미세먼지, 농업의 지속가능성을 묻는다.
요 약
2018년 상반기 구글 검색어 1위는 “미세먼지”였다. TV 드라마에서는 “같은 미세먼지를 마시고 살 수는 없다”라는 대사가 등장했다. 국민들은 미세먼지를 가장 시급히 해결해야 할 환경문제로 인식한다.
2019년 3월 26일 “미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법”시행되었다. 동 법에 따라 미세먼지특별대책위원회가 설립되었고 국무총리 주재로 첫 회의가 열렸다. 2019년 4월 29일에는 “대통령 직속 미세먼지 문제 해결을 위한 국가기후환경회의”가 출범했다. 제8대 유엔사무총장을 지낸 반기문 전 총장이 위원장을 맡았다.
농업 역시 미세먼지로부터 자유롭지 않다. 2014년 런던 스모그는 농업에서 발생한 암모니아가 원인으로 밝혀졌다. 2019년 1월 수도권에서 미세먼지가 극심했던 날은 암모니아 2차 생성물질이 초미세먼지 원인물질로 지목됐다.
우리나라에서는 297,167톤의 암모니아가 발생했는데, 농업분야에서 244,160톤이 발생했다(2015). 이는 전체의 82% 수준이다. 주로 축산분야에서 발생했고 질소비료도 일부분을 차지했다. 농업잔재물 소각에서 연간 9,537톤이 발생하는데 이는 전체 생물성연소 초미세먼지 배출량의 64%를 차지한다.
농식품부에서도 미세먼지 대응 TF를 꾸리고 대응에 나섰다. 2022년까지 농축산분야 초미세먼지와 암모니아 배출량 30% 감축 목표 설정했다. 구체적인 이행계획으로는 1) 영농폐기물 부산물 불법 소각 방지, 2) 축산 암모니아 발생 감축, 3) 경종분야 미세먼지, 암모니아 발생 감축, 4) 도시내 그린인프라 구축, 5) 농축산분야 미세먼지 기초연구 등을 제시했다.
농업분야에서 미세먼지에 대한 과학은 아직 빈약하고 제시된 대응 방안은 감축목표를 달성하기엔 충분치 않다. 과학기술이 발전함에 따라 감축 방법론은 계속 추가될 것이다. 생물성연소에 대한 관심도 필요하다. 시설난방을 위해 사용하는 화목보일러부터 농업부산물 소각까지 획기적인 개선이 요구된다.
미세먼지에 대한 대응은 우리 농업이 직면한 난제를 돌파하는 계기가 될 수도 있다. 기후변화 대응과 에너지 전환, 농경지 양분수지의 균형, 깨끗한 농촌마을 만들기는 모두 미세먼지 감축과 밀접한 관련이 있다. 모두 지속가능한 농업 기반을 구축하는 데 필요한 과제들이다.
모든 출발은 견고한 과학적 토대 위에서 가능하다. 농업분야에서 미세먼지 과학은 아직 일천하다. 환경분야와 협력은 필수지만 우리의 역량을 키우는 일도 무엇보다 중요하다. 과학적인 데이터를 바탕으로 미세먼지 문제를 인식하고, 검증된 기술과 비용효과적인 방법을 통해 국가적 이슈를 해결하는 농업도 함께 힘을 모아야 한다.
1. 농업, 미세먼지로부터 얼마나 자유로울까?
미세먼지, 한반도를 휩쓸다.
2018년 상반기 구글 검색어 1위는 “미세먼지”였다. TV 드라마에서는 “같은 미세먼지를 마시고 살 수는 없다”라는 대사까지 등장했다. “같은 하늘을 이고 살 수는 없다”의 다른 표현이다. 단언컨대 후세 사가들은 2010년대를 상징하는 가장 뜨거운 키워드로 미세먼지를 택하는 데 크게 주저하지 않을 것이다.
청명한 가을이 지나 겨울의 문턱에 다다를 때쯤부터 시민들의 관심은 미세먼지 예보에 집중된다. 봄의 문턱에 설 때쯤이면 미세먼지에 대한 반응은 신경질적으로 변한다. 미세먼지 경보가 내리면 마스크를 한 사람들이 늘어나고, 초등학교는 휴교도 마다 않는다. 시민들은 미세먼지를 생존의 문제로 인식하는 경향이 있다.
미세먼지를 배출하는 산업은 국민들의 지탄을 받고, 미세먼지에 대한 뚜렷한 대응책을 제시하지 못하는 전문가들은 중국에서 그 원인을 찾기도 한다. 그렇지만 미세먼지는 여기서 멈추지 않는다. 그 원인이 어디에 있던 이젠 정권의 존망이 걸린 문제로 격상됐다.
2019년 2월 15일(금)에는 국무총리 주재로 제1차 미세먼지특별대책위원회가 열렸다. 2019년 3월 26일에 시행된 “미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법”에 따라 소집된 것이다. 이 회의에서는 국내 배출원에 대한 집중관리와 한․중 협력을 강화하기로 결정했다.
이것만으로는 부족해 보였는지 2019년 4월 29일에는 “대통령 직속 미세먼지 문제 해결을 위한 국가기후환경회의”가 출범했다. 제8대 유엔사무총장을 역임한 반기문 전 총장이 위원장을 맡았고, 정당·산업계·학계·시민사회·종교계·정부·지자체 등을 대표하는 당연직·위촉직 42명을 위원으로 선임했다.
