[전남인터넷신문]농업에서 배출되는 온실가스 격리 수단으로 바이오숯(Biochar)이 주목받고 있다. 

바이오숯은 유기 물질의 열화학적 분해에 의해 생성되고 산소 함량이 크게 감소된 물질이다. 허용되는 생산 온도 범위는 350℃-1000℃이다.

바이오숯의 종류에는 전통적인 숯의 생산 방식에 의한 숯, 기술열 분해 숯, 약 20bar의 압력과 180℃ 온도에서 물을 첨가하는 열수 탄화 숯, 증기를 활용해 제조한 증기열 숯이 있다. 

바이오숯의 중요한 특성은 다공성으로 부피에 비해 큰 표면적이다. 바이오숯 1g의 펼친 표면적은 100-300평방미터이다. 높은 다공성으로 인해 물과 그 안에 용해된 영양소를 자체 무게의 5배까지 흡수할 수 있다. 

바이오숯의 또 다른 특성은 높은 양이온 교환 용량으로 무기물 및 유기 영양소가 씻겨 나가는 것을 방지하고 영양소의 가용성을 높인다. 바이오숯의 이러한 특성으로 인해 토양 활동, 토양 건강 및 작물의 수확량에 긍정적인 영향을 미친다.

바이오숯은 온실가스를 격리시키는 효과도 있다. 식물을 퇴비로 만들어 활용하면 생물자원의 낭비를 줄이는 유효한 수단이나 그 과정에서 유기물의 분해와 함께 이산화탄소, 메탄, 아산화질소 같은 온실가스가 발생된다. 그런데 바이오숯으로 만들면 연소나 부패에 의해 이산화탄소 및 메탄으로 전화되지 않아 수 백년 동안 안정적인 상태로 온실가스를 격리시키는 효과가 있으며, 바이오숯의 토양 투입은 농업용 토양을 탄소 흡수원으로 바꿀 수가 있다.

현재, 식물이 광합성을 통해 축적된 에너지의 2/3(주로 이산화탄소 환원을 통해 생성된 탄소)는 바이오 숯에 저장되는 것으로 알려져 있다. 유기물의 퇴비화 과정에서 바이오숯을 혼합하면 암모니아나 요소 같은 질소 화합물을 흡착하여 암모니아의 휘발을 줄이고 토양의 미생물이나 식물이 이용할 수 있는 질소 화합물의 감소를 방지하는 효과가 있다. 

바이오숯은 이처럼 다양한 효과가 있으나재료, 제조 방법 및 시용방법이 온실가스의 발생·흡수량에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 결론을 내기에는 아직 이르다. 바이오숯의 이산화탄소와 메탄 등의 온실가스 발생 감축 기술 효과에 대해서도 알려지지 않은 부정적인 효과가 있을 수 있고, 생물자원이 원료로 사용되고, 경제성 등 해결해야 할 과제는 많다. 

바이오숯은 화학적으로 처리된 목재와 오염된 재료 그리고 생산 조건에 따라 다환 방향족 탄화수소(PAH)뿐만 아니라 폴리염화 비페닐(PCB)과 다이옥신 및 푸란(PCDD/F)이 생산 중에 발생할 수 있는 우려도 있다.

바이오숯은 그럼에도 불구하고 농업에서 토양 품질과 온실가스 감소 모두에 이점이 있는 유망한 옵션이다. 2018년 10월 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 채택된 ‘1.5℃ 지구 온난화’ 특별 보고서에서도 바이오숯이 유망한 탄소 역배출 기술(NET, Negative Emission Technologies)로 소개되었다.

일본에서는 2020년 9월에 바이오숯이 탄소 저류(토양에 메우는 것)의 유효한 방법으로서 일본 정부의 J-신용거래 제도에 포함되었다. J-신용거래 제도는 에너지 절약 설비의 인도나 삼림 관리 등에 의한 온실 효과 가스의 배출삭감 및 흡수량을‘신용거래’로서 국가가 인증하는 제도이다.

바이오숯은 전술한 것과 같이 농업부문에서 발생하는 온실가스의 격리 물질로 부각되고 있다. 동시에 토양 개량 물질로 주목받으면서 바이오숯의 생산이나 사용에 의한 저탄소 농산물 브랜딩 등 새로운 비즈니스 기회를 맞고 있다.