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by 김하종 Jul 02. 2021

생명의 보고 표토를 지키는 우리 기술

자연환경기술개발, 표토보전관리 기술개발사업

표토의 개념, 역할과 중요성

표토란 지질 지표면을 이루는 흙으로 유기물과 1g 당 억 단위의 미생물이 풍부하게 존재하는 구간으로 거의 모든 토양 내 생물학적 활동이 이루어지는 장소를 말합니다. 토양 중 가장 많은 영양분이 쌓이는 곳으로 지표면에서부터 약 7~25cm 깊이 구간을 지칭합니다. 표토는 오랜 세월 동안 돌과 식물, 벌레의 사체 등이 풍화되면서 형성됩니다.

표토는 환경적으로 매우 중요한 기능을 담당하고 있는데요. 지구 상에 살아가는 생물들에게 생활 터전을 제공하고 양분과 수분을 공급하는 등 생태계 유지의 근간이 됩니다. 내부에서 물을 순환시키고 ㏊당 최대 88톤까지 탄소 저장이 가능해 기후변화를 완화하며 이상기후를 조절하죠. 그뿐만 아니라 토양 내 오염물질을 정화하고 대기와 수질 등을 자체 조정할 수도 있습니다. 이에 2010년 환경부에서는 우리나라 표토가 지닌 가치를 26.4조 원으로 측정했을 정도로 엄청난 가치를 가지고 있습니다.

표토 침식의 개념과 현황

표토는 높은 가치와 유용성 지니고 있는 자원임에도 불구하고 신경을 쓰지 않으면 금방 유실되는 자원입니다. 단 1~2년이면 표토가 유실되는데 충분한 시간이죠. 표토의 침식은 농업에서 중요한 관심사인데요. 왜냐하면 한 번 날아가거나 씻겨 나가면 다시 쌓이는데 매우 오랜 시간이 걸리기 때문입니다. 표토 1cm를 만들기 위해서는 약 200년이라는 긴 시간이 필요합니다. 특히나 우리나라는 국토의 약 63.7%가 산림으로 이루어져 있기 때문에 표토가 더욱 중요하죠.

하지만 여름철 집중 호우나 기후변화로 인한 게릴라성 폭우로 인해 매년 많은 양의 표토가 유실되거나 침식되고 있는데요. 환경부의 ‘기후변화 대비 토양자원 보전 연구’ 보고서에 따르면, 우리나라의 연평균 표토 유실량은 32톤/ha으로 경제협력개발기구(OECD)의 연간 토양침식 허용 값인 11톤/ha에 비해 약 3배나 많은 수치입니다. 표토 침식으로 인한 표토 유실은 생태 기반으로서의 기능을 잃어버리고, 탄소 저장능력의 상실로 지구온난화를 가중시키며, 유실된 토사가 하천으로 흘러 들어가 수질을 악화시킵니다. 이처럼 수많은 환경문제를 야기하는 표토 침식을 방지할 수 있는 방법은 무엇이 있을까요?

표토보전관리 기술개발사업의 개요와 추진 체계

우리나라는 2013년에 표토보전 5개년 종합계획을 수립하면서 본격적으로 표토 보전 및 관리를 시작하였는데요. 한국환경공단은 표토의 침식 실태를 파악하고 방지대책을 마련하기 위해 전국의 표토 침식현황을 조사하기 시작했습니다. 파악한 표토 침식지도를 바탕으로 표토 유실을 최소화하기 위한 가이드라인도 지정했죠. 2019년부터 환경부와 한국환경산업기술원은 표토보전관리 기술개발사업을 진행하고 있습니다. 2023년까지 총 180억 원의 국고를 지원하고 있는데요. 표토 환경 보전을 위한 국가적 통합관리 체계를 구축하고 선제적으로 대응할 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있답니다!

표토보전관리 기술개발사업은 표토 환경을 통합적으로 관리하고 선제적 대응 기술을 개발함으로써 국가적 통합관리 체계 구축하고 표토 환경을 보전하는 데 그 목적이 있습니다. 표토 환경 보전을 통해 궁극적으로 지속가능한 자연환경을 조성하는 데 기여할 수 있죠. 크게 ‘표토 환경 통합관리 및 조사ㆍ예측 고도화’와 표토침식 고위험 지역 방지ㆍ복원 기술 개발과 표토 환경보전 지역특이적 최적관리 기술 개발을 통한 ‘표토 환경 보전 및 최적관리’라는 2가지 핵심전략을 세우고 사업을 진행하고 있습니다.