이러한 일련의 조치들은 미세먼지가 국가가 최우선 하는 해결과제가 되었음을 대외적으로 천명하기에 충분했다. 청명한 하늘이 계속되는 여름 동안 잠시 소강국면을 보이겠지만, 누렇게 벼가 익어가는 들판이 뉴스에 등장할 때쯤이면 미세먼지의 계절로 접어들고 있음을 실감할 수 있을 것이다.
그럼 미세먼지는 농업과 무슨 관련이 있을까?
암모니아, 80%는 농업에서 발생
초미세먼지(PM 2.5)의 원인물질로 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 그리고 암모니아(NH3)가 지목된다. 황산화물과 질소산화물은 모두 화석연료가 연소할 때 발생한다. 즉 질소산화물은 자동차 운행에서 주로 발생하고 황산화물은 화력발전소 운영과정에서 주로 발생한다. 반면에 암모니아는 화학비료 및 가축분뇨의 생물학적 분해과정에서 주로 발생한다.
[그림 1] 암모니아가 황산화물 및 질소산화물과 반응하여 초미세먼지(PM2.5)가 되는 과정을 도식화한 그림(1)초미세먼지 원인물질 중 암모니아만 양이온성 물질이다. 이 말은 초미세먼지 형성에 있어서 암모니아가 제한요소로 작용할 수 있다는 뜻이다. 암모니아의 역할에 대해서는 이미 여러 연구를 통해 학술적으로 충분한 증명이 이루어졌다.
암모니아는 그 자체로는 수 시간 잔류하지만 다른 미세먼지 원인물질과 결합하여 암모늄염이 되면 수일 동안 대기 중에 잔류한다. 암모니아가 오염기여도에 비해 더 큰 영향을 미칠 가능성도 있는 것이다. 다른 관점에서 보면 암모니아를 감축함으로써 미세먼지의 발생기간과 체감농도를 크게 떨어뜨릴 수도 있다.
그럼 암모니아는 얼마나 발생할까?
최근 영국에서 발간된 보고서를 살펴보면 88%의 암모니아는 농업에서 유래했다고 한다. 대부분은 가축분뇨의 보관 및 토양 살포, 그리고 토양에 시비한 질소비료의 탈질 과정에서 발생했다. 폐기물처리 분야 4%, 그 외 자동차, 생활폐기물, 산업분야에서 휘산에 의해 대기 중으로 유입됐다(2).
우리나라에서는 297,167톤의 암모니아가 발생했는데, 농업분야에서는 약 82%인 244,160톤이 발생했다. 지역별로는 충남과 경기에서 발생량이 가장 많았고, 이어서 전남, 경북, 전북 순이었다(3).
우리 농업분야에서는 어느 정도의 미세먼지가 발생할까?
농업잔재물 소각에서 연간 9,537톤이 발생하는데 이는 전체 생물성연소 초미세먼지 배출량의 64%를 차지하여 가장 큰 비중을 나타냈다. 농업기계(경운기, 콤바인, 양수기 등) 운행에서도 연간 2,568톤이 발생하는 데 이는 비도로 오염원 전체 배출량의 4.8%에 해당한다.
여기에 앞에 설명한 암모니아가 더해진다. 물론 암모니아는 미세먼지는 아니지만 미세먼지의 원인물질로 분류된다. 농업이 포함되어 있는 생물성연소 분야의 배출량은 387천 톤, 농업이 가장 큰 부분을 차지하는 암모니아는 301천 톤으로 전체 배출량 4,672천 톤에 비하면 6.4% 정도에 불과하다.
2018년 김현권 의원실에서 농진청 국정감사에 농업부문의 미세먼지는 29,344톤, 초미세먼지는 7,621톤이 발생하여 전체 대비 각각 12.6%, 11.6%를 차지하는 것으로 발표하였다.
지금까지 자료를 종합해보면 농업과 농촌에서 발생하는 미세먼지는 전체 대비 10%를 조금 넘어가는 수준으로 평가되고 있다. 토론회 장소에서 만난 전문가들은 이 수준이 너무 낮게 평가되었다고 주장하기도 한다. 그럼 이 정도의 미세먼지는 무시할 수 있는 수준일까?
<표 1> 배출원별 미세먼지 배출량 통계(2016)
농업인들은 미세먼지를 어떻게 인식하고 있나?
농업분야에서 미세먼지를 바라보는 시각은 피해자에 더 가까웠다. 농진청에서는 「황사(미세먼지) 대비 농작물 및 농업시설물 관리요령」에서 미세먼지가 주요 농작물에 미치는 영향, 가축에 미치는 영향, 그리고 원예시설에 미치는 영향을 기술하고 있다. 그리고 미세먼지의 영향을 줄이기 위한 방법을 제공하고 있다.
국회농림축산식품해양수산위원회 농림축산식품부 업무보고에서 의원들은 야외에서 일하는 농민들의 건강을 우려하는 목소리가 높았다. 축산에서 암모니아를 언급할 때도 농축산 종사자들의 건강적인 관점에서 피해를 측정하기 위해 암모니아 모니터링을 제안하였다(4).
2018년 농진청 국정감사에서 김현권 의원은 "전국 축사와 농경지에서 발생하는 암모니아의 양이 전체 발생량의 78%를 차지하고 있다"고 밝혔을 뿐만 아니라 “미국 캘리포니아대학에서 전체 미세먼지 중 20%는 농경지에서 발생한 질소산화물이 유발한다”는 연구결과를 소개하면서 농업분야에서 암모니아와 질소산화물의 발생을 줄여는 노력을 해야 한다고 주장했다.
