'볏집' 퇴비로 만들어 쓰면 "생볏짚보다 메탄 배출 줄어"

다음은 대한민국 정부 부처인 농촌진흥청에서 발표한 보도자료를 바탕으로 작성된 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

농촌진흥청(청장 이승돈)은 2025년 9월 15일, 메탄 배출량을 획기적으로 줄이면서 토양 건강을 증진하는 '탄소 저감형 유기벼 재배 기술'을 개발했다고 발표했습니다. 이 기술은 벼 수확 후 남는 볏짚을 논에 바로 환원하는 대신, 가축분 퇴비와 섞어 발효시킨 후 퇴비 형태로 토양에 적용하는 방식입니다. 연구 결과, 이앙 전 볏짚 퇴비를 처리한 재배지에서는 생 볏짚을 사용한 곳보다 메탄 배출량이 5.2배 감소했으며, 이산화탄소로 환산한 순온실가스배출량(Net-GWP)도 87% 줄어드는 효과를 보였습니다. 더불어 토양 유기물 함량은 10~16% 증가하여 토양 비옥도 개선에도 기여하며, 농촌진흥청은 이 기술을 현장 실증 후 농가에 확대 보급할 계획입니다.

2. 주요 내용

• 탄소 저감형 유기벼 재배 기술 개발: 농촌진흥청은 벼 재배 과정에서 발생하는 메탄가스 배출을 줄이고 토양 유기물 함량을 높이는 새로운 유기벼 재배 기술을 개발했습니다. 이 기술의 핵심은 벼 수확 후 남은 볏짚을 단순히 논에 되돌리는 것이 아니라, 가축분 퇴비와 수분을 섞어 5회 뒤집는 과정을 통해 약 110일간 완전히 발효시켜 퇴비로 만든 후 토양에 환원하는 것입니다.
• 메탄 배출량 5.2배 감소: 개발된 볏짚 퇴비화 기술을 적용한 재배지에서는 생 볏짚을 그대로 사용한 재배지에 비해 벼 재배 기간 중 메탄 배출량이 무려 5.2배나 줄어드는 놀라운 결과를 보였습니다. 이는 이산화탄소로 환산한 총 지구온난화지수(GWP)의 약 99%를 차지하는 메탄의 배출량을 효과적으로 제어하여 기후변화 대응에 크게 기여할 수 있음을 의미합니다.
• 순온실가스배출량(Net-GWP) 87% 저감: 메탄 배출량 감소와 더불어, 온실가스 배출량에서 흡수량을 고려하여 이산화탄소로 환산한 순온실가스배출량(Net-GWP) 또한 볏짚 퇴비 처리 시 생 볏짚 처리 대비 87%나 감소했습니다. 이는 이 기술이 농경지에서 발생하는 온실가스 순 배출량을 대폭 줄이는 저탄소 농업기술로서의 탁월한 효과를 입증한 것입니다.
• 토양 유기물 함량 10~16% 증가: 볏짚이나 볏짚 퇴비 모두 토양에 탄소를 저장하는 데 기여하여, 이앙 전보다 토양 유기물 함량이 10~16% 증가했습니다. 특히 볏짚 퇴비 환원구에서는 물리적으로 강하게 결합한 53㎛ 이하의 유기물 함량(MAOM)이 10.5% 더 높게 나타나, 토양의 물리·화학적 특성 개선 및 장기적인 토양 비옥도 증진 효과가 확인되었습니다.
• 탄소 저장 효과 19배 증대: 농경지 생태계 내 탄소수지(NECB) 평가 결과, 볏짚 퇴비 환원구가 생 볏짚 환원구에 비해 탄소 저장 효과가 19배 더 높은 것으로 분석되었습니다. 이는 볏짚을 퇴비화하는 과정에서 탄소가 더욱 안정적인 형태로 토양에 저장될 수 있음을 시사하며, 농경지가 단순한 탄소 배출원이 아닌 탄소 흡수원으로서의 역할을 강화할 수 있음을 보여줍니다.
• 벼 수량 유지: 볏짚 퇴비 처리 시 벼 수량은 화학비료 처리구 대비 79~96% 수준으로 나타나, 통계적으로 유의미한 차이가 없었습니다. 이는 환경적 이점과 함께 농업 생산성도 유지할 수 있어 농가에서 실질적으로 적용 가능한 기술임을 의미합니다.
• 연구 수행 기관 및 내용: 이번 연구는 국립농업과학원 유기농 격리포장에서 진행되었으며, 볏짚 환원(봄·가을), 볏짚퇴비 환원(봄·가을), 화학비료, 유박, 무처리 등 총 7가지 처리 방법을 비교 분석했습니다. 토양유기물 변화, 탄소수지(NECB), 온실가스 배출량(메탄, 아산화질소), 순온난화지수(Net-GWP), 벼 생육 및 수량 등 다양한 지표를 종합적으로 조사하여 기술의 효과를 과학적으로 검증했습니다.

