[기획] 바이오차의 효과와 연구 사례는

토양개량 효과 과학적 입증…작물 저장성·신선도 높아져
작물 뿌리 촉촉하게 유지
물이 고이지 않아 뿌리 썩지 않고 빠르게 생장
서정학 기자l승인2019.05.02 17:45

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‘바이오차(Bio-Char)’의 토양개량 효과가 이목을 끌고 있다. 바이오차는 목재나 식물 잔재물 등의 바이오매스(Biomass)를 가열해 만든 탄화(Charcoal) 종류로, 최근 관련 연구와 시범사업 등을 통해 토양개량 효과가 과학적으로 입증되고 있다. 또한 바이오차는 대기 중의 탄소를 토양에 포집해 온실가스 저감에도 기여하는 만큼 다양한 활용 방안이 기대되고 있다. 이에 바이오차의 효과와 관련 연구 사례를 알아봤다.

▲ 바이오차는 바이오(Bio)와 탄화(Charcoal)의 합성어다.

# 토양개량·작물 생산 증대 효과 보여

바이오차는 토양을 개량하고 작물생산성을 높이는 등의 효과를 보이는 것으로 나타났다.

경남도농업기술원은 지난해 8월 목재를 활용해 바이오차를 개발, 토양 미생물 및 작물 생산성 증대 효과를 확인했다고 밝혔다.

바이오차는 빈 공간이 많은 다공성 구조로 돼 있어 토양에 사용 시 토양의 통기성과 수분 보유력 등을 증대시킨다. 이는 작물 뿌리를 촉촉하게 유지하면서 물이 고이지 않도록 해 뿌리가 썩지 않게 해 뿌리 생장을 돕는다.

또한 바이오차는 숯과 유기물의 중간 성질을 지녀 숯처럼 중금속 흡착 효과를 보이면서 유용미생물을 증대시켜 작물 생산량을 늘리는 데에도 효과적이다.

실제로 경남도농업기술원은 직접 개발한 바이오차 200kg을 상추 재배면적 10a에 사용한 결과 토양 미생물은 59%, 생산량은 28% 가량 증가한 것을 확인했다고 밝혔다.

이 같은 바이오차 기술은 현재 농촌진흥청의 ‘바이오차 신기술 보급’ 시범사업을 통해 전파되고 있으며 사업 참여 농가로부터 긍정적인 반응을 이끌어내고 있다.

▲ 농우바이오는 바이오차 토량개량제를 사용한 배지에서 자란 딸기(A)와 일반배지에서 자란 딸기(C)를 상온에 10일간 둔 결과 A딸기의 저장성이 C딸기의 비해 우수한 걸 확인했다.

# 작물 저장성·신선도 ‘UP’

바이오차를 배지로 활용 시 작물 저장성과 신선도가 높아지는 것으로 확인됐다.

한경대학교 실험 결과 바이오차를 사용한 배지에서 재배한 딸기는 일반 배지에서 자란 딸기보다 상온 저장성이 더 우수한 것으로 나타났다. 열화상 카메라로 딸기의 온도편차를 비교한 결과 바이오차 배지에서 자란 딸기의 온도편차가 대비군 보다 0.4도 낮게 나왔으며, 이는 그만큼 부패 진행률이 낮다는 걸 의미한다는 것이다.

아울러 한경대의 딸기 엽록소 형광분석 결과 바이오차 배지에서 재배된 딸기의 신선도가 대비군 보다 우수한 것으로 평가됐다. 엽록소 분석결과 광합성 활성도를 나타내는 지표가 바이오차 배지 처리 딸기에서 더 높게 나왔기 때문이다.

이러한 연구결과를 바탕으로 종자·상토 제조기업 ‘농우바이오’, 퇴비제조 기업 ‘상림’ 등은 바이오차를 활용한 친환경농자재 제품을 적극 개발하고 있다.

 

# 탄소 격리해 온실가스 저감 기여

바이오차는 대기 중 탄소를 토양에 격리해 온실가스 저감에도 기여하는 것으로 알려졌다.

한국환경산업기술원의 ‘바이오차를 이용한 토질 개선 및 탄소 격리’ 리포트에 따르면 바이오매스를 열분해한 바이오차에는 바이오매스에 있던 탄소의 80% 가량이 남게 된다. 이러한 바이오차는 토양에서도 거의 분해되지 않고 남아 온실가스로 배출되는 탄소를 토양에 격리하게 되는 것이다.

이에 바이오차는 토양개량제로서는 물론 온실가스로 인한 기후변화에 대응키 위한 자원으로서도 주목 받고 있다.

이와 관련 농진청은 지난해 바이오차를 활용한 팰릿형 퇴비를 개발한 바 있다. 이는 수확량의 변동 없이 토양 중에 더 많은 탄소를 격리할 수 있도록 돈분 퇴비에 바이오차를 8대 2 비율로 섞어 개발됐다.

신중두 농진청 국립농업과학원 기후변화생태과 박사는 “탄소를 포집한 바이오차는 토양에서 100년이 가도 썩지 않고 탄소를 격리할 수 있다”며 “이러한 바이오차를 섞어 만든 팰릿형 퇴비는 온실가스 저감에도 기여하면서 작물 생산량을 늘리는 등의 비효도 확실하다”고 말했다.


서정학 기자  sjhgkr@aflnews.co.kr
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