 시
    • 벼: 약 18.1% 감소
    • 보리: 약 14.1% 감소
    • 콩: 약 20.8% 감소
  • 일사량이 40% 줄어도, 벼·보리는 감소 폭이 완만한 곡선 형태, 콩은 더 민감하게 떨어지는 양상.
• 농식품부·연구 자료에서 정리한 “적정 감수율”
  • 벼 기준 평균 감수율 15~20% 수준이 적정 범위로 언급된다.

한 줄로 정리하면 이렇다. “제대로 설계된 영농형 태양광 하부에서 벼·감자·콩 같은 주요 작물은, 일반 재배 대비 대략 10~20% 정도 수확량이 줄어든다.”

2. “71% 감소” 같은 극단적인 숫자는 뭐지?

뉴스에 종종 나오는 “벼 수확이 70% 줄었다” 같은 제목은 충격적이다. 그런데 맥락을 보면, 이건 업계 전체 평균이 아니라 문제 사례에 가깝다.

• 국회 자료 인용 보도
  • 농식품부 자료 분석 결과, 벼 기준 평균 감수율은 15.7%.
  • 그런데 한국남동발전이 경남 거창군에 설치한 한 영농형 태양광 실증에서는 수확량이 71%까지 떨어진 사례가 확인되었다는 내용.
• 현장 반박 사례
  • 전남 보성에서 영농형 태양광을 운영하는 농민은 “수확량 70% 감소” 주장이 과장이라고 말한다.
  • 실제 자기 논에서 패널 아래와 바깥 벼 상태를 비교해도 큰 차이가 없었고, 해당 해는 날씨 영향으로 전체 수확이 전년보다 조금 떨어진 정도였다고 증언한다.

결국 이 70%대 숫자는 “설계·운영 문제가 섞인 특이 사례”로 보는 게 맞다.

• 패널 높이·배치가 작물 기준에 맞지 않았거나
• 일조 차단 비율이 과도했거나
• 품종·재배 방식이 차광에 취약했을 가능성이 크다.

평균값을 말할 때는 10~20% 감수가 더 가까운 숫자이고, 70%대는 “이렇게 하면 망한다”에 가까운 경고 사례다.

3. 작물별로 얼마나 줄어드는지

같은 영농형 태양광 아래에서도, 작물마다 반응이 꽤 다르다. 연구들을 이어보면 대략 이런 패턴이 나온다.

• 벼
  • 일반 재배 대비 10~20% 감소가 가장 많이 언급된다.
  • 일사량 20% 감소 환경에서 약 18% 정도 감소.
  • 패널 간격·높이가 잘 설계된 단지에서는 10%대 초반 수준 감수에 그치기도 한다.
• 감자
  • 10a당 수확량 기준, 일반 2,475kg → 영농형 2,368kg 정도로 13.7% 감소.
• 콩
  • 일사 감소에 민감하게 반응, 20% 일사 감소에서 20% 안팎 수확 감소.
• 보리
  • 벼보다 조금 덜 줄어드는 편, 14% 정도 감소 사례.
• 채소·특용작물
  • 배추, 양파, 마늘, 과수 등은 구조·품종·재배법에 따라 편차가 더 크다.

여기서 중요한 포인트는 하나다. “차광률(얼마나 가리느냐), 패널 높이, 간격, 작물 선택에 따라 5%~20% 안쪽에서 조정 가능한 영역이 생각보다 크다”는 점이다.

4. 작물 수확이 오히려 늘어난 사례도 있다

조금 의외지만, “수확량이 증가했다”는 사례도 있다. 특히 녹차 같은 작물에서.

• 전북 농업기술원 정리
  • 2021년 1월, 최저기온 -18℃까지 내려가면서 녹차밭에 언 피해가 크게 발생한 해가 있었다.
  • 일반 녹차밭 언 피해율: 22.2%
  • 영농형 태양광을 설치한 녹차밭 언 피해율: 9%
  • 그 결과, 영농형 태양광 하부 생산량은 10a당 102.3kg, 일반 밭은 53kg → 거의 2배 가까이 증가.

이유는 간단하다.

• 패널이 겨울철 직사광선과 한파를 막아주는 차광막 + 차열막 역할을 같이했다.
• 차광에 민감하지 않은 작물은, 오히려 스트레스가 줄어들면서 생육이 안정되는 케이스가 생긴다.

그래서 요즘 연구 트렌드는 “어떤 작물은 어느 정도 차광까지 괜찮고, 어떤 작물은 패널 아래에 넣으면 안 되는가”를 나누는 쪽으로 가고 있다.

5. 한국 연구들이 공통으로 말하는 것들

최근 국내 논문·실증 연구들을 쭉 엮어보면, 공통된 메시지가 몇 가지로 정리된다.

• 차광률 30% 이내, 패널 높이 3m 이상, 적절한 간격 →
  • “대상 작물 감수율 20% 미만” 달성은 충분히 가능하다는 결과.
• 벼·감자·배추·양파 등 여러 작물로 3년 이상 중기 생육을 모니터링한 연구에서
  • 일부 작물은 품질·상품성에는 큰 변화가 없고
  • 수량만 10~20% 안쪽으로 줄어드는 경향.
• 광량 감소가 광합성, 전자전달효율, 비광화학적 형광소멸 같은 생리 지표에 영향을 주는 것은 필연적이다.
  • 하지만 패널 배치·각도·높이 등을 조정하면 “너무 많이 가리지 않는 설계”가 가능하다고 정리한다.