표토 환경전략연구단의 역할과 목표, 연구내용

특히, 지난 2014년 발족한 표토 환경전략연구단은 표토보전관리 기술개발사업의 중추적인 역할을 하고 있는데요. 표토 환경전략연구단은 우리나라의 토양관리기술에 있어 최고의 전문성을 갖추고 있습니다. 세계 각국의 발전하는 토양관리기술을 파악하고 국제협업을 통해 우리나라 토양 보전과 관리를 위한 기술 개발에 매진하고 있습니다.

표토 환경전략연구단은 건강하고 쾌적한 삶의 질을 제공하기 위해 표토 환경의 질과 생태계 서비스를 극대화하고 훼손 요인을 최소화하기 위해 현재와 미래의 표토 환경 생태계 서비스 및 훼손 요인을 평가하고 예측해 이에 대응할 수 있는 통합관리와 시스템을 개발하고 있습니다. 지난 1단계(2014~2017) 연구에서는 한국형 ‘전국 토양 표토 침식량 예측시스템’을 개발하였고 표토 기능에 대한 가치 평가 기법을 개발하였습니다. 이를 통해 표토 유실(5개 등급)과 표토 기능(5개 등급)의 정도에 따라 25개의 등급으로 나눠 그에 따른 최적 관리기법을 제공하는 표토관리 포털시스템을 구축하였습니다.

2단계(2019~2023) 연구에서는 표토의 질 향상을 통해 생태계에 제공하는 서비스를 극대화하고 그 기능을 저해하는 위험요인을 최소화할 수 있도록 표토 환경·생태계 서비스를 평가할 수 있는 모델을 개발하고 통합 관리할 수 있는 시스템을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 1) Critical BioGeo Zone 표토 시료의 물리·화학·생물적 특성 분석 및 기존 data 확보를 통한 Big Data 구축, 2) 빅데이터를 활용한 표토 환경 질·생태계 서비스 가치의 정량적 평가 및 등급화 모델 구축, 3) ICT 기법을 활용한 표토 환경 변화 모니터링 기법의 고도화 및 훼손 요인 정보화 시스템 구축, 4) 표토 환경 질 변화 예측 및 통합관리 기술 개발, 5) Web-GIS 기반 표토 환경·생태계서비스 통합 관리시스템 구축 및 정책 개발 등의 연구를 하고 있습니다.

표토 환경전략연구단 기대효과와 활용방안

우리나라는 표토 환경전략연구단에서 도출한 선진국형 환경관리 기술을 통해 환경 기술 선도국으로 도약할 수 있을 뿐 아니라 IoT 접목 표토 모니터링 기술은 모니터링 인력의 노동력 감소와 함께 체계적인 데이터 관리 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다. 영상자료, 해석모형 예측 기술은 향후 전국 규모를 예측하는 데 기술적 기반이 되어줄 것입니다.

우리 기술을 활용한 표토 환경 통합관리 시스템을 구축하여 선진국형 표토 관리의 패러다임 정책을 마련함으로써 국민의 건강과 삶의 질 향상에 크게 기여할 수 있을 것입니다. 표토 환경 통합관리 및 변화 예측기술 구축은 저질러진 환경오염을 복구하는 데 소요되는 사회적 비용을 절감하고 관련 신산업 분야의 발달로 인한 일자리 창출에도 기여할 수 있을 것으로 기대합니다.

양재의 표토 환경전략연구단장은 “인간과 생태계에게 엄청난 가치의 서비스를 제공하는 토양을 더 이상 신발 밑에 묻은 더러운 흙으로 보는 것이 아닌 아끼고 보존해 후세에 물려줘야 하는 소중한 자원으로 보아야 한다.”라며 토양의 중요성을 강조하기도 했었는데요. 이처럼 생명의 보고를 지켜낼 우리 기술을 개발하는 표토보전관리 기술개발사업의 거는 기대가 매우 크다고 할 수 있습니다.

<참고자료>

내일신문:연평균 토양 유실량 OECD기준 3배

http://www.naeil.com/news_view/?id_art=261464

전민일보 : 표토, 더 늦기전에 지켜야 할 소중한 자원

http://www.jeonmin.co.kr/news/articleView.html?idxno=195581

지식백과 : 표토

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2700585&cid=51610&categoryId=51610

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5749792&cid=51641&categoryId=63816

표토 환경전략연구단:표토의 정의, 기능

http://search.ecosssoil.org/contents.do?cid=ccb1be648c884c2099c7b4508b5b9d57

http://search.ecosssoil.org/contents.do?cid=beda77d8c60e4a838e7c1fb947fe73d5

표토 환경전략연구단:표토침식현황