태양광 농장?

태양광은 빠르게 주요 에너지원이 되고 있습니다. 태양 에너지 시장은 지난 몇 년 동안 엄청나게 성장했으며 2030년까지 미국에서 CAGR 15.4% 성장할 것으로 예상됩니다.

Solar is quickly becoming a major energy source. The market for solar energy has grown massively over the last few years and is still expected to grow by 15.4% CAGR in the US until 2030.

태양광은 빠르게 주요 에너지원이 되고 있습니다. 태양 에너지 시장은 지난 몇 년 동안 엄청나게 성장했으며 2030년까지 미국에서 CAGR 15.4% 성장할 것으로 예상됩니다.

Source: Grand View Research

출처: 그랜드 뷰 리서치

The West's adoption of solar energy is actually dwarfed by the global growth of solar energy, with China leading the charge, as it is responsible for more solar power project pipelines than the rest of the world combined.

서구의 태양 에너지 채택은 실제로 태양 에너지의 세계적 성장에 비해 왜소해지며, 중국은 전 세계를 합친 것보다 더 많은 태양 에너지 프로젝트 파이프라인을 책임지고 있기 때문에 중국이 선두를 달리고 있습니다.

China has been ramping up its renewable energy capacity year on year, installing more solar power between 2023 and 2024 than the previous three years combined, and more than the total global capacity installed in 2023.

중국은 해마다 재생에너지 용량을 늘려 2023년부터 2024년까지 지난 3년을 합친 것보다 더 많은 태양광 발전을 설치했고, 2023년에 설치된 전 세계 총 용량보다 더 많습니다.

This has put the Asian giant on track to achieve an installed wind and solar capacity of 1,200 GW by the end of the year, putting it six years ahead of the government goal.

이로 인해 아시아 거대 기업은 연말까지 풍력 및 태양광 발전 용량 1,200GW를 달성할 수 있게 되었으며, 이는 정부 목표보다 6년 앞당겨진 것입니다.

Source: Energy Wind Down Media

출처: 에너지 윈드다운 미디어

This has led important publications like The Economist to literally call it a new age. We explored what new technology will make it a reality in “The Solar Age – A Bright Future To Mankind”.

이로 인해 The Economist와 같은 중요한 출판물에서는 말 그대로 새로운 시대라고 부르게 되었습니다. 우리는 “태양 시대 – 인류에게 밝은 미래”에서 어떤 신기술이 이를 현실로 만들 것인지 탐구했습니다.

Source: The Economist

출처: 이코노미스트

Progress in semiconductor manufacturing and a growing economy of scale in the production of solar panels has led to a steady decline in photovoltaic costs, which have become 30x cheaper since 1990. As a result, photovoltaic technology is now dominating the solar industry.

반도체 제조의 발전과 태양광 패널 생산 규모의 경제 성장으로 인해 태양광 발전 비용이 꾸준히 감소하여 1990년 이후 30배 저렴해졌습니다. 그 결과, 이제 태양광 발전 기술이 태양광 산업을 지배하고 있습니다.

Source: EIA

출처: 여기

However, solar energy is starting to meet an issue. This is because solar is relatively low in energy density when looking at land usage.

그러나 태양 에너지가 문제에 직면하기 시작했습니다. 이는 토지 이용을 볼 때 태양광의 에너지 밀도가 상대적으로 낮기 때문입니다.

In fact, it is one of the least efficient energy sources regarding land usage, with only equally carbon-neutral wind, hydropower, and biomass scoring worse.

실제로 이는 토지 이용 측면에서 효율성이 가장 낮은 에너지원 중 하나이며 탄소 중립 풍력, 수력 및 바이오매스의 점수는 동일합니다.

Source: Wouter Beel Gravendeel

출처: Wouter Beel Gravendeel

This leads to situations where farmland or natural habitats get covered with solar panels for utility-scale solar farms. So, while this reduces carbon emissions, it comes with many unwanted side effects, from the destruction of natural habitats to the risk of erosion, especially in mountainous areas.

이로 인해 농경지나 자연 서식지가 유틸리티 규모의 태양광 발전소를 위한 태양광 패널로 덮이는 상황이 발생합니다. 따라서 이는 탄소 배출을 줄이는 반면, 특히 산악 지역에서는 자연 서식지 파괴부터 침식 위험까지 원치 않는 부작용이 많이 발생합니다.

For example, in the Fujian province of China, you can see the entirety of these hills covered in solar panels.

예를 들어, 중국 푸젠성에서는 언덕 전체가 태양광 패널로 덮여 있는 것을 볼 수 있습니다.

Source: The Atlantic

출처: 대서양

Shortage Of Arable Land

경작지 부족

This is a growing problem, as we are already losing a lot of arable land every year, as much as 100 million hectares yearly. The largest factor in these losses is not solar farms but erosion, desertification, urbanization, poor farming practices, etc.

우리는 이미 매년 1억 헥타르에 달하는 많은 경작지를 잃고 있기 때문에 이는 점점 더 커지는 문제입니다. 이러한 손실의 가장 큰 요인은 태양광 발전소가 아니라 침식, 사막화, 도시화, 열악한 농업 관행 등입니다.

