연료보다는 식량을 위한 곡식 재배가 에너지 면에서 더 효율적

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2010-04-28

식량을 목적으로 한 곡식 재배와 연료를 목적으로 한 곡식 재배, 어느 편이 더 효율적인가에 대한 논쟁을 해결하기 위해 미시간 주립대학 연구자들은 17년 동안의 자료를 분석했다. 그 결과, 생산성 있는 농장이라면 연료 대신 식량용 작물을 재배하는 편이 에너지 면에서 더 효율적인 것으로 나타났다. 미시간 주립대학 박사과정 후 연구자이자 이번 연구의 대표 저자인 일리아 겔펀드(Ilya Gelfand)는 “연료보다는 식량을 생산하기 위해 작물을 재배하는 것이 36% 더 효율적이다. 가장 이상적인 모델은 일단 식량으로서 옥수수를 재배한 다음, 남은 줄기의 절반은 토양 보존을 위해 밭에 그대로 두고 나머지 절반으로 셀룰로오스 에탄올을 생산하는 것이다.”라고 말했다. 여태까지 이루어졌던 농작물 에너지 효율성에 관한 여러 연구는 짧은 기간에 걸친 영향력만을 살폈지만, 이번 연구는 최초로 수년에 걸친 작물재배 시스템 전반의 에너지 균형을 고려했다. 이번 연구결과는 2010년 4월 19일 자로 온라인 발행된 Environmental Science & Technology 저널에 게재되었다. 본 연구논문 저자 중 한 사람인 필 로버트슨(Phil Robertson)은 “이는 결국 토지를 가장 효율적으로 활용하는 방법은 무엇인가 하는 문제로 귀결된다. 한정된 토지 자원이라는 점을 고려할 때, 생산성 있는 농장을 식량이나 연료 어느 하나를 위해 사용하는 편이 효율적이라 할 수 있을까? 생산성 있는 농장을 두 가지 모두를 위해 활용하는 것도 하나의 절충안이 될 수 있다. 식량을 위해 곡식을 재배하고, 가능하다면 농장의 나머지 부분에는 연료를 위한 식물을 재배하는 방법 말이다. 식량을 위해 생산성 있는 농장을 보존하고 생산성이 떨어지는 토지에는 바이오연료 식물인 셀룰로오스 바이오매스를 재배하는 것도 또 다른 절충안이 될 수 있다.”라고 말했다. 연구진은 1989년부터 2007년까지 W.K. 켈로그 장기생태연구지역(W.K. Kellogg Long Term Ecological Research site)에서 수집한 자료를 분석했다. 국립과학재단의 기금으로 수행된 이 프로젝트는 천연 시스템과 관리 시스템을 더 잘 이해할 수 있도록 생태학과 환경생물학을 연구하는 프로젝트로, 국립과학재단 국립 LTER 네트워크 26개 지역의 유일한 농업 프로그램이다. 필 로버트슨과 겔펀드, 지글린드 스냅(Sieglinde Snapp)은 에너지 투입량과 산출물을 비교했는데, 여기서 산출물은 전형적 경운법, 무경운 경작법, 저투입농업, 유기농업의 네 가지 시스템으로 옥수수, 콩, 밀을 재배한 다음, 수확한 모든 식물성 재료들을 식량 또는 바이오연료를 생산하는 데 사용함으로써 계산했다. 또한, 연구진은 바이오연료나 소 여물로 사용될 수 있는 중요한 마초 식물인 알파파를 재배할 때의 에너지 균형을 살펴보았다. 분석 결과, 식량용 곡식을 재배하기 위한 무경운 농법이 식량 생산이나 연료 생산에 가장 에너지 효율적인 시스템인 것으로 나타났다. 무경운 농법을 사용해 아예 경작을 하지 않으면 생산과정에서 트랙터 연료 사용을 줄일 수 있다. 1kg의 옥수수를 가지고 사람이 먹을 식량으로 생산하는 편이 에탄올이나 동물에게 줄 사료용 고기로 가공하여 변환하는 편보다 더욱 많은 양의 에너지를 제공하는 것으로 나타났다. 이번 연구결과에 따르면 바이오연료용으로 알파파를 재배하는 것은 소 여물로 알파파를 재배하는 것보다 에너지 면에서 60% 더 효율적이었다. 미국의 2007년 에너지 독립 및 안전법(U.S. Energy Independence and Security Act)에서는 2022년까지 전체 수송 연료의 22%를 바이오연료로 충당한다는 내용을 담고 있다. “이번 연구는 바이오연료를 재배하는 방법과 장소, 그리고 농민들로 하여금 이러한 방법과 장소를 따르도록 장려하는 가장 좋은 방법을 결정해야 하는 정책입안자를 위한 것이다.”라고 로버트슨은 말했다. MSU 농업경제학 교수 스콧 스윈턴(Scott Swinton)이 수행한 연구에서는 일찍이 현재로서 가장 이익이 되는 셀룰로오스 바이오연료 작물로는 옥수수 줄기와 잎이라고 밝힌 바 있다. “이번 연구는 곡식이 식량으로 이용되는 한 셀룰로오스 바이오연료 작물은 에너지 측면에서 효율적인 전략임을 시사한다. 그러나 에너지 수요를 충족시킬 정도로 옥수수 줄기가 풍부한 것은 아니다. 또한, 연방 정책은 생산성이 떨어지는 토지에서 바이오연료 작물을 재배할만한 인센티브를 포함해 옥수수보다 더 환경에 이익이 되는 작물을 재배할만한 인센티브를 제공해야 할 것이다.” “바이오매스에서 얻는 바이오연료는 기후변화 완화와 경제적 측면 모두에서 전망이 매우 밝다. 그러나 바이오매스를 재배할 토지 등의 세부사항에 관심을 기울이지 않으면 그러한 전망은 별로 밝지 않을 것이다.”라고 연구자는 말했다. 출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100419172855.htm