3. 배경 및 목적

벼 재배는 대한민국 농업의 근간을 이루는 중요한 활동이지만, 동시에 기후변화에 영향을 미치는 온실가스 배출원 중 하나로 지목되어 왔습니다. 특히 벼를 수확한 후 남는 볏짚은 토양 유기물 공급원으로서 토양의 물리·화학성을 개선하고 생물 다양성을 증진하는 등 토양을 건강하게 만드는 중요한 역할을 합니다. 그러나 물을 가둔 논(담수 조건)에서 생 볏짚을 그대로 토양에 환원할 경우, 혐기성 미생물(산소가 없는 환경에서 활동하는 미생물)에 의해 분해되면서 강력한 온실가스인 메탄(CH4)이 다량 발생하게 됩니다. 이는 지구온난화를 가속화하는 주요 원인 중 하나로 작용하여 지속 가능한 농업 환경 조성에 걸림돌이 됩니다.

이러한 문제의식 속에서 농촌진흥청은 기후변화에 대응하고 탄소중립 사회로의 전환을 가속화하기 위한 농업 분야의 역할을 모색해왔습니다. 특히 유기농업은 화학비료나 농약을 사용하지 않아 환경 친화적이지만, 볏짚 처리 방식에 따라 메탄 배출량이 증가할 수 있다는 한계가 있었습니다. 따라서 이번 연구의 궁극적인 목적은 유기농업의 생태 순환 원리를 유지하면서도 메탄 배출량을 획기적으로 줄이고 토양 건강을 증진할 수 있는 '탄소 저감형 유기벼 재배 기술'을 개발하는 것이었습니다. 이를 통해 농업 분야의 온실가스 감축 목표 달성에 기여하고, 지속 가능한 농업 시스템을 구축하여 미래 세대에게 건강한 토양과 환경을 물려주는 데 필요한 핵심 기술을 제공하고자 했습니다.

4. 세부 추진 내용

농촌진흥청 국립농업과학원은 이번 탄소 저감형 유기벼 재배 기술 개발을 위해 유기농 격리포장에서 체계적인 연구를 수행했습니다. 연구는 유기 논에서 볏짚 환원 방법 개선에 따른 탄소 저감 효과를 종합적으로 평가하는 것을 목적으로 하였습니다. 이를 위해 총 7가지 처리 내용을 설정하여 비교 분석했습니다. 주요 처리 내용은 다음과 같습니다: 볏짚을 그대로 논에 환원하는 방식(봄·가을), 볏짚을 발효시켜 퇴비로 만든 후 환원하는 방식(봄·가을), 그리고 비교를 위한 화학비료, 유박(기름을 짜고 남은 찌꺼기 비료), 무처리(아무것도 처리하지 않음) 등이 포함되었습니다.

기술의 핵심인 볏짚 퇴비화 과정은 다음과 같이 진행되었습니다. 벼를 수확한 후 남은 볏짚에 가축분 퇴비를 적절한 비율로 섞고, 수분을 추가하여 쌓아 올렸습니다. 이후 약 110일간 5회에 걸쳐 뒤집는 작업을 반복하여 볏짚이 완전히 발효되도록 유도했습니다. 이 과정에서 퇴비의 온도와 탄소-질소 비율(CN율)이 안정화되는 것을 확인했습니다. 이렇게 완성된 볏짚 퇴비는 벼 이앙(모내기) 전 10아르(약 1,000제곱미터)당 1,315kg의 양을 토양에 고르게 뿌려주었습니다.