요약하면, “적당히 가리면 10~20% 줄고, 잘못 설계하면 70%까지도 떨어진다. 반대로 특정 작물은 아예 늘릴 수도 있다” 정도다.

6. 수확량 감소, 체감은 어느 정도일까?

현실적인 체감을 위해, 숫자를 예로 하나 만들어보자. 벼 기준으로.

• 일반 논에서 10a당 700kg 수확하던 벼가 있다고 치자.
• 영농형 태양광 아래에서 15% 감소라면
  • 700kg × 0.85 = 595kg
• 그러면 10a당 105kg이 줄어든다.
• 1kg당 2,500원이라고 하면, 10a당 연 매출이 약 26만 원 정도 감소한다.

만약 같은 면적에 100kW 영농형 태양광을 얹어서, 연 순수익 1,000만 원 전후(연구·기사에서 자주 등장하는 범위)를 가져간다고 가정하면,

• 벼 매출 감소분 26만 원 vs 전기 수익 1,000만 원
• 대부분의 농가는 “수확량 15% 감소”보다 “총소득 3~4배 증가” 쪽에 더 큰 의미를 둘 수밖에 없다.

물론, 작물 자체에 대한 애정이나 농업 철학 관점에서는 다른 판단이 나올 수 있다. 순전히 “소득 관점” 얘기다.

7. 어떤 경우에 수확량 감소가 커지는가

연구·현장 사례에서 공통으로 지목하는 “망하는 패턴”을 정리해보면 이렇다.

• 차광률을 과도하게 높인 경우
  • 패널 간격이 너무 좁고, 모듈 폭이 넓어서 빛이 너무 많이 가려지는 구조.
• 패널 높이가 너무 낮은 경우
  • 농기계 이동에 지장이 있고, 작물 위쪽 공기·광 환경이 지나치게 나빠진다.
• 작물 선택을 잘못한 경우
  • 강광을 좋아하는 작물(예: 일부 밭작물·과수)을, 고차광 구조 아래에 심어버린 조합.
• 배수·토양 관리가 부실한 경우
  • 구조물 기초 때문에 배수 동선이 꼬여서, 과습·병해가 늘어나는 패턴.

반대로, 수확량 감소를 최소화하는 방식은 대략 이런 방향으로 모인다.

• 차광률 30% 미만
• 패널 높이 3m 이상, 농기계 작업 가능한 구조
• 벼·보리·감자처럼 “적당한 차광에는 버티는 작물” 위주
• 지역 기후·품종에 맞춘 맞춤 설계

즉, “영농형 태양광이 문제다”가 아니라 “엉망으로 설계한 영농형 태양광이 문제다”에 가깝다.

8. 정리: 작물 수확량, 진짜 감각적인 한 줄 요약

연구·기사·실증 결과를 다 섞어서 말을 하나로 줄이면 이렇게 된다.

• “영농형 태양광을 제대로 설계하면,
  • 벼·감자·콩 같은 작물은 대략 10~20% 수확량이 줄어드는 수준이고,
  • 일부 녹차처럼 특정 작물은 오히려 수확량이 늘어나는 사례도 있다.
  • 반대로 설계를 엉망으로 하면 70% 감소 같은 최악의 사례도 실제로 존재한다.

그래서 관건은 “영농형 태양광이냐 아니냐”가 아니라, “어떤 설계로, 어떤 작물에, 어느 정도 차광률로 올릴 거냐”다.

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참고자료

• 전북특별자치도 농업기술원, 「영농형 태양광발전 설치땐 벼 수확량 10~20% 감소」(벼·감자 실증 결과)
• 국내 영농형 태양광 중기 생육 연구, 「영농형 태양광 시스템 하부 농작물의 중기(3년) 생육 연구」(벼·감자·배추 등)
• 국내 APV 시뮬레이션 논문, 「Simulation of Crop Yields Grown under Agro-Photovoltaic Panels: A Case Study in Chonnam Province, South Korea」(일사량 감소 20~40% 시 벼·보리·콩 수량 변화 분석)
• 국내 개발·실증 종합 연구, 「국내 영농형 태양광 발전 시스템 개발 및 하부 작물 생육 특성 분석 및 고찰」(차광률 30% 미만, 감수율 20% 미만 목표)
• 영농형 태양광 차광 환경과 작물 생리 반응 연구, 「영농형 태양광 패널의 부분 차광 생육 환경이 작물 전자전달효율과 비광화학적 형광소멸에 미치는 영향」
• 농림축산식품부·국회 제출 자료 인용 기사, 벼 수확량 평균 15.7% 감소, 최대 71% 감소 사례 언급
• 한겨레·지역 기사, 보성 영농형 태양광 농가 현장 인터뷰(“70% 감소” 주장 반박)
• 영농형 태양광·농가소득 기사, “벼·농가소득 증가 사례 및 RE100 연계”
• 영농형 태양광 종합 리포트, 「영농형 태양광: 농업과 에너지 융합」(국내 사례·정책·작물 영향 정리)