세종대 기후변화특성화대학원, 한국대기환경학회 학술대회 특별세션서 발표
세종대 기후변화특성화대학원(전의찬 교수, 탄소중립위원회 기후변화분과위원장)이 ‘농축산분야 미세먼지 인벤토리’라는 주제로 마련한 '2021년 한국대기환경학회 제64회 정기학술대회 특별세션'이 그것이다.
참고로 암모니아는 그동안 주로 악취 물질로만 규제대상에 포함돼 관리돼 왔으나, 최근 PM 2.5 2차 생성물질로 관리의 필요성이 대두되고 있다.
암모니아가 미세먼지를 발생시키는 기전은 대기 중 반응을 통해 황산암모늄((NH4)2SO4), 질산암모늄(NH4NO3) 등을 생성하는 것이다. 농업과 축산업 분야에서 발생하는 암모니아가 주목받는 이유는 국내 암모니아 배출량의 79.3%를 차지하고 있기 때문이다.
이날 논의는 현실에 맞는 농업과 축산업의 미세먼지 배출량 산정에 초점이 맞춰졌다. 우지윤 세종대 기후변화특성화대학원 연구원은 ‘비료 사용 농경지의 NH3 배출량 산정방법’을 주제로 전라북도 지역을 중심으로 한 농지 종류에 따른 암모니아 배출량 재산정에 대해 발표했다.
우 연구원에 따르면 각 방법으로 산정한 배출량을 기존 안과 비교했을 경우 총량에서는 차이가 거의 없으나 토양이용형태, 재배 작물별로 월별 배출량에 변화가 있었다. 암모니아 배출이 토지 성상, 기후대, 기상조건 등 다양한 환경에 영향받는 것을 확인했다.
강성민 박사는 국내 축산업 중 양계 관련 암모니아 배출에 대해 발표했다. 그동안 국내에 적용해 온 양계 암모니아 배출원 관리는 유럽의 ‘EMEP/CORINAIR’(유럽 대기질 관리 기구)의 2007년 인벤토리 배출을 적용해 오고 있는 상황이다.
우리나라는 미국과 유럽의 분류체계에 비해 미국의 절반 수준, 유럽의 6분의 1 수준의 배출원 분류체계를 갖고 있으며, 축사의 형태가 고려되지 않은 상태로 암모니아 배출량을 산정하고 있다. 강 박사 연구는 우리 현실에 맞는 국내 자체 배출계수 개발을 위한 것이다.
연구는 강원도 지역 육계와 산란 계사에서 발생하는 암모니아를 직접 측정해 사용 목적과 운영형태에 따른 암모니아 농도 특성을 비교 분석했다.
운영형태에 따른 비교 결과 밀폐형 계사가 개방형 계사보다 높았으며, 특히 밀폐형 육계사의 경우 닭이 성장할수록 더 높았다.
노준영 세종대 기후변화특성화대학원 연구원은 ‘추적가스법을 이용한 개방형 계사의 암모니아 배출계수 산정’을 주제로 연구 발표했다.
추적가스법은 외부요인에 영향을 받지 않는 추적가스와 측정 대상 물질의 환기율을 고려해 측정 대상 물질의 배출량을 산정하는 방법이다. 추적가스로는 육불화황(SF6)과 같은 인공적인 추적가스(Artificial tracer gas)와 동물들의 신진대사시 발생하는 이산화탄소(CO2)를 주로 사용한다.
연구 결과 육계사의 경우 해외 결과와 유사한 값으로 나타났으며, 산란계사는 기존 배출계수와 해외 배출계수보다 낮게 나타났다.
김윤관 그린에코스 대표는 ‘GIS 기반 시기별, 지역별 미세먼지 배출량 DB 구축 연구’를 발표했다. 농식품공간정보서비스인 ‘팜맵’ 주제도를 이용한 논, 밭, 과수, 시설면적을 활용해 배출량을 산정하는 법을 시현했다.
참고로 국가공간정보 포털에 따르면 GIS(Geographic Information System) 란 인간생활에 필요한 지리정보를 컴퓨터 데이터로 변환해 효율적으로 활용하기 위한 정보시스템이다. 기존의 종이지도의 한계를 넘어 이차원 개념의 정적인 상태를 삼차원 이상의 동적인 지리정보로 제공이 가능하다.
다양한 계획이나 정책수립을 위한 시나리오의 분석, 의사결정 모형의 운영, 변화의 탐지 및 분석기능에 활용한다.
김 대표에 따르면 우선 팜맵 GIS DB 변환은 프로그래밍을 활용한 읍면동리별 면적 계산→팜맵 시군구 자료 정리→누락 지역 추출→행정구역도를 활용한 PNU(구획번호) 연결→연결지역 면적 계산 등의 순서로 이뤄진다.
이 결과로 얻은 값을 바탕으로 농업과 축산부문의 암모니아 배출량을 산정하고 사용자가 활용하기 쉽도록 시각화 했다.
발표가 끝난 뒤 토론이 이어졌다. 토론에는 강창희 제주대 교수, 김진호 국립농업과학원 연구관, 임경미 국립농업과학원 농업환경부장, 홍천상 한국외국어대 교수가 참여했다.
강창희 교수는 “미세먼지에 대응하기 위해 암모니아 외 낙스(NOx)와 삭스(SOx) 등에도 관심이 필요하다고”지적했다.
김진호 연구관은 축산과학원의 표준 축사 적용 등 객관적 데이터 구축을 위한 방안을 제시했다.
임경미 부장은 “GIS 도출된 결과가 실제 농업인과 담당공무원들이 현장에서 활용할 수 있도록 프로그램해 줄 것”을 주문했다.
홍천상 교수는 “현재의 농업 축산업 배출계수가 노후화 됐다”고 지적하고 “농업 암모니아 연구 역시 농림축산식품부 한 곳이 아니라 범부처 차원의 자료 공유가 필요하며, 데이터가 대표성을 지니기 위해서는 표준축사, 다반복 다지점 측정 분석이 중요하다”고 조언했다.
한편 세종대는 2003년 국내 최초로 정부 지정 기후변화특성화대학원이 선정된 이후 2024년까지 기후변화 전문가 양성을 목적으로 대학원 석·박사 과정을 운영 중이며, 미세먼지 및 온실가스와 관련한 다수의 연구를 수행중이다.