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테마기획

탄소중립이 가져올 농업과 농기자재산업의 변화

 

 

 

국가온실가스 OECD 국가 중 6위기록

재생에너지의 전기비율은 최하위권(37위)

’30년 국가온실가스 24.4%이상 감축해야

세계배출량 24% 농업·산림·토지이용 배출

독일농업 배출량 9000만톤→4100 예정

브라질 ‘저탄소농업 위한 ABC Plan’시행

 

화석연료 중심 에너지를 재생에너지로 전환

탄소중립시대, 농업이 온실가스 최대배출원

우리나라 축산 산업의 위기이자 기회 전망

농촌지역의 디지털 인프라 구축 속도낼 것

투입최소 생산성 최대화하는 정밀농업 관건

탄소중립과 먹거리 안보 동시 달성에 중점

 

 

2021년 가을 한국 농업의 화두는 탄소중립시대를 어떻게 준비해야 하는가이다. 탄소중립을 중심으로 농업·농촌이 재편되기 시작했다고 의식될 만큼 변화의 물결이 거세다.

 

전세계적인 기후변화의 위험을 해소하기 위한 방안으로 탄소중립에 대해 인류의 공감대가 형성되었고, 농업·농촌에 미치는 영향이 막대할 것으로 추정되고 있다.

 

탄소중립은 농기자재산업에도 지각변동을 불러올 것으로 예상된다. 농기자재와 직결된 에너지 분야에서 혁명적인 변화가 예고되고 있다. 디지털 기반의 정밀농업을 위한 신기술 개발·적용은 당연히 농기자재산업이 담당해야 할 부분이다. 농업 분야의 온실가스 감축은 투입을 최적화해 생산성을 높이고 저탄소 농법과 사양법을 활용하는 신기술 적용을 통해 가능하다.

 

그러나 탄소중립에 대한 사회 전반적인 이해가 부족하고, 농업분야 데이터 부족은 농기자재 업계의 원활한 방향 설정을 방해하는 요인이다.

 

최근 GS&J 인스티튜트 시선집중 제290호에서는 ‘탄소중립, 농업 농촌의 미래를 어떻게 바꿀까?’에서 남재작 한국정밀농업연구소 대표가 국내외 관련동향부터 탄소중립 시대 준비를 위한 농업정책 방향을 짚었다. 농기자재업계에 필요한 많은 시사점도 포괄하고 있다.

 

탄소중립은 지구온난화의 원인이 되는 이산화탄소 순 배출량을 0으로 하여(일명 Net-Zero) 대기 중 탄소 농도가 증가하지 않도록 한다는 개념이다.

 

이미 지구 평균기온은 산업화 이전 대비 1℃ 이상 상승하여 전 지구적인 폭염, 폭설, 폭우, 산불 등이 더욱 빈번해졌으며, 현재 속도로 이산화탄소 배출이 지속된다면 2030년에서 2052년 사이에 1.5℃ 상승할 것으로 우려된다.

 

우리나라의 평균 기온도 지난 100여 년간 1.8℃ 상승했다. 특히 최근 30년 사이에 1.4℃ 상승해 한반도는 전에 경험하지 못한 폭염을 마주하고 있다.

 

이와 같은 지구온난화를 벗어나기 위해서는 이산화탄소 배출은 최대한 줄이고, 어쩔 수 없이 배출된 이산화탄소는 숲의 복원이나 탄소저장 기술로 흡수해 이산화탄소 배출과 흡수의 균형을 맞춰야 한다. 지구온난화를 탄소중립으로 해결하고자 하는 UN 기후변화협약이 이어져온 배경이다.

 

2017년 스웨덴과 노르웨이를 시작으로 이미 77개국이 탄소중립을 선언했다. 우리나라는 지난해 10월 28일 문재인 대통령이 2050년 탄소중립을 선언했고 올해 5월 29일에는 탄소중립위원회가 출범했다. 탄중위는 최근 ‘2050 탄소중립 시나리오(안)을 구성했으며 지난해말 우리가 UN에 제출한 국가온실가스감축목표(NDC) 수정안을 검토중인 것으로 알려졌다. 국제사회와 국내 환경단체의 요구에 대응해 기존에 제출된 안(2030년까지 2017년 대비 국가온실가스 24.4% 감축)에 비해 훨씬 강화된 안이 될 것으로 예상된다.

