고해상도 위성자료를 활용하여 신의주 온실종합농장 일대를 정밀 분석하고, 의문 몇 가지를 살펴봤다. 농장의 실측 규모는 북한이 공식 발표한 450ha를 크게 웃도는 최소 800ha 이상인 것으로 파악된다. 위화도 단 한 곳의 온실 면적(515ha)만으로도 공식 발표치를 상회하는 기이한 차이를 보인다. 또한, 일각에서 주장하는 전력 자체 충당설과 달리 준공식 보도 사진과 위성자료 분석에서는 태양광 패널이 일부 유리수경온실 지붕에만 극히 제한적으로 설치된 것도 확인된다.
농장의 전력 공급 실태에서도 한계가 드러났다. 온실농장은 인근 수풍 수력발전소 기반의 국가 고압 송전망을 주 전력원으로 삼고 있고, 자체 구축한 태양광 및 지열 시스템은 보조적으로 활용하는 복합 체계를 갖춘 것으로 파악된다. 열적외선과 야간 위성자료 등을 살펴보면, 정전 상황이나 계절 변화에 따라 구역별 난방 방출열과 야간 조명 가동률도 불균일하게 나타나는 것으로 분석된다. 북한이 신의주에 복합 발전소를 운영하는 등 신재생에너지 대형화를 모색하고 있으나, 배터리 부족과 송배전망 노후화로 온실단지 전체를 안정적으로 가동하기에는 만성적인 전력난의 한계가 명확해 보인다.
◆신의주 종합농장과 온실 면적 미스테리
신의주 온실종합농장은 위성사진에서 압록강 하구의 위화도 등 4개 섬을 제방으로 연결해 조성한 대규모 단지로 확인된다. 섬 전체를 둘러싸는 제방 안쪽의 총 부지 면적은 2101ha에 달하며, 이 가운데 실제 온실이 들어선 면적만 따로 계산해도 808ha에 이른다. 위성 사진을 활용한 측정상 약간의 오차가 발생할 수 있으나, 감안하더라도 실제 온실 규모는 최소 800ha를 상회하는 것으로 파악된다.
위성 분석 결과는 당초 북한이 매체를 통해 발표했던 온실농장 면적 450ha와 비교했을 때 상당한 차이를 보인다. 실제로 4개 섬 중 가장 큰 위화도 한 곳에 조성된 온실 면적(91ha, 164ha, 260ha)만 집계하더라도 515ha에 달해 북한의 발표 수치를 크게 웃돌고 있다. 북한이 공식 보도한 450ha라는 수치가 어떠한 기준과 산출 방식으로 계산된 것인지에 대해서는 의문이 제기된다. 추가적인 검증 작업이 필요해 보인다.
◆태양광 패널 지붕 온실 실태
북한 매체가 공개한 신의주 온실농장의 준공식 보도 사진을 보면, 중앙 도로를 경계로 삼각 지붕 형태의 유리수경온실과 곡선형 지붕의 대규모 아치형 비닐온실이 규칙적으로 늘어선 모습이 식별된다. 일각에서는 이곳 단지에서 태양광 패널을 활용해 상당한 전력을 자체 충당하고 있다고 주장하지만, 실제 촬영된 보도 사진 및 위성자료를 보면, 일부 유리수경온실 지붕에만 태양광 패널이 극히 제한적으로 설치된 모습이 파악된다. 태양광을 통한 전력 자립 비율은 미미한 수준에 불과한 것으로 평가된다.
태양광 발전 설비를 대대적으로 확충하지 못한 데에는 온실 지붕 태양광이 지닌 구조적·기술적 한계 때문으로 확인된다. 온실 지붕에 불투명 패널을 넓게 배치할 경우 작물 생육에 필수적인 일조량이 부족해져 수확량이 떨어진다. 또한, 비닐 및 유리 구조물이 패널의 하중과 풍압을 견디려면 상당한 보강 공사와 초기 비용이 소요된다. 따라서 신의주 농장에서는 온실 본연의 목적을 위하여 일조량을 확보하는 방식을 우선했고, 태양광 발전은 일부 시범 구간에만 소량 도입하는 데 그친 것으로 분석된다.
◆신의주 신재생에너지 발전소 실태
북한은 고질적인 전력난을 극복하기 위해 태양광과 풍력 같은 신재생에너지를 대형화하고 국가 전력망에 직접 연결하는 방향으로 정책을 추진하고 있다. 전체 전력 생산량에서 신재생에너지가 차지하는 비중은 1~2% 안팎으로 여전히 매우 낮은 수준이다. 북한의 전력 생산은 수력(약 60%)과 화력(약 40%)이 대부분을 차지한다. 최근에는 주민들이 소형 패널을 구해 직접 설치하면서 민간 가구 사용량의 7~12%를 담당할 정도로 민생 영역에서의 비중은 점차 커지는 추세이다.
설비 자체는 늘어나고 있지만, 기후 영향과 기술력 부족으로 실질적인 발전 효율은 저조한 편이다. 태양광은 겨울철 일조량 부족과 유지보수 장비의 부재로 이용률이 10~12%에 불과하다. 풍력 역시 제어 기술 부족과 미비한 송전망 탓에 효율이 10% 미만에 그친다. 더욱이 핵심 부품인 배터리 수급난으로 생산된 전기를 저장하는 대규모 에너지 저장 장치가 부족해, 해가 뜨거나 바람이 불 때만 한정적으로 전기를 쓸 수밖에 없다. 이러한 구조적 약점을 극복하기 위해 북한은 최신 양면 패널과 자동 제어 시스템을 도입하는 등 기술적 해결책을 모색하는 것으로 전해진다.
◆온실농장 전기는 어디서 끌어오나?
신의주 온실종합농장은 인근 수풍 수력발전소 기반의 국가 전력망을 주 전력원으로 삼고, 자체 구축한 태양광과 지열 시스템을 보조 에너지로 결합하여 운용하는 것으로 파악된다. 수풍발전소 등 도내 수력 계통에서 생산된 전력은 고압 송전선과 신의주 변전소를 거쳐 압록강을 건너 위화도 내부 변전소로 유입되어 기본 동력을 제공한다. 여기에 국가과학원 주도로 온실 관리동과 유휴 부지 등에 설치한 태양광 패널 및 지열 냉난방 펌프를 병행하여, 스마트 온실의 기본 제어 장치와 낮 시간대 조명·환기 전력을 충당하며 계통 전력 의존도를 낮추려는 시도가 더해지고 있다.
복합 전력 체계에도 불구하고 노후화된 송배전망과 겨울철 수량 감소로 인한 발전량 저하 탓에 신의주 온실단지 전체를 안정적으로 가동하기에는 여전히 한계가 있다. 실제 랜드샛 열적외선 영상과 야간 조명 위성자료를 분석해 보면, 계절이나 정전 상황에 따라 온실 구역별 난방 방출열과 야간 조명 가동률이 불균일하게 나타나는 등 전력 공급이 여전히 불안정한 것으로 파악된다. 결과적으로 수풍발전소라는 거대 전력원과 자체 신재생에너지 설비가 갖추어져 있음에도 불구하고, 신의주 온실농장에서는 만성적인 전력난의 영향을 크게 벗어나지 못한 것으로 평가된다.
