탄소 포집형 농업 기술, 실제 효과는?

1. 탄소 포집형 농업이란? – 탄소중립과 농업의 연결고리

기후 변화에 대한 대응이 전 세계적인 과제가 되면서 농업 분야에서도 탄소중립 달성을 위한 다양한 기술이 주목받고 있다. 특히 ‘탄소 포집형 농업(Carbon Sequestering Agriculture)’은 농업이 오히려 탄소를 흡수하고 저장하는 긍정적인 기후 솔루션으로 작용할 수 있다는 점에서 큰 기대를 받고 있다. 기존의 농업은 경운, 비료 사용, 작물 잔재 처리 과정에서 이산화탄소와 메탄 등의 온실가스를 다량 배출해왔다. 그러나 최근에는 토양에 유기탄소를 고정하거나, 작물 자체가 대기 중 이산화탄소를 흡수하는 과정을 강화함으로써 농업이 탄소 흡수원으로 기능하게 하려는 시도들이 이어지고 있다. 이러한 방식은 탄소 배출을 줄이는 차원을 넘어, 농업이 기후 위기 해결의 핵심 축이 될 수 있음을 의미한다. 주요 기술에는 무경운농법, 작물 잔재의 토양 귀환, 피복작물 재배, 바이오차 활용 등이 있으며, 각기 다른 방식으로 대기 중 탄소를 토양이나 식생 속에 고정해 온실가스 농도를 줄이는 데 기여하고 있다.

 

2. 무경운 농법과 피복작물 – 토양 기반 탄소 저장 기술

탄소 포집형 농업 기술 중 가장 대표적인 것은 바로 무경운(No-till) 농법이다. 이 방식은 토양을 갈지 않고 그대로 두어, 지표면의 유기물층을 보호하면서 탄소가 공기 중으로 방출되는 것을 방지한다. 경운을 최소화하면 토양 속 미생물 생태계가 유지되고, 뿌리 잔류물과 유기물이 토양 내에 남아 장기적으로 탄소를 저장할 수 있는 능력이 증가한다. 또 다른 핵심 기술은 피복작물(Cover Crops) 재배다. 이는 주 작물을 수확한 후 비경작기에 땅을 비워두지 않고, 뿌리 발달이 활발한 작물을 심어 토양을 덮는 방식이다. 피복작물은 광합성을 통해 탄소를 흡수하고, 그 뿌리를 통해 토양에 고정시키며, 잡초 억제와 토양 침식 방지에도 효과적이다. 특히 헤어리베치, 클로버, 호밀 등은 생육 속도가 빠르며 토양 구조 개선에 탁월한 성과를 보여주고 있다. 실제 미국 농무부(USDA) 연구에 따르면, 무경운 농법과 피복작물 재배를 병행할 경우, 일반 관행 농업 대비 연간 헥타르당 최대 1.5톤의 탄소를 추가로 저장할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 대규모로 확산될 경우, 농업이 탄소 흡수원으로 전환될 수 있음을 시사한다.

 

3. 바이오차와 탄소 포집 기술 – 고정탄소로서의 바이오차 활용

바이오차(Biochar)는 유기물(나무, 작물 찌꺼기 등)을 산소가 거의 없는 상태에서 고온으로 가열해 만든 고형 탄소 물질로, 토양에 첨가하면 오랜 시간 분해되지 않고 안정적으로 탄소를 저장할 수 있다. 바이오차는 원래 폐기될 뻔한 유기 잔재물을 활용해 만든다는 점에서도 지속 가능성이 높다. 토양에 뿌려지면 물리적 구조를 개선하고, 수분 유지력과 양분 흡수력을 높이는 동시에, 수십 년에서 수백 년간 탄소를 고정하는 역할을 수행한다. 특히, 바이오차 1톤을 토양에 도입할 경우 평균적으로 2.5톤 이상의 이산화탄소 배출을 상쇄할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 효과로 인해 바이오차는 국제적으로도 주목받고 있으며, 국제토양과학연합(ISSS)에서는 바이오차를 ‘장기 탄소 고정 기술’로 인정하고 있다. 일부 지역에서는 농업부산물 처리시설에서 바이오차를 생산해 농가에 공급하는 순환 시스템이 마련되고 있으며, 이와 함께 정부 차원의 탄소 크레딧 발급 제도와 연계할 경우 농가의 추가 수익원으로 발전할 수 있다. 이러한 기술적, 경제적 가능성은 바이오차를 기반으로 한 탄소 포집 농업의 대중화 가능성을 더욱 높여주고 있다.

 

4. 실질적 효과와 향후 과제 – 농업 탄소중립을 향한 도전

탄소 포집형 농업 기술은 이론적으로 매우 유망하지만, 실제 현장에서 그 효과를 정량적으로 측정하고 인증하는 것은 여전히 도전 과제다. 토양 내 탄소 함량 측정은 시간과 비용이 많이 들고, 기후·토양 특성·작물 종류에 따라 효과가 크게 달라지기 때문이다. 따라서 정교한 탄소 모니터링 시스템과 표준화된 측정 기술의 개발이 필수적이다. 또한 현재 많은 농가는 초기 투자비용과 노동 강도, 기술적 이해 부족으로 인해 탄소 포집형 농법 도입에 주저하고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 정부와 지자체 차원의 교육, 기술 지원, 인센티브 제도가 병행되어야 한다. 예를 들어, 탄소를 일정량 이상 저장한 농가에 탄소배출권을 지급하거나, 바이오차를 활용한 농법에 대해 비용 지원을 제공하는 방식이 그것이다. 나아가 이산화탄소 흡수량을 블록체인 기반으로 추적하거나, 인공지능으로 작물 생장과 토양 탄소 상태를 예측하는 기술이 결합되면, 보다 정밀한 탄소관리 농업이 가능해질 것이다. 탄소 포집형 농업은 기후 위기를 타개할 핵심 수단일 뿐 아니라, 지속가능한 농업과 수익 창출을 동시에 실현할 수 있는 새로운 가능성이다. 기술, 정책, 인식이 함께 나아갈 때, 농업은 탄소를 배출하는 주체에서 흡수하는 주체로 진화할 수 있다.