석유, 가스 등을 포함한 화석연료는 매장량이 정해져있어 언젠가는 고갈될 운명에 놓여있다. 또한 갈수록 심각해지는 지구온난화와 이상기후 현상은 우리로 하여금 자연과 인간이 공존할 수 있는 대체에너지로 전환을 강요하고 있다.

우리나라를 포함해 해외 많은 국가들이 규약을 맺고 관심 있게 살펴보고 있는 친환경에너지원이 바로 자연에너지다. 태양광, 태양열, 지열, 풍력, 공기열 등은 매장량이 정해져있는 화석연료와 달리 고갈에 대한 걱정이 없고 유해물질 혹은 환경파괴물질을 배출하지않아 미래에너지원으로 각광받고 있다.

이러한 에너지원을 활용하는 연구는 이미 선진국을 비롯해 국내에서도 상당 수준 진행되고 있다. 2020년까지 온실 가스 26.9%를 감축해야 하는 현 상황에서 가장 적절한 대안으로 지목된다. 산업, 건물, 수송 등 여러 분야로 나뉘어져 각자 감축목표를 설정하고 신재생에너지를 도입하고 있는데 농·어업분야에서도 국가온실가스저감 목표에 짐을 나눠들었다. 

2020년까지 150만tCO₂를 감축해야하는 농·어업분야 역시 타분야와 마찬가지로 에너지효율을 올리면서 온실가스와 운영비를 동시에 절감할 수 있는 방안 찾기에 절실하다. 

이를 위해 도입하고 있는 것이 히트펌프다. CO₂배출로 인한 환경오염 걱정이 전혀 없으면서 기존의 기름이나 가스, 전기보일러보다 50~60% 이상의 에너지비용을 절감할 수 있어 더욱 각광받는다.

농식품부·해수부, 이원화된 보급사업 

정치논리로 농·어민은 혼선 

산업부에서 전담하던 히트펌프 보급사업을 농·어업에 좀 더 효율적으로 보급하게 된 것은 2010년 농림수산식품부 가 실시한 ‘농·어업에너지이용효율화사업’을 통해서다. 이 후 2013년 농림축산식품부와 해양수산식품부가 나뉜 이후 관리 대상이 다르다는 이유로 각자 소관인 농가와 어가에 대한 업무를 둘로 나눴다. 

처음엔 출발선을 같이한 농업과 어업이 1996년 해양수산부의 신설로 갈림길을 걸었다. 하지만 2008년 농림수산 식품부로 다시 합쳤다가 2013년 또다시 분리되며 운영의 효율성은 뒷전인 채 정치적 논리에 따라 붙었다 떨어졌다 하는 행태를 보였다.

하나였던 사업주체가 둘로 나뉘다보니 적용을 받게 되는 법령과 예산도 나뉠 수밖에 없는 운명이었기에 자칫 인력·비용 낭비나 운영의 불합리성이 우려되기도 했다.

소관부처가 다르다보니 농업은 ‘농업에너지이용효율화 사업’, 어업은 ‘친환경에너지보급사업’으로 이름이 바뀌었 지만 둘 다 신재생에너지를 활용해 농·어가에서 큰 비중을 차지하고 있는 에너지비용을 절감해 경쟁력을 높이고 소득수준을 향상시키겠다는 목표는 같다.

이에 양 부처는 농업과 어업에 보급사업에 모두 관여하고 있는 한국농어촌공사에 보급사업을 위탁, 농식품부와 해수부에서는 각자의 히트펌프보급 정책과 예산을 설정해주고 실질적인 집행은 공사가 책임을 지는 형태로 혼선을 최소화했다.

농식품부, 다양한 열원 확대 노력 

히트펌프 보급사업의 정책방향과 중장기 로드맵은 양 부처에서 각자 수립하는데 먼저 농업분야는 2017년까지 에너지절감시설 1만50ha와 신재생에너지시설 2,375ha를 설치 지원할 계획이다.

2010년부터 현재까지 사업을 진행해온 결과 히트펌프보급사업이 농업인들의 경쟁력 향상과 국가 에너지절감 계획에 기여가 크다고 판단하는바, 2016년으로 종료되는 이번 사업에 대한 연장계획을 검토 중이라고 한다.

농업분야에서 가장 적합하면서 큰 비중을 차지하는 지열을 가장 중점적인 위치에 두고 지중열, 공기열, 폐열 등 다양한 열원을 사용할 수 있도록 범위를 확대하고 있다. 

공기열원의 경우 2013년까지 4ha보급에 불과했고 2014년까지는 신청할 수 있는 시설하우스 면적을 0.5ha이하로 제한했다. 공기열원을 이용한 히트펌프는 대규모 면적보다는 작은 면적에서 효율이 좋았지만 기술발전과 지열 외의 다양한 열원사용 장려를 고려해 올해는 1ha로 면적제한을 넓히고 향후 단계적 확대를 기대하고 있다.

