최근 중국과학원 남경토양연구소 연구원 등으로 구성된 연구팀은 농업 분야의 탄소 감소 기술을 혁신적으로 연구해냈다.

현유의 탄소 감소 방법을 최적화시켜 곡물줄기를 생물숯(生物炭)으로 만든 후 논밭에 되돌리는 한편 생물숯을 만드는 과정에서 산생되는 생물가스, 생물기름을 에너지로 대체할 수 있는 방법이다. 이 방법으로 우리 나라 알곡 생산과정의 탄소중립을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 농작물 생산량을 높이고 활성 질소와 대기 오염 배출도 줄일 수 있다.

이번 연구를 주도한 안효원(颜晓元) 중국과학원 남경토양연구소 연구원은 중국농업대학, 청화대학, 오스트랄리아 퀸즐랜드대학, 미국 코넬대학 등 국내외 10여개 연구단위와 련합하여 생명 주기법과 빅데이터 분석을 결합시켜 우리 나라 3대 주요 곡물인 벼, 밀, 옥수수가 자라는 과정에서 산생되는 이산화탄소 배출 잠재력과 탄소중립의 실현 경로를 평가했다.

관련 연구 성과는 국제학술지인 네이처 푸드(Nature Food)에 실렸다. 빅데이터 등을 리용해 2018년도 중국 3대 주요 곡물 생산으로 총 6억 7천만톤에 달하는 이산화탄소가 발생했을 것이란 추산치가 나왔다.

연구팀은 곡물줄기 재활용을 늘이고 질소 비료 관리를 개선하며 논에 물을 끊었다 댔다 반복하는 ‘간단한 관개’ 등과 같은 방식을 늘일 경우 곡물 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소량을 6억 7천만톤에서 5억 6천만톤으로 줄일 수 있다는 사실을 발견했다. 만약 여기에서 곡물줄기를 탄화(炭化)시키지 않고 생물숯으로 만들어 재활용할 경우 이산화탄소가 5억 6천만톤에서 2억 3천톤으로 줄어들 수 있어 약 66%의 탄소 감소률을 실현할 수 있다.

이를 바탕으로 연구팀은 생물숯을 생산하는 과정에서 나오는 생물기름과 생물가스를 정제해 전력을 생산해 에너지를 대체하고 더 나아가 탄소를 줄이는 시스템을 개발했다. 일련의 작업을 통해 우리 나라 주요 곡물 생산에서 이산화탄소 배출원 (2억 3천만톤)을 온실가스 흡수원(-0.4억톤)으로 전환해 탄소중립을 실현할 수 있을 전망이다.

해당 기술에 대해 안효원은 “생산량에 영향을 주지 않으면서도 식량 생산의 탄소중립에 일조하고 대기오염 물질을 줄이며 화학비료 자원 리용률을 낮출 수 있다. 환경 및 경제적 효과도 30% 이상 향상시킬 수 있을 것”이라고 설명했다.

/신화사