1. 탄소중립과 기후온난화

  탄소중립이란 우리 인간이 배출한 만큼 온실가스(6대 온실가스: 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황)를 다시 흡수하는 대책을 세워 온실가스의 실질적인 배출량을‘0’으로 만들자는 개념이다. 우리 인류가 산업화를 이루는 과정에서 많은 온실가스를 배출하였고 이로 인하여 산업화이전 대비 1.2℃ 이상 평균온도가 상승하였다. 현재의 속도라면 2030년쯤 1.5℃가 더 상승할 것으로 우려되고 있다.

  이러한 온도상승은 심각한 기후변화를 가져오며 전 지구적인 폭염, 폭설, 폭우, 산불 등이 더욱 빈번해지면서 지구표층환경 변화로 생물종의 멸종으로 이어지고 있다. 우리나라도 지난 100여 년간 1.8℃ 상승했고, 최근 30년 사이에 1.4℃ 상승해 전에 경험하지 못한 폭염을 마주하고 있다.

  이러한 문제를 해결하기 위해 국제사회는 2015년 파리 기후협약을 통하여 이산화탄소를 포함한 온실가스의 배출을 줄여 2100년까지 지구 평균온도가 산업화 이전보다 2도 이상 상승하지 않도록 협약을 하였다. 우리나라도 국제적인 흐름에 따라 2018년 대비 2030년까지 국가 온실가스 배출을 40% 감축하는 목표를 세웠다.

2. 농업분야의 온실가스

  우리나라의 온실가스 배출량은 총 7억2760만톤(2018년)으로 이중 2.9%인 21.2백만톤이 농업분야에서 발생한다. 이 농업분야 배출량중 벼재배 부분이 29.7%, 농경지 토양 25.8%, 가축분뇨 처리에서 23.3%, 그리고 가축의 장내발효가 21.1%를 차지한다. 또한 경종분야는 11.8백만톤이며, 이중 6.3백만톤이 벼 재배시 발생하는 것으로 조사되었다.

 
  따라서 벼 재배시 발생하는 온실가스만 낮춰도 농경지에서 발생하는 온실가스량을 상당부분 줄일 수 있을 것으로 보인다. 벼 재배시 탄소저감 방법으로는 중간 물떼기와 얕게 걸러대기 등의 ‘논물관리’와 최소경운으로 온실가스를 줄이는 모내기농법 등을 생각할 수 있다.

  벼는 일반적으로 담수상태로 논물을 가두어 재배를 한다. 그런데 토양에 물을 담수하게 되면 혐기상태가 되어 유기물이 혐기분해가 이루어져 메탄가스가 발생한다. 이때 간단관개와 얕게 걸러대기를 하게 되면 논토양을 호기상태로 만들어 메탄의 발생을 줄일 수 있다. 이러한 기술을 적용하면 1,000ha의 벼 재배시 온실가스 약 1,900톤을 감축할 수 있고 이는 승용차 약 800대가 생산해내는 온실가스와 맞먹는다. 우리 전라북도의 논면적이 115,000ha인 점을 감안 할 때 전라북도만 해도 연간 218,500톤의 온실가스를 저감 할 수 있다는 계산이 나온다.

3. 벼 자동물꼬와 온실가스

  탄소중립의 실천은 기후변화와 지구환경 보전을 위한 선택이 아닌 필수사항이다. 그것은 농업분야도 예외일 수는 없다. 따라서 벼의 수량과 품질이 떨어지지 않는 범위에서 최대한의 온실가스를 저감하고 나아가 노령화와 농촌의 일손 부족을 해결할 수 있는 자동 관리기술 등을 개발하여야 한다. 농촌진흥청에서는 노지 디지털농업의 정밀물관리에 대한 기반기술로 정보통신기술(ICT)을 활용한 자동물꼬 시스템 개발에 힘쓰고 있다.

  자동물꼬는 논물을 일정 깊이 유지시켜 농가가 편리하게 관리할 수 있고 온실가스 배출량을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 자동 물꼬는 영상 또는 센서와 카메라를 활용하여 논에 나가지 않아도 편리하게 물관리를 할 수 있는 기술이다. 농업인이 스마트폰을 활용하여 논물을 조절할 수 있으며, 벼 생육 및 물길 상황 등을 확인할 수가 있다.

  4차 산업혁명시대를 맞아 우리 농업도 인공지능(AI)과 ICT기술 등을 기반으로 한 스마트농업으로 변화해 가고 있다. 시설농업의 스마트팜은 이제 자리를 잡아가고 있지만 노지농업의 스마트농업은 시작단계라고 해도 과언이 아니다. 특히, 기후변화에 영향을 미치는 물관리 기술은 경험에 의존하던 농업에서 벗어나 더 객관적이고, 과학적인 데이터를 기반으로 해야 한다. 물관리 기술을 시스템화하여 잦아지고 있는 가뭄과 강우조건에서 안정적인 농업생산과 온실가스를 저감하도록 해야 한다.

 이러한 시대적 요구에 따라 전라북도농업기술원에서는 자동물꼬 기술을 현장에 적용하는 기술을 개발·보급할 계획이다. 자동물꼬시스템 적용이 작물생육, 미질, 수량에 미치는 영향과 온실가스 발생량을 분석하고, 최적 관개량 설정 등의 연구를 수행할 계획이다. 이러한 연구는 온실가스 감소뿐 아니라 농업용수를 절감하고, 기후안정화와 환경보전에 기여하여 후손들에게 쾌적한 지구환경을 물려줄 것으로 생각된다.

/전라북도농업기술원 작물식품과장 김 주