기온이 벼의 단수에 미치는 영향

Abstract

21세기 들어 기후변화가 국제적인 문제로 부상하면서 기후변화가 농업 분야에 어떠한 영향을 미칠지에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 우리나라는 벼를 주식으로 삼고 있고 재배규모 또한 가장 크기 때문에 기후변화가 벼 재배에 미칠 영향은 소비자 및 생산자 후생, 나아가 식량주권과도 직결된 중요한 문제이다. 그러나 벼가 개화기 고온에 취약하다는 사실은 작물학 분야에서 주지되고 있는 사실이기 때문에 기후변화와 그로 인한 평균기온 상승이 단수 감소를 초래할 것이라는 우려를 낳고 있는 상황이다. 본 논문은 벼의 생장 단계를 개화기와 비개화기로 구분하여 기온이 벼에 미치는 영향이 이 두 시기에 어떠한 차이가 있는지 분석하고, 나아가 이러한 차이가 기후변화로 인한 단수 변화 예측치에는 어떠한 영향을 미치는지 살펴보는 데 목적이 있다. 분석을 위해 패널 고정효과 모형을 2000-2017년 단수 및 기상 자료를 사용해 추정하였다. 또한 기온과 단수 간의 함수 관계를 신축적으로 추정하기 위해 특정한 함수 형태를 가정하지 않는 준모수 함수를 활용하였다. 추정 결과 30°C 이상의 고온 구간에서 개화기와 비개화기 간의 차이가 뚜렷했다. 개화기에는 30°C 이상의 기온이 발생한 시간이 하루 증가할 경우 0.9%의 단수가 감소하지만 비개화기에는 30-33°C이 0.4%, 33°C 이상이 0.9%의 단수를 증가시키는 것으로 추정되었다. 즉 단수가 고온에 대해 개화기와 비개화기에 서로 다른 방향으로 반응하는 것으로 추정되었다. 위와 같은 추정 결과는 고온장해로 인한 단수 감소의 대부분이 개화기에 집중되어 있음을 알려준다. 일반적으로 등숙기 고온 역시 등숙률을 낮춰 단수를 감소시키는 것으로 알려져 있으나, 본 연구 결과는 현재 한국의 기후하에서는 30°C 이상의 기온에 의한 고온장해가 개화기 이외의 생장 단계에서는 뚜렷하게 나타나지 않음을 보여준다. 따라서 향후 기후변화 대응책의 초점을 개화기 고온장해에 맞출 필요가 있어 보인다. 또한 위와 같은 생장시기별 차이가 단수 예측 모형에 반영될 경우 기후변화로 인한 단수 감소폭이 크게 낮아지는 경향을 보였다. 분석 결과 개화기를 구분한 모형은 기온이 균일하게 5°C 상승한다고 가정할 때 3.5%의 단수 감소를 예측했지만, 구분하지 않은 모형은 19.3%로 단수 감소폭이 현저하게 늘어났다. 또한 기상청의 기후변화 시나리오(RCP 8.5)를 바탕으로 단수를 예측하는 경우에도 두 시기를 구분한 모형은 2080-2100년까지 2020-2040년 대비 1%, 구분하지 않은 모형은 8.3%가 감소하는 것으로 나타났다. 이는 생장 단계에 따라 기온의 영향이 달라진다는 사실을 적절히 반영하지 못할 경우 기온 상승으로 인한 단수 피해를 과대평가할 수 있음을 시사해준다.