토지이용
고도화 방안
1. 서 론
우리나라 서남해안 간척지는 농지의 확대를 통한 쌀의 자급률을 높이며, 산업화 및 도시화 과정에서 발생되는 토 지수요를 충족하고자 개발되어왔다. 농업용 간척은 70년 대부터 현재까지 약 1,600지구 95,000ha가 완공되었으며, 현재는 5개 지구 40,199ha의 간척공사가 시행중이다. 현 재 준공 후 미처분 된 지구 및 시행중인 간척지구 54,379ha 중(준공 후 미처분 지구 14,180ha, 시행중 40,119ha) 비농 업용지 23,985ha를 제외한 12개 지구 30,394ha는 매각하 지 않고 농업적으로 활용할 계획이다. 근래 국제곡물가격 상승과 식량위기에 대응하기 위하여 곡물생산 기지로써의 간척농지의 기능은 여전히 중요하다. 하지만, 쌀 소비량의 감소와 농업여건의 변화 등 농업생산 체계의 변화를 요구 하고 있어 기존 수도작 위주의 간척농지 활용에서 다양한 작물을 생산할 수 있는 농업용지로의 변화는 불가피한 실 정이다. 이에 정부는 간척지의 농업적 이용을 통해 식량자급률 및 농업경쟁력 제고를 위하여 2010년 미처분 상태 및 시행 중인 간척지 12개 지구에 대한 대규모 간척지 활용 기본구 상을 고시(농림수산식품부 고시 제 2010-47호)하였으며, 2013년 1월 18일 「간척지의 농업적 이용 및 관리에 관한 법률」을 시행하였다. 농림축산식품부 장관은 법률 제5조 에 의거 간척지의 농업적 이용을 체계적이고 효율적으로 하기 위해 간척지실태조사를 매년 실시하고 5년마다 종합 계획을 수립해야 한다. 실태조사를 통하여 간척지의 토양 상태 및 농업용수 현황 등 농업적 이용에 필요한 기초조사 를 실시하고 종합계획 수립 시 조사결과를 반영하도록 하 고 있다. 간척지 토양은 일반적으로 기초비옥도가 낮고 염도가 높으며, 또한 저지대에 위치하여 지하수위가 높아 작물의 생육에 매우 불리한 토양특성을 가지고 있다. 이러한 이유 로 국내 간척지들은 밭으로 이용되기 보다는 담수를 통해 염해피해를 상대적으로 최소화 할 수 있는 논으로 활용되 어왔다. 간척농지는 수도작 외 타작물 재배가 어려운 토양 특성과 더불어 설계자체가 논 위주로 개발되었기 때문에 밭작물 재배시 집중호우에 의한 침수에 안전하지 않은 상 황이다. 간척농지의 다양한 농업적 활용을 위해서는 토양 의 이화학적 특성 및 기반조성 여건을 파악하여 재배가능 작물선정 및 토지이용방안이 수립되어야 할 것이다. 안중식 I 한국농어촌공사 기술안전품질원 환경자원부장, alunch@ekr.or.kr 김영일 I 한국농어촌공사 기술안전품질원 차장, asksoil@ekr.or.kr본고에서는 정밀토양조사 결과를 통하여 간척농지의 토지이용 고도화 방안 수립을 위한 기초자료를 제공하며, 더불어 간척지 토양특성 파악을 위한 체계적인 업무 프로 세스 확립 및 장기적인 간척지 토양 관리방안을 모색하고 자 한다.
