	보 도 자 료

보도일시	배포 시	배포일시	2022. 3. 17.(목) 11:00

제공부서	연구개발국 환경농업연구과 토양환경팀	책임자	팀 장	임수정 (033-248-6091)
		담당자	주무관	서영호 (033-248-6093)

바이오차로 탄소중립과 토양개량을 한 번에

❶ ‘바이오차’ 시용은 온실가스 줄이는 ‘농경지 저탄소 농업기술’

❷ 논밭을 비옥하게 하고 작물도 잘 자라게 하는 효과도 있어

□ 강원도농업기술원(원장 최종태)은 농사철이 다가옴에 따라 농경지에 바이오차(Biochar)*를 시용하도록 권장하고 있다.

❍ 바이오차는 바이오매스와 숯의 합성어로, 농경지에 주면 토양의 탄소저장 능력을 높여줄 뿐만 아니라 논밭이 비옥해지고 작물도 튼튼하게 자라게 된다.

바이오차(Biochar)
□ 목재나 식물의 잔재물을 산소가 거의 없는 조건에서 350℃ 이상 고온으로 열분해 시키면 까만 물질이 생성되는데 이것이 바이오차 □ 열분해로 생성된 바이오차는 공기 중으로 방출되는 탄소를 가둬두기 때문에 별명이 ‘탄소감옥’으로 불림 □농사에 이용하면 이산화탄소, 메탄, 이산화질소 등의 유해물질의 배출량 감소, 토양 산성화 방지에도 큰 역할(pH↑, 산성화↓) * 석회보다 30% 높은 pH 개선효과 흙 속의 영양분을 흡착해서 작물의 영양분 흡수를 도와주고, 미생물이 살 수 있는 환경을 만들어주어 생산성을 증대

□ 봄이 오면 농업인은 한 해 농사를 준비하기 위하여 퇴비 등을 주고 땅을 갈아주는데, 이때 바이오차를 농경지에 함께 뿌려주고 경운하면 탄소중립을 어렵지 않게 실천할 수 있다.

❍ 바이오차는 잘 분해되지 않아 100년 이상 탄소를 땅에 저장할 수 있고, 온실가스를 붙잡아서 대기로 배출되는 것을 줄여준다.

❍ 우리나라에는 11개 업체, 16개 제품의 바이오차가 등록되어 있다.

❍ 올해 도내 7개시군(원주, 태백, 홍천, 철원, 양구, 인제, 고성)에서 바이오차를 활용하는 시범사업을 시작으로 점차 확대해 나갈 계획이다.

□ 바이오차는 IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널)에서 대기 중 탄소 농도를 줄일 수 있는 기후변화 완화기술로 인정하였다.

❍ 농사에 바이오차를 시용하면,

- 감자는 생산량은 비슷하지만 온실가스 배출량은 절반으로 떨어지고

- 배추의 경우 수량은 10～30% 증가한 반면 병해 피해를 줄이는 효과를 볼 수 있다.

- 앞으로 이상기상으로 병해 발생 시 바이오차의 효과는 뚜렷할 것으로 기대된다.

□ 고재영 환경농업연구과장은 “바이오차는 토양개량, 연작장해 저감 등의 효과뿐만 아니라, 온실가스 배출을 줄여 지속가능한 농업 실천이 가능하다”고 밝혔다.

참고 1		바이오차 활용 저탄소 농업기술

□ 사업배경

❍ 2050 탄소중립 실현을 위한 농업분야 탄소감축 기술 필요

❍ 바이오차는 온실가스 배출에 효과적이며 토양환경 개선에 도움을 줌

☞ 바이오차는 CO2 저감 방안으로 IPCC에서 승인한 자재

* 탄소저장 효과 : 일반토양 1%, 바이오차 20%

□ 주요성과

❍ 바이오차의 온실가스 저감 효과

- (감자) 바이오차+관행 50% 질소비료 ⇒ 생산량 대등, 온실가스 50%↓

- 바이오차의 우수한 양분보유능력으로 유실량이 적어 비료 사용량 절감

* 과다한 질소비료 투입은 온실가스 발생을 증가시킴

❍ 토양환경 개선에 따른 작물 생육 향상 및 병해 저감 효과

- (배추) 바이오차 처리방법에 따라 10~30% 수량 증가

- 병 확산 속도 둔화, 피해 저감으로 생산량 보전

* 이상기상과 병 다발생 시 효과 뚜렷

【 처리방법에 따른 수량 】	【 수확기 배추(좌: 바이오차, 우: 관행) 】

□ 기대효과

❍ 바이오차의 농경지 투입으로 탄소격리 효과 향상

❍ 비료사용량 절감에 따른 온실가스 배출 저감 및 농가경영비 개선

□ 세부성적

❍「바이오차」토양관리 기술개발

- 연작장해 : 시설재배 이화학성 개선효과(토마토, 아스파라거스 등)

