① 세계 온실은 이제 공장 굴뚝 옆에 선다

핵심 수치

세계의 저탄소 온실은 산업폐열, 하수열, 심층지열처럼 서로 다른 열원을 사용한다. 하지만 규모와 자본 조달 방식, 공급 중단에 대비하는 구조가 경제성을 좌우한다.

1. 질문의 전환: 난방설비가 아니라 열 생태계를 설계한다

온실은 외기온이 낮을수록 많은 열을 필요로 한다. 에너지비가 운영비에서 큰 비중을 차지하기 때문에, 전통적인 접근은 보일러 효율을 높이거나 연료 단가를 낮추는 데 집중했다.

산업공생형 온실은 질문을 바꾼다. 주변 산업에서 버려지는 열이 언제, 어떤 온도와 유량으로 발생하는지 확인하고 온실 수요와 연결한다. 공급자와 농가 사이에는 열교환기·배관·저장설비뿐 아니라 장기 공급계약과 비상 열원, 운영 데이터가 필요하다.

2. 모델 A: 비료공장과 온실을 연결한 Terneuzen WarmCO₂

네덜란드 남서부 Terneuzen의 WarmCO₂는 Yara Sluiskil 비료공장에서 발생하는 폐열과 고순도 이산화탄소를 인근 온실단지에 공급한다. 네덜란드 정부와 Yara 자료에 따르면 이 시스템은 2009년부터 운영됐고, 약 125ha의 온실 재배에 열과 이산화탄소를 제공한다.

열과 이산화탄소를 함께 공급하는 구조

비료공장의 공정열은 열교환기를 거쳐 온수로 전환되고, 별도 배관을 통해 온실로 이동한다. 공정에서 발생한 이산화탄소는 작물의 광합성을 돕는 용도로 공급된다. 농가는 난방용 가스 연소와 이산화탄소 확보를 위해 별도로 연료를 태우는 일을 줄일 수 있다.

절감 효과와 단일 공급자 위험

공개된 사례 자료는 WarmCO₂ 연결 농가가 에너지 사용을 최대 90% 줄이고 연간 약 5,500만㎥의 천연가스를 절감할 수 있다고 설명한다. 다만 이 수치는 프로젝트 설계·홍보 자료의 비교값이므로 농가별 실제 절감률과 구분해 읽어야 한다.

산업공생에는 공급자의 조업 변화가 곧 농가의 에너지 위험으로 이어지는 문제가 있다. 2022년 유럽 가스가격 급등기에 Yara가 생산을 줄이자 열과 이산화탄소 공급도 영향을 받았다. 이후 Yara가 탄소포집·저장 사업을 확대하면서 온실 공급과 해저 저장 사이의 배분 문제도 새 변수로 떠올랐다.

따라서 산업폐열 사업은 단일 공급자와 장기계약을 맺는 것만으로 충분하지 않다. 공급 중단 조건, 예비 열원, 손실 분담, 공급자의 생산전략 변경 시 계약 조정 절차까지 포함해야 한다.

3. 모델 B: 하수처리장 열을 금융자산으로 만든 영국

Low Carbon Farming은 Norfolk와 Suffolk의 하수처리장 인근에 대형 온실을 조성했다. 처리장에서 방류되는 물의 저온 열을 회수해 히트펌프로 온도를 높이고, 열병합발전 설비의 열과 이산화탄소를 보조적으로 활용한다.

이 사업의 특징은 온실을 농가 단독 투자가 아니라 장기 인프라 자산으로 구성했다는 점이다. Greencoat Capital이 영국 연기금 자금을 받아 투자했고, 전문 재배사업자가 시설을 운영하는 구조를 택했다. 장기 임대와 물가연동 계약은 투자자에게 예측 가능한 현금흐름을 제공한다.

