경축순환농업은 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 인식하여 농경지로 환원하는 지속 가능한 농업체계로 부상하였다. 하지만 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 1) 지역 특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분 공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 바이오매스 물질흐름 분석을 그 목적으로 한다. 개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하여 NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다. JJ지역의 공동자원화시설은 퇴 액비화 역할뿐만 아니라 에너지화 모델로의 공동추진(two track model)이 보다 효과적일 것으로 판단된다. YC지역의 경우, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3~4개를 축산농가가 밀집된 면(面)에 설치하는 모델이 적합할 것으로 판단된다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해 보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양 환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다. JJ지역의 경우 작물 양분요구량 대비 질소 671톤/년의 추가공급이 필요할 것으로 추정되며 이는 화학비료로 대체될 수 있음을 의미한다. 인의 경우 32톤이 과잉공급되어 JJ와 YC 지역 모두 인의 지표수 유출(runoff)에 기인한 부영영화(eutrophication)를 고려하여 경축순환농업 모델을 구축해야 할 것으로 판단된다.
경축순환농업은 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 인식하여 농경지로 환원하는 지속 가능한 농업체계로 부상하였다. 하지만 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 1) 지역 특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분 공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 바이오매스 물질흐름 분석을 그 목적으로 한다. 개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하여 NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다. JJ지역의 공동자원화시설은 퇴 액비화 역할뿐만 아니라 에너지화 모델로의 공동추진(two track model)이 보다 효과적일 것으로 판단된다. YC지역의 경우, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3~4개를 축산농가가 밀집된 면(面)에 설치하는 모델이 적합할 것으로 판단된다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해 보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양 환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다. JJ지역의 경우 작물 양분요구량 대비 질소 671톤/년의 추가공급이 필요할 것으로 추정되며 이는 화학비료로 대체될 수 있음을 의미한다. 인의 경우 32톤이 과잉공급되어 JJ와 YC 지역 모두 인의 지표수 유출(runoff)에 기인한 부영영화(eutrophication)를 고려하여 경축순환농업 모델을 구축해야 할 것으로 판단된다.
Integration of crop-livestock farming has been a problem-solving mode for abatement of environmental pollution and recovery of resources in recent years. The objectives of this study were 1) to suggest the customized integration of crop-livestock farming model reflecting the regional characteristics...
Integration of crop-livestock farming has been a problem-solving mode for abatement of environmental pollution and recovery of resources in recent years. The objectives of this study were 1) to suggest the customized integration of crop-livestock farming model reflecting the regional characteristics through in-depth analysis of case study and 2) to analyze the livestock nutrients flow in terms of three primary elements as nitrogen(N), phosphorous(P), and potassium(K). The personal interview and survey were carried out in 2012 for a total of 161 farms from four different regions(NS, NW, JJ, YC) in South Korea. The mass balance analysis was used to suggest and evaluate the models for two sites(JJ and YC). The results showed that NS and NW sites produced relatively more livestock manure than the sites of YC and JJ because of the regional differences in livestock numbers and urbanization. The models were suggested for the site JJ and site YC, and 'two track model(energy and resource recovery)' and 'dispersal type model' were assigned respectively. For the nutrient flows, the releasing P and K with new models had increased up to 7%, while N release had decreased down to 15% in both YC and JJ sites compared to the present treatment system. Estimated value showed that there was oversupply of N (719 ton/yr) and $P_2O_5$ (1,269 ton/yr) in YC and deficiency of N (671 ton/yr) and excessive $P_2O_5$ (32 ton/yr) in JJ respectively. Therefore, P runoff has to be considered an eutrophication occurs in rural small stream when an integration of crop-livestock farm system is applied into both sites.
