딸기 양액 재배 시 발생되는 배액 재이용에 의한 탄소배출 저감 효과 = Effect of reducing carbon emissions by reusing drainage produced during strawberry nutrient solution cultivation

국문 초록 (Abstract)

우리나라 수경재배 대부분 비순환 방식을 이용하고 있어 배액을 그대로 방류될 때 토양오염, 수질오염, 지하수 오염 등의 원인이 될 수 있다. 양액 배액에는 여전히 양액 성분을 포함하고 있다. 보고에 의하면 우리나라 농경지는 질소(N)과 인(P) 농도가 다른 나라와 비교하여 높은 것으로 나타났으며 또한 양분 성분을 조제하는데 많은 양의 에너지가 투입되는 것을 감안할 때 자원절약 및 탄소중립을 위하여 배액을 재이용하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 양액 배액 살균시스템과 같이 순환식 수경 재배를 통해 배액을 재이용함으로써 이산화탄소 배출량을 산출하여 탄소 배출 절감 효과를 알아보았다. 이산화탄소 배출량 산정을 위해서 공학부 온실에서 딸기 재배에 사용하는 양액 성분을 이용하였다. 전체적으로 토마토 재배 양액 성분보다는 질산칼슘을 제외하고 모두 농도가 낮았다. 딸기 재배 양액 조성을 기준으로 양액 A액(질산칼슘, 질산칼륨, 킬레이트 철)과 B액(질산칼륨, 황산마그네슘, 일인산칼륨, 황산칼리) 그리고 미량 원소(붕산, 황산구리, 황산아연, 황산망간, 몰리브덴산나트륨)을 대상으로 각 성분별 배출계수를 적용하여 kg당 kgCO₂로 계산하여 배출량을 산출하였다. 그 결과 양액 A액 1톤당 배출량은 497.66 kgCO₂/ton, B액 배출량은 톤당 252.66 kgCO₂/ton, 미량원소는 붕산을 이용한 것으로 계산하였을 때 0.98 kgCO₂/ton으로 나타났다. 따라서 양액 급액량 대비 30%가 배출되는 배출된다고 하였을 때 225.4 kgCO₂/ton을 탄소배출을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 우리나라 딸기 재배 면적 5,683ha를 적용하고, 이 값을 손 등(‘19)이 발표한 우리나라 원예시설에서 배출되는 배액량인 1,867~3,428 ton/ha에 대입하였을 때, 우리나라 전국 딸기 재배 면적에서 배출되는 배액은 최대19,481천ton이 발생된다. 이 값에 탄소배출 적용하였을 때 4,383 백만톤 CO₂ 감소가 가능할 것으로 나타났다.