[논문]2008년도 대한민국 질소수지 연구: 비점오염증가 및 <tex>$N_2O$</tex>발생량산정

남역현; 안상우; 박재우

doi:10.4491/ksee.2011.33.2.103

2008년도 대한민국 질소수지 연구: 비점오염증가 및 $N_2O$발생량산정
Nitrogen Budget of South Korea in 2008: Evaluation of Non-point Source Pollution and $N_2O$ Emission 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.33 no.2, 2011년, pp.103 - 112

남역현 (한양대학교 건설환경공학과) , 안상우 (한양대학교 건설환경공학과) , 박재우 (한양대학교 건설환경공학과)

초록
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본 연구에서는 기존의 질소 수지에 관한 연구를 바탕으로, 우리나라의 2008년 질소의 총 유입과 유출을 수지분석 방법을 이용하여 추정하였다. 질소의 유 출입은 도시지역, 농 축산지역, 임야지역의 세부분으로 나누어 산출하였다. 질소의 주요 유입으로는 화학적, 생물학적 질소고정, 건식 및 습식 침착량, 해외로부터 수입된 양 등이 있으며, 유출된 양은 작물흡수, 휘발, 탈질, 침식, 표면유출, 산림소비 등으로 결정하고 그 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,294,155 ton/yr이며, 총 유출량은 632,228 ton/yr이었다. 질소수지를 기존의 2005년 질소 수지와 상호 비교 및 분석한 결과, 2008년도에 총 유입된 질소는 2005년 질소유입 보다 1.9% 저감된 것으로 조사되었다. 총 유입 질소의 감소는 질소비료 사용량 감소, 국토 개발, 경작지 감소 등으로 인한 결과이며 총 유출 질소는 6.3% 감소하였다. 질소 수지 분석에 의한 연간 발생한 비점오염의 양을 추정해본 결과, 2005년도에 연구되었던 질소 수지량에 비해서 22% 증가한 것으로 조사되었다. 탈질로부터 아산화질소 배출량을 산정하였는데, 농업지역과 하수처리장에서 약 8,289 ton/yr이 배출되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The main objective of this research was to estimate Nitrogen budget of South Korea in 2008. Input-output budgets for nitrogen fluxes were categorized into three sections: cities, agricultural area, and forest. Chemical and biological fixation, dry and wet deposition, imported food and feed were used as the nitrogen input. Crop uptake, volatilization, denitrification, leaching, runoff, and forest consumption were used as the nitrogen outputs. Annual total nitrogen input was 1,294,155 ton/yr, and output was 632,228 ton/yr. Comparison with a previous research in 2005 indicates that nitrogen input was decreased by 1.9% due to the decrease in nitrogen fertilizer while nitrogen output was decreased by 6.3%. Non-point source (NPS) pollution was also estimated by mass balance approach, which increased by 22% than the previous research in 2005. The emission of nitrous oxide ($N_2O$) caused by denitrification was newly examined in this research. About 8,289 ton/yr of $N_2O$ was released from agriculture area and domestic wastewater treatment plant.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

농업지역에서의 질소의 탈질에 관한 연구는 여러 연구가 진행되었으나, 본 연구에서는 기존 탈질의 관한 연구 중 우리나라 실정에 가장 적합한 값을 사용하여 추정하고자 하였다. 본 연구는 농업지역에서 탈질되는 질소량을 산출하기 위하여 논과 밭에서 탈질되는 양과 더불어 비료 사용량에서 탈질되는 양을 각각 산출하여 평균값을 사용하였다.
따라서 본 연구는 2010년에 찾을 수 있는 가장 최근의 2008년도 통계 및 문헌자료를 바탕으로 기존의 2005년 질소 수지 결과를 보완하고 수정하는 것과 더불어, 기존의 연구와 상호 비교 및 분석함으로써 우리나라의 질소 수지 경향을 파악하는 것을 목표로 하였다. 특히, 기존 질소 수지에서 포함되지 않았던 폐수처리장과 분뇨처리장에서 발생하는 아산화질소(Nitrous oxide; N₂O)의 양을 질소 수지에 포함하여 질소 순환과정에서 발생하는 온난화 영향을 정량화하였다.
본 연구는 최근 조사된 2005년 질소 유출입 수지¹⁶⁾의 보완 및 개선과 더불어 정책시행의 변화에 따른 2008년 우리나라의 질소 유입 유출수지를 재정립하고자 하였다. 2008년 우리나라로 유입된 총 질소량은 1,294,328 ton/yr이었으며, 기존에 제시된 2005년 질소수지 보다 25,000 ton/yr감소한 것으로 조사되었다.

