엘니뇨현상과 농업

 

농업과학기술원 윤성호

농업에서는 엘니뇨현상 그 자체가 관심의 대상이 아니고, 엘니뇨현상 또는 그 밖의 불규칙한 주기로 나타나는 기상현상으로 인한 구체적 기상이변이다. 어느 지역이든 그 지역의 기후에 벗어나는 기상이변은 농작물에 먼저 피해를 주기 때문에 농업부문에 종사하는 사람들은 그것을 가장 두려워한다.

농업부문에서는 기상관련기관에서 엘니뇨와 같은 기상이변의 불씨를 시간의 여유를 두고 예측하고, 이어서 다가올 구체적 기상현상을 알아낼 수만 있다면, 사전에 대책을 마련하여 조치할 수 있다. 따라서 막대한 경제적 손실을 막고, 줄이며 때로는 역이용하여 이익을 가져올 수도 있다.

기상의 장기예측에 대한 적중률 향상은 농업을 비롯한 여러 산업의 생산 안정과 더불어 사회 안정을 유지하는 데 크게 기여한다.

1. 기상이변과 농사

기상이변이 농사를 위협하는 경우는 크게 나누어 세 가지이다. 첫째는 농작물의 재배시기를 놓치게 하는 기상이변이고, 둘째는 생육중인 농작물에 장해를 주는 기상 이변이며, 셋째는 농작물에 병 발생을 유도하는 날씨와 해충의 피해를 가져오는 날씨이다.

가. 농작물의 재배시기를 놓치게 하는 기상이변

우리 나라와 같이 중위도에 위치한 나라는 농작물의 재배기간이 온도, 강수 등의 기후요소의 계절분포에 따라 제한된다. 따라서 適時適作을 강조하지 않을 수 없다. 제때 비가 오지 않아 물 부족으로 모내기를 못한다든지, 파종을 해도 소용이 없게 될 때 그 해는 어쩔 수 없이 원래 계획하였던 농작물 재배는 할 수 없게 된다.

그 한 보기로 1982년에 경상북도 북부지역과 전남 해남 일대에 봄가뭄이 연장되고 장마비 조차 없어 습답을 빼고는 보통논에는 거의 모내기를 하지 못하였다. 이러한 경우 메밀 또는 가을 김장채소를 그 논에 재배하였지만 경제적 손실은 컸다. 이러한 기상을 사전에 예측하였다면 논의 조건에 따라서 다르겠지만 벼의 재배양식을 건답직파로 바꾼다든지, 알맞은 때에 예비못자리를 설치한다든지 하여 얼마간의 손실을 줄일 수 있었을 것이다. 한편 애타게 마음졸이는 시간도 들었을 것이다.

지역적이긴 하지만 긴 봄가뭄과 장마의 지각이 엘니뇨현상 때문이라는 확증이 없는 한 엘니뇨현상의 실재로서만 우리는 구체적 기상현상을 말할 수 없다. 1982/83년 엘니뇨현상 때 1982년에 북한지역과 남한지역의 일부에 가뭄이 왔고, 1997/98 엘니뇨에는 1997년 여름에 북한지역에 가뭄과 고온현상을 보였다고 하여 규모가 큰 엘니뇨현상이 시작되는 해에는 대한반도 어느 지역에서인가 봄 또는 여름 가뭄과 고온현상이 나타날 것이라고 말할 수는 없는 것이 현실이다.

나. 농작물의 생육장해를 가져오는 기상이변

농작물을 심어서 가꾸는 가운데 갑자기 기상이변이 왔을 때는 어쩔 수 없이 생육장해를 입는다. 그러나 이러한 경우에도 기간에 관계없이 사전 예측을 하면 그 피해를 줄이는 조치에 여유를 가질 수가 있다.