필자가 아는 한 공적 영역에서 농업분야에서도 미세먼지를 줄이는 데 동참해야 한다는 최초의 언급이었다. 농업분야에서 발생하는 미세먼지는 무시할 수 있는 정도의 수준은 아님에도 불구하고 농업분야에서 미세먼지에 대한 대응은 최근까지도 거의 없었다.
최근에 일어나고 있는 여러 논의도 미세먼지로 인한 농업 종사자의 피해에 더 초점이 맞추어져 있다.
그렇지만 미세먼지는 피해자와 가해자의 구분이 분명하지 않다. 피해자인 동시에 가해자인 경우가 대부분이다. 자동차를 타고 다니는 운전자는 미세먼지를 배출하는 가해자이면서 동시에 그 미세먼지로 인한 피해자이다. 농업 역시 예외가 아니다.
한 가지는 분명히 말할 수 있다. 다시 겨울이 오고 봄이 오면 미세먼지는 더욱 극심해질 것이다. 그때 국민들은 그 원인을 찾을 것이다. 중국이 가장 큰 비난을 받을 가능성이 여전히 크지만, 대규모 산업시설과 발전소, 오래된 경유자동차들에 대한 비난이 집중될 것이고, 이어서 환경전문가들은 생물성연소와 농업을 지목할 것이다.
미세먼지 인벤토리를 연구하는 환경과학자를 토론회장에서 만났을 때 그는 이렇게 주장했다. “도로, 산업, 생물성연소의 배출비중은 크게 4:4:2로 본다. 농업분야는 산업의 비중에 비해 과다하게 배출하고 있다. 축산업은 적정규모를 다시 검토할 때가 됐다.”
2. 농업분야 미세먼지 대응 분석
암모니아, 악취물질에서 미세먼지 원인물질로...
2018년까지 농업분야에서 암모니아는 악취원인 물질로 취급받았다. 질소비료는 탈질에 의한 양분손실, 수계 부영양화 물질 정도로 평가되었지 미세먼지와 연관 짓는 건 낯설었다. 이미 십여 년 전부터 수많은 외국 연구자들이 미세먼지와 농업을 연관 지었음에도 불구하고 국내에서는 거의 연구가 이루어지지 않았다.
이러한 상황은 2018년 후반이 되면서 바뀌기 시작했다. 비료와 가축분뇨를 미세먼지와 연관 짓는 보도가 등장하기 시작했다. 2018년 10월에는 농진청 국정감사에서 농업분야 미세먼지 발생에 관한 김현권 의원의 질의가 있었다.
반면에 환경 분야에서는 미세먼지 원인물질에 대한 인벤토리를 점차 체계화해 나왔다. 그 속에는 농업도 당연히 포함되어 있다.
환경부에서는 대기정책지원시스템(Clean Air Policy Support System, CAPSS)을 구축하여 점면·이동오염원 등에서 배출되는 8가지 대기오염물질 배출량을 매년 산정하고 있다.
CAPSS에서는 배출원을 13개의 분야로 분류하고 있다. 농업 부문(SCC 10)은 가축의 분뇨관리 및 비료 사용으로 인한 암모니아 배출량을 산정한다. 2011년 생물성 연소가 새롭게 분류체계에 포함됐다. 생물성 연소(SCC 13)는 고기 및 생선구이, 노천소각, 농업잔재물 소각, 목재난로 및 보일러, 아궁이, 숯가마에서 대기로 배출되는 오염물질을 포함한다.
2019년 3월 미세먼지특별법이 시행되면서 농업분야에서도 비로소 관심을 가지기 시작했다. 농식품부에서는 농진청과 산림청이 함께 참여하는 「농업․농촌 미세먼지 대응 T/F」를 꾸리고 본격적인 대응에 나선다.
고농도 미세먼지 시 농업인 행동요령 등 매뉴얼·보호 대책, 농업 생산 활동 중 미세먼지 저감 방안, 축산 생산 활동 중 암모니아·미세먼지 저감 방안 등을 마련하고 농축산분야 미세먼지 생성과정 분석 연구, 농촌 지역 영농폐기물 등 불법소각을 줄이겠다는 계획을 밝혔다(5).
농식품부는 이어서 환경부와 업무협약을 체결한다(4.19.). “영농폐기물 소각처리, 농업기계, 축산이나 비료사용 농경지 등 다양한 배출원에서 직접 또는 간접적으로 미세먼지가 배출”된다는 것을 명시하였다(6).
농업잔재물 불법소각 방지 방안, 암모니아 배출현황 조사, 축산분뇨 처리시설 고도화 방안, 요소비료 적정량 시비, 노후 경유엔진 농기계 조기 폐기 또는 배출가스 저감장치 부착 지원 등 다양한 지원 계획을 밝혔다.
2022년까지 농축산분야 초미세먼지와 암모니아 배출량 30% 감축 목표 설정
앞서 발표된 농업분야의 미세먼지 대책들은 미세먼지특별법 시행에 맞춰 농업분야에서 해나갈 큰 이슈들을 정리한 것으로 볼 수 있다. 구체적인 실행계획은 조금 더 시간이 필요했다.
농축산분야에서 구체적인 감축목표는 미세먼지특별법이 통과된 지 3개월 후에 발표된다. 농식품부와 농진청은 2022년까지 농업분야에서 초미세먼지와 암모니아를 30%까지 줄이겠다는 목표를 제시했다(7).
농식품부에서 제시한 감축 목표는 다음과 같다.
