극한기상 ‘리허설’…폭우 토양 침식·유출, 고온 벼 생육 ‘사전 검증’

농진청, 기후변화연구동 구축…극한기상 대응기술 실증
폭우 토양 침식·유출 재현…‘미래강우동’ 실내 실험
고온·CO₂ 복합환경 검증…‘에코돔’·기후조절실 운영

농촌진흥청의 기후변화연구동 전경. ⓒ공동취재단

농촌진흥청이 농업 분야 기후변화 대응 연구 인프라를 확장하고 있다.

기후변화 시나리오를 구현하는 연구동과 극한 강우를 재현하는 실내 실험시설, 복합환경을 제어하는 생태 실험 공간, 탄소 저감 연구를 위한 정밀 제어시설을 묶어 예측과 검증 기능을 강화하는 방식이다. 예측 분야에서는 농장 단위로 기상과 재해 위험을 더 촘촘하게 산출하는 체계 고도화도 병행한다.

‘미래 기상’ 구현…기후변화연구동 기반 강화

농업과학원은 기후변화 시나리오별 미래 기상을 구현하는 ‘기후변화연구동’ 구축을 통해 농업환경·생태 분야 미래 예측과 검증, 적응기술 개발, 기상재해 대응, 온실가스 대응 역량 강화를 추진하고 있다.

사업 기간은 2022년부터 2025년까지 4년이다. 총예산은 190억원이다. 시설 규모는 7965㎡다. 이 가운데 시설은 2830㎡다. 실험동은 1860㎡로 지상 2층과 지하 1층 규모다. 외부 연구시설은 2종 970㎡로 제시됐다.

연구동은 인공광과 자연광 환경에서 기온과 이산화탄소, 강수 등을 통제해 기후변화 대응 기술의 효과를 검증하는 기반으로 활용된다. 기상재해와 탄소중립 대응을 한 공간에서 다루는 구성이 핵심이다.

에코돔 전경. 에코돔은 극한 기상에서도 농작물이 살아 남을 수 있는지에 대한 연구를 진행한다. ⓒ공동취재단

극한 강우·복합생태 실증…미래강우동·에코돔 운영

극한 기상 대응 연구는 ‘미래강우동’과 ‘에코돔’이 맡는다. 미래강우동은 기후변화에 따른 미래 극한 강우가 농경지 토양 침식과 양분 유출에 미치는 영향과 적응기술 효과를 실증하기 위한 실내형 대형 인공강우 실험시설로 소개됐다.

환경 조건은 온도 대기 ±3℃다. 인공강우는 시간당 0~50mm 범위다. 라이시미터 경사는 0~15% 범위로 제시됐다. 약 10m 길이의 경사 라이시미터 4기로 폭우 시험이 가능하다는 설명도 담겼다.

에코돔은 기온과 이산화탄소 등 복합환경을 동시에 조절하며 농업생태계의 반응과 물질순환 과정을 측정하는 실험 장치로 제시됐다. 온도는 10~40℃ 범위에서 ±0.5℃ 수준으로 제어한다. 습도는 최대 75%RH 수준이다. 이산화탄소 농도는 0~2000ppm 범위다. 기후적응 기술의 생태영향 평가, 생물계절 예측모형 검증, 작물·생태생물의 생산 반응 분석 등으로 활용 방향이 제시됐다.

미래강우동 내부 모습. ⓒ공동취재단

탄소 저감 연구와 예측 고도화…기후조절실·농장 30m 예측

탄소 저감 연구는 ‘기후조절실’이 맡는다. 기후조절실은 빛과 온도, 습도, 이산화탄소 등 환경 요소를 정밀 제어해 토양-대기-식물 간 상호작용을 분석하고 미래 기후 대응형 탄소 저감 기술을 개발하는 연구 시설로 소개됐다. LED 광원을 활용한 인공광형과 자연광을 활용한 자연광형으로 구성돼 계절과 무관한 연중 실험과 실제 농경지에 가까운 조건 실험을 병행할 수 있도록 설계됐다.

예측 분야에서는 농업기상기후 예측시스템 고도화가 함께 추진된다. 단기 기상은 농장 단위의 ‘기상 및 작물 재해 위험 예측’ 정보를 생산하는 방향이다. 읍면 규모 5km 수준에서 농장 규모 30m 수준으로 예보 단위를 촘촘하게 만드는 구상이 제시됐다. 기상은 기온과 강수량 등 11종, 재해는 동해와 가뭄 등 15종, 작물은 사과와 배 등 42종으로 제시됐다.

중기 기상은 전지구 예측자료를 활용해 국내 5km 수준의 고해상도 예측자료를 생산하는 방향이다. 장기 기후는 독자적 전지구 기후예측모델을 기반으로 국내 5km 수준 생산 구상이 제시됐다. 기후변화 시나리오는 IPCC AR6 기반 표준 시나리오 생산으로 Historical과 SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, SSP5-8.5가 포함됐다.

농업과학원은 실증시설을 통해 기후 변수와 농업생태 반응을 통제된 조건에서 검증하고, 예측시스템을 통해 재해 위험 정보를 더 촘촘하게 제공하는 방향으로 ‘예측-검증-적용’ 연결을 강화한다는 구상이다.