 

탄중위에 앞서 지난 3월 2일에는 대통령직속 농어업·농어촌특별위원회 산하 특별위원회로 농어업·농어촌 탄소중립위원회가 출범했다. 농특위 탄소중립위원회에서는 농어촌 중심의 탄소중립 및 에너지 전환 방안이 주로 논의되고 있으며 ‘농어촌에너지 전환 특별법’ 제정 등을 추진해나가고 있다.

 

우리나라는 기후위기 대응과 탄소중립을 위한 준비가 거의 돼있지 않은 것으로 분석됐으며 이는 농업계 역시 마찬가지이다.

 

2018년 우리나라 온실가스 총배출량은 7억 2760만톤으로 전년도 대비 2.5% 증가했으며, 1990년에 비해서는 149% 증가했다(표1). 또한 배출량은 세계 9위, 38개 OECD 국가 중 6위에 해당하며, 1인당 온실가스 배출량은 OECD 국가 중 8위이다. 반면에 재생에너지가 전기 생산에서 차지하는 비율은 OECD 국가 중 최하위권(37위)이다. 1인당 배출량을 살펴보면 OECD 국가 평균은 8.9톤이고 세계 평균은 4.3톤(2018년)인데 비해 우리나라는 약 14톤 수준으로 에너지 집약도가 매우 높은 산업구조의 모습이다.

 

육류소비로 장내발효·가축분뇨처리 배출량 증가

우리나라 농업분야 온실가스 배출량은 어떤 특성을 보일까?

농업 분야의 2018년 배출량은 우리나라 총배출량의 2.9%에 해당하는 2120만톤으로, 1990년 대비 1.0% 증가했다. 전체 배출량은 거의 변화가 없지만 논 면적 감소로 벼 재배 배출량은 40%가 줄었고, 육류소비 증가로 장내 발효에서는 51% 증가, 가축분뇨 처리에서는 74%가 증가했다(표2).

 

 

벼 재배 부문이 농업 분야 배출량의 29.7%, 농경지 토양 25.8%, 가축분뇨 처리 23.3%, 그리고 장내 발효가 21.1%를 차지했다.

 

농업분야 온실가스 배출은 메탄(CH4)과 아산화질소(N2O)로 구성돼 있으며, 배출 비중은 각각 57.7%, 42.3%이다.

 

에너지까지 포함하면 농업생산의 총배출량은 2840만톤이다. 경종부분이 41%, 축산부문이 30%, 시설원예·농업기계 등 에너지 부문에서 28%가 발생했다. 그렇지만 농업부문의 에너지 소비는 통계조사 대상 수가 너무 작아 실제보다 과소 평가되었을 가능성이 크다. 현재 에너지경제연구원과 농촌진흥청에서 수요자 통계 개선을 위한 연구를 진행하고 있다.

 

농업분야의 온실가스 발생량은 농업생산 분야에 국한하여 조사한 것으로 FAO는 가공, 운송, 소비 등을 고려한 식량시스템(Food System)의 온실가스 배출량을 21~37% 수준으로 추정하고 있지만, 우리나라에서는 별도로 산정하지 않고 있다.

 

FAO는 세계 온실가스 배출량의 24%가 농업과 산림 그리고 다른 토지이용 분야에서 배출되고, 식량시스템 전체로 확대하면 총배출량의 34%를 차지한다고 발표했다. 그중 71%가 농업과 토지이용 변경으로 배출되고 나머지는 소매, 운송, 소비, 연료 생산, 폐기물 관리, 산업 공정 및 포장과 같은 공급망 활동에서 발생하고 있다.

 

특히 축산분야는 이산화탄소보다 온실효과가 25배나 큰 메탄과 300배에 이르는 아산화질소를 배출하므로 FAO의 보고서는 축산분야 배출량이 전체 배출량의 14.5%, 총식량시스템의 1/3을 차지하고 있다고 평가하고 있다.

 

하루 2100칼로리의 저소비 식단에서는 축산품을 통한 1인당 탄소배출량이 1.4~4.5kg으로 식품 전체의 10%를 차지하지만 2800칼로리의 고소비 식단에서는 1인당 3.7~6.1kg을 배출해 33%를 차지하는 것으로 분석됐다. 각국의 탄소중립 정책에서 축산물 소비를 줄이거나 인조육 또는 배양육으로 대체하는 방식이 논의되는 이유다.