* 농업․농촌분야 초미세먼지 배출량 : (’16) 20천톤→(’20) 18(10%↓)→(’22) 14(30%↓)
* 농업․농촌분야 암모니아 배출량 : (’16) 237천톤→(’20) 213(10%↓)→(’22) 166(30%↓)
미세먼지 감축대책에는 다음과 같은 활동이 포함된다.
1) 영농폐기물 부산물 불법 소각 방지
2) 축산 암모니아 발생 감축
3) 경종분야 미세먼지, 암모니아 발생 감축
4) 도시내 그린인프라 구축
5) 농축산분야 미세먼지 기초연구
주요 감축활동
영농폐기물 부산물 불법 소각 방지
영농폐기물(폐비닐, 폐농약용기), 영농부산물 등 집중 수거(4~5월, 11~12월)
환경부와 공동으로 농업잔재물 수거처리지원 시범사업
불법소각 집중 시기에 기동단속반 운영을 강화하고, 농진청 새해농업인실용교육에서 농업인 교육 강화
축산 암모니아 발생 감축
농업기술센터를 통해 전체 농가의 40%인 69천 농가에 미생물제제 공급
축사시설현대화, 광역축산악취개선사업*(‘19년 15개소)을 통해 바이오커튼, 안개분무시설 등을 지원
암모니아 발생의 주원인인 축산분뇨처리와 관련하여 퇴비유통전문조직을 육성(’19: 140개소, 추경 112억)하고, 휴대용 퇴비 부숙도 측정기 개발·보급(’21~)을 통해 농가 퇴비 부숙도 관리도 강화
ICT 암모니아 측정기를 보급하고 축산농가 부숙도 기준 교육‧점검도 실시(‘19년 1만 호)
축산법 시행령(축산업 허가‧등록기준) 개정을 통해 악취배출 허용기준 재설정(환경부)하고, 중장기적으로 돈사 밀폐화로 암모니아 방출을 최소화하는 방안도 추진 등
경종분야 미세먼지, 암모니아 발생 감축
공익형직불제 참여농가 화학비료 사용량 의무 준수(’20~) 등으로 농경지 화학비료 투입량 감축
비상저감조치 발령 시 경운·정지 지양하고 물청소를 실시하며(주1회 이상), 농경지 담수·멀칭재배를 계도
기계용 매연저감장치 개발(‘19.하) ‘08~’11년산(8만대) 농기계에 부착을 지원(‘21~)하고, 내용연수가 경과한(‘99~’07년산) 노후 농기계 조기 폐차 지원을 검토(‘20~)
농축산분야 미세먼지 기초연구
1단계로 2019~2021년까지 3년간 미세먼지 발생실태와 영향평가, 저감기술 개발 등 3대 중점분야에 10개 연구과제 추진(129억)
2단계로 1단계 연구에서 미흡한 축분․화학비료 유래 미세먼지 배출기작 등의 추가 연구 추진(’20~’21, 66억 검토)
미세먼지 농업인 보호 대책
이외에도 이 대책에는 「미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법 시행령」 개정을 통해 농업인 보호대책을 포함하고 있다.
시행령 제14조의 취약계층 범위를 옥외근로자에서 옥외작업자로 확대하여 취약계층에 옥외농작업자가 포함되었다(’19.9월 시행 예정).
3. 영국의 농업분야 미세먼지 종합대책 비교
영국의 청정대기전략 2018
영국 환경식품농촌부(defra)는 2018년 청정대기전략(Clean air strategy 2018)을 수립하여 미세먼지를 감축하고 대기질을 개선하기 위한 국가 정책을 수립하였다. 이 보고서는 문제인식, 국민의 건강보호, 환경보호, 리더십 등 10개의 장으로 구성되었다.
이 보고서 7장에서는 “영농과정에서 배출량을 줄이기 위한 활동”을 포함하고 있다. 농업잔재물과 목재보일러 등 생물성연소와 관련된 항목은 “6장 가정에서 감축활동”에 포함되어 있다.
영농분야에서 배출량 감축
Defra는 농업분야 미세먼지는 2020년까지 30%, 2030년까지 46%를 감축한다는 목표를 설정하였다.
영국 보건부는 2014년 발생한 런던 스모그를 농업 암모니아 배출에 따른 것이라고 지목했다. 농업에서 발생한 대기오염물질을 대도시의 스모그 발생원인으로 지목한 것은 매우 이례적인 일이었다.
암모니아(NH3)의 영향과 감축목표
2016년 전체 암모니아 중 농업부문에서는 88%가 발생했다. 4%는 폐기물 분야, 그 외 자동차, 생활폐기물, 산업분야에서 대기 중으로 유입됐다. 암모니아는 미세먼지가 되면 수일 동안 대기 중에 잔류하며 먼 거리를 이동할 수 있고, 토양에 질소를 공급하여 예민한 평형을 유지하는 생태계에 교란을 초래하기도 한다.
암모니아는 2005년 농도를 기준으로 2020년에는 8%, 2030년까지 16%를 감축한다는 목표를 설정하였다.
암모니아 발생에 영향을 미치는 기존 규제 및 정책
농업으로부터 암모니아 배출을 줄이기 위한 규제는 이미 여러 건 시행 중에 있다. 밀집 사육하는 돼지 및 양계농장(육계 포함)은 점오염원으로 간주되어 일정 규모 이상의 농장은 환경 관련 법규에서 암모니아 배출량을 규제하고 있다.
