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흙은 기후변화를 해결할 수 있는 비밀병기

김필주 경상대학교 농업생명과학대학 교수 2021.04.06
김필주 경상대학교 농업생명과학대학 교수
김필주 경상대학교 농업생명과학대학 교수

우리는 지구온난화시대에 살아가고 있다. 지구는 계속 뜨거워지고 있다. 18세기말 산업혁명 전에 비해 2016년 대기온도는 평균 1.1도가 높아졌다. 온실가스 배출량이 많아졌기 때문이다.

2019년 공식적으로 이산화탄소(CO2) 농도가 410ppm을 넘어섰다. 산업혁명 전에 비해 약 50%가 증가했다. 그만큼 지구는 뜨거워졌다. 2100년 이산화탄소 농도는 최소 550~650ppm까지 높아질 것이고, 온도가 평균 2.5~2.8도는 높아질 것이라 예상하고 있다. 우리의 이해와 준비가 필요하다. 

지구온난화는 기후변화를 동반한다. 지구가 더워지면서 주변에 많은 변화가 생겨나고 있다. 해수면이 상승하고 있다. 인구밀도가 세계에서 가장 높은 방글라데시에서 해수면이 1.5m 상승하면 국토의 16%가 침수되고, 인구의 15%가 삶의 터전을 잃게 될 것이라 한다.

많은 동식물은 멸종되고, 만년설에 의존하여 살고 있는 가난한 사람들의 삶은 한없이 어려워질 것이라 한다. 우리나라 사과 재배적지는 계속 북쪽으로 이동하고 있고 지리산 아래 경남 산청에서 바나나와 망고가 재배되고 있다. 우리에게 낯선 말라리아와 같은 아열대성 전염병 발생이 해마다 늘고 있다.

우리 주변에서 많은 양의 온실가스가 배출되고 있다. 온실가스는 이산화탄소 이외도 구름을 구성하는 물(H2O)과 메탄(CH4) 아산화질소(N2O) 등을 포함한다. 본래 온실의 비닐이나 유리와 같이 지구의 온도를 높여주고 유지하는데 중요한 역할을 해왔다. 다른 별과 달리 지구에 다양한 생명체가 살 수 있는 것도 적당량의 온실가스가 있기 때문에 가능한 일이다.

최근 온실가스 배출양이 너무도 빠르게 증가하고 있어 문제가 되고 있다. 우리나라 온실가스 대부분은 화석연료를 연소하는 과정에서 배출되고 있지만, 농사를 짓거나 쓰레기를 처리하는 과정에서도 배출되고 있다. 벼를 많이 재배하고 있는 베트남은 온실가스의 90% 이상이 논에서 배출되고 있다. 뉴질랜드 온실가스의 약 50%가 목축업에서 배출되고 있다. 이에 반해 산림과 해양은 온실가스 소화원 역할을 담당하고 있다.   

온실가스 배출량을 줄여야 한다. 국제적으로 2050년까지 탄소중립 달성을 선언하고 있다. 에너지 효율을 높이고, 대체 에너지 사용을 늘려 온실가스 배출량을 줄이는 기본전략을 운영하고 있다. 더 이상 화석연료를 사용하여 제조한 제품은 사용하지 않겠다는 기업이 늘어나면서, 에너지의 생산과 소비산업 구조가 변하고 있다.

영국은 재생에너지 사용 전기 생산비율을 2017년 30%까지 올렸고 석탄 사용 전기 생산비율은 7%까지 떨어뜨렸다. 우리나라는 아직 석탄 사용 전기 생산비율이 37%로 높고, 신재생에너지 사용비율은 7%도 되지 않는다. 

토양 유기물(탄소의 흡수원).
토양 유기물(탄소의 흡수원).


온실가스 소화 흡수량을 늘려야 한다. 이산화탄소는 주로 식물의 광합성을 통해 흡수되거나 해양에서 산호 등의 석회물질(CaCO3)로 전환되어 소화되고 있다. 육상의 식물체와 표층 토에는 대기권에 비해 3배 이상 많은 양의 탄소(C)를 저장하고 있다.

이산화탄소 흡수를 늘리기 위해서는 보다 적극적으로 나무를 심고 흙 속 유기물 함량을 늘려야 한다. 오래된 나무보다는 어린 나무가 이산화탄소 흡수에 유리하다. 시멘트나 철제 대신 나무로 집을 짓고, 사무실과 가정에서 목제 제품 사용을 늘리는 것도 온실가스를 줄이는 데 기여하게 된다. 