2. 간척지구별 현황
2.1 지구별 간척현황 2013년도 간척농지 7개 지구, 6,657ha에 대하여 3월 하 순~12월 초순까지 정밀토양조사를 실시하였다. 각 지구 별 조사면적은 표 1과 같다. 시화지구와 영산강지구는 현 재 공사가 진행 중으로 부분준공 된 지역을 조사지점으로 선정하였다. 7개지구중 보전지구가 1996년에 준공하여 타 지구들에 비하여 경작 년 수가 오래되었고 군내, 시화(2공 구), 삼산, 고흥지구는 준공 후 경작 년 수가 4~5년 된 지구 들이다. 2.2 토지이용현황 지구별 간척농지 임대현황은 표 2와 같다. 대부분의 농 지는 수도작으로 이용되고 있으며, 보전지구와 시화, 삼산 지구는 농지면적의 30%이상을 타작물과 사료작물 재배지 로 활용하는 것으로 조사되었다. 현장조사 시 실제 재배현 황을 조사한 결과 서류상 조사된 자료와 차이가 있었는데, 이는 조사시기가 영농기에만 국한되었기 때문에 동계작물 의 재배현황을 확인할 수 없어 임대현황과 실제 재배현황 과의 차이가 있는 것으로 판단된다. 2.3 담수호 수질현황 각 지구별 2012년 담수호 수질현황은 표 3과 같다. 석문 지구와 삼산지구를 제외하고 농업용수 호소 수질환경기준 Ⅳ등급의 수질을 만족하고 있다. 석문지구는 총질소(T-N), 삼산지구는 총인(T-P)과 COD농도가 농업용수 호소 수질 환경기준을 초과하여 Ⅵ등급으로 나타났다. 석문지구와 삼산지구 모두 ‘05년 이후 농업용수 수질기준 Ⅳ등급' 을 만족하지 못하고 있다. 관개를 위한 담수호의 염농도는 FAO 농업용수 수질권 장기준으로 지구별 담수호 염도를 평가한 결과 전반적으 로 0.7〜3.0dS/m로 측정되어 농업용수 이용 시 작물에 약 간〜중간 정도의 피해를 줄 수 있는 수준이었다. 석문, 시 화, 영산강Ⅲ-1지구(영암호) 담수호 염농도가 2.0dS/m을 상회하고 있어 관개수로 이용 시 작물의 염해에 영향을 미 칠 수 있는 수준이었다. 향후 청정용수 공급 및 염에 의한 작물의 피해 방지를 지구명 위치 면적(ha) 착공 준공 경작년수 비고 계 - 6,657 - - - -석문 충남 당진 1,968 1987 2005 8 -군내 전남 진도 464 1991 2008 5 -보전 전남 진도 213 1987 1996 17 -시화 경기 안산 745 1998 2010 3 2공구 삼산 전남 장흥 283 1997 2009 4 -고흥 전남 고흥 2,057 1991 2008 5 -영산강3-1 전남 해남 927 1995 2004 9 마산1공구 표 1. 지구별 간척현황지구명 COD T-N T-P 수질등급 염도 담당기관 (㎎/l) (dS/m) 석문 7.6 2.345 0.107 Ⅵ 3.0 금강유역환경청 군내 7.8 1.095 0.093 Ⅳ 1.3 한국농어촌공사 시화 7.5 0.805 0.037 Ⅳ 2.3 한국농어촌공사 삼산 11.5 1.101 0.180 Ⅵ 1.2 한국농어촌공사 고흥 4.8 0.693 0.029 Ⅲ 1.2 고흥군 영산강3-1 4.9 0.644 0.038 Ⅲ 2.6 한국농어촌공사 등급 기 준 COD(㎎/l) T-N(㎎/l) T-P(㎎/l) 약간나쁨 Ⅳ 8이하 1.0이하 0.15이하 구분 단위 작물의 피해정도 없음 약간~중간 심각 ECw dS/m < 0.7 0.7~3.0 > 3.0 표 3. 지구별 담수호 수질 및 염도 * 2012년 지구별 담수호 수질현황, 석문지구 ’11년 수질현황자료, 보전지구 수질조사 미실시 * ECw : 관개수의 전기전도도 ※ 호소 수질환경기준(농업용수)
