박대헌 ETRI 농축수산지능화연구센터 선임연구원
기후변화로 인해 세계적으로 호우, 태풍, 대설 등 이상기후 현상들이 빈번하게 나타난다. 이로 인해 막대한 재산 및 인명피해 또한 발생하고 있다. 기후변화의 대표적인 원인으로는 온실가스의 증가라고 할 수 있다. 일반적으로 대기 중 이산화탄소, 메탄, 수증기 등과 같은 온실가스는 지구 평균 기온을 14도로 유지해 인류가 살기 좋은 환경을 조성해준다. 그러나, 최근 무분별한 화석연료의 사용으로 인해 온실가스가 증가하고 있으며 지구의 평균 기온이 점차 상승해 기후위기를 초래하고 있다.
국제사회는 기후위기 대응을 위해 1990년대 중반부터 지구 평균기온의 상승 억제를 위한 논의를 해왔다. 2010년 멕시코에서 개최된 ‘칸쿤 합의(Cancun Agreement)’에서는 평균기온 2도를 억제하기 위한 목표에 대해 공식적 합의가 이뤄져 안건이 채택됐다. 아울러 2015년 12월, ‘파리기후변화협정‘(Paris Climate Agreement)’에서는 산업혁명 이전 대비 2도보다 훨씬 아래로 유지하고, 나아가 1.5도 아래로 억제하기 위해 노력해야 한다는 보다 구체적인 목표를 만들었다.
우리 정부도 2020년 10월 28일에 ‘2050년 탄소중립’ 목표를 국제사회에 선언했다. 이로써 기후 위기에 대한 선도적 대응에 동참했다. 아울러 탄소중립 목표를 효과적으로 달성하기 위해 ‘2050 탄소중립 추진전략’을 발표키도 했다. 이후 2021년 10월, ‘2050 탄소중립 시나리오’가 발표되면서 농업 분야에서도 온실가스를 줄이기 위해 노력을 기울여야 한다. 즉 저탄소농업, 가축관리, 고효율에너지시설 보급 등을 통해 온실가스를 2018년 대비 37.7% 감축해야 한다. 이는 현재 수준보다 적은 온실가스를 배출하면서, 농업 인구의 고령화, 식량안보의 위기의 환경아래에서 안정적인 식량을 생산해야 하는 어려움에 직면하게 됐다.
농업 부문의 온실가스 발생은 크게 에너지와 비에너지로 구분된다. 2018년 기준 농업 분야 온실가스 총배출량은 22.2백만톤 CO2 eq(이산화탄소 환산톤)으로 국가 총배출량의 3.2%를 차지했다. 이중 비에너지 분야에서 95.5%, 에너지 분야에서 4.5%를 배출했다. 비에너지 분야에서 벼 재배, 농경지, 작물 잔사소각 등 경종에서 발생되는 온실가스 배출량은 53.1%나 된다. 아울러, 가축분뇨, 장내발효 및 생산성 향상 등 축산에서 발생되는 온실가스 배출량은 42.4%가 배출됐다.
‘2021년 국가 온실가스 인벤토리’에 따르면 축산부문의 장내 발효로 발생된 메탄가스 배출량을 산정하는데 있어 정부의 가축동향조사 자료를 입력값으로 활용시 축산부문에서 발생된 온실가스 배출량을 정확히 산정하는 데 어려움이 있다는 점이다.
이를 타개하기 위해 필자는 농업 부문의 온실가스 발생량을 통합 운영 관리하기 위해 농·축산시설에서 유입·배출되는 탄소 배출량과 관련한 전 주기 정보를 디지털화하고 있다. 이를 기반으로 탄소 배출량을 통합 관리하기 위한 알고리즘이 적용된 디지털 트윈 플랫폼 기술을 연구중이다.
농·축산시설에서의 탄소 배출량에 대한 관리체계가 구축되지 않은 상황에서 연구진의 탄소 배출 모델링, 실시간 동기화, 탄소 배출에 대한 예측관리를 위한 디지털트윈 기술이 구축되면 농·축산 분야에서의 온실가스 감축에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.