하수처리장은 지역마다 존재해 비료공장보다 후보지를 찾기 쉽지만, 모든 처리장이 곧바로 적합한 것은 아니다. 방류수 온도와 유량, 온실까지의 거리, 전력가격, 인허가, 농산물 판로가 함께 맞아야 한다. 히트펌프가 사용하는 전기의 배출계수도 탄소 감축 효과에 영향을 준다.

4. 모델 C: 개별 열원에서 지역 열네트워크로

네덜란드 Westland는 여러 지열원과 온실 수요처를 지역 열네트워크로 연결하는 접근을 택했다. 개별 농가가 지열정을 소유하는 대신 농가 협동조합, 공공 에너지기업, 열망 운영자가 역할을 나눈다.

Aardwarmte Polanen은 2026년 2월 공식 공급을 시작했다. HVC에 따르면 약 2.3km 깊이의 지열 더블릿에서 22.5MWth의 열을 생산하며, 계약된 연결 용량은 약 18MWth다. 기존 원고의 ‘2026년 가동 예정’ 표현을 실제 가동 상태에 맞춰 고쳤다.

복수 열원이 연결되면 한 지열정의 정비나 공급 저하를 다른 열원으로 보완할 여지가 생긴다. 다만 실제 회복력은 열망 용량, 예비 설비, 열원 간 계약에 달려 있으므로 ‘단일 공급자 위험이 완전히 사라진다’고 단정해서는 안 된다.

5. 기후와 입지가 다른 지역의 변형 모델

모든 지역이 산업폐열이나 심층지열을 확보할 수 있는 것은 아니다. 아이슬란드, 스페인, 데이터센터 인근 지역은 각자의 기후·자원·산업 조건을 활용해 다른 모델을 만들고 있다.

아이슬란드 Friðheimar: 지열과 관광의 결합

Friðheimar는 온실에서 약 200m 떨어진 열원에서 95℃ 안팎의 지열수를 공급받고, 재생전력으로 조명을 운영한다. 생산한 토마토를 온실 레스토랑과 상품 판매로 연결해 재배 수익과 관광·외식 수익을 결합한다. 값싼 열원만이 아니라 판매 방식의 다각화가 사업을 지탱한다.

스페인 Almería: 난방 수요가 낮은 기후 자산

Almería의 대규모 비닐온실은 강한 일사량 덕분에 난방 수요가 낮고, 집적된 생산·선별·수출 인프라에서 규모의 경제를 얻는다. 반면 지하수 고갈, 염류화, 플라스틱 폐기물 문제는 낮은 에너지비만으로 지속가능성을 평가할 수 없다는 점을 보여준다.

데이터센터 폐열: 법과 열 수요처가 함께 움직여야 한다

데이터센터는 연중 열을 배출하지만 온도가 낮아 히트펌프가 필요한 경우가 많다. 경제성은 데이터센터와 온실의 거리, 회수 가능한 열의 온도, 전력가격, 온실의 계절별 수요에 좌우된다.

독일 에너지효율법은 2026년 7월 이후 가동하는 데이터센터에 최소 10%의 재사용 에너지 비율을 요구하고, 2027년과 2028년 이후 가동 시설에는 각각 15%와 20% 기준을 적용한다. 다만 인근 열망과의 계약 등 예외 조건이 있어 ‘모든 신규 데이터센터가 곧바로 폐열 20%를 사용해야 한다’고 요약하면 부정확하다.

6. 공생 인프라를 움직이는 데이터

열 공급과 온실 수요는 시간대와 계절에 따라 달라진다. 따라서 배관만 연결해서는 안정적인 공생이 이루어지지 않는다. 공급 온도·유량, 저장조 상태, 농가별 수요, 작물 생육, 전력가격을 동시에 측정하고 예측해야 한다.

Priva와 Hoogendoorn 같은 기후제어 플랫폼은 온실 내부 운영을 담당하고, Hortinergy 같은 시뮬레이션 도구는 설비 교체와 열원 연계 시나리오를 비교한다. 투자자는 같은 데이터를 탄소 감축 실적과 장기 현금흐름을 평가하는 데 사용한다.

