그린에너지 통해 작물 재배 개선?

착색 태양열 패널, 농가소득 증진시켜
황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2020-08-09 20:30:21
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[환경미디어= 황원희 기자] 케임브리지 대학 연구진은 착색된 반투명 태양열 패널을 사용함으로써 전력을 생성하고 영양학적으로 우수한 작물을 생산하는 일이 실현가능하다고 밝혔다. 이는 농가 소득을 높이는 것은 물론 농경지를 최대한 효율적으로 이용할 수 있도록 해준다. 

 


농부들은 그들의 포트폴리오를 다양화할 수 있도록 하는 이 새로운 시스템을 통해 시장가격의 변동이나 수요의 변화로부터 재정적인 보호를 받는 것은 물론 변덕스런 기후와 관련된 위험성을 줄일 수 있다. 더욱이 이는 농업 생산에 영향을 주지 않고 태양열 발전 용량을 크게 증가시킬 수 있다. 

 

반투명 태양열 패널을 이용해 농작물과 전력을 동시에 생산한 것은 이번이 처음이 아니다. 그러나 새로운 각도에서 연구진은 빛의 파장 또는 색깔을 효율적으로 활용하기 위해 오렌지 색상의 패널을 사용했다. 

 

착색 태양열 패널은 파란색과 녹색 파장을 흡수해 전기를 발생시킨다. 오렌지색 파장과 붉은 색 파장은 통과되면서 식물이 자랄 수 있도록 해준다. 농작물이 표준 농업 시스템에서 재배될 경우 얻을 수 있는 빛의 총량의 절반에도 못 미치는 반면, 패널을 통과하는 색상은 식물 성장에 가장 적합한 색이다.

 

이 연구를 이끈 케임브리지 대학 생화학과 연구원 파올로 봄벨리 박사는 “바질과 같은 고부가가치 작물의 경우, 큰 소득 효과를 볼 수는 없지만 시금치처럼 작물가치가 낮은 상품은 상당한 재정적 이점이 있다”고 밝혔다.

 

착색 영농형태양광 시스템을 사용해 생산된 시금치와 전기의 가치는 정상적인 재배 조건에서 시금치를 단독으로 재배하는 것보다 35% 높았다. 이와는 대조적으로, 이런 방식으로 재배된 바질의 총 재정적인 이득은 2.5%에 불과했다. 그 계산은 현재의 시장 가격을 적용했다. 바질은 시금치보다 약 5배 가량 더 비싸게 팔린다. 생산된 전기의 가치는 연구가 실시된 이탈리아 내셔널 그리드에 판매될 것으로 가정해 계산됐다.

 

이 연구를 통해 착색 태양광 패널 아래에서 재배되는 판매 가능한 바질의 수확량이 정상적인 재배 조건 하에서보다 15% 감소하고 시금치는 약 26% 감소한다는 것을 발견했다. 그러나, 시금치 뿌리는 줄기와 잎보다 훨씬 느린 속도로 자랐다. 빛을 덜 이용할 수 있게 되면서, 식물은 빛을 확보하기 위해 '생물학적 태양열 패널'을 통해 에너지를 쏟게 되었다.

 

시금치와 바질 잎을 실험실에서 분석한 결과 둘 다 단백질 농도가 높았다. 연구원들은 이 식물

들이 제한된 빛 조건에서 광합성 능력을 향상시키기 위해 여분의 단백질을 생산할 수 있다는 추정을 했다. 제한된 빛에 대한 추가적인 적응으로, 시금치에 의해 생산되는 긴 줄기는 흙에서 잎을 떨어뜨려놓아 수확을 더 쉽게 할 수 있다.

 

모든 녹색 식물들은 광합성 과정을 이용함으로써 태양으로부터 나오는 빛을 그들의 성장을 촉진하는 화학 에너지로 변환시킨다. 이 실험은 이탈리아에서 두 개의 실험 작물을 사용해 수행되었다. 시금치는 겨울의 농작물을 대표하며 낮 시간이 짧아도 자랄 수 있고 더 추운 날씨를 견딜 수 있다. 바질은 많은 빛과 높은 온도를 필요로 하는 여름의 농작물을 대표한다.

 

연구원들은 현재 다른 작물에 얼마나 효과가 있는지, 그리고 주로 적색과 오렌지 빛 아래의 성장이 분자 수준에서 작물에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해 이 시스템의 추가 실험을 논의하고 있다.

 

 

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