However, this does not mean that the solution to one problem (carbon emissions) should become a problem for another major issue (arable land losses).

그러나 이는 한 가지 문제(탄소 배출)에 대한 해결책이 또 다른 주요 문제(경작지 손실)의 문제가 되어야 한다는 의미는 아닙니다.

Some solutions are obvious, like utilizing rooftops, especially industrial buildings, but also residential ones. Using desert lands can be another option, but these are also fragile ecosystems, and removing dust consumes a lot of locally rare water resources.

옥상, 특히 산업 건물뿐만 아니라 주거용 건물을 활용하는 것과 같은 일부 솔루션은 분명합니다. 사막 땅을 이용하는 것도 또 다른 선택이 될 수 있지만 이곳 역시 취약한 생태계이기 때문에 먼지를 제거하는 데에는 지역적으로 희귀한 수자원이 많이 소모됩니다.

These can be part of the solution, but for solar to replace fossil fuels entirely, it will need to keep growing at a double-digit rate for decades. And land usage will become an issue.

이는 해결책의 일부일 수 있지만 태양광이 화석 연료를 완전히 대체하려면 수십 년 동안 두 자릿수 비율로 계속 성장해야 합니다. 그리고 토지 이용이 문제가 될 것입니다.

So, the best solution would be to mix agricultural and power production, using a method called agrivoltaics (agriculture + photovoltaics).

따라서 가장 좋은 해결책은 농업 발전(농업 + 태양광 발전)이라는 방법을 사용하여 농업과 전력 생산을 혼합하는 것입니다.

Source: Dezeen

출처: 디진

Farm Buildings

농장 건물

The simplest way to integrate solar power into farms would be first to leverage farm buildings' remarkably large rooftop surfaces. From hay storage to garages and barns, many farm buildings have tall, large, uniform rooftops that are perfect for installing solar panels.

태양광 발전을 농장에 통합하는 가장 간단한 방법은 먼저 농장 건물의 눈에 띄게 넓은 옥상 표면을 활용하는 것입니다. 건초 저장고부터 차고 및 헛간에 이르기까지 많은 농장 건물에는 태양광 패널 설치에 적합한 높고 크고 균일한 지붕이 있습니다.

Source: X/Twitter

출처: X/트위터

While maybe not technically agrivoltaics, this is a first step that should have been taken yesterday.

기술적으로는 농업 발전이 아닐 수도 있지만 이는 어제 취했어야 하는 첫 번째 단계입니다.

This should also be a key component in switching farming away from fossil fuels through a few complementary initiatives that will anyway be required for other forms of agrivoltaics:

이는 또한 다른 형태의 농업 발전에 필요한 몇 가지 보완적인 이니셔티브를 통해 농업을 화석 연료에서 전환하는 데 핵심 구성 요소가 되어야 합니다.

Farming Power

농업력

The main issue with mixing farming and solar power generation is that in theory, both are competing for the same resource: sunlight.

혼합 농업과 태양광 발전의 주요 문제는 이론적으로 둘 다 동일한 자원인 햇빛을 놓고 경쟁한다는 것입니다.

Sunlight is after all the energy source of the plants being farmed, be it crops or the grass in a pasture. In a way, farming is already harvesting solar energy, although in the form of edible biomass instead of electricity.

농작물이든 목초지의 풀이든, 결국 햇빛은 경작되는 식물의 에너지원입니다. 어떤 면에서 농업은 이미 전기 대신 식용 바이오매스의 형태로 태양 에너지를 수확하고 있습니다.

So at first glance, it might seem like a pipe dream. But when digging deeper, it is more complex than just plants needing the sun taken away by the solar panels.

그래서 언뜻 보면 헛된 꿈처럼 보일 수도 있습니다. 그러나 더 깊이 파고들면 태양광 패널에 의해 태양을 빼앗아가는 식물이 필요한 것보다 더 복잡합니다.

Photoinhibition

광억제

While it is a convenient simplification, plant photosynthesis can be explained as a simple scheme like

편리하게 단순화한 반면, 식물의 광합성은 다음과 같은 간단한 방식으로 설명할 수 있습니다.

“Input light, water, & CO2 -> output sugars”, the process is actually a very complex one.

"빛, 물, CO2 입력 -> 설탕 출력"이라는 과정은 실제로 매우 복잡합니다.

Something that happens very often in real open-field conditions is a phenomenon called photoinhibition.

실제 오픈 필드 조건에서 매우 자주 발생하는 현상은 광억제(photoinhibition)라는 현상입니다.

This is when the sunlight is too intense for the plant to absorb, causing the production of damaging radical oxidant molecules. This damages the photosynthetic ability of the plant and reduces crop yields.

이는 햇빛이 너무 강해서 식물이 흡수할 수 없을 때 발생하며, 이로 인해 손상을 주는 라디칼 산화제 분자가 생성됩니다. 이는 식물의 광합성 능력을 손상시키고 작물 수확량을 감소시킵니다.

Source: Frontiers In Plant Science

출처: 식물과학의 프론티어

This means that on most summer days, especially in southern

이는 대부분의 여름날, 특히 남부 지역에서