- 토양보전 : 보수ㆍ보비력 향상, 토양·양분유실 방지효과

- 토양개량 : 산성토양 교정 및 생육 회복효과 검정

- ‘바이오차 + 가축분 혼합퇴비’ 개발 : 양분 보유, 미생물 생육↑

【 옥수수 ‘바이오차’ 처리시 N2O 70%↓ 】	【 감자 ‘바이오차+50%질소비료’ 처리시 생산량 대등, N2O 50%↓ 】	【 바이오차 처리별 수량 (가축분 퇴비투입량 20%↓) 】

참고 2		탄소배출 감축기술 현황

□ 공통실천사항

❍ 화학비료 및 작물 보호제 적정량 사용하기

❍ 작물재배에 사용하는 물 절감

❍ 버려지는 영농자재 수거 및 소각 금지

❍ 농업기계·시설에 사용하는 화석연료 사용량 절감

□ 비에너지 부문 : 24종

○ 논(12종) : 물관리 2종, 볏짚관리, 배수관리, 이앙방법, 토양개량제,

경운관리, 경운시기, 유기물종류, 벼품종, 표층시비

제 목	주요내용
중간 물떼기(간단관개)	○ 중간물떼기(간단관개)를 통해 토양의 산소 공급력을 증진하여 메탄(CH4) 배출을 저감
논물 얕게 걸러대기 (물관리)	○ 중간낙수 이후 논물을 얕게(2∼5cm) 유지하여 토양의 산소 공급력을 증진하여 메탄(CH4) 배출을 저감
볏짚제거(볏짚관리)	○ 메탄(CH4)의 배출원이 되는 유기물원인 볏짚 제거
암거설치(배수관리)	○ 암거 설치로 배수불량 토양의 통기성을 개선하여 메탄(CH4) 배출 저감
건답직파(이앙방법)	○ 건답직파로 담수기간을 줄여 메탄(CH4) 배출 저감 (단, 배수불량 논 불가. 질소비료 증시 필요. 물관리 중요)
규산, 석회 사용 (토양개량제)	○ 건답직파 시 규산, 석회 등의 토양개량제 투입으로 건답기간에 유기물 분해를 촉진 담수기간 메탄(CH4) 배출 저감
무경운 재배(경운관리)	○ 무경운 재배를 통해 토양 물리성을 개선하여 메탄(CH4) 배출 저감
가을 경운(경운관리)	○ 휴경기 중 가을 경운을 통해 유기물 분해 및 안정화로 작기 중 메탄(CH4) 배출 저감
볏짚대비 가축분 활용(유기물종류)	○ 볏짚보다 상대적으로 탄소함량이 낮은 가축분을 유기물원으로 투입하여 메탄(CH4) 배출 저감
조생종·중생종 재배 (벼품종)	○ 중만생종보다 생육기간이 짧은 조생종·중생종을 재배하여 담수기간을 줄여 메탄(CH4) 배출 저감
시비방법 개선 (표층시비)	○ 전층시비 대비 표층시비로 비료효율 증진으로 메탄(CH4) 배출 저감(단 측조시비 등 다양한 방법 고려 필요)
논 타작물 재배	○ 논에서 벼 재배 시 발생하는 메탄을 밭작물로 전환하여 메탄배출을 제거하여 온실가스 감축

○ 밭(7종) : 녹비이용, 재배시기, 경운관리, 질산화억제제, 물관리, 완효성비료

제 목	주요내용
녹비환원(녹비이용)	○ 질소비료를 대체하는 녹비를 토양에 환원, 화학비료 사용량 감소로 아산화질소(N2O) 배출 저감
가을재배(재배시기)	○ 동일 작물의 봄 재배 대비 가을 재배를 통해 온실가스 배출 저감(단, 작물 생산성 고려)
무경운 재배(경운관리)	○ 무경운 재배를 통해 토양 교란을 방지하여 아산화질소(N2O) 배출 저감
질산화억제제	○ 질산화억제제를 활용, 질소이용효율 향상 및 질산화과정 중 아산화질소(N2O) 배출 저감 (단, 저해제의 환경영향 검토 필요)
점적관수(물관리)	○ 점적관수로 토양 수분함량을 조절하여 아산화질소(N2O) 배출 저감
완효성비료	○ 비료 이용효율 향상으로 질소 시비량을 줄여, 아산화질소(N2O) 배출 저감
바이오차 활용	○ 바이오차를 농경지에 공급하여 탄소저장 및 환경개선

