메탄 74.6%ㆍ물 사용 73.8% 줄이고 수확량은 오히려 16.8% 늘어
기후 위기 대응이 전 세계적 과제로 부상한 가운데, 국내 연구진이 벼농사 과정에서 온실가스 배출과 물 사용량을 동시에 획기적으로 줄이면서도 수확량은 오히려 높일 수 있는 연구 결과를 내놓아 주목된다.
3일 한경국립대학교 박성직 교수 연구팀에 따르면 최근 논의 물 관리 방식을 개선함으로써 온실가스를 크게 감축하고 수자원 보호와 생산성 향상을 동시에 달성할 수 있는 전략을 제시했다. 이번 연구 결과는 농업 분야 권위 있는 학술지인 ‘Agriculture, Ecosystems and Environment’에 게재되며 그 성과를 인정받았다.
연구팀은 논에 항상 물을 채워두는 기존 방식에서 벗어나, 일정 기간 물을 빼는 ‘중간 물빼기’와 필요할 때만 물을 대는 ‘간헐관개’를 병행 적용했다. 그 결과 대표적인 온실가스이자 이산화탄소보다 온난화 효과가 약 27배 강력한 메탄(CH₄) 배출량이 기존 대비 최대 74.6%까지 감소하는 것으로 나타났다. 일부 조건에서 아산화질소(N₂O) 배출이 다소 늘기도 했으나, 전체적인 온실가스 영향력을 환산하면 메탄 감소 효과가 압도적으로 커 결과적으로 지구 온난화 완화에 기여하는 것으로 확인됐다.
이번 연구는 환경 보호뿐만 아니라 경제적 효율성 측면에서도 성과를 보였다. 전 세계 담수 사용량의 약 70%를 차지하는 농업 분야의 물 부족 문제를 해결할 실마리를 제공했기 때문이다. 연구팀의 방식을 적용할 경우 관개용수 사용량을 최대 73.8%까지 절감할 수 있는 것으로 조사됐다.
가장 눈에 띄는 대목은 생산성이다. 통상 환경 보호를 위해 규제를 강화하면 수확량이 줄어들 것이라는 우려가 많지만, 이번 연구에서는 벼 수확량이 최대 16.8% 증가하는 정반대의 결과가 나타났다.
연구팀은 그 비결로 ‘토양 미생물 생태계의 변화’를 꼽았다. 논물을 빼고 다시 넣는 과정에서 토양 내에 산소가 원활히 공급됐고, 이로 인해 메탄 생성 미생물은 줄어든 반면 질소 순환과 메탄 분해를 돕는 유익 미생물이 늘어나 작물 성장에 긍정적인 영향을 미친 것으로 분석됐다.
박성직 교수팀은 “이번 연구는 온실가스 저감, 물 절약, 생산성 향상이라는 세 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 실질적인 농업 관리 전략을 제시했다는 데 큰 의미가 있다”며 “이 기술이 농업 현장에 본격적으로 확산된다면 탄소중립 실현과 물 부족 문제 해결에 중추적인 역할을 할 것”이라고 말했다.
