농촌진흥청이 응집 성능이 탁월한 화학물질인 ‘고기능성 폴리머’를 이용해 국지성 집중호우로 인한 농경지 침식 및 토양 유실을 막는 방법을 개발했다.
고기능성 폴리머란 백색 분말 형태의 음이온성 고분자 유기응집제로, 국내에서는 화장품, 제지, 과일주스, 접착제, 음식 포장재 등에서 광범위하게 사용되고 있다.
고기능성 폴리머의 농경지 사용방법은 ha당 약 1~5kg의 고기능성 폴리머를 물에 용해시켜 분무기를 이용해 살포하거나 분말 형태를 비료 또는 상토와 섞어서 흩뿌리기 식으로 뿌려 사용하는 것이다.
이렇게 뿌리게 되면 고기능성 폴리머가 토양 입자를 안정화시키고 서로 응집시켜 토양 표면의 수막현상 및 경화를 방지해 토양 유실을 저감시키는 한편, 빗물의 토양침투수량을 증가시켜 작물 생산성을 향상시키게 된다.
실제 토양 유실이 많은 경사 농경지에서 실험한 결과, 고기능성 폴리머를 뿌린 농경지에서의 토양 유실량은 뿌리지 않은 농경지에 비해 약 70~96% 정도 줄었다.
특히 경사 농경지의 경우, 객토 및 질소유실 환산비용 등을 고려했을 때 고기능성 폴리머 사용에 따른 경제적 효과가 약 192천원/ha에 달하는 것으로 나타났다.
한편, 고기능성 폴리머는 태양광선이나 토양미생물 등에 의해 연간 10% 정도는 자연분해가 되며, 수생생물, 어류, 사람 등에게는 무해한 것으로 알려져 있다.
농촌진흥청 농업재해예방과 김민영 연구사는 “이번에 개발한 고기능성 폴리머의 농경지 사용 방법은 고기능성 폴리머의 첫 농업적 활용 사례로, 앞으로 집중호우로 인한 토양유실을 막는데 효과가 클 것으로 기대한다”고 말했다.
※ 고기능성 폴리머(Anionic Polyacrylamide, 음이온성 고분자유기응집제)란, 토양 입자간의 결합력을 증가시킴으로써 강우로 인한 토양 표면의 공극 손실과 토양 내 입단 구조 변화를 유지하는 기능을 가지고 있으며 유해 잔류물이 없고 농업 생산성이 증가되는 효과가 있다.
※ 고기능성 폴리머 사용 방법
고기능성 폴리머는 물(관개수, 액비)에 용해시켜 분무기를 이용해서 사용하거나 분말 형태를 비료 또는 상토와 섞어서 흩뿌리기 식으로 토양 표면에 직접 뿌려 사용한다.
고기능성 폴리머는 토양 표면이 건조할 때 뿌리는 것이 더욱 효과적이다.
고기능성 폴리머를 물에 녹여 토양 표면에 살포할 경우 표면이 충분히 건조될 수 있는 시간적 여유가 필요하다.(여름: 최소 1~2시간, 겨울: 1~2일 소요)
양이온성(Cationic)이 아닌 무해한 음이온성(anionic) 고기능성 폴리머를 선택해야 한다.
고기능성 폴리머를 물에 녹여서 사용할 경우 차가운 물보다는 미지근한 물(15~20°C)에 더 쉽게 녹는다.
분말 형태의 고기능성 폴리머를 물에 넣은 직후보다 30분~1시간 정도 놔두었다가 섞으면 더 쉽게 녹는다.
농도에 따라 다소 차이가 있으나 점성을 띤 물질이므로 제조 및 살포할 때에 장갑을 끼고 작업을 하며 사용 후 꼭 살포기와 혼합에 사용한 모든 기기는 깨끗하게 씻어 보관하는 것이 좋다.
송현아 기자 sha72@hanmail.net
