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현재 지구 온난화의 주범인 온실가스를 발생시키는 가장 큰 원인은 석탄과 석유입니다. 이는 전 세계에서 사용 중인 에너지의 90% 이상을 차지하고 있을 정도로 많은 양을 소비하고 있는데요.
일상 속에서 수없이 사용되고 있는 전기를 만드는 화력발전소 역시 석탄과 석유를 사용하고 있으며, 자동차에도 석유가 필요할 정도로 에너지소비량에서 큰 비중을 차지하고 있죠. 이처럼 폭넓게 사용되는 화석 연료는 기후변화에 미치는 영향을 고려해 점차 비중을 줄여나가야 한다는 목소리가 곳곳에서 나오고 있으며, 그 인식 또한 넓게 확산된 상태죠. 그런데, 우리가 먹는 농산물에 사용되는 화학 비료에서도 온실가스가 발생한다는 사실 알고 계셨나요?

실제로 저명한 질소 연구자인 지펠트 교수는 화학 비료가 현재 세계 화석 연료의 2%를 소비하고 있다고 말하기도 했습니다. 화학 비료는 생산 과정에서 온실가스를 많이 배출하는데요, 이 과정에서는 ‘질소 고정’ 기술이 사용됩니다. 여기서 잠깐, 질소 고정이란 무엇일까요?

지구상의 모든 생명체는 질소를 필요로 합니다. 지구 대기의 약 80%가 질소로 구성되어 있지만, 동물이나 식물이 대기 중에 존재하는 질소를 호흡을 통해 직접 확보할 수는 없기 때문에 동물은 음식으로부터, 식물은 토양으로부터 질소를 공급받습니다. 질소 고정이란 이처럼 생물이 직접 이용할 수 없는 대기 중의 질소를 이용할 수 있는 형태로 바꾸는 것입니다. 대표적으로, 화학 비료에 사용되는 인위적 질소 고정 기술은 고온에서 질소기체와 수소기체를 반응시켜 암모니아를 제조해 질소를 고정시키는 것입니다. 이는 화학 비료의 대량 생산을 가능하게 만들어 세계적으로 사용되고 있지만, 앞서 설명드린 것처럼 온실가스 배출은 피할 수 없는 문제입니다.

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이를 해소하기 위해 미국의 연구진은 인위적 고정 방법을 청정하게 개선하기 위한 연구를 진행 중입니다. 바로 빛으로 질소를 고정하는 것입니다. 기존 인위적 질소 고정과 달리, 햇빛이나 인공 빛을 통해 질소를 고정시켜 비료의 주요 구성 성분인 암모니아로 전환하기 때문에 청정하고 재생 가능한 것이 장점이라고 합니다. 연구진은 빛을 촉매로 활용하기 위해 나노물질을 사용해 빛 에너지를 포획하는 방법을 연구 중입니다.

오늘은 화학 비료의 온실가스 배출과 그 대책에 대해 함께 알아봤는데요, 질소비료의 사용을 줄이면 온실가스 감축에 많은 도움이 된다고 합니다. 실제로 전라북도농업기술원에서는 전북 지역의 농경지 토양 분석을 실시했는데요, 이에 따르면 비료 과다 사용량 및 잉여 양분 등을 고려했을 때, 질소비료 사용량을 19.5%가량 절감 가능하다고 합니다. 질소비료를 절감할 경우 온실가스 발생량을 논에서 ha당 18kg, 밭에서는 133kg를 감소시킬 수 있어 전북지역 농경지에서만 연간 1만 1000t의 이산화탄소 발생량을 줄일 수 있다고 하네요. 이처럼 지금은 온실가스를 배출하는 질소비료지만, 연구가 진행되어 생산 과정이 청정하고 깨끗하게 거듭날 수 있길 바랍니다.

내용 출처

더사이언스타임즈, 화석연료 고갈 이후 대안은?
전라북도농업기술원 보도자료

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– 게티이미지뱅크(www.gettyimagesbank.com)