 

독일, 유기농업확대·가축분뇨처리기술로 감축

브라질, 저탄소농법 채택한 농민 인센티브 지급

일본, 농림수산업서 재생에너지 100% 활용목표

1990년 독일 농업의 온실가스 배출량은 약 9000만톤이었고, 2018년에는 7000만톤으로 감소했다. 새롭게 발표된 2045년 탄소중립 계획에 따르면 2030년 5800만톤으로 2018년 대비 17%를 더 감축하고, 2045년에는 4100만톤으로 줄어들 예정이다.

 

감축 방법으로는 가축분뇨 처리기술의 개선, 농업생산성 향상, 유기농업의 확대, 질소 요구량이 낮은 농업으로 전환, 가축사육 두수의 감축 등이 포함되어 있다. 2030년 이후에는 대체육과 대체 유제품을 늘려 온실가스를 더 감축할 예정이다.

 

브라질은 국가 배출량에서 농업분야가 차지하는 비중이 1/3에 달한다. 브라질은 ‘저탄소농업을 위한 국가 계획(ABC Plan)’을 수립해 2010년부터 2020년까지 시행했다. 이 계획에는 농민들이 저탄소농법을 채택하면 인센티브를 지급하고, 불법적인 산림전용을 방지하고 있다.

 

ABC Plan은 저탄소농법을 도입하는 농가에 대한 저금리 융자지원(15억 달러)을 중심으로 구성되어 있다. 무경운농업, 훼손된 방목지의 재조림, 상업적 목적의 조림, 생물학적 질소고정, 경축순환 농업을 통해서 매년 1억 6000만톤의 이산화탄소 감축을 목표로 했다.

브라질 농림축산공급부(MAPA)는 ‘ABC Plan’의 후속으로 ABC+ 계획(2020~2030)을 추진하고 있다. 여기에는 브라질 농업을 지속가능하고 재생회복력이 있고, 생산성이 높은 농업으로 탈바꿈하기 위한 전략을 담고 있다.

한편 일본의 2018년 총배출량은 12억 4700만톤이었으며, 농업은 3160만톤으로 2.5%의 비중을 차지했다. 일본 농림수산성은 올해 5월 12일 농업 환경부하 저감을 목표로 하는 ‘녹색 식량시스템 전략’을 발표했다.

 

그 내용을 보면, 2050년 농림수산업의 이산화탄소 배출량을 제로로 하기 위해 농림수산업 에너지의 100%를 재생에너지(RE100)로 한다. 농촌에서 생산된 에너지를 산업 및 도시로 공급한다. 이와 함께 농경지 및 축산에서 배출 저감 대책을 추진하고 온실가스 감축량을 가시화하여 소비자의 이해를 높인다. 농산어촌의 탄소격리 및 저장, 바이오매스 자원의 활용을 통해 탄소순환형 사회를 구축한다.

 

또한 해외 농림수산업의 배출 감축에 기여하기 위해 환경혁신 기술의 이전을 적극적으로 추진해 세계 온실가스 감축에 기여하는 것은 물론 선도 국가의 역할을 정립한다. 그러나 일본은 아직 농업 분야 감축 기술별 감축량에 대한 구체적인 정책 방향을 제시하지는 않고 있다.

 

탄소중립 시대가 되면 농업이 최대 배출원이 될 전망이므로 세계 각국은 대책 마련에 부심하고 있다.

 

G20서 화석연료 보조금 폐지 논의 예정

탄소중립이 우리 농업에 미칠 영향에서 가장 큰 파장을 불러올 부분이 바로 에너지 분야이다. 일례로 2020년 면세유 공급량은 141만 2593 kl로 농가들이 받은 세액감면 규모는 6800억원에 이른다. 또한 농업용 전기를 통해서도 연간 3000억원 이상의 조세 감면 효과가 발생하는 것으로 추정된다.

 

농업 분야에서는 시설원예, 축산, 저장, 그리고 농기계 운영에서 다량의 전기 및 유류를 사용하고 있다. 농업 에너지 분야의 탄소중립을 달성하기 위해 농업 분야에서 사용되는 에너지원의 전기화가 진행될 전망이다.

 

2021년 10월 이탈리아에서 열릴 예정인 G20 정상회의에서는 화석연료 보조금 폐지 문제가 논의될 예정이다. 2016년부터 G7과 EU에서는 2025년 화석연료 보조금 폐지를 목표로 논의를 진행해오고 있다. 그 파장은 우리에게도 밀려오고 있다.

