[전남인터넷신문]우리나라에서 전통적인 난방과 요리의 열원에 사용되고 난 후 논밭에 넣어서 사용되었던 숯이 탄소 감축 수단으로 각광 받으면서 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 바이오 숯의 잠재적인 이점은 최근 몇 년 동안 바이오 숯 연구에 엄청난 관심을 불러일으키고 있다.

바이오차의 연구는 1950년대 네덜란드의 토양 과학자인 윔 솜부록(Wim Sombroek) 박사가 아마존 열대 우림에서 숯 퇴적물인 테라프라타(Terra preta: 현지어로 검은 흙이라는 뜻)를 발견 한데서부터 시작되었다. 윔 솜부록 박사는 이후 테라프라타가 작물의 생육뿐만 아니라 이산화탄소의 저장에 유용하다는 논문을 발표하였다.

이후 1995년에 바이오차(Biochar)라는 용어가 영국에서 처음 사용되었다. biochar(바이오차)는 영어 신조어로 bios, life 및 char에서 파생된 용어로 “바이오매스의 탄화에 의해 생성된 숯”이라는 의미이며, 구체적으로는 바이오매스(biomass)와 숯(charcoal)의 합성어이다.

바이오차의 뜻에 대해 2006년에 설립된 국제 바이오차 이니셔티브(International Biochar Initiative, IBI)에서는 “산소가 제한된 환경에서 바이오매스의 열화학적 전환으로 얻은 고체 물질(A solid material obtained from the thermochemical conversion of biomass in an oxygen-limited environment.)”로 농업 및 환경적 이익을 위해 사용할 수 있다고 정의하고 있다.

일본 바이오차보급회(日本バイオ炭普及会, Japan Biochar Association)에서는 바이오차에 대해 “생물자원을 재료로 한 생물의 활성화 및 환경의 개선에 효과가 있는 탄화물(生物資源を材料とした生物の活性化および環境の改善に効果のある炭化物)”로 정의하고 있다.

국제 바이오차 이니셔티브와 일본 바이오차보급협회의 바이오차 정의는 둘 다 농업과 환경의 개선에 효과가 있는 탄화물에 초점이 맞춰져 있는데, 이 분야의 연구자나 전문가에 따라 탄화온도와 환경 개선 효과에 근거하여 폭넓게 정의되고 있다.

특히 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 공동으로 설립한 유엔 산하 국제 협의체인 ‘기후변동에 관한 정부 간 패널(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)’에서는 2019년에 발표한 개량 가이드라인에서 바이오차에 대해 “바이오매스(생물 유래의 유기물)를 연소하지 않는 수준으로 관리된 산소 농도 하에서 350℃ 이상의 온도에서 가열 만들어진 고형물"로 정의했다. 이 정의에서는 제조 온도를 명확히 한 것이 특징이다.

바이오차에 관한 용어는 2000년대 중반까지 연구자들 사이에서 확실하게 정착되지 않은 상태에서 발열성 유기물(pyrogenic organic matter) 또는 발열성 탄소(pyrogenic carbon), 블랙카본(black carbon)처럼 탄소를 명시적으로 나타낸 용어가 사용되었고, 이 중의 일부 용어는 현재까지로 바이오차 대신 사용되고 있다. 

바이오차의 용어와 정의는 학자에 따라 조금씩 다르게 사용되는 경우도 있으나 바이오차의 농업적 이용에 대한 관심은 크게 높아졌고, 연구 또한 급격하게 증가하면서 바이오차(Biochar)라는 용어가 대세적으로 사용되고 있다.

바이오차의 농업적 이용에 관한 메타 분석 연구 결과에 의하면 바이오차 관련 학술 논문은 2010년에 100편 정도였던 것이 2021년에는 17,000편에 이른 것으로 나타났다(Blanco-Canqui, 2021; Schmidt 등, 2021). 이는 바이오차에 관한 높은 관심과 사회적 중요성을 나타내는 척도로 해석할 수 있는 것과 함께 바이오차라는 용어가 완전히 정착되었음을 의미한다.

자료출처

Chen, W., J. Meng, X. Han, Y. Lan, and W. Zhang. 2019. Past, present, and future of biochar. Biochar 1:75–87.

Blanco-Canqui, H. 2021. Does Biochar Improve All Soil Ecosystem Services?. GCB Bioenergy 13: 291-304.

Schmidt H.P., C. Kammann, N. Hagemann, J. Leifeld , T.D. Bucheli, M.A.S.Monedero, and M.L. Cayuela. 2021. Biochar in agriculture–a systematic review of 26 global meta-analyses. GCB-Bioenergy 13:1718-1730.

https://biochar.jp/whatisbiochar/(バイオ炭とは)

https://whitmanlab.soils.wisc.edu/what-is-biochar/(WHAT IS BIOCHAR?)