가설 설정

토지이용에 따른 2008년도의 비점오염은 농업지역, 임야 지역, 그리고 도시지역은 각각 197,522 ton/yr, 88,778 ton/yr, 20,410 ton/yr로 추산되었다(Table 5). 비점오염 중 축산 지역은 축산농가의 97.6%가 축산분뇨처리시설을 갖춰 비점오염에 의한 질소유출은 없는 것으로 가정하였다. 질소비료의 사용량 감소 정책, 하수도정비사업 등의 정책시행을 통하여 비점오염의 저감을 추진하고는 있지만 농업지역의 잉여 질소비료에 의한 비점오염은 전체 비점오염의 약 64%에 해당하는 것으로 조사되었다.

제안 방법

을 이용하였다. 남한 지역 전체의 질소 유입과 유출의 양을 측정하기 위해서 배출특성이 다른 세 가지 환경인 도시지역, 농업 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하여 질소 수지를 분석하였다.¹⁶⁾ 질소 수지를 정량화하고 보편적으로 활용하기 위해서 일반적인 평균값 및 중간값을 주로 사용하였으며, 총 질소 수지량의 기본 단위는 기존연구에서 많이 사용하는 kg/ha/yr와 총량은 ton/yr로 나타내었다.
농업지역에서 질소의 유출은 작물에 의한 영양물질 흡수량을 제외한 농업지역에 부과된 질소의 양을 유출량으로 하였다. 표준시비량보다 많은 질소비료를 사용할 경우, 작물로 흡수되는 질소의 양은 일정하여 과잉의 질소가 수계로 유출된다.
농축산활동에 의하여 유입되는 질소는 비료와 사료 공급량, 생물학적 질소 고정량, 그리고 대기 중으로부터 강우나 분진의 형태로 침착되는 양으로 결정하였으며, 모든 단계에서 질소 추정은 Table 3에 의하여 추정하였다.
농축산활동에 의하여 유출되는 질소의 유출량은 비료 주입에 의해 생산된 작물에 함유되는 양과 가축사료에 의하여 가축분뇨의 형태로 배출되는 양과 축산물로 생산되어 생활계로 유출되는 양, 비료와 가축분뇨로부터 대기 중에 암모니아 질소로 휘발되거나 탈질되는 양, 그리고 나머지는 잔류되거나 축적되어 비점오염으로 유출되는 양을 추정하였다.
현재 우리나라에서 소규모 지역에서의 비점오염에 대한 연구^22,23)는 시행되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서 비점오염원의 산출은 지목별 질소 유입 및 유출 수지를 이용하여 유출이 확인되지 않는 모든 질소량을 비점오염량으로 산출하였다.
농업지역에서의 질소의 탈질에 관한 연구는 여러 연구가 진행되었으나, 본 연구에서는 기존 탈질의 관한 연구 중 우리나라 실정에 가장 적합한 값을 사용하여 추정하고자 하였다. 본 연구는 농업지역에서 탈질되는 질소량을 산출하기 위하여 논과 밭에서 탈질되는 양과 더불어 비료 사용량에서 탈질되는 양을 각각 산출하여 평균값을 사용하였다. 농업지역에서의 탈질양은 논의 경우에 30~70 kg/ha/yr와 밭의 30 kg/ha/yr로 알려져 있다.
임야지역에서 질소의 유출량은 임야 흡수량 및 탈질양을 고려하여 산출하였다. 임야지역에서 탈질은 연구마다 크게 차이가 나는 경향이 있으며 유입질소량의 15~20%⁹⁾ 혹은 0.
임야지역에서의 질소유입은 특별한 질소 유입원이 없으므로 질소고정 박테리아에 의한 생물학적 질소 고정량 및 대기 중으로부터 강우나 분진의 형태로 침착되는 양으로 결정하였다. 질소고정 박테리아에 의한 생물학적 질소 고정량과 대기 중 침착되는 양은 6.