※ 농업용수 권장기준(Water quality for agriculture, 1985, FAO)
지구명 계 작물별 임대현황(ha(%)) 임대제외 현장조사시 소계 수도작 타작물 사료작물 계 (100%)3,158 (99.1%)3,129 (86.8%)2,741 (6.0%)188 (6.3%)200 (0.9%)29 -석문 (100%)1,146 (99.0%)1,135 (88.7%)1,016 (9.1%)105 (1.2%)14 (1.0%)11 수도작 1,394ha, 수도작외 301ha 군내 (100%)371 (100%)371 (98.4%)365 1.6%)6 - - 수도작 464ha 보전 (100%)170 (100%)170 (73.5%)125 (26.5%)45 - - 수도작외 39ha수도작 174ha, 시화 (2공구) 455 (100%) 452 (99.3%) 349 (76.7%) 28 (6.2%) 75 (16.5%) 3 (0.7%) 수도작 542ha, 수도작외 81ha 삼산 (100%)210 (94.8%)199 (52.9%)111 (1.9%)4 (40.0%)84 (5.2%)11 수도작외 104ha수도작 156ha, 고흥 - - - 수도작 1,995ha, 수도작외 58ha 영산강3-1 (마산1공구) 806 (100%) 802 (99.5%) 775 (96.2%) -27 (3.3%) 4 (0.5%) 수도작 887ha, 수도작외 40ha 표 2. 재배작물별 임대현황 * 고흥지구 간척농지 이용현황 자료 부재
위해서는 지속적인 담수호 수질오염조사와 더불어 염도 조사도 병행해 이루어져야 할 것이다. 또한, 농업용수 수 질기준을 상회하는 지역은 상류 오염원 조사를 통한 정확 한 원인 분석을 통해 유입오염원 관리 등 적절한 수질관리 대책이 수립되어야 할 것이다.
3. 토양분류
현장조사 및 토양분석 업무량은 (표 4)와 같다. 석문지 구와 영산강Ⅲ-1지구(마산1공구)의 조사 시기는 각각 이 앙 전 또는 추수 후로 비담수기였으며, 그 외 지구들은 담 수기에 조사가 진행되었다. 현장토양분류를 위하여 시굴 은 1ha당 1공씩 토양조사를 하였고, 토양시료는 각 지구별 10ha당 2점(표토 0~30cm, 심토 30~60cm)씩 채취하여 화 학적 특성을 분석하였다. 각 지구의 토양은 대부분 하해혼성충적층을 모재로 하 해혼성평탄지에 위치해 있으며, 지구별 토성분포 경향은 그림 2와 같다. 조사결과 7개 간척지구에 나타난 토성은 양질사토, 사양토, 양토, 미사토, 미사질양토, 미사질식양 토, 미사질식양토등으로 분류되었으며 전반적으로 주토성 은 미사질 양토(SiL)였다. 그 외 지구별 토성분포특성을 보 그림 1. 지구별 담수호 염도 지구명 조사면적 현장조사 업무량 비 고 현장조사(시굴) 토양시료채취 석문 1,968 1,695공 170지점 340점 비담수기 군내 464 464공 47지점 94점 담수기 보전 213 213공 22지점 44점 담수기 시화(2공구) 745 623공 63지점 126점 담수기 삼산 283 260공 26지점 52점 담수기 고흥 2,057 1,964공 197지점 394점 담수기, 비담수기 영산강3-1(마산1공구) 927 805공 103지점 206점 비담수기 표 4. 