책임운영기관 농촌진흥청 국립축산과학원 (로고)

축산에서 배출되는 CH4은 2006년 기준으로 우리나라에서 배출되는 CH4의 18.5%를 차지하고 있습니다. 이에 반해 에너지 부문은 28.5%, 벼논경작은 26.6%, 폐기물 처리 부문은 24.5%를 차지합니다. 따라서 축산이 상당한 CH4 배출원이기는 하지만 그 양이 국가 배출량의 대부분을 차지하는 것은 아닙니다.

질문1.

가축분뇨의 저장/처리/자원화 과정 중 발생되는 온실가스(CO2, NH4, N2O) 발생 현황, 저탄소 방안에 관한 연구 자료가 있는지요?

<답변>교토협약에서 관리되는 온실가스 중에서 축산에 관련된 온실가스는 CO2, CH4, N2O입니다. 이중 CO2의 경우는, 가축을 사육하기 위해 기르는 작물이 가축이 배출하는 CO2를 흡수한다고 보기 때문에 축산에서는 온실가스로 보지 않습니다. 따라서 CH4과 N2O를 축산이 배출하는 온실가스라고 봅니다. 축산의 온실가스는 가축의 소화과정(장내발효)에서 생산되어 배출되는 CH4과 가축분뇨처리과정에서 배출되는 CH4과 N2O입니다. 이러한 자료는 공표되는 국가 온실가스 보고서를 통해 아실 수 있습니다. 이 자료는 에너지경제연구원 홈페이지에 있는 통계 데이터베이스에서 보실 수 있습니다(http://www.keei.re.kr/main.nsf/index.html). 국립축산과학원에서는 소와 같은 반추동물의 장내발효 과정에서 사료의 이용율을 높이고 CH4 생성량을 줄이기 위한 연구를 하고 있습니다. 가축분뇨 처리과정에서는 퇴비화, 액비화, 바이오가스 생산 등 전 분야에 걸쳐 온실가스 저감 및 메탄 이용을 위한 연구를 수행하고 있습니다.

질문2.

액비화(2~3개월 혐기저장) 과정 중 발생되는 온실가스가 대기중 그냥 방출되고 있는 모습을 보았습니다만, 그에 대한 적절한 저탄소 방안 또는 시설은 무엇인지요?

<답변>액비화 시설에서는 혐기 상태의 지속으로 인해 CH4의 배출량이 많아지게 됩니다. N2O도 배출되기는 하지만 그 양이 매우 적기 때문에 보통 CH4 배출원으로 인식하고 있습니다. 액비화 시설의 CH4 저감 방안은 크게 두 가지가 있습니다. 하나는 배출되는 CH4을 포집하여 에너지원(바이오가스)으로 이용하는 것입니다. 이것은 상용화된 혐기적 발효조를 통한 CH4 생성/이용 시설과 원리는 같습니다. 액비화 시설에 CH4가 빠져나가지 못하도록 뚜껑 등 포집장치를 이용하여 포집하여 에너지원으로 이용하는 것입니다. 이러한 시설들은 동남아 등 기온이 따스한 나라에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 나머지 하나는 혐기 상태를 없애기 위해 공기를 폭기하는 것입니다. 이 경우 액비화 과정의 혐기적 상태가 깨지면서 CH4은 줄고 N2O가 좀 더 배출됩니다. Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC)에서 1996년에 발표된 자료에서 CH4과 N2O는 CO2에 비해 100년간 지구 온난화에 미치는 영향이 각각 21배, 310배 높다고 합니다. 이를 이용하여 CO2 기준으로 배출량을 환산했을 때, 폭기를 통한 액비화 시설은 무폭기의 경우보다 온실가스 배출을 줄일 수 있습니다.

질문3.

기타 귀 과학원에서 권장하는 축산 저탄소를 위한 실천방안/정책 등이 있으시면 알려주시기 바랍니다.

<답변>가축은 호흡과정을 통해 CO2를 배출합니다. 이러한 CO2는 사료작물 재배과정에서 광합성으로 흡수되기 때문에 배출량이 없다고 가정하고 있습니다. 하지만 작물 재배 과정에서 사용되는 화학비료는 생산과정에서 CO2를 배출하고, 질소질 비료를 토양에 사용한 후에는 토양에서 N2O라는 온실가스를 배출하게 됩니다. 또한 화학비료의 사용과 토양 경작을 통해 토양의 유기물이 점점 없어지게 되는데 이로 인해 없어진 토양 유기물의 많은 양이 미생물의 분해 등으로 대기에 CO2로 배출되게 됩니다. 북미에서는 100년간의 경작으로 토양 유기물이 50%까지 감소했다고도 합니다. 이러한 토양 유기물의 손실은 온실가스의 거대한 발생원이라고 인정받고 있으며, 토양 유기물이 유실되지 않도록 토양 이용법에 대해 많은 연구가 수행되고 있습니다. 하지만 화학비료의 사용으로 인한 토양 유기물의 손실은 가축분뇨 자원화를 통해 막을 수 있으며 토양에 축적되는 탄소량은 바로 사료작물이 CO2를 흡수하고 가축이 소화한 후 남은 유기물이므로 결과적으로 대기 중의 CO2가 토양에 돌아가는 것이라고 볼 수 있습니다. 비록 축산은 온실가스 배출원(산림을 제외한 모든 분야가 온실가스 배출원입니다)이지만 자원 순환을 통해 지속가능 농업을 달성하기 위해 필수적인 산업이며 이를 통해 온실가스 저감에도 큰 도움을 줄 수 있는 산업입니다. 또한 가축분뇨는 신재생에너지의 큰 축을 담당하는 바이오가스(CH4) 생산의 원료이며 현재 선진국에서 연구가 되고 있는 바이오연료전지(수소연료전지)의 원료이기도 합니다.