(1) 여름철 저온

여름철 저온은 대부분의 농작물에 냉해를 입힌다. 농작물에 나타나는 저온 피해는 생장과 발육을 억제하여 제때 개화 결실을 못하게 하는 지연형 냉해의 경우와 벼의 경우와 같이 감수분열기에 들어간 벼가 17℃ 이하의 저온을 만나서 모두 쭉정이가 되는 장해형 냉해가 있다. 이러한 피해는 장기간의 저온현상일 때는 두 가지 경우가 모두 나타난다. 그러나 일시적인 저온피해는 장해형 냉해로 나타난다.

1980년과 1993년에 나타난 저온현상은 지연형과 장해형 냉해를 동반하였고, 1988년 8월 중순에 태백준고랭지대에 나타난 냉해는 전형적인 장해형 냉해였다. 여름철 우리 나라에 나타나는 저온 현상은 주로 오호츠크고기압의 확장이 원인이 되는 동해형 냉해인데, 이 냉해는 그 기간이 길고 피해가 크다. 동해형 냉해는 우리 나라를 종단하여 그 동쪽에 피해가 큰 것이 특징이다.

그리고 드물기는 하지만 1972년 8월 하순에 겨울철 기압 배치와 같이 북서쪽에서 찬 성질의 대륙고기압이 영향을 주어 장해형 냉해를 입은 경우가 있다. 이 경우에는 우리 나라 서쪽이 피해를 입게 되는 특징이 있다.

1993년의 저온현상은 1992/93 엘니뇨가 쇠퇴하는 해에 나타났지만, 그것이 엘니뇨의 영향이라는 확증은 아직 없다.

(2) 여름철 고온

지나친 고온은 농작물에 고온피해를 준다. 보리나 밀은 5월과 6월에 기온이 너무 높으면 하고현상(夏枯現象)이 심해져 소출이 준다. 여름작물은 주기적인 날씨의 변화 없이 지나친 고온이 연속되면 생육의 저조, 결실불량 등으로 피해가 나타난다. 같은 작물이라도 열대지방보다 온대지방에서 재배하면 소출이 높은 것은 여름철에도 기온이 열대지방보다 낮고 일교차가 크기 때문이다.

여름철 고온피해가 나타난 해는 1984년 8월 전북지방에서 벼의 결실장해로 나타났고, 최근에는 1994년 7월에 고온현상이 나타나 연속된 열대야 현상으로 기록을 세웠지만, 그 해는 고온피해보다 가뭄과 건조로 인한 물 부족이 문제가 되었다.

1994년도 엘니뇨가 시작된 해이지만 그러한 고온현상이 엘니뇨가 원인이 되었다는 확증이 없다.

(3) 겨울철 혹한

겨울철 혹한은 과수, 뽕나무와 같은 영년생작물을 얼어죽게 하고, 보리, 밀, 마늘, 유채 등 한데서 재배하는 월동작물을 얼어죽게 하는 피해를 준다. 1977년 1월과 2월의 혹한은 중부지방의 보리와 밀을 얼어죽게 하였고, 1980년 12월의 혹한은 중부지방의 감나무 등 과수의 가지를 얼어죽게 하였다. 그러나 엘니뇨 해에는 혹한의 기록은 찾아 볼 수 없다.

(4) 따뜻한 겨울

따뜻한 겨울은 햇볕이 좋으면 겨울농사에 더없이 좋겠지만, 우리 나라는 겨울철 온도가 평년보다 높으면 일조시간이 줄어드는 특징을 가진 기후를 가졌기 때문에 暖冬이 겨울농사에 좋다고 할 수 없다. 겨울농사라고 하면 겨울철에도 싱싱한 채소를 생산하는 비닐하우스 또는 온실과 같은 시설에서 재배하는 농사를 말한다. 시설재배는 우리 나라와 같이 중위도에 자리잡은 나라에서 1970년대 이후에 활발해진 농업의 한 형태이다. 시설재배를 전천후농업이라고 하여 시설 내의 온도만 작물생육에 지장이 없도록 보온 조치만 해주면 된다고 생각하기 쉽지만, 알고 보면 작물생산의 에너지원인 햇볕이 모자라면 산업으로서는 실패하게 되어있다.