질소의 유출은 농업지역에서는 작물에 의한 흡수량, 토양에서의 탈질량, 그리고 토양으로 축적된 양으로 질소 유출량을 추정하였다. 축산업에서는 가축 분뇨의 발생량 중 휘발되거나 탈질되는 양, 그리고 퇴비로 재사용된 양을 고려하여 질소 유출량으로 추정하였다.
표준시비량보다 많은 질소비료를 사용할 경우, 작물로 흡수되는 질소의 양은 일정하여 과잉의 질소가 수계로 유출된다. 질소의 작물 흡수는 강우량, 비료량, 기후 등에 많은 영향을 받으므로 본 연구에서는 연간 생산된 농산물의 수확량과 경작지의 질소 흡수량을 이용하여 평균 질소 흡수량을 산정하였다(Table 4). 2008년 영양물질 흡수량은 총 106,102 ton/yr으로 2005년에 비하여 경작지 감소로 인한 작물생산량이 감소한 것으로 나타났다.
따라서 본 연구는 2010년에 찾을 수 있는 가장 최근의 2008년도 통계 및 문헌자료를 바탕으로 기존의 2005년 질소 수지 결과를 보완하고 수정하는 것과 더불어, 기존의 연구와 상호 비교 및 분석함으로써 우리나라의 질소 수지 경향을 파악하는 것을 목표로 하였다. 특히, 기존 질소 수지에서 포함되지 않았던 폐수처리장과 분뇨처리장에서 발생하는 아산화질소(Nitrous oxide; N₂O)의 양을 질소 수지에 포함하여 질소 순환과정에서 발생하는 온난화 영향을 정량화하였다.
해양경찰청에서 조사된 해양 투기된 폐기물의 양이 2005년 이후 매년 감소하고 있으며,³⁵⁾ 해양 투기된 질소는 주로 하수슬러지 및 가축분뇨로 구분되며 해양투기 된 가축분뇨양은 1,460,000 ton/yr³⁵⁾이며, 질소의 휘발된 양 없이 모두 해양투기 되었다고 하였을 때 유출된 질소는 10,490 ton/yr으로 산출될 수 있다. 하수처리장에서 배출된 질소를 산정하기 위해 하수처리장 유입되는 질소량으로부터 배출량을 산정하였다. 우리나라의 하수처리시설의 하수도 보급률은 86.

대상 데이터

국가적인 규모의 질소 수지에 관한 이전 연구결과와 더불어 환경부, 농림수산부, 국토해양부 등의 산하기관에서 발간한 2008년 통계자료^19~21)을 이용하였다. 남한 지역 전체의 질소 유입과 유출의 양을 측정하기 위해서 배출특성이 다른 세 가지 환경인 도시지역, 농업 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하여 질소 수지를 분석하였다.
우리나라 전체의 질소 유입 및 유출양을 산출하기 위해서 사람이 생활할 수 있는 모든 공간은 도시지역로 선정하였으며, 농업지역은 경작이 이뤄지는 논과 밭으로 세분화하였다. 그리고 축산지역은 축산업종을 대상으로 산출하였으며, 국토면적의 60% 이상 차지하는 삼림지역을 임야지역으로 구분하였다. 도시지역의 토양은 불투수성 포장이 되어 있어 질소가 침착되거나 고정되기 힘들고, 인구가 밀집되어 있음으로 식료품을 통한 질소 유입(Food)을 고려하였다.
농축산업의 화학비료량, 가축두수 및 사료량, 해양투기량 등 질소수지에 필요한 모든 자료는 관련 행정부처인 통계청, 농림수산식품부, 해양경찰청 등의 자료를 통하여 취합하여 2008년 질소수지 연구에 사용하였다. 그 외 침착율, 휘산율, 탈질율 등의 자료는 문헌에 보고된 자료를 취합하여 평균값 및 중간값을 사용하였다.
이러한 행정 부처간의 자료 취합의 상이점 때문에 지목별 면적은 서로 상이할 수밖에 없으며, 정확한 질소수지를 위해서는 이를 통일화할 수 있는 방법이 선행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 보다 정확한 질소수지를 위하여 실제 경작지의 면적을 조사한 것으로 판단되는 통계청의 자료를 사용하였다.