Integration of crop-livestock farming has been a problem-solving mode for abatement of environmental pollution and recovery of resources in recent years. The objectives of this study were 1) to suggest the customized integration of crop-livestock farming model reflecting the regional characteristics through in-depth analysis of case study and 2) to analyze the livestock nutrients flow in terms of three primary elements as nitrogen(N), phosphorous(P), and potassium(K). The personal interview and survey were carried out in 2012 for a total of 161 farms from four different regions(NS, NW, JJ, YC) in South Korea. The mass balance analysis was used to suggest and evaluate the models for two sites(JJ and YC). The results showed that NS and NW sites produced relatively more livestock manure than the sites of YC and JJ because of the regional differences in livestock numbers and urbanization. The models were suggested for the site JJ and site YC, and 'two track model(energy and resource recovery)' and 'dispersal type model' were assigned respectively. For the nutrient flows, the releasing P and K with new models had increased up to 7%, while N release had decreased down to 15% in both YC and JJ sites compared to the present treatment system. Estimated value showed that there was oversupply of N (719 ton/yr) and $P_2O_5$ (1,269 ton/yr) in YC and deficiency of N (671 ton/yr) and excessive $P_2O_5$ (32 ton/yr) in JJ respectively. Therefore, P runoff has to be considered an eutrophication occurs in rural small stream when an integration of crop-livestock farm system is applied into both sites.
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문제 정의
현장조사를 통한 데이터와 조사한 현장의 처리시설 현황을 바탕으로 지역단위 축산농가에서 발생하는 가축분뇨 유래 퇴⋅액비의 정량화를 비롯하여 해당 비료성분이 농경지 환원에 이르기까지의 양분 유입, 유출, 작물흡수 과정을 통해 액비와 퇴비 그리고 화학비료의 비료성분(N, P, K) 흐름을 추적하는 것은 화학비료의 환경적, 경제적 효율성과 퇴⋅액비의 농경지 환원을 통한 비료 성분의 재활용이라는 측면에서 볼 때 중요한 사안이다. 따라서 본 연구에서는 1) 지역특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 양분흐름 분석을 그 목적으로 한다.
JJ 의 경우 도시화 비율이 상대적으로 높은 지역특성을 고려하여 경축순환농업 모델(안)은 퇴⋅액비시설과 에너지화 시설을 공동추진하는 two-track 모델이 적합한 것으로 판단하였다. YC의 경우에는 일부 읍/면에 축산산업이 집중되는 현상을 보이고 있고, 3천두 이상의 대농의 경우 정화처리시설을 개별적으로 갖추고 있어 분산형 공동자원화시설을 제시해 보았다. YC의 양축농가가 몇 개의 소수 읍⋅면에 밀집해 있다는 사실에 착안, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3∼4개를 이들 읍⋅면에 설치하는 모델이다.
개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리 하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하고 두 권역(圈域)의 현황을 비교⋅ 분석하여 경축순환농업 활성화의 기반을 마련하고자 하였다.
본 연구는 공동자원화시설, 공공처리시설, 개별 농가의 현장 또는 설문조사를 통하여 우리나라 경축순환농업의 현황 및 수준을 파악하고, 상대적으로 부진한 지역을 고려한 경축순환모델(안)을 제시하여 가축분뇨 유래 양분의 흐름, 즉 양분 수지분석을 통해 경축순환농업 모델의 기초자료 확보를 목적으로 실시하였다. 지역 특성을 고려한 경축순환농업 모델을 제시하기 위하여 지역의 가축사육 두수, 가축 종, 가축분뇨 발생량, 가축분뇨 처리현황, 농경지 면적에 대한 조사가 선행되었다.
경축순환농업 모델을 제시를 위한 지역 특성의 요인들로 전술한 가축사육 두수, 가축 종, 가축분뇨 발생량, 가축 분뇨 처리현황과 더불어 작물 종 및 농경지 면적까지 포함하였다. 본 연구에서는 네 곳의 대상지역 중 경축순환농업이 활성화된 NW과 NS지역을 바탕으로 상대적으로 부진한 지역인 YC과 JJ 지역의 문제점을 인식하고 전술한 지역적 요인을 고려한 경축순환농업 모델(안)을 제시하였다.
가설 설정
현장조사에서 나온 데이터 (처리 과정 전의 질소량과 처리 후의 질소량) 역시 비슷한 수치를 나타냈는데 이를 적용해 질소 손실을 산출해 보면 약 34%의 질소 손실을 보였다. 따라서 평균 32%의 질소 성분이 액비화공정중에 공기 중으로 휘산된다고 가정하고 나머지 값을 계산하였다. 고상물 퇴비화 과정의 경우 질소 소실은 약 29%로 책정하였다.
