배그리고수자원이용에있어서산업간의상호관계를이해해야한다. 앞서언급한바와같이인구증가에따른식량생산과수자원이용의급격한증가, 그리고이를공급하기위한수자원의확장적개발과이용은물과식량그리고에너지라고하는인류생존에필요한중요자원과재화의지속가능한이용과생산이한계에이를수있다는문제를제기하였다. 특히

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정아 지
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물 에너지 - 식량넥서스를통한지속가능한자원관리 * 최진용 ( 서울대학교농업생명과학대학지역시스템공학전공교수 ) 1. 들어가며 1) 인간이필요로하는가장기초적인자원은물이며, 물은곧생명이다. 물이대지에태양에너지와더불어생명을불어넣는다. 물이없는대지는사막이고뜨거운태양에너지는오히려생명을위협한다. 물이있어야식량을얻을수있다.

1 물 에너지 - 식량넥서스를통한지속가능한자원관리 * 최진용 ( 서울대학교농업생명과학대학지역시스템공학전공교수 ) 1. 들어가며 1) 인간이필요로하는가장기초적인자원은물이며, 물은곧생명이다. 물이대지에태양에너지와더불어생명을불어넣는다. 물이없는대지는사막이고뜨거운태양에너지는오히려생명을위협한다. 물이있어야식량을얻을수있다. 작물은농지를기반으로물과태양에너지를가지고식량을생산한다. 인구증가는더많은식량생산을필요로하였고더불어더많은물을개발하여식량생산에사용하였다. 식량증산을위하여도입된기술은물뿐만아니라비료생산과기계, 수송등을위한에너지사용도증가시켰다. 식품소비의변화는가공식품의생산을증가시켰으며이에에너지사용도증가하였다. 경제발전을위한에너지소비는가공할만큼증가하였으며수력과화력발전을위한물소비도급격히증가하였다 < 그림 1>. 지속가능한수자원관리에대한관심을기울이게된것이다. 지속가능한수자원관리의필요성은인구증가에따른물자원의무분별한개발과이용그리고낭비로인하여인류의생존을위협할수있다는염려에서비롯되었다. 지속가능한수자원관리를위해서는수자원의균형이용과절약, 수자원의적절한분 * (iamchoi@snu.ac.kr). 세계농업제 206 호 1

배그리고수자원이용에있어서산업간의상호관계를이해해야한다. 앞서언급한바와같이인구증가에따른식량생산과수자원이용의급격한증가, 그리고이를공급하기위한수자원의확장적개발과이용은물과식량그리고에너지라고하는인류생존에필요한중요자원과재화의지속가능한이용과생산이한계에이를수있다는문제를제기하였다.

이와같이물-에너지 -식량을통합적으로바라봄으로써물확보 (water security) 문제를재해석하고물확보를위한노력을기울여야한다는주장이제기되었으며, 이에대한접근법이물-에너지 -식량넥서스 (Water-Food-Energy Nexus) 이다.

2 배그리고수자원이용에있어서산업간의상호관계를이해해야한다. 앞서언급한바와같이인구증가에따른식량생산과수자원이용의급격한증가, 그리고이를공급하기위한수자원의확장적개발과이용은물과식량그리고에너지라고하는인류생존에필요한중요자원과재화의지속가능한이용과생산이한계에이를수있다는문제를제기하였다. 특히기후변화가현실화되고있는상황에서수자원의지속가능한관리는수자원의확보라는하나의관점이아니라물-에너지 -식량연관관계를같이살펴봐야한다는논의가국제사회에서급격히이슈화되었다. 이와같이물-에너지 -식량을통합적으로바라봄으로써물확보 (water security) 문제를재해석하고물확보를위한노력을기울여야한다는주장이제기되었으며, 이에대한접근법이물-에너지 -식량넥서스 (Water-Food-Energy Nexus) 이다. 따라서이글에서는물-에너지 -식량넥서스의형성과정과수자원의지속가능한관리를위한물-에너지- 식량넥서스해석기법그리고사례를소개하고자한다. 그림 1. 미국의농업과화력발전간의용수소비형태 1995 년미국의용수소비현황 2005 년미국의용수소비현황공업용수 5% 광법 1% 공업용수 5% 광업용 1% 화력발전 3% 가정상업용 8% 가정상업용 14% 화력발전 41% 농업 84% 농업 40% 자료 :Solley 외 (1998). 자료 : Kenny 외 (2009). (

