農業生産의 限界 넘었더니 찾아온 問題[김세웅의 空器半, 먼지 半]

東亞日報
入力 2020年 10月 5日 03時 00分

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일러스트레이션 권기령 기자 beanoil@donga.com — 일러스트레이션 권기령 記者 beanoil@donga.com

김세웅 미국 어바인 캘리포니아대 지구시스템과학과 교수 — 김세웅 美國 어바인 캘리포니아대 地球시스템科學科敎授

올해는 긴 장마에도 秋夕前後로 햇과일들이 마트며 市場에서 고운 빛을 뽐내기 始作했다. 요즘은 美國, 南美, 유럽, 그리고 아프리카에서까지 農水産物이 들어오고 있고, 그래서인지 農水産物 코너에는 예전엔 듣도 보도 못한 먹거리들이 가득하다.

英國의 聖職者兼經濟學者인 토머스 맬서스는 1798年 우리에게도 잘 알려진 ‘맬서스의 陷穽’ 理論을 發表했다. 農業生産力의 增加가 暴發的인 人口의 增加를 따라가지 못하는 地點이 곧 다가올 것이라는 豫測이 그 主要한 內容이다. 卽, 人口增加가 食糧의 問題로 인해 制限받을 것이라는 생각이다. 이 理論은 우리가 農作物을 키우는 大地의 기운이 人類의 人口增加의 速度를 따라가지 못한다는 根本的인 懷疑에 基盤하고 있다. 이러한 맬서스의 생각은 다른 自然資源에도 適用된다. 1980年代中盤定說로 받아들였던 ‘化石燃料는 十數年 안에 枯渴될 것’이라는 多少恐怖스러운 豫測 또한 이러한 맬서스의 視角을 反映한 것이다. 하지만 人類는 이러한 問題를 新技術開發을 통해 마지막 한 방울까지 試錐해 내는 努力으로 克服했다. 如前히 飢餓狀態에 있는 사람들이 이 地球上에는 많이 있지만 絶對的인 食糧의 量이 不足하다기보다는 分配의 問題라고 보는 便이 一般的인 視角이다. 그렇다면 이렇게 豐足해진 우리의 食卓은 大氣環境的觀點에서 어떻게 보아야 할까?

요즘 美國 캘리포니아産農産物을 마트에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 그도 그럴 것이 캘리포니아는 農業으로 올리는 輸入이 2018年韓華 60兆 원으로 集計될 程度로 世界에서 가장 産業化된 農業地域이다. 샌와킨밸리라고 불리는 캘리포니아 內陸農業地域은 새크라멘토에서 베이커즈필드까지 約 500km에 이르는 긴 區間이다. 누구든 이 地域을 가로지르는 99番週高速道路를 運轉하다 보면 農耕地의 規模에 壓倒된다. 이렇게 高度로 産業化된 農業을 維持하기 위한 持續的인 地下水使用으로 인해 이 地域의 땅은 年間 25cm씩 꺼지는 것으로 調査되었다. 이에 더해 農業活動을 위한 重裝備의 使用 및 過度한 肥料使用으로 인해 이 地域의 大氣質은 持續的으로 惡化되는 것으로 觀測되고 있다.

여러 要因中大氣汚染에 가장 큰 골칫거리는 窒素肥料使用에서 나오는 副産物들의 問題이다. 窒素肥料는 흙 속의 微生物에 依해 亞酸化窒素(N₂O)나 窒素酸化物等氣體物質을 排出한다. 亞酸化窒素는 地球溫暖化나 成層圈 오존 破壞等環境破壞를 일으킨다는 事實이 잘 알려져 있고, 特히 成層圈 오존을 破壞하는 化學反應 메커니즘을 發表한 功勞로 파울 크뤼千博士가 1995年 노벨 化學賞을 受賞했다. 이에 더해 最近微細먼지나 오존을 만드는 窒素酸化物人二酸化窒素(NO₂) 排出에 對한 硏究가 속속들이 發表되고 있다. 2018年 사이언스 어드밴시스에 실린 데이비스 캘리포니아대의 硏究에 依하면 샌와킨밸리에서 窒素肥料使用에 따른 窒素酸化物의 排出量이 캘리포니아州全體排出量의 20∼50%까지 차지하는 것으로 確認되었다. 論難이 되었던 硏究結果지만 美國內에서 人口와 登錄車輛臺數가 가장 많은 캘리포니아에서 나온 結果였기에 큰 示唆點을 提供했다.

그間規制를 통한 排出가스 規制와 電氣車 같은 親環境車의 빠른 普及으로 窒素酸化物의 排出量이 빠르게 減少하고 있지만 우리가 미처 생각하지 못했던 部分, 卽農業에서의 窒素酸化物排出量이 漸漸重要해질 것이라는 豫測에 共感帶가 생겼다.

또한 2016年 컬럼비아大硏究陣은 유럽과 美國에서 肥料撒布나 牧場等에서 排出되는 암모니아로 因한 超微細먼지의 生成量이 다른 어떤 産業에 依한 影響보다 크다는 事實을 發表한 바 있다. 우리나라에서도 最近 암모니아의 排出量이 旣存에 알려진 것보다 훨씬 많다는 證據들이 發表되면서 이 起源에 對한 硏究가 進行中이다.

人類가 이룩한 企業型農業은 맬서스가 걱정했던 ‘大地의 기운’의 限界를 克服해 우리의 食卓을 豐盛하게 했다. 하지만 이와 더불어 大氣汚染으로 老弱者, 特히 어린이들의 喘息等呼吸器疾患의 增加를 가져오고 있다. 더 넓게는 地球溫暖化等地球的環境問題 또한 誘發하고 있다. 當場의 解決策처럼 보이는 方法들이 長期的으로 어떤 副作用을 가져올지 持續的으로 硏究해야 하는 理由다.

김세웅 美國 어바인 캘리포니아대 地球시스템科學科敎授 skim.aq.2019@gmail.com

#農業生産 #토머스 맬서스 #맬서스의 陷穽