영농형 태양광 기반 탄소배출 제로 AI 연계 스마트팜 기술개발 및 실증

에너지기술개발사업은 재생에너지 확대, 수소 산업 성장, 전력망 안정성 확보 등 국가 에너지전환 가속화에 대응하기 위해 핵심 기술을 확보하는 것을 목표로 합니다. 신재생에너지, 전력망, 에너지효율, 안전, CCUS, 원자력 등 다양한 분야에서 기술 개발과 실증 연구를 지원하며 산업 경쟁력과 탄소중립 실현을 동시에 추구합니다. 올해 공모는 실증 중심의 기술 완성도 제고와 산업 적용 가능성 확대가 특징이며, 기업·대학·연구기관 등 다양한 주체가 참여할 수 있습니다. 정부는 기술 실용화와 산업 생태계 강화를 위한 전략투자를 진행합니다.

본 과제는 고효율 투과형 양면 실리콘 태양광 모듈을 개발하고, 이를 기반으로 AI 알고리즘과 연계된 스마트팜 운영 시스템을 구축해 농업 현장의 에너지 자립과 탄소배출 제로 실현을 목표로 합니다. TRL 5~8단계로 이어지는 기술 성숙도 향상을 통해 모듈 설계, 시스템 통합, 100kW 이상 실증, 탄소저감 분석, AI 기반 농업 생산성 최적화까지 전 주기를 완성합니다. 실증 데이터를 활용해 경제성 분석과 비즈니스 모델을 개발하며, 향후 상용화를 위한 기술 및 인증 기반도 함께 구축합니다.

본 과제는 영농형 태양광과 AI 스마트팜을 결합해 농업 분야의 에너지 자립과 탄소 감축을 실현하는 실증 기반 연구개발로 구성됩니다. 실증 요소가 크기 때문에 모듈 제조기업, 수요기업, 중소·중견기업이 필수로 참여해야 하며, 실증 부지 확보와 안전 관리 계획 또한 요구됩니다. 주요 연구 내용은 다음과 같습니다. 1. 태양광 모듈 기술 개발 - 투과형 양면형 실리콘 태양광 모듈 설계 및 성능 최적화 - 지붕형·측면형 등 다양한 설치 구조에 맞춘 시스템 설계 - 열화율, 내풍압, 출력밀도 등 정량 목표 제시 및 신뢰성 시험 수행 2. 영농형 태양광-스마트팜 통합 시스템 개발 - 농작물 생육과 태양광 발전의 상호 영향을 고려한 설계 - 100kW 이상 규모, 12개월 이상 실증 환경 구축 - REC·PPA 등 수익사업은 사업기간 중 제한됨 3. AI 기반 스마트팜 운영 알고리즘 개발 - 환경·작황·발전량 데이터를 활용한 최적 운영 모델 개발 - 예측 및 제어 기반의 생산성 향상 및 에너지 자급률 제고 - 필요 시 PINN 등 다양한 AI 모델을 적용하되 타당성 제시 필요 4. 탄소저감 및 경제성 분석 - 탄소배출 절감 효과 및 에너지 자립률 산정 - 사업화 관점의 LCOE, 설치비용, 유지관리비 분석 - 기업의 총 정부지원연구개발비 대비 60% 이상 사업화 기여도 제시 필수 5. 실증 및 사업화 기반 구축 - 실증 부지 사전 확보 및 안전관리형 R&D 요건 충족 - 실증 데이터를 기반으로 영농형 태양광-스마트팜 비즈니스 모델 개발 - 기관별 연구계획서는 1건만 제출 가능하며 기술료 징수가 적용됨 이 과제는 농업 생산성과 재생에너지 효율을 동시에 높이는 융합기술 개발로, 향후 영농형 태양광 시장 및 스마트팜 산업 확장을 주도할 핵심 기술 확보를 목표로 합니다.