농업계의 가장 큰 관심은 농업경쟁력 향상을 통한 소득증대다.

이를 위해 온실이 개발됐으며 뛰어난 보온력과 난방열을 활용해 노지에서 농사지을 수 없는 추운 기간에도 많은 수확량을 올릴 수 있게 됐다. 또한 국내 기후여건 상 재배할 수 없는 다양한 작목을 키울 수 있게 됨과 동시에 효율적인 관리와 온·습도 및 일사·강우량 조절로 생산량을 큰 폭으로 증가시켰다.

이러한 생산력 증대에 있어 가장 중요한 요소는 온도유지, 즉 난방이었다. 하지만 최근 지구온난화가 가중됨에 따라 한반도는 아열대기후로 변해가고 있어 더운 기간에도 영농활동을 가능하게 만드는 냉방에도 점차 관심이 커지고 있다.

온실 냉난방을 위해서는 그만큼 에너지비용을 투입해야 하기 때문에 지역기후에 따라 수입·손실분을 계산해 가동시기를 조절하고 있다.

최근 많은 기술적 진보가 이뤄져 자연열원을 이용해 저렴한 비용으로 냉난방을 할 수 있는 히트펌프 보급이 확산되고 있다. 또한 오염물질 농도를 낮춘 배가스를 이용해 작물에 CO₂를 시비(거름 따위를 작물에 공급하는 일)하는 GHP도 개발돼 농가의 에너지비용 감소와 에너지원 다변화를 동시에 꾀하고 있다.

국내 온실 꾸준한 증가추세

국내 농업은 시설원예 면적의 정체에도 불구하고 가온재배(온실에 온도를 높여 재배하는 것) 면적은 지속적으로 증가하고 있는 추세다.

농촌진흥청에 따르면 2005년 국내 시설원예 면적은 5만2,022ha에서 2010년 5만1,829ha로, 2016년 5만4,051ha로 11년간 3.9% 증가했다. 가온면적은 2005년 1만2,733ha에서 2010년 1만5,591ha, 2016년 1만6,932ha로 32.9%가량 증가했다.

시설원예 농가의 난방비는 연간 총 경영비의 20~50% 수준으로 작목의 특성별로 난방비중도 다르게 나타난다. 오이가 23%, 파프리카 25%, 장미 29%, 시설감귤 44% 등 전체 지출에서 높은 비중을 차지하고 있다.

난방 에너지원은 유류가 가장 높은 비중을 차지하고 있다. 2004년에는 유류가 전체난방의 94.9%를 차지할 정도로 에너지편중이 심했으며 2009년부터 지열을 비롯한 신재생에너지가 사용되기 시작했다. 2016년 기준으로 유류가 전체의 80.5%, 신재생에너지 1.5%, 연탄·펠릿 등 고체연료가 8.6%로 나타나 아직까지도 에너지원의 다원화는 이뤄지지 못한 실정이다.

농림축산식품부는 농업에너지이용효율화사업을 통해 2010년부터 지열·지중열·공기열히트펌프, 폐열재이용시설, 목재펠릿난방기 등 신재생에너지시설을 보급해왔지만 갈 길은 아직 멀어보인다.

농업에너지이용효율화사업은 농가에 신재생에너지 등을 설치할 때 70%의 비용을 정부가 지원한다.

하지만 30%를 자부담해야 하는데 지열의 경우 억대 비용이 들어가기 때문에 영세하고 규모가 작은 농가는 부담이 크다. 신재생에너지로 지열시스템을 보급 중에 있으나 설치단가가 수직밀폐형 17억3,600만원/ha, 개방형(SCW형) 16억원/ha로 책정돼있다.

또한 국비가 지원되더라도 지자체에서 지방비를 가지고 있어야 사업을 받을 수 있기 때문에 정부의 신재생보급의지에 걸림돌이 되는 여러 요인들이 산재돼있는 실정이다.

이러한 문제해결을 위해서는 좀 더 경제적인 대안마련이 요구되고 있다.

신재생에너지와 더불어 난방 에너지원으로 증가되고 있는 것이 전기를 이용한 난방이다. 94.9%를 차지하고 있던 유류난방이 줄면서 신재생에너지 비중이 늘었는데 이와 함께 전기를 이용한 난방도 함께 늘어나고 있다.

특히 지난 2015년 농업용 면세 경유의 불법유통을 이유로 면세 유류 종류가 등유로 바뀌면서 같은 열량발생대비 비용은 더 올랐다. 이에 따라 농업용 전기요금을 이용해 난방에 활용하고 있지만 이는 전력피크 저감을 추구하는 정부 에너지정책에 반하는 현상이기 때문에 빠른 대책마련이 필요하다.

온실냉방, 점차 확대 중

지금까지는 농업부문의 요구사항은 난방에 집중돼있었다. 하지만 중부지역 토마토, 파프리카, 호접란 등 농가들을 중심으로 냉방에 대한 요구가 점차 늘어나고 있다.

지구온난화와 함께 우리나라는 아열대 기후로 변화하고 있다. 이에 따라 농업의 냉방수요가 늘고 있지만 냉방은 농업에 있어 메인이 아니다.

온실은 작물이 햇빛을 잘 받고 광합성이 활발하게 일어나도록 비닐이나 유리로 만들어져 있다. 일반적으로 냉방이 필요하다고 생각하는 한여름 주간에는 엄청난 냉방부하로 냉방을 실행할 수 있는 상황이 안 된다. 반면 난방이 필요한 겨울철 야간에는 단열성이 좋은 보온커튼으로 온실내부를 덮기 때문에 부하가 상대적으로 더 적다.

토마토나 파프리카의 경우 일 최고온도가 아니라 평균온도에 영향을 받기 때문에 냉방부하가 높은 낮에는 문을 열고 환기로 온도를 유지하다가 야간에 냉방을 하며 평균온도를 내린다. 한여름 야간에 25℃까지만 내려도 효과가 있는 것으로 알려졌다.

호접란의 경우 국내에서 처음으로 온실재배에 냉방이 적용된 작목이다. 꽃을 피우기 위해서 화분화라는 꽃대를 올리는 작업이 필요한데 예전에는 여름 기온이 낮은 대관령으로 가져가 화분화를 시킨 후 다시 농장으로 옮겼다. 이러한 작업은 물류비용이 상당하고 100% 화분화가 된다는 보장이 없기 때문에 한 집 두 집 냉방기를 가동하기 시작한 것이다.

온실 전체에 냉방을 하기는 경제성이 맞지 않기 때문에 화분화용 온실을 작게 만들어 밀폐 후 그곳만 냉방을 가동한다. 또한 출하시기 조절용으로나 가격이 좋아 수확시기를 늘려야 할 때 등 농업부문의 냉방수요는 점차 증가하고 있다.

하지만 아직까지는 냉방만을 위한 설비를 설치하는 일은 거의 드물다. 기존에 사용하던 난방과 함께 냉방도 되는 히트펌프 보급이 늘어남에 따라 냉방에 대한 사용도 자연스레 늘 것으로 전망된다.