데이터처리

농축산업의 화학비료량, 가축두수 및 사료량, 해양투기량 등 질소수지에 필요한 모든 자료는 관련 행정부처인 통계청, 농림수산식품부, 해양경찰청 등의 자료를 통하여 취합하여 2008년 질소수지 연구에 사용하였다. 그 외 침착율, 휘산율, 탈질율 등의 자료는 문헌에 보고된 자료를 취합하여 평균값 및 중간값을 사용하였다. 본 연구에 이용된 질소수지 인자값들은 Table 2와 같다.

성능/효과

1) 미생물에 의한 일련의 변환을 통해 질소는 식물에 유용한 형태인 단백질과 핵산의 성분으로 변하고, 궁극적으로 식물은 모든 동물의 생명을 유지시키는 먹이로 사용되게 된다. 이러한 질소순환의 과정은 질소고정(Nitrogen fixation), 질소동화(Nitrogen assimilation), 암모니아화반응(Ammonification), 질산화반응(Nitrification), 탈질산화 반응(Denitrification)으로 알려져 있다.
남한 지역 전체의 질소 유입과 유출의 양을 측정하기 위해서 배출특성이 다른 세 가지 환경인 도시지역, 농업 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하여 질소 수지를 분석하였다.¹⁶⁾ 질소 수지를 정량화하고 보편적으로 활용하기 위해서 일반적인 평균값 및 중간값을 주로 사용하였으며, 총 질소 수지량의 기본 단위는 기존연구에서 많이 사용하는 kg/ha/yr와 총량은 ton/yr로 나타내었다.
3) 우리나라의 경우, 경지면적은 OECD 기준 21위에 불과하지만 질소비료의 소비량은 13위로 매우 높은 수준으로 보고되고 있으며,4) N2O 배출량은 ‘90년 대비 약 7% 정도 배출량이 증가한 것으로 조사되었다.
³⁴⁾ 또한 비료사용량 대비 탈질양은 논과 밭에서 각각 32%와 15%로 보고되었다.⁹⁾ 두 가지 방법으로 탈질되는 양을 산정하여 보면 73,690~123,272 ton/yr으로 산출되며, 본 연구에서는 평균값인 98,481 ton/yr가 농업지역에서 탈질되는 것으로 추정하였다. 농업지역에 서의 비료에 의한 휘발량은 시비량의 16.
또한, 질소 수지에서 자연 생태계 내에서 발생하는 N₂O는 2005년 8,721 ton/yr에서 2008년 8,289 ton/yr로 약 432 ton/yr가 감소한 것으로 조사되었다. N₂O 방출량을 토지이용도에 따라 세분화하여 분석한 결과, 농업지역에서 2005년 토양에 부가된 질소의 총 유입은 527,203 ton/yr에서 2008년 490,944 ton/yr으로 감소하여 농업지역에서 2005년 방출된 N₂O인 6,590 ton/yr에서 2008년 6,137 ton/yr로 저감되었다. 하지만 도시 지역의 경우에는 인구증가와 더불어 하수고도처리의 확충에 의하여 2005년 2,131 ton/yr에서 2008년 2,152 ton/yr로약 21 ton/yr가 증가한 것으로 조사되었다.
또한, 전체 침착량 중 건조침착상태가 30%이고 강우에 의해 침착되는 양이 70%라 추정하면²⁹⁾ 임야 지역의 침착 고정량을 고려하였을 때 383,16 ton/yr이 건조상태로 침착되었으며 89,404 ton/yr이 습식상태로 침착되었다. 관개용수에 의한 질소유입량은 농업용수의 평균 질소농도인 2.8 mg/L을 감안하여 산출한 결과, 24.25 kg/ha/yr로 조사되었다. 이는 기존 문헌에서 조사된 15.