데이터가 중요하다는 말은 특정 기업이 모든 정보를 독점해야 한다는 뜻이 아니다. 농가의 데이터 접근권, 열망 운영자의 계량 책임, 투자자의 보고 요구, 공급자의 영업비밀 사이에 명확한 계약이 필요하다.

7. 네 모델을 비교하면 보이는 다섯 가지 조건

열원은 서로 다르지만 실제로 작동하는 사업에는 공통 조건이 있다. 아래 비교는 기술보다 계약과 거버넌스가 왜 중요한지 보여준다.

첫째, 장기 가격계약이 필요하다. 농가는 열 가격을 예측할 수 있어야 하고, 인프라 투자자는 장기간의 수요를 확보해야 한다. 고정가격이나 물가연동 방식은 서로 다른 위험 배분 방식이다.

둘째, 공공이 초기 위험을 분담한다. 열망과 지열정은 회수기간이 길고 인허가 위험이 크다. 공공기관의 지분 참여, 보증, 보조금은 민간 자본이 감당하기 어려운 초기 위험을 줄인다.

셋째, 금융 구조가 농가의 부담과 분리돼야 한다. 농가가 모든 초기 투자비를 직접 부담하는 대신 인프라 펀드, 공기업, 협동조합이 설비를 소유하고 농가는 열 사용료를 내는 모델을 검토할 수 있다.

넷째, 복수 열원과 비상계획이 필요하다. 폐열은 공급 기업의 생산량에, 지열은 시추와 정비에, 히트펌프는 전력가격에 영향을 받는다. 예비 열원과 중단 시 보상 규칙을 계약에 포함해야 한다.

다섯째, 측정 가능한 데이터가 있어야 한다. 열량·비용·배출 감축을 같은 기준으로 계량해야 농가 정산, 투자자 보고, 정책 지원을 연결할 수 있다.

8. 한국에 적용할 때 먼저 물어야 할 것

해외 모델의 설비를 그대로 복제하기보다 지역의 열원과 수요를 함께 조사해야 한다. 산업단지·발전소·하수처리장·데이터센터의 연간 열 배출 특성과 인근 시설원예 면적을 공간적으로 겹쳐 보는 작업이 출발점이다.

그다음에는 누가 열망을 소유하고 공급 중단 위험을 부담할지 정해야 한다. 농가가 장기계약의 단순 소비자로만 남을지, 협동조합을 통해 의사결정과 데이터에 참여할지도 중요한 선택이다.

분석 노트

• 프로젝트별 투자비와 절감률은 발표 시점·기술 범위·보조금 포함 여부가 달라 직접적인 효율 순위로 사용하지 않았다.
• WarmCO₂의 절감률과 Low Carbon Farming의 감축률은 사업자·투자자 공개 자료의 기준값이며 개별 농가 실적과 다를 수 있다.
• Aardwarmte Polanen의 가동 상태와 열용량은 HVC가 2026년 2월 공개한 자료로 갱신했다.
• 독일 데이터센터 재사용 에너지 비율은 에너지효율법 제11조의 시행 시점별 기준과 예외 조항을 함께 확인했다.

참고문헌

1. 네덜란드 정부·Yara. WarmCO₂와 Yara Sluiskil 관련 자료.
2. Circular Flanders. Heat Network Provides Heat and CO₂ for Horticultural Greenhouses.
3. Low Carbon Farming. Crown Point 및 Ingham 사업 소개.
4. Greencoat Capital·Brunel Pension Partnership. Low Carbon Farming 투자 자료. 2020.
5. HVC. Aardwarmte Polanen levert eerste duurzame warmte aan Westlandse glastuinbouw. 2026.
6. Warmtecoöperatie Polanen. 사업 및 협동조합 자료.
7. Friðheimar. Sustainability and geothermal greenhouse information.
8. 독일 연방 에너지효율법(EnEfG) 제11조.
9. Priva·Hortinergy. 온실 기후제어 및 에너지 시뮬레이션 자료.