은 가축분뇨의 고형분 가공과정에서의 손실보정계수를 각각 나타낸다. 액상분 또는 고형분에서의 손실은 분뇨의 종류에 관계없이 동일하다고 가정한다. 따라서 이하 보정계수는 r로 통일하여 사용하였 다.
하지만 자원화율은 전체 대비 98%이며 나머지 2%는 정화되어 하천으로 방류처리 되어 농경지에 환원되는 가축 분뇨 유래 질소와 칼리 성분이 인산에 비하여 상대적으로 많이 발생하는 것을 볼 수 있었다. 전술한 모델(안)을 바탕으로 YC와 JJ지역의 경축 순환농업 모델을 적용하기 위해 공동자원화시설이 차지하는 비중을 전체 처리대비 약 38%(NW과 NS지역의 평균 값)로 가정하였고 나머지는 YC와 JJ지역의 기존 처리시설비율을 그대로 반영하여 처리량을 분배하였다.
제안 방법
NS의 가축분뇨 유래 퇴⋅액비가 함유하고 있는 질소, 인산, 칼리의 농경지 환원 정량분석은 공동자원화의 35%, 개별농가 퇴⋅액비시설의 51%, 나머지 하천으로의 정화⋅방류처리를 고려하여 산정하였다.
가축분뇨 발생량은 분뇨발생 원단위(환경부 고시 제1999-109호, 1999.7.8.)를 바탕으로 '08년도에 재산정된 결과를 적용하였다.
가축분뇨 자원화 과정에서 인산과 칼리의 자원화 활용률은 인산 90∼100%, 칼리 90∼ 100%를 참고하였고, 이 중에서 최저 활용률을 적용해, 인산과 칼리 약 10%가 미활용된 90%를 각각의 보정계수로 적용하였다7).
구성 비율을 보면, 개별농가 퇴비화(15%), 개별농가 액비화(83%), 개별농가 정화처리(2%)이며 공공처리장은 설치⋅운영 되고 있지 않다. 경축순환농업 모델을 제시를 위한 지역 특성의 요인들로 전술한 가축사육 두수, 가축 종, 가축분뇨 발생량, 가축 분뇨 처리현황과 더불어 작물 종 및 농경지 면적까지 포함하였다. 본 연구에서는 네 곳의 대상지역 중 경축순환농업이 활성화된 NW과 NS지역을 바탕으로 상대적으로 부진한 지역인 YC과 JJ 지역의 문제점을 인식하고 전술한 지역적 요인을 고려한 경축순환농업 모델(안)을 제시하였다.
설문조사를 통한 사례지역의 경축 순환농업에 대한 축산 및 경종농가의 인식 등 경축순환농업과 관련된 인문사회 및 경제 분야를 조사⋅분석하기 위하여 축산농가와 경종농가를 대상으로 면접조사를 실시하였다.
조사 대상자들의 이해를 돕기 위하여 면접원이 우선 설문의 취지에 대한 충분한 설명을 하고 순서에 따라 개별적으로 문답하는 방식으로 조사를 수행하였고, 면접원들이 조사대상자를 접촉하고 동의를 얻어 면대면(face-to-face) 조사 방식으로 진행되었다. 설문조사의 일관성을 위해 이 조사에 참여하는 면접원들을 대상으로 조사의 취지와 목적, 조사 진행 방식 등에 대한 사전 교육을 실시하였다. [Table 1]은 면접 및 설문조사를 실시한 사례지역을 나타낸 것으로 2012년 6월~9월이 현장조사 및 설문조사 기간으로 선정되었다.
설문조사를 통한 사례지역의 경축 순환농업에 대한 축산 및 경종농가의 인식 등 경축순환농업과 관련된 인문사회 및 경제 분야를 조사⋅분석하기 위하여 축산농가와 경종농가를 대상으로 면접조사를 실시하였다. 조사 대상자들의 이해를 돕기 위하여 면접원이 우선 설문의 취지에 대한 충분한 설명을 하고 순서에 따라 개별적으로 문답하는 방식으로 조사를 수행하였고, 면접원들이 조사대상자를 접촉하고 동의를 얻어 면대면(face-to-face) 조사 방식으로 진행되었다. 설문조사의 일관성을 위해 이 조사에 참여하는 면접원들을 대상으로 조사의 취지와 목적, 조사 진행 방식 등에 대한 사전 교육을 실시하였다.
