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세계는 지금 지구 온난화를 막기 위해 온실가스 감축에 힘쓰고 있다. 이에 따라 기후변화정부간협의체(IPCC)를 설립해 기후변화에 대응하고 있다. IPCC는 메탄 등 농업부문의 온실가스를 줄이기 위한 노력을 요구하고 있다. 하지만 현재 전 세계적으로 사용되는 메탄 배출량 산정법은 국가마다 다른 기후와 토양 등 벼 재배 환경을 제대로 반영하지 못하고 있다.

KRISS 대기환경표준센터 강남구 박사와 서울대학교 지역시스템공학부 복잡계과학연구실 김준 교수 공동연구팀이 새로운 국가고유메탄배출계수 산정법을 개발했다. 이번 연구 결과는 농업 다학제 분야 세계 최고 권위 학술지인 농업, 생태계와 환경(Agriculture, Ecosystem and Environment) 3월 4일 온라인 판에 실렸다.

메탄은 대표적인 온실가스로서 주로 농업과 축산분야에서 많이 발생한다. 특히 메탄은 물이 차 있는 논의 토양미생물에 의해 발생하기 때문에 벼농사를 주로 짓는 아시아 지역에서 많이 배출된다. 논은 습지 및 축사와함께 가장 중요한 메탄의 발원지로서 우리나라의 경우 메탄가스 배출량의 약 23%가 논에서 방출되고 있다.

하지만 지금까지 한국을 비롯하여 여름철 고온 다습한 몬순기후지역에 위치한 논농사 주요 국가들(일본, 중국, 동남아시아 등)의 경우 물떼기의 횟수를 기준으로 한 국가고유메탄배출계수를 단순 반영하여 메탄 배출량을 산정했다. 물떼기를 위해 논에서 물을 빼면 메탄 발생 수치가 줄어들고 물을 다시 집어넣으면 메탄 발생 수치는 늘어난다.

현재 국제적으로 통용되고 있는 국가 단위의 온실가스 배출량 산정 지침(2006 IPCC 가이드라인)에서는 물떼기 기간과 장마 기간이 겹치는 상황을 고려하지 않아 논 메탄 배출량이 실제보다 적게 산정된다. 이것은 미래 기후변화 예측에 중요한 영향을 미친다. 따라서 이번 공동 연구팀은 논의 배수 기간 중 여름철 강우로 인해 메탄 배출량이 크게 증가될 수 있다는 가설이 사실임을 세계 최초로 입증함과 동시에 이를 보완할 새로운 국가고유메탄배출계수 산정법을 개발했다.

이번 가설의 입증은 2011년부터 4년간 현장 연구용 논에서 첨단 관측 실험을 통해 수집된 데이터를 통해 이뤄졌다. 데이터 수집을 위해서 에디 공분산2) 방식과 레이저 분광학 기술을 접목한 메탄 플럭스 관측 기술을 응용하였다.

KRISS 강남구 박사는 “이번 연구결과는 전 세계적으로 논 메탄 배출량 산정을 위한 국가 고유 배출계수의 정확성을 높이는데 반영될 것으로 기대한다. 이 성과는 농업기상 분야뿐만 아니라, 축산, 환경 등 가스 플럭스 측정이 필수적인 분야에서 널리 활용될 수 있을 것이며 차기 IPCC 가이드라인에 반영될 것으로 기대된다.”고 말했다.