우리 나라는 거대한 유라시아대륙의 동쪽에 위치하여 한서의 차이가 크고 겨울의 혹독한 추위가 기후의 특징이지만 1987년 이후에는 暖冬으로 경과되었다. 난동의 원인은 거의 저기압이 원인이고, 저기압은 구름 낀 날 또는 비가 오는 날씨를 데리고 오기 때문에 일조시간이 줄어들게 돼있다. 난동은 낮에 햇볕이 적어 시설에 가온을 해야하고, 작물의 광합성은 저조한데, 가온함에 따라 작물은 웃자라게 되어 작물의 생장률이 떨어진다. 이러한 날씨의 계속은 마침내 채소 값이 올라가고, 채소의 품질마저 떨어지게 되는 원인이 된다. 따라서 시설재배에는 적어도 우리 나라의 겨울 날씨의 특징이라고 하는 삼한사온이 제격이라고 할 수 있다.

그리고 또 하나 난동이 한데서 재배하는 월동 농작물에 피해를 주는 것은 일평균 기온이 영상 4℃ 이상으로 1주일 이상 경과하여 작물의 생육이 시작되다가, 그 뒤에 다시 겨울 날씨로 돌아오면 치명적인 피해를 받는 것이다.

엘니뇨 기후의 특징이 우리 나라와 일본을 포함한 동아시아 일부 지역에 나타나는 난동현상이라고 하지만, 우리 나라는 이미 1987년 이후 거의 난동으로 경과하였으니 이에 대하여 설명할 길이 아직 없다.

다. 농작물에 병충해를 불러오는 기상 조건

농작물에 병충해를 불러오는 기상 조건을 기상이변이라고 하기에는 뭣하지만, 엄격하게 따진다면 그 것도 기상이변이라고 할 수 있을 것이다.

1993년에 여름철 저온이 왔을 때 처음에는 일조시간이 적지는 않았지만 차츰 흐리고 비오는 날이 많아 벼에 치명적인 병인 도열병이 만연하여 냉해와 병해가 겹쳐서 더욱 큰 피해를 입었다. 이렇게 병의 발생과 전파를 유도하는 기상조건은 농작물의 정상 생육이 가능한 날씨에서는 드물다.

그러나 벼멸구와 같이 풍년 날씨에도 극성을 부리는 해충이 있다. 벼멸구는 우리 나라에서는 겨울에 얼어죽고, 해마다 중국 남부에서 초여름부터 여름에 걸쳐 남서기류를 타고 우리 나라에 날아오기 때문에 비래해충(飛來害蟲)이라고 한다. 알려진 바로는 중국 남부에 저기압이 형성되면 그때 상승기류를 타고 멸구가 비상하여 우리 나라로 날아온다고 한다. 상승기류를 타고 날아온 멸구는 강우 또는 하강기류를 타고 우리 나라의 벼논에 앉으면 그때부터 번식하기 시작하여 피해를 준다. 날아와 앉은 멸구는 온도가 높으면 그 번식 속도가 빨라진다. 멸구의 피해는 날아온 멸구의 개체수와 경과 기온에 따라서 그 피해 정도 또는 농약의 사용량이 결정된다.

1976년과 1983년의 멸구 피해는 기록적이었고, 1997년도 멸구의 밀도와 분포지역으로 보면 그에 버금가지만 피해를 줄이기 위한 갖은 노력의 결과로 풍년을 누리게 되었다.

이렇게 보면 멸구가 날아온 것과 엘니뇨는 관계가 있는 것 같기도 하지만 이에 대한 것도 확증은 없다.

