녹차 추출물을 활용해 영양분 유실은 줄이고 작물 생산성은 높인 친환경 '서방형 비료' 신기술이 개발됐다.

중국 연구팀은 녹차 추출물로 만든 철 나노입자를 이용해 비료의 영양분이 천천히 방출되도록 하는 기술을 개발했다고 국제 학술지 '바이오차'(Biochar)에 발표했다.

이 기술은 볏짚 바이오차, 제올라이트 등으로 구성된 비료를 생분해성 필름으로 코팅하는 방식이다. 특히 필름에 녹차 추출물로 합성한 철 나노입자를 첨가해 코팅막을 더 촘촘하고 소수성으로 만든 것이 핵심이다.

연구팀에 따르면 이 코팅막은 물의 침투를 늦추고 영양분이 빠져나가는 것을 막는 장벽 역할을 한다. 30일간 진행된 토양 유실 실험에서 신기술이 적용된 비료는 기존 질소·인·칼륨(NPK) 비료보다 영양분 방출량이 현저히 적었다.

누적 질소 방출량은 58.47%, 인 방출량은 15.82%에 그쳤다. 이는 철 나노입자가 없는 코팅 비료보다도 우수한 성능이다.

실제 토마토 재배 실험에서도 효과가 입증됐다. 이 비료를 사용한 토마토는 기존 비료를 쓴 경우보다 식물 키가 더 크고, 뿌리 성장도 왕성했다. 수확량 지표인 생체중량은 17.6g에서 20.77g으로, 건조중량은 2.03g에서 2.88g으로 각각 증가했다.

수확 후 토양 분석 결과, 비료를 처리한 토양은 총 질소, 인, 칼륨 함량과 유기물 지표가 개선되는 등 토양 건강에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

연구팀은 이 비료의 톤당 생산 비용을 약 562달러(약 81만원)로 추산했다. 또한 질소 이용 효율 개선을 통해 동아시아에서만 연간 3569만톤의 이산화탄소 환산량에 달하는 온실가스 배출을 줄일 수 있을 것으로 분석했다.

연구진은 "이번 연구는 식물 기반 화학, 나노 기술, 바이오차 공학을 결합한 지속 가능한 비료 설계의 가능성을 보여준다"며 "농가에는 더 효율적이고 환경 부담은 적은 비료를 향한 실용적인 경로를 제공한다"고 밝혔다.