□ 기후변화로 인한 자연재해로 농업 현장의 피해가 증가

◇ 최근 이상기후로 인한 농업 분야의 피해가 지속적으로 발생하고 있는 상황

○ 이상기후는 태풍·강풍이 주를 이루나, 이상저온, 폭염·폭우 등 예측이 어려운 양상을 보이며, 그 피해 또한 주산지의 북상, 새로운 병충해의 등장 등 다양한 형태로 나타남

◇ 농업 현장에서는 온실가스를 감축하는 등 기후변화에 대응하기 위한 실질적인 대안 마련 요구가 높아지는 상황

▲ 이상기후로 인한 농업재해 피해면적 현황 (’10~’19)

□ 기후변화 대응을 위해 ‘수소에너지’에 대한 관심과 투자가 확대

◇ 세계적으로 기후변화로 인한 문제들이 주목받으면서, 많은 국가들이 탄소중립 목표와 실행계획을 발표하는 등의 노력 이행

○ 파리협약*의 기후목표 달성을 위해 재생에너지 비중을 증가시켜야 하는 상황에서 수소가 새로운 에너지원으로 부상

* '20년 만료되는 ‘교토의정서’를 대체하는 新기후체제로 지구의 평균온도를 산업화 이전 대비 +2℃ 이내로 유지하는 것을 목표로 함

※ 수소에너지는 지역적 편중이 없는 보편적 에너지원으로 장기간·대용량 저장이 가능하여 기존 대체 에너지원(태양광·풍력·수력)과의 차별성 확보

◇ 수소산업의 성장은 세계적 주력산업인 모빌리티와 발전에서 우선적으로 적용되고 있으나 결과적으로는 농업 분야에서도 적용이 필요

□ 수소기술의 농업 분야의 적용 가능성

◇ 농업 분야에서 수소기술을 적용하는 것은 수소경제 가치사슬*을 기준으로 ‘활용 부문’에서 가능성이 클 것으로 판단

* 산업적 관점에서의 수소경제 가치사슬 : 생산 → 저장·운송(충전) → 활용

○ 수소 모빌리티

수소 연료전지를 사용하는 트랙터 등 농기계에 적용

○ 수소 발전

열과 에너지가 필요한 농가 재배시설에 적용할 수 있으며, 기존의 스마트팜과 연계하여 활용 가능

▲ 산업적 관점에서의 수소경제 가치사슬
□ 주요국의 농업 분야 수소에너지 관련 연구개발 현황

◇ 미국·일본에서 관련 정책을 발빠르게 수립하고 예산을 책정하는 등 체계적으로 농업 분야의 수소기술 적용을 진행

◇ 미국

농업연구청은 ’22년 예산계획에서 ‘청정에너지로의 전환’을 핵심으로 하는 수소에너지 관련 프로그램* 추진을 발표

* 총 76.2백만달러(약 700억 원)의 예산으로 지속가능한 청정에너지 전환기술 개발과 바이오폐기물의 바이오에너지 전환을 추진

◇ 일본

농림수산성은 ’20년 12월에 탄소제로 및 농약·비료 사용 감축을 위한 ‘녹색식량시스템(Green Food System)’ 전략을 발표

○ 화석연료를 최소화하고 전기화 및 수소화로 전환하는 것을 핵심으로 ‘원예시설’과 ‘농림업 기계·어선’에 관한 계획을 제시

※ 원예시설은 ’50년까지 화석연료를 사용하지 않는 시설로 완전 이행을 추진, 농기계 및 어선은 ’40년까지 전기화·수소화 등에 관한 기술 확립을 추진

○ 농기계 분야에서는 농민이 구입 가능한 현실적 가격의 충전식 배터리 및 연료전지를 탑재한 전기·수소 트랙터 개발을 ’40년까지 추진할 계획

◇ 중국

국립 농업 기계 혁신 및 창조연구소는 ’20년 6월 중국 최초의 수소연료전지 트랙터를 개발

※ 네덜란드도 개발 완료하여 테스트 단계이며 미국은 현재 상용화 단계

□ 국내 농업 분야 수소기술 사업 현황

◇ 우리나라는 수소에너지 모빌리티 부분에서 선도적인 입지를 확보하고 있는 만큼, 농업 분야에서도 이를 활용하려는 노력을 시도

○ 이에 정부와 지자체에서는 농업 분야에 수소기술을 적용하기 위한 다양한 연구개발 사업을 추진 중

◇ 농촌진흥청

그린 수소 기반 농업시설 에너지 공급시스템 개발 및 실증사업(’21~’25)을 추진, 농업부산물을 이용한 수소 생산기술을 개발하고 수소에너지의 농업 적용 모델을 개발

○ 한국서부발전과 업무협약을 체결(’19.6)하고 스마트팜 연계 5MW 연료전지 시범사업을 추진

※ 연료전지 운영과정에서 발생하는 냉·난방열과 이산화탄소를 스마트팜에 공급

◇ 농어촌연구원

농업에너지 자립형 산업모델 기술개발사업(’20~’22) 추진, ’21년 4월 스마트팜-연료전지 융합시스템 모델*을 제시하고 토마토 온실을 활용한 에너지 소비량 및 생산성 예측을 위한 실증연구에 착수

* SOFC(고체산화물 연료전지) 시스템을 스마트팜에 적용, 농업에 필요한 전기와 열을 생산 및 소비하는 자립 모델을 구축

◇ 국토교통부

수소연료전지 드론과 인공지능을 이용한 농작물 모니터링 및 작황 예측 사업(’21~’23) 추진

○ 제주도는 ’21년 기술사업화 지원사업 연구개발 공모 과제에 선정

○ 수소를 원료로 한 드론과 AI를 접목해 감귤, 월동 작물 등 농작물 생육·재배 정보 등을 수집하여 수확량 예측 및 병충해 예방에 활용 가능한 플랫폼을 구축할 계획

◇ 광주시

농업기술센터에서 전국 최초로 농업용 수소 드론의 실증 시연회를 개최, 수소연료전지 기술을 배터리에 적용하여 3분 고속 충전으로 60분 비행을 가능하게 함

□ 농업 분야의 수소기술 적용 관련 추진방향 및 시사점

◇ 수소기술의 적용 범위를 농업 분야로 확대하기 위해서 관련 기술의 개발 및 적용을 위한 선제적인 대안 마련이 필수

◇ 해외 주요국의 경우 수소경제 활성화를 위한 기술개발 및 정책 추진은 활발하나, 농업 분야에서의 적용은 초기 단계임

○ 일부 국가에서 농업 분야에서의 적용을 시도하고 있으며, 점차 확산될 것으로 전망

◇ 국내 농업 분야에서의 수소 관련 연구개발 투자 확대는 세계농업에서의 선도적 입지를 확립할 수 있는 전략으로 인식하여 적극적인 추진이 필요