연구진은 각 처리구에서 토양 유기물 변화, 농경지 생태계 내 탄소수지(NECB, Net Ecosystem Carbon Budget), 온실가스 배출량(메탄, 아산화질소), 순온난화지수(Net-GWP), 그리고 벼의 생육 및 수량 등 다양한 지표를 정밀하게 조사하고 분석했습니다. 특히 메탄 배출량은 벼 재배 기간 동안 지속적으로 측정하여 정확한 감축 효과를 파악했으며, 토양 내 탄소 저장량 변화를 통해 장기적인 토양 비옥도 개선 효과를 검증했습니다. 이러한 다각적인 분석을 통해 볏짚 퇴비화 기술의 환경적, 농업적 효과를 종합적으로 평가하고 과학적 근거를 확보했습니다.

5. 기대 효과

이번에 개발된 '볏짚 퇴비화'를 통한 탄소 저감형 유기벼 재배 기술은 농업 분야의 지속가능성을 높이고 기후변화 대응에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 첫째, 가장 직접적인 효과는 메탄 배출량 및 순온실가스배출량의 대폭적인 감소입니다. 메탄 배출량이 5.2배, 순온실가스배출량이 87% 줄어듦으로써, 벼 재배 과정에서 발생하는 온실가스 감축에 실질적으로 기여하여 국가의 탄소중립 목표 달성에 중요한 역할을 할 것입니다. 둘째, 토양 유기물 함량이 10~16% 증가하고 탄소 저장 효과가 19배 높아짐에 따라 토양 건강이 증진되고 비옥도가 개선될 것입니다. 이는 장기적으로 농경지의 생산성을 높이고 생물 다양성을 확대하는 데 긍정적인 영향을 미치며, 건강한 농산물 생산의 기반을 마련합니다.

셋째, 이 기술은 유기농업의 환경적 가치를 더욱 높여 농업인들의 탄소중립 실천을 유도하고, 환경을 생각하는 '가치소비'를 확대하는 데 기여할 것입니다. 저탄소 유기농산물에 대한 소비자들의 인식을 높여 관련 시장을 활성화하고, 농업인들에게는 지속 가능한 농업 모델을 제시할 수 있습니다. 궁극적으로 이 기술은 유기농업 농가뿐만 아니라 환경 보호에 관심 있는 모든 국민, 그리고 국가 전체의 기후변화 대응 노력에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다. 벼 수량에도 유의미한 감소가 없어 농가 소득 유지에도 도움이 될 것으로 예상됩니다.

6. 향후 계획

농촌진흥청은 이번에 개발된 탄소 저감형 유기벼 재배 기술이 실제 농가에 성공적으로 적용될 수 있도록 다각적인 노력을 기울일 계획입니다. 우선, 개발된 기술의 현장 적용성을 더욱 면밀히 검증하기 위해 '현장 실증 연구'를 추진할 예정입니다. 이를 통해 다양한 지역 및 환경 조건에서의 기술 효과를 확인하고, 농가 맞춤형 적용 방안을 모색할 것입니다. 이와 병행하여 '신기술 시범사업'을 통해 선도 농가에 기술을 보급하고, 실제 농업 현장에서의 성공 사례를 만들어 확산 기반을 마련할 계획입니다.

또한, 농촌진흥청은 유기농업이 탄소중립에 기여하는 바를 적극적으로 홍보하여 농업인들의 자발적인 실천을 유도하고, 소비자들이 저탄소 유기농산물의 가치를 인식하고 선택할 수 있도록 '가치소비' 확대를 위한 캠페인도 전개할 예정입니다. 장기적으로는 토양에 저장되는 탄소량을 정량화하고 이를 활용하여 '탄소배출권 제도'와 연계하는 방안을 검토할 것입니다. 이는 농업인들이 환경 보호 활동을 통해 추가적인 소득을 창출할 수 있는 기회를 제공하고, 농업 분야의 탄소 감축 노력을 경제적으로 보상하는 중요한 제도로 발전할 수 있습니다. 이러한 모든 과정은 농촌진흥청 국립농업과학원 재생유기농업과 장철이 과장과 이상민 연구관을 중심으로 추진될 것입니다.

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