대상 데이터
[Table 1]은 면접 및 설문조사를 실시한 사례지역을 나타낸 것으로 2012년 6월~9월이 현장조사 및 설문조사 기간으로 선정되었다. NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다.
설문조사의 일관성을 위해 이 조사에 참여하는 면접원들을 대상으로 조사의 취지와 목적, 조사 진행 방식 등에 대한 사전 교육을 실시하였다. [Table 1]은 면접 및 설문조사를 실시한 사례지역을 나타낸 것으로 2012년 6월~9월이 현장조사 및 설문조사 기간으로 선정되었다. NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다.
따라서 이하 보정계수는 r로 통일하여 사용하였 다. 본 연구에서 액비의 호기성 처리과정 중 질소 손실은 약 32%를 사용하였다. 돈사 체계에 따라 질소 손실율이 달라지는데 깔개를 넣어 키우는 돈사가 각각 25%, 50% 의 질소 손실을 보였다 4).
양분의 총 발생량을 기준으로 가축분뇨 유래 인산과 칼리가 질소에 비해 상대적으로 많이 발생하는 NW지역의 특성상 고구마, 토마토, 오이 등 인산과 칼리의 양분요구량이 많은 작물을 확대 재배하는 것이 양분순환측면에서 좋을 것으로 사료된다. 여기서 사용된 양분요구량은 작물별 시비처방 기준8)에서 제시된 자료를 참고하였다. NS의 가축분뇨 유래 퇴⋅액비가 함유하고 있는 질소, 인산, 칼리의 농경지 환원 정량분석은 공동자원화의 35%, 개별농가 퇴⋅액비시설의 51%, 나머지 하천으로의 정화⋅방류처리를 고려하여 산정하였다.
본 연구는 공동자원화시설, 공공처리시설, 개별 농가의 현장 또는 설문조사를 통하여 우리나라 경축순환농업의 현황 및 수준을 파악하고, 상대적으로 부진한 지역을 고려한 경축순환모델(안)을 제시하여 가축분뇨 유래 양분의 흐름, 즉 양분 수지분석을 통해 경축순환농업 모델의 기초자료 확보를 목적으로 실시하였다. 지역 특성을 고려한 경축순환농업 모델을 제시하기 위하여 지역의 가축사육 두수, 가축 종, 가축분뇨 발생량, 가축분뇨 처리현황, 농경지 면적에 대한 조사가 선행되었다. NW의 경우 가축분뇨 유래 인산과 칼리가 질소에 비해 상대적으로 많이 발생하였고 NS과 JJ의 가축분뇨 유래 질소와 칼리성분은 인산에 비하여 상대적으로 많이 발생하는 특징을 보였다.
성능/효과
NS지역의 개별농가 퇴비화는 전체 가축분뇨처리 대비 46%, 개별농가 액비화는 5%, 개별농가 정화처리는 4%, 공공처리장은 10%, 위탁처리 공동자원화시설은 35%의 비율로 나누어져 처리⋅운영되는 것으로 나타났다.
NW도 총 발생량에서 NS와 크게 차이나지는 않았지만 한우와 닭⋅오리에서 발생하는 가축분뇨량이 상대 적으로 많은 것으로 조사되었다.
지역 특성을 고려한 경축순환농업 모델을 제시하기 위하여 지역의 가축사육 두수, 가축 종, 가축분뇨 발생량, 가축분뇨 처리현황, 농경지 면적에 대한 조사가 선행되었다. NW의 경우 가축분뇨 유래 인산과 칼리가 질소에 비해 상대적으로 많이 발생하였고 NS과 JJ의 가축분뇨 유래 질소와 칼리성분은 인산에 비하여 상대적으로 많이 발생하는 특징을 보였다. YC에서는 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리가 전반적으로 비슷하게 고른 값을 가지는 특징을 보였다.