대규모 농장 운영자는 환경법규에서 정하는 규제기준을 지켜야 하는데, 여기에는 대기, 수질, 토양으로 암모니아 배출량을 줄이기 위한 최적이용가능기술(Best Available Techniques)을 채택하는 것을 포함한다. 여기에서 제시하는 기술을 이용할 경우 30% 정도 암모니아 배출을 줄일 수 있다. 지금까지 약 1,260개소의 잉글랜드 돼지 및 양(육)계농장에서 이를 따르고 있다.
영국에서는 농장운영계획(The planning regime)이라는 제도를 바탕으로 축산으로 초래되는 부정적인 환경영향을 방지하는 노력을 기울여왔다. 수질관리를 위한 농사 규정, 질산화물관리규정과 농업환경 내 측정방법, 그리고 농장지원체계를 구축하여 암모니아를 감축하기 위한 종합적인 해결책을 지원하고 있다.
농업활동으로부터 암모니아 발생을 제어하기 위한 핵심 조치로는 다음과 같은 사항을 포함하고 있다.
슬러리, 소화액 저장고, 퇴비 더미 등을 덮거나 슬러리 백(slurry bag)을 사용한다.
슬러리나 가축분뇨 소화액을 토양에 살포할 때 저휘산 기술을 사용한다. (예를 들면, 주입기, 트레일링 슈(trailing shoe) 또는 트레일링 호스(trailing hose) 등)
퇴비를 토양에 살포 후 바로(최소한 12시간 이내) 토양으로 덮어 준다.
동물이 모이는 장소는 사용 후에 바로 세척한다.
가축 사료 중 단백질 함량은 가축의 영양 요구 수준에 적합하게 맞춘다.
요소(urea) 비료를 질산암모늄 비료로 전환한다. 이외에도 요소비료를 토양 속에 시비하거나 우레아제(urease) 억제제를 함께 처리한다.
암모니아 인벤토리가 기존 농업기술과 암모니아 배출에 대한 최신 증거를 반영할 수 있도록 개선한다.
미세먼지 저감을 위한 구체적인 농민지원 프로그램도 제시하였다. 향후 3년 동안 3백만 파운드를 농민들에게 지원한다. 이를 위해 2018년 하반기부터 전국적인 시범사업을 실시하였다. 이 프로그램에는 슬러리 및 분뇨 덮개, 축사 및 사료 관리, 비료 시비를 위한 저배출 살포장비 지원, 감축방법 컨설팅 등을 포함하고 있다.
고체연료 등 생물성연소 감축
영국에서 생물성연소에 의한 미세먼지 배출 비중은 38%를 차지한다. 이는 산업연소 16%, 도로운송 12%과 비교해도 매우 큰 비중이다.
연기(smoke) 제어지역을 설정하고 지방정부에는 허가받지 않은 연소를 금지할 수 있는 권한을 부여한다. 특히 오염농도가 높은 날에는 “소각금지의 날(No Burn Days)"를 설정할 수 있도록 했다.
허가받지 않은 연료의 연소를 금지하고 청정한 연료만 사용하도록 강제할 예정이다. 2022년까지 강화된 배출기준을 모든 연소장치(stove)에 부과한다. 에코디자인(Eco-Design)이 적용된 보일러가 2022년이면 도입될 예정이며, 이는 기존 보일러 대비 오염물질을 90% 더 적게 배출한다.
영국에서는 2%의 가정에서 바이오매스 보일러를 사용 중이다. 이 보일러는 노지소각이나 스토브에 비해 배출량이 작지만, 대기오염 방지를 위해 강화된 기준을 적용할 계획이다.
4. 농업의 지속가능성을 위한 준비
인식의 괴리를 좁히고 명확한 문제인식이 먼저
농업분야에서는 지금까지 미세먼지에 대한 고려가 거의 없었다. 농업 활동이 미세먼지 농도에 영향을 미친다는 인식도 없었다. 하지만 이젠 상황이 변했다. 봄이 올 때마다 되풀이되는 미세먼지 논란은 국민들의 인내를 한계까지 내몰았다. 뿐만 아니라 미세먼지는 선거에서 국민들의 표를 구해야 하는 정권의 사활을 다투는 문제로 격상됐다.
농업과 농촌은 10% 내외의 영향을 끼치는 것으로 분석되고 있다. 발전과 산업부문에 비하면 상대적으로 크지 않을지도 모른다. 하지만 미세먼지에 대한 국민들의 우려를 감안하면 농업과 농촌 역시 비켜가기는 어렵다. 필자도 저감분과 위원으로 참여하고 있는 ”미세먼지 문제 해결을 위한 국가기후환경회의의“에서는 미세먼지 배출원을 찾아 동전 줍기 식으로 하나하나 줄여나가는 계획을 준비하고 있다.
그럼 앞으로도 미세먼지 문제는 더 심각해질 것인가? 이 질문에 답하는 것은 쉽지 않다. 우리 정부에서도 강력한 대책을 시행해나가겠지만, 실제 효과를 나타내는 데는 시간차가 존재할 수밖에 없기 때문이다. 또한 기후변화도 미세먼지 문제를 심각하게 한다.
그린피스에서는 기후변화로 인해 바람과 비가 사라지는 걸 우리가 미세먼지의 위험을 크게 느끼는 근본적인 원인으로 보기도 한다. 지구온난화로 극지방의 온도가 올라가면서 적도와 온도 차가 점점 줄고, 이런 원인으로 대기를 순환시키던 바람과 비의 역할이 약화되면서 대기가 한자리에 더 오래 머무르면서 미세먼지의 농도가 올라간다고 진단한다. 이러한 기후변화가 지구를 점점 더 창문 없는 방처럼 만들고 있다는 분석이다(11).