 

우리나라 농업은 기후변화에 대응하기 위해 스마트 시설농업의 확산, 아열대 작물의 보급, 축산시설의 냉방 등 에너지 소비를 증가시키는 방향으로 추진돼 왔다. 단적으로 일부 시설원예 작물에서는 생산비의 25~65%가 에너지 비용이다.

 

화석연료 보조금의 감소 또는 폐지가 우리 농업·농촌에 불러올 변화와 충격이 클 것이므로 이에 대한 면밀한 대비를 서둘러야 한다는 지적이다.

 

축산 생산성 높이면서 사육두수 감축 방안

단지 에너지 분야만의 문제도 아니다. 농업분야는 온실가스 감축이 쉽지 않아 2050년 탄소중립이 달성된 후 농업은 많은 국가에서 최대 배출원으로 자리 잡을 전망이다. 농업 분야에서 발생하는 온실가스는 먹거리 생산에서 발생하고 있어 온실가스 배출을 줄이는 데 한계가 있다. 먹거리 안보를 유지하고 농촌과 농업의 지속가능성을 높여 안전하고 건강한 식품을 국민에게 공급하는 역할은 다른 것으로 대체될 수 없기 때문이다.

 

우리나라는 경종 분야에서 화학비료의 사용량을 줄이고 벼의 메탄 발생을 저감하기 위해 간단관개 기술의 보급을 확대할 전망이지만 배출량을 감축할 수 있는 잠재량은 크지 않다는 의견이다. 경종 분야의 검증 보고체계(MRV)를 어떻게 해나갈지도 농업계의 과제가 될 전망이다.

 

한편 축산분야는 경종 분야보다 온실가스 총발생량은 다소 작지만 감축 잠재력은 상대적으로 큰 것으로 내다봤다. 온실가스 감축을 위한 다양한 기술이 적용될 것으로 예상되고, 이는 축산업에 위기이자 기회로 작용할 전망이다.

 

저메탄 사료의 공급을 통한 장내 발효 배출량 감축, 저단백질 사료의 공급을 통한 아산화질소 배출량 감축, 가축분뇨 처리 방법 및 기술의 개선 등이 동시에 추진될 전망이다.

 

이는 필연적으로 시설 투자와 설비 개선과 함께 추진되면서 축산의 생산성이 높아지고 사육두수를 감축하는 효과로 이어질 것도 점쳤다.

 

좀더 넓게 보면, 소 사육 중심인 서구에서는 식생활 개선을 통해 육류 소비를 줄이는 것을 주요한 감축 정책으로 추진하고 있으며 수출을 위한 생산에도 일정 제동이 걸릴 가능성이 없지 않다. 우리의 축산분야 대응전략이 간단치 않음을 알려주는 실례다.

 

태양광발전이 재생에너지의 주축 담당 예정

탄소중립을 둘러싼 농업·농촌 분야의 쟁점은 차고 넘친다. 우선 탄소중립 전략은 화석연료 중심의 에너지를 재생에너지로 전환하는 에너지 전환이 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 재생에너지의 주축은 태양광발전이 담당할 예정이고, 그 중 상당 부분은 농촌지역에 설치될 것으로 보인다. 농촌에 설치될 태양광 시설이 농촌의 경관을 달라지게 할 것이라고 분석했다.

 

농촌지역에 태양광이 도입되면서 지주와 주민들 간 갈등 관계가 첨예하게 나타나고 있고, 이를 해소하기 위해 지역 내 소득분배 또는 소득공유 방안이 논의되고 있다. 이외에도 농촌의 공간계획을 어떻게 할지에 관한 연구도 본격적으로 추진될 전망이다.

 

농업은 탄소중립을 달성하면서도 먹거리 안보에 영향을 주어서는 안된다. 결국 투입을 최소화하고 생산성은 최대화하는 정밀농업이 필요하고, 이를 위해 농촌지역에 디지털 인프라 구축이 우선되어야 한다는 귀결이다.

정밀 스마트농업으로 생산성을 높여 생산량을 유지하고 한계농지의 일부는 탄소흡수 능력이 큰 산림으로 전환하는 방안도 검토될 수 있을 것이다.