O는 2005년 8,721 ton/yr에서 2008년 8,289 ton/yr로 약 432 ton/yr가 감소한 것으로 나타났다. 농업지역과 도시지역에서 발생하는 N₂O는 비료사용량의 감소정책과 하수의 고도처리와 같은 정부시책의 변화에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 향후 인구증가와 하수 고도처리사업소의 증가에 따른 도시지역의 N₂O 발생량은 증가할 것으로 예상된다.
5%가 휘발되므로 51,315 ton/yr이다. 농업지역에서 토양표면으로 유입된 질소가 토양을 통해 지하수로 유출되는 양은 유입된 총 질소의 1.6~3.3% 정도로 평균값인 2.45%을 이용하면 총 14,706 ton/ yr이 지하로 유출되는 것으로 나타났다.
를 이용하여 산출된 논과 밭에서 생물학적 총 질소 고정량은 연간 36,610 ton/yr, 10,695 ton/yr이다. 대기 중으로부터 농경지에 침착되는 양인 11 kg/ha/yr²⁹⁾을 통하여 논과 밭에서 침착되는 양을 추정한 결과 11,506 ton/yr와 7,843 ton/yr로 도출되었다(Table 3). 또한, 전체 침착량 중 건조침착상태가 30%이고 강우에 의해 침착되는 양이 70%라 추정하면²⁹⁾ 임야 지역의 침착 고정량을 고려하였을 때 383,16 ton/yr이 건조상태로 침착되었으며 89,404 ton/yr이 습식상태로 침착되었다.
5%⁴¹⁾이다. 따라서 해양 배출된 하수슬러지의 질소의 양은 40,586 ton/yr이였으며, 해양 배출된 총 도시지역의 질소량은 51,076 ton/yr로 추정되었다.
우리나라의 총인구수는 5년마다 인구총조사를 실시하여 정확한 자료는 2005년도 밖에 없으나 통계청의 연령별 추계인구자료를 통하여 연도별 인구수를 추정하여 보면, 2008년의 인구수는 48,607천명이며 2005년의 48,138천명에 비하여 약 469천명이 증가한 것으로 나타났다. 이러한 통계자료를 통하여 경지면적은 도로건설, 도시 확장 등의 도시화에 따른 경지면적의 감소 추세는 지속될 것으로 전망되며, 인구수는 2000년 이후로 고령화 및 저출산으로 인하여 인구성장률이 둔화되고 있는 것으로 조사되었다.
9~10 kg/ha/yr^38,39)가 탈질되는 것으로 알려져 있다. 임야 지역에서의 탈질양은 26,606~31,874 ton/yr로 평균값을 적용하여 탈질량은 29,157 ton/yr으로 산정되었으며, 총 기체상태로 탈질되는 총량은 127,638 ton/yr로 산출하였다. 임야에서의 침엽수와 활엽수 및 혼합림의 줄기와 가지의 생장에 의한 단위 면적당 평균 질소 흡수량은 4.
임야 지역에서의 탈질양은 26,606~31,874 ton/yr로 평균값을 적용하여 탈질량은 29,157 ton/yr으로 산정되었으며, 총 기체상태로 탈질되는 총량은 127,638 ton/yr로 산출하였다. 임야에서의 침엽수와 활엽수 및 혼합림의 줄기와 가지의 생장에 의한 단위 면적당 평균 질소 흡수량은 4.9 kg/ha/yr⁴⁰⁾이며, 수확량은 0.3 kg/ha/yr⁴⁰⁾으로 연간 임야지역에서 질소의 흡수량은 33,237 ton/yr으로 조사되었다.
6%가 축산분뇨처리시설을 갖춰 비점오염에 의한 질소유출은 없는 것으로 가정하였다. 질소비료의 사용량 감소 정책, 하수도정비사업 등의 정책시행을 통하여 비점오염의 저감을 추진하고는 있지만 농업지역의 잉여 질소비료에 의한 비점오염은 전체 비점오염의 약 64%에 해당하는 것으로 조사되었다.