현장조사 및 토양분석 업무량면, 군내지구와 영산강3-1지구(마산1공구)는 미사질식양 토(SiCL)의 분포비율이 타지구에 비하여 높았고, 석문지구 와 보전지구는 타지구에 비해 사양토(SL)의 분포비율이 높 았다. 이러한 지구별 토성분포의 차이는 지리적 여건에 따 른 것으로 조수간만의 차와 인접 내륙지 토양의 구성 차이 에 따라 나타난다. 보통 서해의 경우 조수간만의 차가 크 고 유속이 빠르며 만(灣)의 깊이가 낮아 입자 조성이 굵은 사양토의 간석지가 주로 형성되고, 서남해의 경우는 조수 간만의 차가 비교적 적어 조속이 느리고 만(灣)이 깊어 미 세한 입자의 충적이 이루어져 세립질의 간석지가 형성된 다. 지구별 주 토성분포에서 고흥, 삼산, 영산강3-1(마산1 공구), 군내지구가 이러한 퇴적 특성의 예이다. 특히 군내, 영산강3-1(마산1공구), 고흥지구의 경우 모래함량이 20% 이하이고 미사가 55%이상 차지하며, 나머지는 점토함량 으로 채워져 비교적 입경이 미세한 점질토로 형성되어 있 다. 각 지구별 토양 배수상태는 간척지 토양의 특성상 세립 질의 토양이며 지하수위가 높고 저지대 위치해 있어 배수 등급은 대부분 “불량”인 상태이며, 수도작 이외에 타작물 의 재배를 위해서는 배수유도 등의 적극적인 방법이 강구 되어야 할 것이다. 그 외 일부 육지부와 인접한 곡간충적 층을 모재로 형성된 토양의 배수는 “약간 불량”의 배수등 급이었다. 각 지구별 표토와 심토의 토성분포 비율은 그림 3, 그림 4와 같다. 석문지구의 주 토성은 미사질양토(SiL)과 사양토(SL) 이며, 토양층위는 대부분 일정하나 일부 사토(S)와 양질사토(LS) 등이 혼층을 이루고 있는 구간이 분포하고 있다. 군내지 구는 미사질양토(SiL), 패각이 있는 미사질양토(Sh-SiL), 미사질식양토(SiCL)로 이루어져 있으며, 일부 곡간 충적층을 모재 로 평탄지에 위치한 토양과 토층개량의 목적으로 조성된 인위토가 일부 분포하는 것으로 조사되었다. 보전지구는 표토에 서 심토로 갈수로 미사의 함량이 높아졌으며, 일부 자갈이 포함된 사양토가 분포된 지역은 원지반인 곡간충적층의 영향 으로 주로 육지부 접경지역에 분포되어 있다. 시화지구의 주 토성은 미사질양토(SiL)로 일부 기층에 자갈이 있는 사양토 (Gr-SL), 사질토(S)도 일부 분포한다. 삼산지구는 미사질양토(SiL), 패각이 있는 미사질양토(Sh-SiL)가 주 토성으로 방조제
인접 육지부는 자갈이 있는 사양토(Gr-SL), 자갈이 있는 사토(Gr-S)로 이루어져 있고 이 구역은 지하수위가 낮고 배수가 비교적 양호한 것으로 조사되었다. 고흥지구는 미사질양토(SiL), 패각이 있는 미사질양토(Sh-SiL)가 주 토성으로 일부 곡 간충적층을 모재로 곡간선상지와 농지조성시 성토한 구역에 사토(S), 양질사토(LS), 사양토(SL)도 일부 분포하였다. 영산 강3-1지구(마산1공구)는 타지구에 비해 점토함량이 높은 미사질식양토(SiCL)가 많은 면적 분포하였고, 육지부와 인접한 지역은 곡간충적층을 모재로 한 곡간선상지에 자갈이 있는 사양토(Gr-SL), 사양토(SL) 등이 분포하였다.