미세먼지 논란은 앞으로도 당분간 계속될 수밖에 없다. 언론에서도 농업분야에서 발생하는 미세먼지에 관심을 가지기 시작했다.
KBS의 간판인 9시 뉴스에서는 축산분뇨에서 발생하는 암모니아를 1월에 발생한 미세먼지의 원인물질이라는 보도를 내보냈다. 물과 황산, 바이오 필터 등 3단계 저감 설비를 가동하면 암모니아 농도를 10분의 1로 줄일 수 있는 데 축산분야 대책은 거의 없다는 우려를 전했다(8).
과학에 기반을 둔 접근
우리 농업에서 발생하는 암모니아 등 대기오염 물질의 발생량을 어느 정도로 정확하게 측정하고 있을까? 안타깝게도 우리가 사용하는 인벤토리의 정확성이 그리 높지 않다. 2006년부터 2년간 환경부에서 실시한 ”대기 중 암모니아 배출량 산정 및 인벤토리 구축“ 연구 이후 별다른 연구결과를 찾기는 어려웠다.
농식품부는 환경부와 「농업․농촌분야 미세먼지 대응을 위한 협약」을 체결(2019.4.22.)하고 농촌지역 암모니아의 배출원 및 배출량 규명에 대한 공동 조사연구를 실시하기로 했다. 농진청에서도 관련 연구가 시작될 것으로 예상된다.
[그림 2] 미세먼지 원인물질로부터 2차 생성물질이 만들어지는 모식도(9)일부 학자들은 암모니아의 배출량을 줄이는 활동이 수도권에서 PM2.5의 농도를 줄이는 데 더 큰 효과가 있다는 연구결과를 발표했다(10 재인용).
미세먼지 2차 물질 생성에서 암모니아의 역할을 강조하는 것으로 이는 농업에 불리하게 작용할 것이다. 관련 연구를 서둘러 국민들이 충분히 납득할만한 수준의 대응책을 마련해야 할 필요가 있다.
농업은 수세적으로 대응할 수밖에 없다. 앞에서 언급한 KBS의 보도에 대해 농식품부는 광역축산악취개선사업을 2022년까지 25개 지역으로 확대하고 농가에 ICT 암모니아 측정기(134개) 및 암모니아 저감시설을 보급하는 등 나름 노력하고 있음을 강조했다(12).
그리고 비상저감조치 발령 시 축산농가는 축사 내 깔짚 바닥 및 분뇨저장조, 퇴비사에 미생물제제 살포, 퇴비에 비닐(천막) 덮기, 악취저감시설 가동 최대화, 안개분무시설 가동 등 추진한다는 대책을 제시했다.
영국의 예에서와 같이 우리나라에서도 농축산에서 발생하는 배출원에 대한 정밀한 인벤토리 개발과 원단위 설정 연구가 우선적으로 추진될 필요가 있다. 이런 연구는 유사한 농업환경을 가진 국가들과 공동으로 추진하는 방안도 검토될 필요가 있다. 암모니아는 글로벌 대기오염 이슈이기 때문이다.
외국에서는 다양한 감축방법이 개발되고 지원되고 있다. 우리나라에서도 외국에서 시행되고 있는 퇴비덮개, 분뇨지중살포 등 다양한 기술들에 대한 검토를 실시하고 농가를 지원하는 방안을 검토할 필요가 있다. 이러한 조치들은 미세먼지를 줄일 뿐 아니라 악취발생도 억제하여 축산에 대한 국민적 인식 개선에도 기여할 것이다.
생물성연소와 농업
고등어가 미세먼지의 주범이냐?
생물성연소에 대한 과학적인 접근도 필요하다. 2016년 미세먼지가 극성이던 늦봄에 때 아닌 고등어 논란이 불거졌다. 국민적인 분노는 고등어가 아니라 환경부로 향했다. 그 사건 이후 조리과정이나 생활 주변에서 바이오매스를 태우며 발생하는 연기에 대해 논하는 게 어렵게 됐다.
하지만 생물성연소를 제외하고 미세먼지 대책을 논하기는 어렵다. 미세먼지의 10% 이상(인벤토리는 8.3%)이 생물성연소에서 발생하기 때문이다. 이게 다른 배출원보다 더 심각한 게 바로 우리 주변에서 발생한다는 점 때문이다. 멀리 있는 화력발전소보다 바로 앞에 있는 경유자동차가 더 괴로운 이치다.
생물성연소의 상당 부분은 음식의 조리과정에서 발생한다. 캐나다 등 일부 선진국에서는 일정 규모 이상의 음식점은 의무적으로 배출저감 시설을 설치하도록 의무화하고 있다. 우리나라에서도 관련 규제의 도입을 검토하고 있는 것으로 알려져 있다.
농업분야에서는 농촌에서 농업부산물을 소각할 때, 겨울철 하우스 난방과 농가 난방에도 화목보일러가 일부 사용되고 있다. 환경부의 인벤토리는 생물성연소에서 발생하는 초미세먼지의 64%가 농업·농촌에서 기인한다고 평가한다.
농식품부 TF에서 제시한 대책에도 이 부분은 들어있지 않다. 이는 농업분야에서 잠재적으로 발생할 수 있는 미세먼지 인벤토리에 대한 연구가 부족하기 때문이다. 환경부와 협력을 통해 조속히 농업분야의 인벤토리를 고도화하고 비용효율적인 미세먼지 감축 대책을 수립할 필요가 있다.
