벼 마른논 써레질과 물관리 기술로, 온실가스 줄이고
농가 에너지 비용 부담 완화
최근 기후 위기와 에너지 공급망 불안에 대응해 정부는 경제·산업 전반을 저탄소 친환경 체제로 전환하는 ‘녹색 전환(GX)’을 추진 중이다. 이러한 정책 기조에 맞춰 에너지 부담을 낮추고 온실가스를 줄이기 위해 전통적인 논 관리 방식에 스마트 정밀 농업을 접목한 ‘저탄소 벼 재배 기술’을 확립하고 본격적인 확산에 나섰다.
저탄소 벼 재배 세가지 기술
- 벼 마른논 써레질(에너지 절감․온실가스 감축)
- 다중물떼기(온실가스 감축)
- 정보통신기술(ICT) 기반 논 물관리 이행 확인 계측기(데이터 기반 검증)로 구성돼 있다.
※ 벼 재배 분야는 2030년까지 온실가스 배출량을 2018년 대비 28.6% 감축해야 한다.
벼 마른논 써레질
- 논에 물을 채우지 않은 마른 상태에서 흙을 부수고(로터리) 고르는(평탄) 작업 뒤 모내기 직전 물을 대는 방식이다.
- 논에 물을 댄 상태에서 농기계를 반복 운행하는 기존의 ‘무논 써레질’에 비해 농기계 이산화탄소 발생량은 17.7%, 토양 내 메탄 배출량은 14.0% 줄일 수 있다. 게다가 흙탕물 유출을 방지해 하천 생태계 보호 효과도 크다.
- 농기계 이산화탄소 발생량(kg CO2/10a): (무논 써레질) 68.27 (마른논 써레질) 58.02 (17.7%↓)
농기계 연료 사용량(L/10a): (무논 써레질) 26.4 (마른논 써레질) 22.4 (4L/10a↓)
- 메탄 배출량(kg CH4/ha): (무논 써레질) 341 (마른논 써레질) 293 (14.0%↓)
- 벼 마른논 써레질은 환경오염 저감 효과를 인정받아, 2024년 농림축산식품부 ‘농업환경 보전 프로그램’과 2025년 ‘저탄소 농산물 인증제’에 잇따라 등록됐다.
- 농업환경 보전 프로그램: 농업 활동으로 인한 환경오염을 예방·개선하고, 농촌 생태계와 경관을 보전하기 위해 정부가 지원하는 사업
- 저탄소 농산물 인증제: 온실가스 감축 기술을 적용해 생산한 농축산물 가운데 ‘친환경(유기농·무농약)’ 또는 ‘농산물우수관리(GAP)’ 인증을 받은 농산물에 대해 정부가 저탄소 인증 표시를 부여하는 제도
<마른논 써레질 작업과정>
- 무논 써레질: 경운 → 담수 → (초벌) 로터리 → (재벌) 로터리 → 써레질 → 이앙
- 마른논 써레질: 경운 → 마른논 로터리 → 레이저 또는 GPS 균평 → 담수 → 이앙
<무논 써레질과 마른논 써레질 비교>
무논 써레질과 마른논 써레질 비교
무논 써레질, 마른논 써레질으로 상세구분
| 무논 써레질 |
마른논 써레질 |
 |
- 토양 단립구조
- 산소 및 배수불량
- 토양 환원 촉진
- 비점오염 증가
- 메탄가스 증가
|
 |
- 토양 하층 입단구조
- 산소 및 배수 양호
- 토양 환원 억제
- 비점오염 감소
- 메탄가스 발생 완화
- 연료 소비량 감소
|
< 그림 출처. Kaneta, 2019 >
<농기계 이산화탄소 발생량 및 메탄 발생량 비교>
- 무논 써레질 대비 마른논 써레질이 농기계 작업할 때 CO2 배출량 17.7%(무논 써레질 68.27 kgCO2/10a, 마른논 써레질 58.02) 감소
- 논에서 발생하는 메탄가스는 무논 써레질 대비 마른논 써레질이 14.0% 감소
마른논 써레질과 무논 써레질 농작업 에너지 비교
마른논 써레질과 무논 써레질 메탄가스 비교
<농번기(이앙기, 5~6월) 논에서 유출되는 비점오염원 비교>
- 무논 써레질 대비 마른논 써레질이 부유물질 96%, 총인 86% 경감
무논 써레질과 마른논 써레질 수질 비교
무논 써레질과 마른논 써레질 수질 비교
단위(mg/L)
농기계 이산화탄소 발생량 및 메탄 발생량 비교
무처리, 탁도, 부유물질, 전질소, 총인, 화학적 산소요구량, 생물학적 산소요구량, 총유기탄소로 상세구분
| 처리 |
탁도 |
부유물질 |
전질소 |
총인 |
화학적
산소요구량 |
생물학적
산소요구량 |
총유기탄소 |
| 무논써레 |
788.6 |
3875.3 |
21.0 |
3.7 |
108.4 |
36.8 |
15.6 |
| 마른논써레 |
74.9 |
137.6 |
6.0 |
0.5 |
15.4 |
6.4 |
7.7 |
| 증감률(%) |
-90.5 |
-96.4 |
-71.4 |