4. 토양의 화학적 특성
4.1 기초비옥도 지구별 토양의 화학적 특성은 표 5와 같다. 토양염도는 표토에 비하여 심토에서 증가하는 경향을 보였는데, 이는 대부분 담수시기로 표토의 염류가 하층부로 용탈되어 심 토에 집적되었기 때문인 것으로 판단된다. 토양pH는 약알 칼리성〜중알칼리성으로 높은 pH로 인해 칼륨(K)이나 철 (Fe), 붕소(B)등의 양분유효도가 떨어질 수 있다. 전 지구 모두 유기물과 유효인산이 일반 논 수준에 훨씬 못 미치는 수준으로 기초비옥도가 매우 낮은 것을 알 수 있다. 토양 염도, pH, SAR을 종합하여 염해토양을 분류하면 염류토양 ˜염류-나트륨성토양으로 분류되었으며, 표토에 비하여 심토에서 염도 및 나트륨(Na)함량이 높아져 대부분 염류-나트륨성 토양으로 분류되었다. 염류-염류-나트륨성 토양은 가 용성 염류와 치환성 나트륨이 과다하게 함유되어 있어 염 분농도가 높고 나트륨에 의한 토양입자가 분산되어 배수 가 불량한 특성을 가지고 있다. 전지구 모두 일반적인 간 척지 토양의 특성을 나타내고 있어 일반 토양에 비해 자연 비옥도가 낮고, 염농도가 높아 작물의 발아 및 생장에 불 리한 토양환경을 가지고 있다. 4.2 토양염도 지구별표토(0〜30cm)와 심토(30〜60cm)의 토양염도 분포 경향은 그림 5, 그림 6과 같다. 전반적으로 표토에 비 해 심토에서 토양염도가 높게 측정되었다. 시화지구와 삼 산지구는 토양염도 분포범위가 넓었는데, 시화지구는 간 척연대가 짧아 제염이 타 지구에 비해 적게 진행되었고, 그림 3. 지구별 표토의 토성 분포비율 그림 4. 지구별 심토의 토성 분포비율지구명 심도 (dS/cmECe pH 유기물(%) (mg/kg)유효인산 수용성 이온(me/L) SAR Ca Mg Na Cl 석문 표토 4.1 7.6 0.6 28.8 4.3 5.9 26.9 27.5 11.1 심토 7.5 7.6 0.3 24.0 5.3 10.7 54.3 56.5 17.7 군내 표토 6.0 8.1 1.0 4.5 15.4 13.9 33.6 30.8 9.2 심토 10.4 8.0 1.1 9.0 15.5 23.0 70.4 69.2 16.4 보전 표토 5.4 8.1 0.7 6.0 6.8 7.4 31.4 40.5 11.0 심토 9.6 8.2 0.6 7.0 11.4 14.9 58.9 74.2 15.7 시화 (2공구) 표토 14.2 8.2 0.5 23.3 5.3 20.5 102.6 129.2 27.8 심토 18.6 8.1 0.4 27.1 7.5 28.4 141.0 174.7 33.0 삼산 표토 9.8 8.6 0.9 10.1 13.4 20.0 68.6 77.3 15.5 심토 15.7 8.7 0.9 14.8 14.5 29.5 116.0 132.6 24.7 고흥 표토 5.5 8.7 0.6 20.1 5.4 8.3 38.8 40.5 14.6 심토 9.9 8.7 0.5 24.8 6.0 13.9 77.2 82.1 22.7 영산강3-1 (마산1공구) 표토 6.5 7.9 1.1 14.7 3.3 9.2 48.2 47.0 19.1 심토 10.9 8.4 0.8 30.5 4.3 15.1 87.0 87.3 27.3 적정범위 논 - 5.5~6.5 2.5~3.0 80~120 - - - - -밭 - 6.0~6.5 2.0~3.0 300~500 - - - - -표 5. 지구별 토양의 화학적 특성 삼산지구는 나지상태인 비담수 구간의 면적이 넓어 토양염도의 분포범위도 넓고 평균 염농도도 높게 측정되었다. 작물재배 적지선정 및 재배가능성 여부를 파악하기 위하여 작물재배 중심으로 심도별 염류도 분포비율을 산출하였다. 석문지구를 제외한 대부분의 지구는 지구면적의 50%이상이 중염류성 토양 이상이었다. 시화지구의 경우는 표토에서 강 염류성 토양이 면적의 70%이상을 차지하였으며, 심토에서는 극염류성 토양만 60%이상을 차지했다. 특히 심토는 표토보 다 고염도 분포면적이 넓게 분포하고 있어 비담수상태일 경우 심토의 강한 염류가 모세관현상에 의해 작토층인 표토의 그림 5. 지구별 토양의 염도분포 경향(표토) 그림 6. 지구별 토양의 염도분포 경향(심토)
표 6. 작물재배를 중심으로 한 토양염도 기준 염도를 상승시킬 수 있기 때문에 토양개량 및 제염 없이는 현재 수도작 외 타작물의 재배는 어려울 것으로 판단된다.
