태양광 발전과 연계한 스마트팜 농장 운영 사례

2025년의 농업은 과거의 농업과 다르다. 단순한 경작을 넘어 에너지, 기술, 데이터가 결합된 하나의 시스템으로 진화하고 있다. 특히 탄소중립과 에너지 자립이 국가적 과제가 되면서, 농업 분야에서도 전력 소비를 줄이고 생산성을 높이는 기술이 중요하게 다뤄지고 있다. 이러한 흐름 속에서 주목받는 것이 바로 태양광 발전과 스마트팜의 융합이다. 전기료를 줄이고, 외부 환경에 좌우되지 않는 자립형 농장 운영이 가능해진다는 점에서 실용적 가치가 높다. 충북 제천에서 귀농한 청년 창업가 이성민 씨는 300평 규모의 스마트팜 농장에 태양광 시스템을 직접 연계해, 전기료 제로에 가까운 자동화 농장을 구축하는 데 성공했다. 그는 농업과 에너지 기술을 결합함으로써, 단순히 ‘돈 버는 농사’가 아닌, 지속가능한 농업의 방향성을 제시하고 있다. 이 글에서는 그의 실제 창업과정과 기술 구성, 수익 모델, 에너지 효율 구조까지 구체적으로 소개한다.

스마트팜 농장 귀농 배경과 에너지 중심 농장 모델 구상

이성민 씨는 서울의 태양광 설치 시공업체에서 근무하던 중, 도시 생활에 대한 회의감과 지방 정착 욕구가 함께 찾아왔다. 그가 관심을 둔 것은 단순한 귀농이 아니라, 전문 분야인 태양광을 농업에 접목시킨 창업 모델이었다. 그는 농촌진흥청의 ‘신재생 에너지 농업 기술 지원사업’과 귀농귀촌센터의 자문을 받으며, 태양광 패널을 활용한 농장 자동화 가능성을 조사했다. 마침 충북 제천에 조부모님 소유의 유휴 토지가 있었고, 해당 부지는 일조량이 풍부하고, 고속도로 진입도 쉬워 유통 조건도 나쁘지 않았다. 그는 약 300평의 부지 중 절반은 농작물 재배지로, 절반은 태양광 패널 설치 공간으로 설계했다. 이 계획은 기존 농장 설계와는 완전히 다른 방향이었으며, 에너지 자립형 농장이라는 개념을 처음부터 내세운 것이 특징이었다. 그는 작물 재배는 스마트 수경재배 방식으로 접근했고, 모든 운영 시스템은 태양광 전력으로 구동되는 구조를 목표로 설정했다

 

태양광 + 스마트팜 농장 시스템 구성과 자동화 구조

이성민 씨가 설계한 스마트팜은 ‘에너지 생산 → 저장 → 자동화 운영’이라는 3단 구조로 구성되어 있다. 태양광 패널은 총 40kW 용량으로, 일반적인 농장 전기 수요의 약 150%를 감당할 수 있다. 낮 동안 생산된 전기는 LG ESS(에너지 저장장치)에 저장되며, 이를 통해 야간이나 흐린 날에도 자동화 시스템을 안정적으로 유지할 수 있다. 농장 내부에는 IoT 기반의 수경재배 장비가 설치되어 있으며, EC 센서, 수온 센서, 조도 센서, pH 측정기, 공기질 센서 등 10종 이상의 스마트 센서가 실시간으로 작물 상태를 감시한다. 관수, 조명, 환기, 난방, 냉방 모두 태양광 전력으로 구동되는 구조이며, 이는 스마트 컨트롤러를 통해 자동 조절된다. 그는 또한 Node-RED 기반의 모니터링 시스템을 활용해, 농장 외부에서도 스마트폰으로 모든 장비 상태를 확인하고 제어할 수 있도록 구성했다. 이 자동화 구조 덕분에 농장 전체 운영에 하루 평균 1.5시간 이하의 노동만 필요하게 되었으며, 그 결과 작물 품질은 안정적으로 유지되고, 작물별 생산 변동성도 현저히 줄어들었다.

 

스마트팜 농장 전기요금 ‘제로’ 실현과 경제적 성과 구조

가장 주목할 만한 성과는 실질적인 전기요금이 0원에 가까워졌다는 점이다. 일반 스마트팜 농장의 경우, 여름철에는 냉방 장비와 양액 순환기 등으로 월 30만50만 원의 전기료가 발생하는 경우가 흔하다. 그러나 이 씨의 농장은 태양광 발전과 ESS를 통해 농장 전력의 90% 이상을 자체 공급하면서, 한 달 평균 전기요금이 3,000원 수준에 불과하다. 이러한 에너지 비용 절감은 고스란히 수익으로 전환된다.
그는 상추, 적근대, 루꼴라 등 잎채소류를 중심으로 연중 45회 작기 순환을 실시하며, 지역 로컬푸드 매장과 샐러드 전문점, 온라인 구독 고객을 통해 안정적인 판매망을 구축했다. 월평균 매출은 약 550만 원이며, 전기료와 인건비를 대폭 절감한 덕분에 순수익률은 일반 소규모 스마트팜 대비 25% 이상 높다. 또 태양광 발전 초과분은 일부 한전에 역송해 신재생에너지 공급인증서(REC)를 통한 추가 수익도 발생하고 있다. 이는 일반 귀농인이 쉽게 접하기 어려운 고부가 수익 구조이며, 에너지와 농업을 동시에 설계한 점이 결정적 요인이었다.

 

스마트팜 농장 기술적 문제 해결 경험과 미래 전략

이성민 씨 역시 처음부터 모든 시스템을 완벽하게 구축한 것은 아니었다. 초기에는 ESS 충전 효율 저하, 센서 간 신호 간섭, 장마철 일조량 부족 문제 등 다양한 기술적 문제가 있었다. 그는 이를 해결하기 위해 배터리 운영 시간대 조절, 센서 송수신 간 채널 분리, 그리고 자가진단 시스템 구축 등을 시행했다.
또한 모든 농장 데이터를 주 단위로 백업하고, 생육 패턴과 전력 사용량을 비교해 최적화 알고리즘을 개선하는 방식으로 운영 안정성을 확보했다. 현재 그는 이러한 경험을 바탕으로 소형 태양광 스마트팜 솔루션 패키지를 개발 중이며, 귀농을 준비 중인 청년 대상의 ‘태양광 농업 기술 교육 프로그램’도 기획하고 있다.
그의 목표는 단순한 농업인에서 한 발 더 나아가, 농업과 에너지 융합 기술 기반의 창업 생태계를 조성하는 것이다. 특히 지역의 폐비닐하우스를 활용한 공동 스마트팜 모델과, 농촌형 RE100 프로그램 개발까지도 구상 중이다. 단순히 작물을 생산하는 것이 아니라, 농촌의 에너지 구조를 바꾸는 농부, 그것이 그가 꿈꾸는 미래다.

 

이성민 씨의 태양광 연계 스마트팜 운영 사례는,

✔️ 에너지 자립형 구조,
✔️ 고효율 자동화 시스템,
✔️ 수익성 높은 유통 모델,
✔️ 기술 창업으로의 확장 가능성까지 모두 갖춘 차세대 귀농 모델이다.

 

그의 사례는 단순히 농사 기술이 아닌
“농업의 지속가능성과 수익성”을 동시에 추구하는 귀농 창업 전략으로,
2025년 이후의 농업이 나아갈 방향을 제시하고 있다.