YC는 축산농가의 수가 많고 규모도 큰 편이나 경종부분이 상대적으로 적어 경축순환농업이 활성화될 시 액비살포 대상농지의 확보 문제가 대두될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 축산농가 차원의 자원화경험 및 인식이 일천한 수준이며, 오히려 정화방류 처리에 대한 관심과 경험이 더 많은 실정이다.
기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다[Table 3]. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다[Table 4].
축산농가들의 이용효과 증대와 운송비 절감 등의 효과를 가져올 뿐 아니라, 축산농가 사이에 공동자원화시설이 위치함으로써 민원 발생의 소지도 줄일 수 있을 것으로 예상한다. 또한 YC지역의 넓은 면적을 감안할 때, 이러한 모델은 저장용량의 대형화에 따른 비용절감 수준보다 이용자의 분산입지에 따른 수거, 저장, 살포시의 빈번한 분뇨반입과 반출로 과잉 수송비 발생 가능성이 더 큰 점에 대한 우려도 해소시킬 수 있는 방안이다.
마지막으로 JJ지역의 경우, 가축분뇨 공동자원화시설은 설립되어 있지 않고, 오로지 개별농가 퇴⋅액비시설을 통해 자원화가 이루어지고 있는 것으로 조사되었다.
기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다[Table 3]. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다[Table 4]. 토마토, 오이, 호박, 미나리, 마늘 등의 N, P 요구량이 많은 작물위주로 확대재배하는 것을 고려해 볼 필요가 있다.
설문조사 및 인터뷰를 통한 JJ지역의 축산 및 경종농가의 특징을 검토한 결과 JJ지역은 축산농가 수가 적고 농가 규모가 작은 반면, 퇴⋅액비 살포 대상 농지는 상대적으로 충분한 편으로 나타났다.
1년간 생산되는 가축분뇨가 자원화시설을 거쳐 NW의 농경지에 환원되는 퇴비 내 질소량은 2,769톤/년, 인산은 2,459톤/년, 칼리는 2,031톤/년으로 액비에서 발생하는 질소, 인, 칼리 양은 퇴비에 비하여 적었다. 양분의 총 발생량을 기준으로 가축분뇨 유래 인산과 칼리가 질소에 비해 상대적으로 많이 발생하는 NW지역의 특성상 고구마, 토마토, 오이 등 인산과 칼리의 양분요구량이 많은 작물을 확대 재배하는 것이 양분순환측면에서 좋을 것으로 사료된다. 여기서 사용된 양분요구량은 작물별 시비처방 기준8)에서 제시된 자료를 참고하였다.
YC지역은 공동자원화시설이 운영되지 않는 개별농가 자원화시설 만을 통한 가축분뇨 처리를 하고 있었으며, 전체 대비 84%를 차지한다. 이를 고려하여 1년간 생산되는 가축분뇨가 자원화시설을 거쳐 YC의 농경지에 환원되는 퇴비와 액비 내 질소, 인산, 칼리의 총량은 각각 2,228 ton/yr, 1,844 ton/yr, 2,226 ton/yr으로 나타났다. 질소는 액비와 퇴비에서 비슷한 비율로 생성되었고, 인산의 경우 퇴비에서 대부분이 발생하였다.
즉, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3∼4개를 이들 축산농가가 밀집된 면에 설치하는 모델의 가능성을 타진해볼 수 있을 것으로 판단된다.
마지막으로 JJ지역의 경우, 가축분뇨 공동자원화시설은 설립되어 있지 않고, 오로지 개별농가 퇴⋅액비시설을 통해 자원화가 이루어지고 있는 것으로 조사되었다. 하지만 자원화율은 전체 대비 98%이며 나머지 2%는 정화되어 하천으로 방류처리 되어 농경지에 환원되는 가축 분뇨 유래 질소와 칼리 성분이 인산에 비하여 상대적으로 많이 발생하는 것을 볼 수 있었다. 전술한 모델(안)을 바탕으로 YC와 JJ지역의 경축 순환농업 모델을 적용하기 위해 공동자원화시설이 차지하는 비중을 전체 처리대비 약 38%(NW과 NS지역의 평균 값)로 가정하였고 나머지는 YC와 JJ지역의 기존 처리시설비율을 그대로 반영하여 처리량을 분배하였다.