흙 속 유기물 축적은 기후변화에 대항하기 위한 비밀무기가 될 수 있다. 토양 유기물은 대부분 식물이 썩어서 만들어졌기 때문에 축적량을 늘리는 것은 온실가스를 줄이는 행위가 될 수 있다. 이외에도 유기물은 토양의 질을 좋게 하여 생산성을 높이고 비료 의존도를 줄여 환경개선에 기여할 수 있다.

프랑스 농업연구소(INRA)는 흙 속 유기물을 늘려 지구온난화를 완화하고 농업생산성을 높이기 위한 실천운동(4 per 1000 Initiative)을 전개하고 있다. 풋거름 작물을 심고 경운을 최소화하여 전 세계 농경지 토양에 유기물 함량을 매년 0.4% 증가시키면 배출되는 온실가스를 모두 흡수할 수 있다. 이를 통해 범지구적 온도상승을 2도 이내로 조절한다는 목표를 가지고 있다. 

벼논에서 온실가스 메탄배출량을 조사하는 있는 모습.
벼논에서 온실가스 메탄배출량을 조사하고 있는 모습.


미국 캘리포니아에서는 적극적 흙 살리기 운동을 통해 농경지 유기물 축적량을 늘리고 있다. 이를 통해 감축된 이산화탄소를 농민에게 인센티브로 제공하여 적극적 참여를 유도하고 있다. 일본 정부는 환경보전형 농업직접지불사업의 일환으로 풋거름작물을 심고 퇴비를 주면서 토양 유기물 축적량을 늘리고 있다. 이를 통해 연간 15만톤의 이산화탄소를 흡수하여 40만대의 에어컨이 배출하는 온실가스를 제거하고자 한다.

흙 속 유기물 축적량을 늘리기 위한 정책지원이 필요하다. 농림축산식품부는 2020년부터 농업환경보전프로그램사업을 시범운영하고 있다. 정책 담당자와 연구자 사이 논의가 진행되고는 있으나, 토양 유기물 축적량을 늘려 온실가스를 흡수하려는 프로그램이 포함되지 않고 있어 아쉽게 생각하고 있다. 우리나라 농경지 토양의 유기물 함량은 2~3% 정도로 낮다. 그만큼 유기물을 축적량을 늘릴 수 있는 여유 공간이 많은 편이다. 

지금까지는 농업 생산성을 높이기 위해 매년 봄 두엄을 준비하고 퇴비를 뿌려왔다. 휴경기 피복작물 재배하고, 봄철 땅 힘을 키우기 위해 풋거름을 갈아 넣어 왔다. 이제는 생각의 전환이 필요하다. 지구온난화를 완화하기 위해 퇴비를 뿌리고, 피복작물을 심어야 한다. 주변에서 버려지는 작은 유기자원도 귀하게 보고, 지구온난화를 완화하기 위해 흙 속에 넣어주어야 한다.

우리나라는 농경지의 60%가 논이고 여기서 벼를 재배하고 있다. 밭과 달리 논에 투입된 유기물은 온실가스 메탄 배출량을 크게 늘릴 수 있어 관리에 어려움이 있다. 메탄은 이산화탄소에 비해 온난화 유발 영향성(GWP)이 평균 23배 높기 때문에, 유기물 투입이 오히려 지구온난화를 가속화할 수 있다. 흙 속 유기물 축적량을 늘리고 메탄 배출량을 함께 줄일 수 있는 토양관리기술 개발과 활용이 필요하다.

메탄 배출량을 줄일 수 있는 다양한 관리기술이 개발되어 보급되고 있다. 기존의 메탄 배출 억제기술보다 효과가 우수한 새로운 기술의 개발이 필요하다. 정부는 개발기술을 현장에 적용할 수 있도록 정책적 지원을 강화해야 한다. 세계적으로 메탄 생성억제제가 개발되어 상용화된 사례는 아직 없다. 지구온난화는 인류에게 분명 재난이지만, 이를 잘 활용하면 우리 모두에게 기회가 될 수 있을 것이다. 현명하게 지혜를 모으고 적극적으로 행동해야 할 때다. 

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<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>
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