2. 엘니뇨현상의 영향

가. 아시아지역의 엘니뇨 영향

미국의 농무성과 해양대기국이 공동으로 만든 엘니뇨현상이 아시아지역의 기상과 농업에 미치는 영향을 정리한 것을 보면<그림 1> 인도는 남서몬순과 동시에 가뭄현상이 나타나고, 쌀 수량이 감소하는 경향이라고 하였으며, 태국에서는 엘니뇨현상이 나타나면 으레 옥수수 수량이 감소하며 쌀 수량도 감소하는 경향이라고 하였다. 필리핀에서는 북동 몬순과 동시에 가뭄현상이 나타나지만, 이 시기는 건기로서 주요 작물의 재배기간이 아니지만 쌀 수량은 감소하는 경향이라고 하였다. 그리고 인도네시아는 건기와 엘니뇨로 인한 가뭄이 동시에 나타나는데 이 시기는 주요 작물 재배기간이 아니어서 다행이지만 때로는 건기가 연장되어 피해를 불러오는 경우가 있다고 하였다.

이들 지역은 이른바 엘니뇨의 직접 영향권의 나라로서 엘니뇨현상이 나타나면 으레 이러한 기상이 나타난다는 것을 미리 알게 되어 이에 대한 대비가 가능한 지역이라고 할 수 있다.

그러나 우리 나라는 평년과 같은 기상임을 암시한 것이 주목된다.

<그림 1> 엘니뇨현상에 따른 아시아지역의 기상이변
Prepared by the NOAA/USDA Joint Agricultural Weather Facility
Sources (Weather Patterns): Ropelewski and Halpert (1987) MWR, Kiladis and Diaz (1989) J. Climate

나. 엘니뇨 해의 우라 나라의 기상 특징과 쌀 수량

1980년 이후 네 차례의 엘니뇨가 발생하였다. 그러나 동남아시아처럼 전형적인 엘니뇨 기상의 특징을 찾아볼 수 없다. 다만 기상과 더불어 쌀의 작황을 요약한다면 엘니뇨가 시작된 해에는 특별한 영향이 없었고, 오히려 쌀은 평년작 이상을 기록하였으나 대체로 엘니뇨가 쇠퇴하는 해에는 기상 조건이 좋지 않은 경우가 많았다고 할 수 있을 뿐이다 <표 1>. 이러한 요약된 결과를 뒷받침할 기상요인은 밝혀진 바 없다.

기록적인 엘니뇨라고 하는 82/83 엘니뇨 때는 1982년에 경북과 전남 일부 지역에 심한 가뭄으로 모내기를 못한 논이 많았으나 전국적으로 보면 대수롭지 않았고, 1983년의 기상은 전반적으로 농사에 지장을 줄만큼 불순한 날씨가 아니었다. 따라서 쌀 수량은 평년보다 오히려 높았다.

86/87 엘니뇨는 1986년은 평년 기상과 같았으나, 1987년에는 봄가뭄이 7월 중순까지 이어져 모내기가 늦어진 지역이 있었고, 밭곡식은 가뭄 피해를 받았다. 그러나 늦게 찾아온 몬순은 집중호우를 보였고 태풍 '셀마'가 상륙하여 많은 피해를 냈다. 한편 일본 남부지방에서도 7월 중순까지 심한 가뭄으로 물 부족 사태를 빚은 기록을 남겼다.

92/93 엘니뇨는 1992년에는 평년 기상을 보였지만, 1993년에는 여름 저온과 일조 부족으로 농작물의 냉해와 병해로 곡물생산에 막대한 손실을 가져왔다. 1980년에도 이와 비슷한 저온으로 냉해를 입었지만 그때보다 손실이 적었던 것은 1980년에는 현재는 재배하지 않는 저온에 약한 통일형 품종이 대부분이었기 때문이다.

94/95 엘니뇨 때는 1994년 여름의 몬순의 약화와 7월의 고온, 건조, 열대야의 연속 등 기록을 세웠지만 쌀의 수량은 떨어지지 않았다. 1995년에는 일부 지역에 봄가뭄이 있었고, 8월에 약간의 저온과 일조부족으로 경과된 것이 쌀 수량에 불리하게 작용하였다.