영국은 고효율 스토브를 보급하는 정책을 우선적으로 추진하고, 생물성 연소시설의 배출기준을 강화하고 있다. 생물성연소의 상당 부분을 차지하는 농업에서는 관련 동향을 세심히 살펴야 한다.
하지만 기존의 관행에 반하는 새로운 제도가 도입되기 위해서는 농업인들을 충분히 설득할 수 있어야 한다. 신뢰할 수 있는 과학적인 연구결과와 필요한 지원제도가 함께 마련될 때 미세먼지 감축대책이 순조롭게 이행될 수 있을 것이다.
농업부문 미세먼지 배출량 산정 이슈
국가 대기오염물질 배출량 산정은 국립환경과학원에서 발간한 편람에 따라 행해진다. 이 편람의 개정을 추진하고 있는 환경분야 전문가는 ”농업부문에서는 누락 및 미산정 배출원을 발굴하고, 지속적으로 수집 가능한 활동자료를 생산하며, 수집된 활동자료에 적용 가능한 배출계수를 개발하는 게 시급하다"는 입장을 밝혔다.
산업 기술의 발달로 배출원의 종류가 다양해졌지만 아직까지 배출원 분류체계는 2013년 발간된 편람 수준에 머물고 있는 상황이다. 따라서 현재는 누락되어 있거나 분류체계에는 있으나 활동자료가 없어서 산정되지 않고 있는 배출원을 발굴하여 산정하는 데 집중하고 있다.
현재 환경분야에서 추진하고 있는 배출량 산정 이슈에는 다음과 같은 사항이 포함되어 있다.
농약살포에 따른 VOC 배출량 산정, 무면허·무면허 축사의 적법화 사업 등을 통한 사육두수 통계 변화
비도로이동오염원(농업기계 등)에 대한 활동자료 개선. 농업기계의 연간 작업시간, 배출계수의 신규 개발, 지역별 공간 분포의 개선을 포함하고 있다.
생물성연소 부문은 현재 분류체계의 개선에 집중. 누락 배출원 발굴, 지속적으로 수집 가능한 활동자료 수집체계 구축, 배출계수 개발 등을 추진 중에 있다. 이를 위해 국립환경과학원에서는 국가 대기오염물질 배출량 통계 검증 및 개선 연구를 수행하고 있다.
농업 부문에서 배출량 산정의 정도를 높이기 위해서는 지속적으로 생산 가능하고 수집 가능한 활동자료가 필요하다. 예를 들면 농업기계 배출량 산정 시 필요한 활동자료 중 가동시간은 2009년 조사된 자료를 활용하고 있으며, 일부 농업기계는 조사조차 하지 않아 유사기종의 자료를 적용하고 있는 실정이다.
배출계수및 평균 정격출력도 1999년 개발된 수치를 적용하고 있으며, 마찬가지로 일부 농업기계는 조사조차 하지 않아 유사 기종의 자료를 적용하고 있다. 산업별 기초적인 활동도 자료들은 해당 산업분야에서 가장 잘할 수 있는 영역이다. 환경 분야와 협력이 필요한 부분이다.
미세먼지 감축을 위한 스마트한 접근
미세먼지는 기후변화와 함께 더 심해지는 경향이다. 농업은 기후변화에 대한 대응만으로도 힘에 부쳐했다. 이런 상황이 농업 활동에 의해 초래된 것은 아니지만, 그 영향을 직접적으로 받는 상황이 됐다.
농업분야에서도 나름 대응을 해오고 있다. 친환경농업을 확산하고 비료사용량을 줄이기 위한 대책도 오랫동안 추진해왔다. 축산분야에서도 악취를 줄이기 위한 기술을 적용하고 있다.
농업·농촌분야에서 미세먼지를 줄이기 위한 방안을 다음과 같이 제안한다.
농촌에서 봄철 소각을 줄이기 위한 대책을 수립하자. 농업인 및 농업관련 공무원의 교육과정에 의무적으로 소각과 미세먼지에 대한 교육을 포함한다. 그리고 농촌의 소각실태에 대한 연구를 실시하고 현실적인 감축방안, 허용 가능한 예외 및 시기, 고효율 바이오매스 스토브 보급 등의 대책을 조속히 수립할 것을 제안한다.
축산분야 배출원에 대한 인벤토리 고도화와 비용 효율적인 감축방법을 체계화하자. 현재의 미생물제재 공급 중심의 대책은 정부가 제시한 30%의 감축목표를 달성하기에는 턱없이 부족해 보인다. 축산 현대화 및 가축분뇨 자원화시설 지원 사업에 미세먼지 대책을 포함할 수 있도록 개정하는 방안도 검토할 필요가 있다.
가축분뇨의 처리 및 액비·퇴비살포 과정에서 미세먼지를 줄이기 위한 대책을 조속히 마련하자. 혐기성, 호기성, 액비화 등 처리 기술별로 미세먼지 영향을 재검토할 필요가 있다. 또한 토양에서 암모니아 발생과 탈질과정에 대한 연구를 고도화하여 인벤토리를 개선하고, 현재 이용 가능한 감축기술에 대한 효과를 검증하여 현장에서 활용될 수 있도록 할 필요가 있다.
질소비료의 사용량을 줄이기 위한 이행계획 수립하고 조속히 시행하자. 우리나라는 비료를 과다하게 사용하여 수계 부영양화 등 여러 문제를 노출하고 있다. 민관이 함께 참여하여 합리적인 시용량 기준을 재정의 하고, 농업직불금 연계 등 현실성 있는 수단과 연계하여 실효성을 높여야 할 것이다.