-86.5 |
-85.8 |
-82.6 |
-50.6 |
다중 물떼기(Multiple Aeration)
- 벼 생육기간 중 중간물떼기 후에 작은 물떼기를 2회 이상 반복하는 물관리 기술임
- 국가 저탄소 농업프로그램에 등록된 논물관리 기술은 ‘중간물떼기’와 ‘논물 얕게 걸러대기’이며, ‘다중물떼기’는 최근 개발된 신기술임
<물관리 모형 비교>
물관리 모형 비교
순번, 물관리 방법, (6상), 분얼기(6월상~하순), 무효분얼기(6월하~7월중), 생식생장기(7월하순~8월중순), 출수(8중순), 등숙기(8하순~9하순)으로 상세구분
|
물관리 방법 |
(6상) |
분얼기
(6월상~하순) |
무효분얼기
(6월하~7월중) |
생식생장기
(7월하순~8월중순) |
출수
(8중순) |
등숙기
(8하순~9하순) |
|
| 1 |
상시담수 |
이
앙 |
담수 |
완전
물떼기 |
| 2 |
중간물떼기 |
담수 |
중간물떼기 |
담수 |
| 3 |
중간물떼기+얕게걸러대기 |
담수 |
〃 |
|
얕게 걸러대기(4회 이상) |
| 4 |
다중물떼기 |
담수 |
〃
(2주간) |
|
5일
(7월하) |
|
5일(8월하) |
|
- 파란색 배경담수표시 주황색 배경물떼기 등
- 얕게 걸러대기는 2~3cm 얕게 관수하고 자연 감소로 논을 말리는 방법이지만, 다중물떼기는 작은 물떼기(강제배수)로 논을 말리므로 강우를 피해 원하는 시기에 바로 물떼기 효과를 낼 수 있음
- 다중물떼기의 추가물떼기(생식생장기 1회, 등숙기 1회)는 일기예보를 보고 당기거나 미룰 수 있음
|
<다중물떼기 방법>
- 다중물떼기는 중간물떼기(2주)를 실시한 이후 출수 이전과 이후 각 1회씩 추가로 작은물떼기(강제배수, 5일 정도)를 실시하는 물관리 방법임
- * 중간물떼기는 유효분얼이 끝나는 시기(6월 하순)에 바로 시작하여 2주간 실시
- * 작은물떼기는 중간물떼기 이후 출수 이전(7월 하순)과 출수 이후(8월 하순)에 5일 동안 강제배수 실시
<다중물떼기의 온실가스 감축 효과>
물관리별 메탄배출량 비교
- 2년간('24~'25) 시험한 결과
- 다중물떼기 기술의 메탄가스 감축효과는상시담수 재배와 비교하여 △44%로, 중간물떼기(△21%)보다 효과가 컸음
- 저탄소 논 물관리 기술로 가능성이 확인됨
정보통신기술(ICT) 기반 논 물관리 이행확인 계측기
- 카메라와 수위 감지기(센서)로 물관리 이행 여부를 자동 측정해 서버에 저장하는 기술이다.
- 이 기술을 활용해 저탄소 논 물관리 이행 여부를 객관적으로 증빙함으로써 시간과 노동력을 줄일 수 있다.
- 저탄소 논 물관리 활동에 대한 온실가스 감축량을 과학적으로 검증하는 기초 데이터를 제공하기 때문에 향후 탄소 크레딧 확보나 저탄소 인증제와 연계하여 탄소시장에 참여할 수 있는 기반이 될 전망이다.
- 중간물떼기 시작 전 배수물꼬 쪽에 이행확인 계측기를 설치하여 측정된 값은 서버에 자동 저장되어 실시간으로 이행확인을 모니터링
논 물관리 이행 확인 계측기 작동 프로세스


-
논 물관리 이행 확인 계측기 사양 - 카메라
카메라-해상도, 촬영각도로 상세구분
| 카메라 |
| 해상도 |
1920*1080 |
| 촬영각도 |
1170도 |
논 물관리 이행 확인 계측기 사양 - 수위 센서
수위 센서-방식, 해상도로 상세구분
| 수위 센서 |
| 방식 |
정전용량식 |
| 해상도 |
1cm 단위(측정 범위 -20∼15cm) |
논 물관리 이행 확인 계측기 사양 - 배터리
배터리-종류,전압으로 상세구분
| 배터리 |
| 종류 |
리튬이온베터리(태양광 충전) |
| 전압 |
7.2V(5000mAh) |
논 물관리 이행 확인 계측기 사양 - 네트워크
네트워크-통신레벨, 분류로 상세구분
| 네트워크 |
| 통신레벨 |
LTE Cat.M1/td> |
| 분류 |
LTE 라우터 모듈 |
논 물관리 이행 확인 계측기 사양
⇒ 저탄소 벼 재배 기술은 기후 위기와 에너지 공급망 불안 속에서 탄소 배출과 농가 부담을 동시에 줄일 수 있는 실질적인 대안이다. 이번 기술이 저탄소 농업 체제로의 전환을 앞당기는 발판이 되도록 현장 보급과 확산에 노력해야 하겠다.
농촌진흥청 국립식량과학원재배생리과 (063-238-5305), 농촌진흥청 국립식량과학원재배생리과 (063-238-5302)