지중열과 폐열원을 사용한 히트펌프 보급사업은 올해 처음 시작했는데 기존의 지열대비 낮은 설치비와 면적에 대한 제약이 적다. 공기는 0.29kcal/m³·˚C, 토양 은 312.48kcal/m³·˚C의 열용량을 갖는 것과 비교해 1,000kcal/m³·˚C이라는 높은 용량을 보유한 물을 사용하는 것이 장점이다. 

농촌진흥청 국립원예특작과학원에서 2013년 개발한 지중열을 이용한 냉난방시스템은 지하수를 물탱크에 넣고 물에서 에너지를 뽑아 온실의 냉난방으로 활용한다. 그동안 지열이용을 위해 땅속 150∼200m 깊이로 여러 개의 구멍을 뚫거나 지하 2∼3m 깊이로 수많은 열교환용 파이프를 매설 하는 방식과는 다른 새로운 기술이라고 농진청은 설명했다.

낮 시간 동안 온실 내 입사된 태양 복사에너지로 상승된 공기열원을 팬코일유닛을 통해 물탱크로 축열이 가능하며 시스템이 콤팩트해 설치면적과 시간을 줄일 수 있고 지역의 지질특성을 고려할 필요가 없다. 기존 지열대비 설치비용이 30~46% 절감되고 설치면적은 79~94% 감소한다.

발전소의 온배수, 산업체·소각장 폐열 등을 이용한 히 트펌프는 지열대비 설치비용이 10~21% 절감되고 설치면 적은 91% 감소한다. 단 폐열원으로부터 이송거리에 대한 제 약이 있기 때문에 특정 지역에서만 사용이 가능하다. 폐열원 히트펌프는 올해 77억원이 투입돼 △충남 당진시 △경남 하동군 △제주 제주시 △전남 곡성군 등에 총 10ha 면적 에 지원됐다.

해수부, 어가당 61% 에너지비용절감 기대

농식품부가 시설원예나 축산농가에 히트펌프를 보급해왔다면 해양수산부는 연중 일정한 수온을 요구하는 양식장에 친환경에너지 보급을 위한 냉방시설을 지원한다. 2011년 ‘친환경에너지보급’사업을 시작해 지난해까지 17만5,000kW를 보급했고 2025년까지 어가에 (해)수열 및 지 열 등을 활용한 냉난방시설을 72만kW를 지원한다는 계획이다.

해수부는 2016년 에너지절감시설 2만2,595kW 확보를 위한 163억6,300만원의 예산을 계획하고 있다. 이는 한· 중FTA로 인한 어가 경쟁력 제고를 위해 2015년대비 13% 증액한 수준이다. 

어가당 1대 평균 보급 규모는 60RT급 210kW이며 60%의 국고지원율로 사업을 진행한다. 

연도별 추이를 살펴보면 △2012년 에너지절감시설 224대로 4만4,833kW △2013년 92대로 1만9,309kW △2014년 100대로 2만1,000kW를 보급했으며 올해는 연말까지 95대로 1만9,965kW를 달성할 예정이다. 

해수부는 매년 160억원 예산투입 시 온실가스 4,000tCO₂를 감축하고 2,000TOE를 절감할 것으로 예상한다. 이에 따라 어가당 연 61%에 해당하는 4,900만원의 유류비를 절감해 조수입이 9.3% 증대될 것으로 기대된다.

농어촌공사, 농·어가 대면하는 일선창구 

농·어촌에 히트펌프를 보급하는 사업은 농식품부와 해수부에서 중장기계획을 세우지만 농·어가와 실질적으로 대면하고 사업을 실행하는 일은 한국농어촌공사가 맡고 있어 그 역할이 크다. 두 부처는 사업을 농어촌공사에 위탁하고 공사는 히트펌프 업체 및 농·어가와 긴밀한 관계를 유지한다.

농어촌공사는 각 단계별 시·군 지원 및 사업신청자에 대한 자문과 위탁사업을 시행하는데 시설물의 품질·강도·안전·성능 등 유지를 위한 설계조건의 최저한계를 검토하고 적정 성과품을 보장한다.

각 단계에 걸쳐 기술지원과 설계도서 검토, 공사 발주 및 업체선정, 시공기준을 마련하고 준공검사와 시운전을 실시한 후 이상 유무를 확인한다.

현재까지 농어촌공사가 농촌에 보급한 히트펌프 실적은 227농가에 2047억8,200만원을 집행했으며 올해만 22농가에 341억6,600만원을 추진 중이다. 농업분야는 어업에 비해 시설하우스 면적이 크기 때문에 난방규모가 1ha, 2ha를 훌쩍 넘기는 경우도 많다. 면적과 용량이 많아지면 자연스레 비용도 오르는데 대농의 경우 20억원 공사비가 넘고 전체 평균은 9억원대를 기록한다. 

어업에서는 현재까지 총 660어가에 1,195억6,5000만원을 지원했다. 올해는 114어가에 204억500만원을 집행했다. 수산업의 경우 사업면적이 큰 곳도 간혹 있지만 대부분 농업에 비해 규모가 작은 시설을 운영하기 때문에 2~3억원 설치비가 평균이다.