질소수지에 의하여 산출된 비점오염원의 양은 과잉의 질소 비료량과 임야의 감소로 인하여 2005년 262,815 ton/yr에서 2008년 306,710 ton/yr으로 약 18% 증가하였으며, 농업지역에서 발생하는 비점오염원은 전체 비점오염원의 약 64%에 해당하여 농업지역의 비점오염원을 저감하는 대책이 시급한 것으로 조사되었다(Table 5와 Fig. 5). 또한, 질소 수지에서 자연 생태계 내에서 발생하는 N₂O는 2005년 8,721 ton/yr에서 2008년 8,289 ton/yr로 약 432 ton/yr가 감소한 것으로 조사되었다.
또한, 2008년 총 유출되는 질소는 2005년 질소수지 보다 43 ton/yr이 저감되었다. 총 유출 질소의 감소는 2005년에 비하여 영양물질 흡수량과 해안에서의 질소 유출의 감소가 큰 비중을 차지하였으며, 이는 농경지 감소에 의한 농작물 생산량 감소와 더불어 해양투기량의 감소에 의한 것으로 판단된다(Fig. 6). 질소비료의 사용량에 있어서 농림수산식품부는 2013년까지 1999년에서 2003년 사용된 질소비료량의 40%까지 감축하기로 하였으며, 국토해양부는 육상 폐기물을 2011년까지 2005년의 절반 수준인 400만 m³ 이하로 감축하는 육상 폐기물의 해양배출 개선대책을 시행하고 있다.
농업지역의 질소의 총 유입양과 유출량은 600,254 ton/yr과 402,731 ton/yr으로 산정되었다. 축산업에서의 사료로 인한 가축들로의 질소유입은 387,120 ton/yr으로 이중 130,453 ton/yr이 휘발 또는 해양유출로 직접적인 수지 유출량이 되며 179,985 ton/yr은 퇴비로 재사용된 것으로 확인되었다. 임야지역에서는 대기로부터 질소 침착과 생물학적 고정으로 151,085 ton/yr의 질소가 유입됐으며, 유입 질소 중 탈질과 산림소비로 62,306 ton/yr이 유출되었다.
토지이용에 따른 질소 유출입 수지를 살펴보면, 농업지역에서의 질소 유입과 유출은 600,254 ton/yr과 402,731 ton/yr이며, 비료 및 퇴비로 인한 질소유입이 490,944 ton/yr으로 여전히 많은 질소비료가 사용되는 것으로 확인되었다. 축산업지역에서의 질소유입은 387,120 ton/yr이며 휘발과 해양투기를 고려한 130,453 ton/yr이 유출되는 것으로 나타났다. 임야지역에 유입된 질소는 151,085 ton/yr이며, 88,778 ton/yr은 자연적 유출량으로 추정된다.
2008년 우리나라로 유입된 총 질소량은 1,294,328 ton/yr이었으며, 기존에 제시된 2005년 질소수지 보다 25,000 ton/yr감소한 것으로 조사되었다. 토지이용에 따른 질소 유출입 수지를 살펴보면, 농업지역에서의 질소 유입과 유출은 600,254 ton/yr과 402,731 ton/yr이며, 비료 및 퇴비로 인한 질소유입이 490,944 ton/yr으로 여전히 많은 질소비료가 사용되는 것으로 확인되었다. 축산업지역에서의 질소유입은 387,120 ton/yr이며 휘발과 해양투기를 고려한 130,453 ton/yr이 유출되는 것으로 나타났다.
퇴비, 액비, 퇴 · 액비로의 자원화 처리가 각각 79.6%, 3.5%, 그리고 8.5%로 조사되었으며, 축산분뇨의 정화처리는 8%를 차지하였다.