축산농가 차원의 자원화 경험 및 인식이 있는 편이며, 액비유통센터의 가축분뇨 수거 및 살포가 이루어지고 있었고, 공동자원화시설은 부지 선정 및 건립추진 중에 민원으로 인하여 잠정 중단된 상황이었다. 한편 사례지역 중 JJ지역은 인구 및 인구 밀도가 가장 높았고 인구, 토지, 경제적 상황, 사회 지표 등 몇 가지 지표를 종합적으로 검토하여 판단한 도시화율8)도 92%로 타도시가 60% 내외 수준임에 비추어 볼 때 매우 높은 것으로 나타났다. 이처럼 JJ의 상대적으로 높은 도시화 수준은 일반적인 모델로의 경축순환 농업 체계구축을 어렵게 할 뿐 아니라, 행정적으로도 공동자원화시설 건립 및 축산농가 지원 등의 사안을 과감히 추진하기 어렵게 만드는 주요 요인이 되고 있는 것으로 판단된다.
후속연구
YC의 양축농가가 몇 개의 소수 읍⋅면에 밀집해 있다는 사실에 착안, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3∼4개를 이들 읍⋅면에 설치하는 모델이다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 살펴보면 YC와 JJ 두 지역 모두 가축분뇨 유래 인성분이 증가하는 경향을 보여 향후 인의 지표유출(runoff)로 인한 부영영화(eutrophication) 등 환경부하를 저감하는 경축순환농업모델이 필요할 것으로 사료 된다. 특히 사례지역 경축순환자원화 체계의 양분흐름 수학 모형화 수립을 통하여 가축분뇨 발생량부터 처리, 토양환원 및 식물흡수에 이르기까지의 양분수지 예측 tool을 제공하고 이를 바탕으로 유기성 폐자원의 바이오에너지가 분석을 위한 기초자료 연구가 진행되어야 할 것이다.
기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 살펴보면 YC와 JJ 두 지역 모두 가축분뇨 유래 인성분이 증가하는 경향을 보여 향후 인의 지표유출(runoff)로 인한 부영영화(eutrophication) 등 환경부하를 저감하는 경축순환농업모델이 필요할 것으로 사료 된다. 특히 사례지역 경축순환자원화 체계의 양분흐름 수학 모형화 수립을 통하여 가축분뇨 발생량부터 처리, 토양환원 및 식물흡수에 이르기까지의 양분수지 예측 tool을 제공하고 이를 바탕으로 유기성 폐자원의 바이오에너지가 분석을 위한 기초자료 연구가 진행되어야 할 것이다.
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질문
논문에서 추출한 답변
경축순환농업이란?
축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 활용하여 농경지로 환원하는 자원순환체계, 즉 경축순환농업은 지속 가능한 농업관점에서 필수불가결한 화두로 부상하였다1). 농장단위부터 지역단위까지의 다양한 경축순환농업 체계는 관행 축산에서 기인한 환경오염2), 생물다양성 손실3), 양분불균형3) 등의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있다.
경축순환농업 체계는 어떤 문제점을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는가?
축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 활용하여 농경지로 환원하는 자원순환체계, 즉 경축순환농업은 지속 가능한 농업관점에서 필수불가결한 화두로 부상하였다1). 농장단위부터 지역단위까지의 다양한 경축순환농업 체계는 관행 축산에서 기인한 환경오염2), 생물다양성 손실3), 양분불균형3) 등의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있다. 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다.
우리나라의 경축순환농업 체계는 어떻게 운영되고 있는가?
국내 경축순환농업 현황 및 수준을 파악하고 상대적으로 부진한 지역의 경축순환농업 체계를 면밀히 검토하여 지역 특성에 맞는 과학적인 발전방안 및 모델(안)을 모색할 필요가 있다. 실행되고 있는 국내 가축분뇨 처리방법에는 지역별 차이가 존재하지만 일반적으로 공동자원화시설, 개별농가 퇴⋅액비시설, 공공처리시설, 개별농가 정화처리시설의 크게 네 가지 체계로 구성되어 운영되고 있다. 공동자원화시설과 개별농가 퇴⋅ 액비시설로 수거, 반입된 가축분뇨는 고액분리 후 자원화 공정을 통해 액비와 퇴비로 변환된다.
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