영농형 태양광(Agro-PV) 구조물 설계방안은 작물 생육 보호 + 발전 효율 + 안전성 + 제도 요건을 동시에 만족해야 합니다. 아래를 실무 설계 기준 중심으로 정리했습니다.
1. 기본 설계 개념
① 목표
- 농작물 광합성 저해 최소화
- 농기계 진입·작업 가능
- 태풍·적설 등 구조 안전성 확보
- 장기 유지관리 용이
② 기본 구조 형식
| 구분 | 설명 |
|---|
| 고상식 구조 | 지면에서 3~5m 이상 이격 (표준) |
| 단열 배치 | 단일열 / 복열 선택 |
| 고정식 우선 | 추적식은 유지관리·그늘변동 문제 |
2. 구조물 높이 설계
권장 기준
- 최소 높이: 3.0 m (농작업 가능 최소)
- 권장 높이: 3.5~4.5 m
- 대형 농기계 사용 시: 4.5~5.0 m
📌 벼·밭작물: 3.5~4.0 m
📌 과수·시설재배: 4.5 m 이상
3. 모듈 배치 및 간격
① 모듈 경사각
- 10~15° 권장
- 낮은 경사 → 작물 음영 균일
- 풍하중 감소
② 이격 간격 (그늘 제어 핵심)
| 항목 | 기준 |
|---|
| 모듈 간 간격 | 20~40 cm |
| 열 간 거리 | 5~7 m |
| 차광율 | 30~40% 이하 (권장) |
📌 국내 제도상 차광률 50% 초과 시 불인정 사례 많음
4. 기초 및 구조 안정성
① 기초 방식
| 방식 | 특징 |
|---|
| 스크류 파일 | 농지 훼손 최소, 철거 용이 |
| 마이크로파일 | 연약지반 적합 |
| 독립기초 | 하중 큼, 시공비 증가 |
② 설계 하중 (한국 기준)
- 풍하중: KDS 41 12 00
- 적설하중: 지역별 0.5~1.5 kN/㎡
- 내진 설계: 농촌도 필수 고려
5. 농업 활동 고려사항 (핵심)
① 농기계 동선
- 최소 통로 폭: 3.0 m
- 회전 반경 고려한 기둥 배치
② 배수·토양
③ 작물별 설계 차이
| 작물 | 설계 포인트 |
|---|
| 벼 | 균일 차광, 배수 중요 |
| 콩·고추 | 차광률 30% 이하 |
| 인삼·엽채 | 차광 허용도 높음 |
| 과수 | 수관 성장 공간 확보 |
6. 구조 재료 선정
권장 자재
- 용융아연도금 강재 (HDG)
- 알루미늄 보조부재 가능
- 볼트 체결 구조 (용접 최소화)
부식 대응
- 농약·비료 환경 고려
- 도금 두께 75μm 이상
7. 법·제도 설계 체크포인트 (대한민국)
- 농지법: 영농 병행 필수
- 발전시설 면적 제한: 통상 농지의 30% 이내
- 지자체 조례 상이 → 사전 협의 필수
- REC 가중치: 영농형 태양광 별도 적용
8. 실무 권장 구조 타입
✔ 표준 추천안
- 높이: 4.0 m
- 경사각: 12°
- 차광률: 35%
- 스크류 파일 기초
- 열 간격: 6 m
- 단열 고정식
9. 설계 시 자주 발생하는 실패 사례
- ❌ 차광률 과다 → 작물 수확량 감소
- ❌ 기둥 간격 과소 → 농기계 충돌
- ❌ 풍하중 과소평가 → 구조 파손
- ❌ 지자체 협의 없이 설계 → 인허가 반려