농업시설의 에너지 효율화, 축산시설의 현대화, 에너지 사용량 및 암모니아 발생량 모니터링 망의 구성 등 지속가능한 농업기반을 구축하기 위한 과감한 투자가 필요하다. 최근 확산되고 있는 ICT 기술을 접목하여 실시간 모니터링을 체계화하는 것도 검토될 필요가 있다.
끝으로 농림업 분야에서 발생하는 미세먼지에 대한 과학적인 증거를 제시하여 농업인들의 자발적인 참여를 이끌어 낼 수 있는 기반을 만들어야 한다. 그리고 감축 수단별 비용효과 분석을 통해 농업인들이 새로운 기술을 채용할 수 있는 판단근거를 제공해야 한다. 그리고 영국에서 추진한 것과 같이 농축산 경영체별 진단을 통한 최적화 접근방법도 고려할 것을 제안한다.
위에서 언급한 제언의 상당 부분은 이미 농식품부 TF가 마련한 대책에 포함되어 있다. 늦었지만 관련 부처가 함께 힘을 합쳐 국가적인 난제를 해결해나가는 움직임에 대해서는 박수를 보낸다. 그렇지만 문제의 심각성에 비해 농업분야의 대응이 충분하다고 말하기는 어렵다.
이는 문제인식에 대한 공감대가 서로 다르기 때문에 어쩔 수 없이 발생하는 문제이다. 아마도 농식품부 TF가 금년 연말까지 해결해야 할 가장 큰 난제는 미세먼지에 대한 인식을 바꾸는 일일지도 모른다. 우리 국민들은 미세먼지와 함께 살아갈 수는 없다는 걸 명확히 했다. 농업은 얼마만큼 책임을 질 것인지 논의의 결과를 기다리고 있다.
5. 맺음말
지금까지 농업은 미세먼지에 대해 자유로운 것으로 생각했다. 그렇지만 과학은 그렇지 않다고 말한다. 최소한 10% 이상은 책임이 있다고 말한다. 암모니아에 의한 2차 생성물질이 초미세먼지에 농도에 미치는 영향이 구체적으로 밝혀지고 있다.
금년 초 미세먼지특별법이 시행되고 국가의 역량을 미세먼지 문제 해결에 집중하고 있다. 산업·발전분야의 연소와 수송과정에서 발생하는 게 가장 큰 비중을 차지하고 있지만, 우리 생활 주변에서 발생하는 생물성연소에 의한 영향도 10%를 상회할 것으로 추정된다. 우리 주변에서 발생하는 오염원이라 수치에 비해 더 크게 영향을 끼친다.
농업분야에서도 미세먼지 감축을 위해 노력해줄 것을 요청하고 있다. 농업분야에서는 축산이 가장 큰 배출원이다. 축사와 가축분뇨 처리과정에서 암모니아 발생을 감축할 기술적 대안을 조속히 실용화해야 한다. 이는 축산업의 지속가능성을 확보하는 데 중요하다.
우리가 지금까지 경제성의 관점에서만 바라보던 화목보일러의 보급, 농촌지역에서의 소각 등도 새로운 관점에서 바라볼 필요가 있다. 질소비료의 사용량을 줄이는 것도 더 강하게 요구받고 있다. 수질오염은 지역의 문제에 불과하지만 대기오염은 모두의 문제이다. 우리가 미세먼지를 인식한 순간부터 관점은 바뀌었다. 세상은 변했다.
위기를 기회로 만드는 지혜가 필요하다. 미세먼지는 한두 해 만에 끝날 이슈는 아니다. 어차피 길게 가져갈 일이다. 장기적인 농업발전 방향을 정립하고 미세먼지 대책과 함께 지속가능한 농업을 만드는 계기가 될 수 있도록 지혜를 모아나가야 한다. 그리고 원래 계획하고 있던 일들을 더 과감하고 규모 있게 추진하자. 머뭇거릴 이유가 없다.
농업분야에서 미세먼지 대응을 성공적으로 이끌어 감으로써 소비자인 국민들과의 관계를 새롭게 정립하는 방안도 고민할 필요가 있다. 미세먼지에 대한 국민적 관심사를 바탕으로 우리 농업이 직면한 난제를 돌파하는 계기로 만들 수도 있을 것이다. 기후변화 대응과 에너지 전환, 농경지 양분수지의 균형, 깨끗한 농촌마을 만들기는 모두 미세먼지 감축과 밀접한 관련이 있다.
모든 출발은 견고한 과학적 토대 위에서 가능하다. 충실한 인벤토리 데이터는 농업인들의 참여를 이끌어 내는 데 중요하다. 검증된 기술과 비용효과적인 방법론은 모두 과학적 데이터에 바탕을 두고 추진되어야 한다. 끝으로 오늘날 우리가 직면한 문제는 모두 복합적인 영역을 다루고 있다. 미세먼지 문제 해결을 위해서는 여러 분야를 아우르는 높은 수준의 전문성과 인사이트 넘치는 리더십이 필수 불가결한 요소이다.
참고문헌
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10. 신동원, 주현수, 서은주, 김채윤(2017). 2차 생성 미세먼지 저감을 위한 암모니아 관리정책 마련 기초연구. 한국환경정책·평가연구원.
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12. ______(2019). 암모니아 관리 등 미세먼지 저감 조치 시행중 [KBS 5.1일자 보도에 대한 설명](보도자료). 농림축산식품부.
* 이 글은 OOO 매거진에 기고할 예정으로 피드백을 받기 위해 게재합니다.