후속연구

하지만 도시 지역의 경우에는 인구증가와 더불어 하수고도처리의 확충에 의하여 2005년 2,131 ton/yr에서 2008년 2,152 ton/yr로약 21 ton/yr가 증가한 것으로 조사되었다. 따라서 도시지역은 인구 증가와 더불어 강화되는 법적규제치의 영향으로 향후 N₂O 발생량은 더욱 증가할 것으로 예상되며, 하수처리장에서 발생하는 N₂O의 저감방법 및 대책에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
마지막으로 정확한 질소수지를 위해서는 통계청, 국토해양부의 자료를 통일화할 수 있는 방법이 선행되어야 하며, 유출 질소의 토양 흡수량 및 축적량, 임야 도시지역에서의 지하수 유출량 등에 관한 연구가 미흡하여 제시 못하였기 때문에 여기에 대한 연구와 결과가 보완되면 보다 정확한 수지를 산출할 수 있을 것으로 사료된다.
질소비료의 사용량에 있어서 농림수산식품부는 2013년까지 1999년에서 2003년 사용된 질소비료량의 40%까지 감축하기로 하였으며, 국토해양부는 육상 폐기물을 2011년까지 2005년의 절반 수준인 400만 m³ 이하로 감축하는 육상 폐기물의 해양배출 개선대책을 시행하고 있다. 향후 질소비료의 감축과 폐기물의 육상 처리우선 원칙(감량, 재활용, 소각/매립, 해양배출) 등과 같은 정부시책변화에 따른 질소 유출량은 더욱 감소할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	질소는 어떻게 순환되고 있는가?	대기 성분 중 약 80%를 차지하고 있는 질소는 자연생태계인 대기, 물, 토양, 생물 영역에서 질소기체(N2), 암모늄 이온(NH4+), 암모니아(NH3), 질산성 질소(NO3-), 아질산성질소(NO2-) 등의 형태로 순환하고 있다.1) 미생물에 의한 일련의 변환을 통해 질소는 식물에 유용한 형태인 단백질과 핵산의 성분으로 변하고, 궁극적으로 식물은 모든 동물의 생명을 유지시키는 먹이로 사용되게 된다.
	질소순환의 과정에는 무엇이 있는가?	1) 미생물에 의한 일련의 변환을 통해 질소는 식물에 유용한 형태인 단백질과 핵산의 성분으로 변하고, 궁극적으로 식물은 모든 동물의 생명을 유지시키는 먹이로 사용되게 된다. 이러한 질소순환의 과정은 질소고정(Nitrogen fixation), 질소동화(Nitrogen assimilation), 암모니아화반응(Ammonification), 질산화반응 (Nitrification), 탈질산화 반응(Denitrification)으로 알려져 있다.
	현재 우리나라의 아산화질소 배출량은 어느 정도 증가하였는가?	하지만 질소는 농작물 증산에 매우 효과적이어서 질소 성분의 인공비료의 사용이 크게 증가하였으며, 자동차 배기가스에서 생성된 NOX와 같은 질소산화물의 배출은 크게 증가하여 생태계 내 질소순환이 1980년도에 비해 크게 변화하고 있는 실정이다.3) 우리나라의 경우, 경지면적은 OECD 기준 21위에 불과하지만 질소비료의 소비량은 13위로 매우 높은 수준으로 보고되고 있으며,4) N2O 배출량은 ‘90년 대비 약 7% 정도 배출량이 증가한 것으로 조사되었다.5) 이러한 질소의 문제를 해결하기 위하여 주로 하천에 유입되는 비점오염과 관련한 다양한 연구들이 추진되고 있으며,6,7) 현재 환경부에서는 기존의 여러 조사연구 결과를 종합하여 토지이용에 따른 오염물질 배출부하량을 원단위법을 이용하여 산정하고는 있지만 물질 수지분석방법을 통한 질소순환의 이해와 추정에 관한 연구는 극히 미미한 실정이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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