<표 1> 엘니뇨 연도의 기상 특징과 쌀 수량

엘니뇨 년도	연도	경과 기상 특징	쌀 수량 (kg/10a)
			수량	평년 대비
82/83	1982 1983	6월부터 7월 중순까지 경북, 전남 일부와 북한 가뭄 극심 7월 집중호우와 다소 많은 강수량, 다소 저온	438 442	+ 2 +10
86/87	1986 1987	평년 기상 7월 상순까지 극심한 가뭄, 7월 이후 집중호우	454 436	+ 3 -15
92/93	1992 1993	평년 기상 저온, 일조부족으로 냉해와 병해	461 418	+ 1 -35
94/95	1994 1995	봄철과 7월 가뭄, 7월 고온 8월 잦은 강우 일조부족	459 445	+ 7 - 5
97/98	1997 1998	평년보다 다소 높은 기온, 평년 강수량	518

(주) 평년수량 : 과거 5개년 중에서 풍년과 흉년 2개년을 뺀 나머지 3년의 평균 수량

97/98 엘니뇨 때는 1997년에 약간 높은 기온과 알맞은 강수량으로 쌀 수량을 사상 최고인 10 아르당 518 kg을 기록하였다. 다만 멸구가 전국에 고르게 분포하여 극성을 부려 특별히 방제에 노력을 기울여야 했을 뿐이다. 1997년과 같은 기상이 엘니뇨의 영향이라는 사실이 드러난다면, 우리 나라에서 엘니뇨는 농사에 부정적 영향으로만 나타나는 것이 아니라고 말할 수 있을 것이다.

이렇게 보면 엘니뇨 해에 두드러지게 농사에 나쁜 영향을 준 기상은 1993년 여름철 저온과 일조부족이었고, 다른 하나는 1987년, 1994년의 봄가뭄이다. 그리고 엘니뇨 해에 몬순 활동이 활발하지 않은 경향을 보인 것도 주목된다.

3. 맺는 말

엘니뇨는 장마와 같이 해마다 찾아오는 규칙적인 기후 현상이 아니고 2∼7년 주기로 나타나는 불규칙한 자연현상이므로 엘니뇨의 전형적인 영향을 받는 지역에서는 엘니뇨 예측과 그에 따른 대책은 중요하다. 그러나 엘니뇨현상에 따른 구체적이고 뚜렷한 기상현상이 나타나지 않는 우리 나라와 같은 지역에서는 막연한 두려움에서 벗어날 수 없다.

따라서 엘니뇨를 문제삼는 것은 기상이변에 있으니, 엘니뇨를 포함하는 기상이변의 모든 요인을 종합한 적중률 높은 장기예보에 모든 노력을 기울이는 것이 문제 해결의 관건이라고 생각한다. 실제로 기상이변에 대한 적중률 높은 장기예보는 농업부문뿐만 아니라 산업의 전 분야에 걸쳐 막대한 손실을 사전에 막거나 줄일 수 있고, 때로는 커다란 이익도 가져올 수 있다는 것을 생각하면 기상기술 개발에 대한 투자는 조금도 아까울 것이 없다고 판단된다.

기상인력 개발과 장비의 확충, 기상의 감시와 예측을 위한 국제협력사업 참여 등은 국가의 중요사업으로 채택하여 수행되도록 하여야 할 것이다.

엘니뇨의 영향 평가는 기상이변에 대한 영향평가와 다를 바 없으므로 이미 기초적인 것은 각 산업기상 분야에서 상당히 축적되어있을 것으로 본다. 다만 구체적인 기상이변에 따른 영향 평가모델의 개발 등은 과제의 대상이 될 것이다.

끝으로 동남아시아, 남북아메리카, 호주 등 엘니뇨의 직접 영향권에 든 국가들은 우리 나라와 농산물 교역관계에 있는 터이므로 이들 나라에 대한 기상이변과 농산물 생산에 대한 감시와 평가, 전망은 매우 보람있는 일이 될 것이라는 것을 덧붙이는 바이다.