 

일본의 대표적 식품기업인 산토리사는 2030년까지 1조 원을 투자해 온실가스 배출량을 100만톤 줄이겠다는 계획을 지난 7월에 발표했다. 산토리 사의 탄소중립 계획을 살펴보면 2022년까지 일본, 미국, 유럽의 63개 공장에서 사용되는 전기를 모두 재생에너지로 바꾸고(RE100), 히트펌프와 태양광발전, 바이오매스 등으로 에너지원을 전환하고, 에너지 효율성이 높은 공정을 개발할 계획이다. 이외에도 파트너사와 협력해서 PET병을 2030년까지 100% 재활용 또는 바이오소재로 바꾸는 계획도 추진할 예정이다. 우리나라 식품업계의 대응 전략 마련이 궁금해지는 부분이다.

 

아울러 농업분야의 탄소중립 논의 시 항상 제기되는 농업분야 데이터 부족 문제가 해결돼야 한다. 농업 에너지 분야는 에너지 수요처별 자료가 부족해서 논의 자체가 어려운 상황이고, 농업생산 분야에서는 감축량을 산정하기 위한 검증 보고체계(MRV)를 어떻게 고도화할지도 커다란 숙제이다.

 

농업분야 에너지 사용량 통계기반 개선해야

투입량↓생산성↑…디지털기반 정밀농업으로

시선집중 GSnJ 제290호 ‘탄소중립, 농업 농촌의 미래를 어떻게 바꿀까?’에서 남재작 한국정밀농업연구소 대표는 탄소중립 시대의 준비를 위한 농업정책 방향을 제시했다.

 

우선 농업분야의 에너지 사용량 통계 기반을 개선해야 한다. 정확한 에너지 사용 데이터를 바탕으로 시설원예, 축산, 농기계 등 에너지 사용량이 큰 분야의 에너지 전환 대책을 수립해야 한다. 이와 함께 에너지 가격 변동을 대비한 영향 분석과 경제성 확보 방안을 모색해야 한다.이러한 분석을 기반으로 에너지 다소비 분야의 정책 방향을 결정해 에너지 시장변화에 따른 좌초자산의 발생을 미연에 방지해야 한다.

 

농촌은 전기뿐만 아니라 난방용 열에너지의 수요가 큰 게 특징이다. 바이오매스와 수소 등을 활용한 열병합발전은 농촌지역에서 더 유용성이 크다. 이를 위한 농촌형 마이크로드리드(소규모 태양광, 풍력 등을 이용해 지역 내에서 에너지를 자급하는 체계) 시범사업을 산자부가 주관하여 추진하고 있으며, 앞으로 더욱 확대될 전망이다. 거시적인 측면에서 농촌의 에너지 구성과 배치 등 농업·농촌 에너지 전환 계획이 수립돼야 한다.

 

또한 농업생산 분야에서 정밀농업을 위한 디지털 인프라 구축이 필요하다. 디지털 기반의 정밀농업을 통해 축산과 경종의 투입량을 줄이면서 생산성은 높이고, 농산물의 과잉생산과 유통과정의 손실률을 줄일 수 있다.

 

농업 분야의 온실가스 감축은 투입을 최적화해 생산성을 높이고 저탄소 농법과 사양법을 활용하는 신기술 적용을 통해 가능하다. 이는 농업 후방산업인 농기자재산업과 연관이 클 것이다.

 

농업 R&D 투자를 늘리고 대규모 실증사업을 통해 현장에서 빠르게 적용해 나가려면 농업기술 전달체계도 혁신이 필요하다는 지적이다.

 

농촌지역에 들어설 태양광 등 재생에너지 발전 설비는 농촌 공간 이용에 근본적인 변화를 초래할 것이므로 농촌 공간 배치의 효율성을 높이기 위한 방법 개발과 지역 내 소득공유 사업화 모델이 시급히 정립돼야 한다고 강조했다.

 

또한 탄소중립을 본격적으로 추진하기 전에 농업 분야와 농지, 휴폐경 농지의 온실가스 배출과 흡수에 대한 실증 연구와 이에 대한 검증 보고체계(MRV) 고도화 계획을 정비할 필요가 있다고 분석했다.

 

앞으로 온실가스 통계 기준이 높아지고 다양한 온실가스 감축사업이 농업분야에서 활발하게 추진될 전망이다. 이를 뒷받침하기 위해 각 분야별로 전담기관을 지정하고 상위의 통합된 운영시스템을 만들어나갈 필요가 있다.

 

또한 농업를 위축시키면서 탄소중립 목표를 추구해서는 안되며 안정적인 먹거리 공급, 농촌의 회복탄력성 유지, 농촌의 생태적 잠재량을 키우는 일은 지속돼야 한다.