○ 축산(5종) : 분뇨관리, 초지관리, 가축질병관리, 사료와 영양 등

제 목	주요내용
분뇨관리	○ 분뇨 수거·저장시설 개선, 분뇨온도 및 폭기 조절
가축분뇨 퇴액비화	○ 가축분뇨 액비 제조 및 입상화, 고체연료화
초지관리	○ 방목조절 및 목장관리
가축질병관리	○ 가축경제수명 증가, 질병예방 및 치료
사료와 영양	○ 사료 적정량 급여, 품질개선 및 메탄감소 보조제 급여
바이오가스 플랜트	○ 가축분뇨에 대기로 방출되던 메탄을 포집하여 온실가스를 감축

□ 에너지부문 : 8종

제 목	주요내용
미활용 에너지 이용	○ 원예시설 난방에 사용되는 전력과 화석연료 대신 버려지던 온배수를 활용하여 전력과 화석연료 이용을 줄임
순환식 수막재배	○ 난방열원으로 화석연료를 사용하던 원예시설에 2중 비닐하우스를 설치하여 수막으로 열의 손실을 줄여 화석연료 이용을 줄임
LED 조명기기 설치	○ 전력소비효율이 낮은 조명기구를 전력소비효율이 높은 LED로 대체하여 전기 사용량 저감
고효율 보온자재 활용	○ 원예시설의 난방을 위해 수분흡수 방지를 위한 코팅 보온재를 포함한 5겹 이상의 보온재료를 사용하여 난방용 에너지 사용량 감축
지열에너지 이용	○ 원예시설의 식물생육온도 유지에 사용하는 전력과 열에너지를 지열히트펌프로 대체하여 화석연료 사용 감축
재생에너지(태양광, 태양열, 수력, 풍력)	○ 한전에서 공급받아 사용하던 전기에너지를 재생에너지(태양광, 태양열, 수력, 풍력)로 대체하여 온실가스 감축
목질바이오매스 이용	○ 화석연료를 통해 얻은 난방열을 목재펠릿으로 대체하여 난방열을 공급하여 온실가스를 감축
왕겨이용 RPC 곡물건조 열원대체	○ 곡물을 건조하기 위해 사용한 화석연료를 왕겨로 대체하여 화석연료로 인해 발생되는 온실가스 저감

참고 3		농업 및 농식품 시스템의 온실가스 배출량

□ 농업 부문

○ (한국) 국가 총 배출량(701.4백만톤)의 3.0%(21.0백만톤)

국가	농업	경종				축산
		소계	벼 재배	농경지토양	작물 잔사소각	소계	장내 발효	분뇨 처리
701.4 (100%)	21.0 (3.0%)	11.8 (1.7)	5.9 (0.84)	5.5 (0.79)	0.02 (0.00)	9.4 (1.3)	4.6 (0.65)	4.9 (0.70)

* 출처 : 국가 온실가스 인벤토리 보고서(2019년 기준)

○ (세계) 전 세계 총 배출량(494억톤)의 16.2%(80억톤) 추정

전세계	농업	경종					축산
		소계	벼 재배	농경지 토양	작물 잔사소각	토지 이용
494.0 (100%)	80.0 (16.2%)	51.4 (10.4)	6.4 (1.3)	20.3 (4.1)	17.3 (3.5)	7.4 (1.5)	28.6 (5.8)

* 출처 : Our world in data_영국소재 온라인출판사(2016년 기준)

※ 타 연구사례에서 농업·산림·토지이용 부문을 18∼29% 추정(’20, Rosenweig)

※ 주요 42개국* 총 배출량 172억톤의 9.1%(15.6억톤)

* AnnexⅠ 당사국 43국가 중 농업 데이터가 없는 모로코 제외(UNFCCC, 2021)

□ 농식품 시스템(Food system)

○ (한국) 농식품시스템 전 과정의 배출량 산정 연구자료는 없음

○ (세계) 전 세계 배출량의 26%, 많게는 34% 추정

연구사례	전세계	농식품시스템
		소계	작물생산	축산	토지이용	공급망
Science Science(Poore & Nemecek, 2018) : 2000∼2016년 출간된 자료 수집분석, 토지이용 변화에서 소매 단계까지 배출량 산정 (Poore & Nemecek)	523 (100%)	136 (26%)	37 (7)	42 (8)	32 (6)	25 (5*)
Nature food Nature food(Crippa 등, 2021) : 1990∼2015년 출간된 자료 수집분석, 토지이용 변화에서 식품 폐기까지 배출량 산정 (Crippa 등)	533 (100%)	180 (34%)	71 (13)		57 (11)	52 (10**)

* 공급망( 5%)  : 식품가공 1.1, 운송 1.7, 포장 1.4, 소매 0.8

* 공급망(10%) : 식품가공 1.2, 운송 1.5, 포장 1.9, 소매 1.3, 식품조리 1.0, 음식물쓰레기 3.1

※ 타 연구사례에서 21∼37% 추정(’20, Rosenweig)