3 2. 넥서스의태동 산업혁명이후인구의폭발적인증가는더많은식량을필요로하였고기술과경제의발전은더욱많은에너지소비를가져왔다. 더욱많은식량을생산하기위해토지이용이증가하였고, 관개면적은확대되어지표수와지하수를포함한수자원의이용이증가되었으며, 식량증산을위한비료생산과기계화그리고교역과가공을위한에너지투입은과거에비하여지속적으로상승하였다. 인구의증가와더불어에너지사용도증가하였는데, 광업, 수력화력발전, 신재생에너지발전등에너지생산을위한수자원사용량도더불어상승하였다. 이와같이인구증가는더많은식량과에너지를필요로하였고이를지원하기위한수자원개발은더불어증가하였다. 농업을위한수자원개발과에너지생산을위한수자원개발이각각이루어지기도하였으며, 또는복합적으로개발되기도하였다. 하지만식량과에너지수요의증가는근본적으로물수요의증가를가져왔고이는경합이되기도하고다른용수이용에제약이되기도하였으며, 근본적으로는수자원의개발의한계와지속가능성을걱정하는결과를빚게되었다. 물, 식량등의자원확보와지속가능성과관련하여자원관리를위한통합적인논의는세계적으로다양하게이루어져왔으며, 물, 에너지, 식량자원의연계성을해석하고통합적인관리방안을제시하기위한넥서스 (Nexus) 개념은 2011 년에비로소구체화된것으로판단된다 년세계경제포럼 (World Economic Forum) 에서물확보 (water security) 1) 와관련하여기후, 인구, 교역등의다양한주제와각주제들을통합적으로고려할수있는새로운의사결정지원시스템의필요성을제안하였으며이는 Water Food Energy Climate Nexus 로제시되었다 (2011 World Economic Forum). 이는기후변화의위협아래서물, 에너지, 식량을주요요인으로설정하고, 요인들간의상호연관및관련세부요인들을통합적으로고려하는넥서스관련연구의발판이되었으며, 현재선진국을중심으로넥서스관련연구가전세계적으로다양한주제로수행되고있다. 한편스톡홀름환경연구소 (Stockholm Environment Institute, SEI) 에서는 2011 년 11월에열린 Bonn2011 Nexus Conference 의기조논문으로 The Water, Energy and Food Security Nexus Solutions for the Green Economy 를발표하여넥서스에대한기본개념과틀을제시함으로써본격적으로넥서스에대한논의에시발점을제공하였다. 1) 이글에서는 security 를 안보 보다는 확보 로해석함. 세계농업제 206 호 3

3. 물 - 에너지 - 식량넥서스와지속가능한수자원관리개념 물-에너지 -식량넥서스와지속가능한수자원관리개념은 SEIS(Stockholm Environment Institute) 보고서 (2011) 에잘나타나있다.

trend) 인도시화 (Urbanization), 인구증가그리고기후변화를들고있다. 주목할것은 Nexus perspective 의가운데에가용수자원 (Available water resources) 이있는것이다.

다시살펴보면실행분야를사회, 경제, 환경으로구분하여넥서스에적용할수있고, 지구적추세가넥서스의영향요소로고려될수있으며, 협치 (Governance) 에서는금융, 구동요소와장려제도, 혁신을들고있다.

4 3. 물 - 에너지 - 식량넥서스와지속가능한수자원관리개념 물-에너지 -식량넥서스와지속가능한수자원관리개념은 SEIS(Stockholm Environment Institute) 보고서 (2011) 에잘나타나있다. 이보고서의넥서스개념도 < 그림 2> 를살펴보면, 넥서스관점 (Nexus perspective) 을가운데놓고, 실행분야 (Action Fields), 협치 (Governance), 증진방안 (To promote) 과의관계를설명하고있으며, 영향요소로서는지구적추세 (Global trend) 인도시화 (Urbanization), 인구증가그리고기후변화를들고있다. 주목할것은 Nexus perspective 의가운데에가용수자원 (Available water resources) 이있는것이다. 이는가용수자원이물공급확보, 에너지확보, 식량확보의중심에있고, 세가지요소의확보를위해가용수자원이공히이용되고있음을보여주고있다. 다시살펴보면실행분야를사회, 경제, 환경으로구분하여넥서스에적용할수있고, 지구적추세가넥서스의영향요소로고려될수있으며, 협치 (Governance) 에서는금융, 구동요소와장려제도, 혁신을들고있다. 결국협치가넥서스의실행과정에적용되면, 결과적으로물확보 -에너지확보 -식량확보, 평등하고지속가능한성장, 회복탄력성, 생산적환경보호가증진할수있을것으로보는것이다. 그림 2. SEI 보고서에제시된물 - 에너지 - 식량넥서스개념도 실행부문금융협치혁신 사회접근성가속화, 피라미드의기반을통합 경제적은양으로더많이생산 공급용수확보 가용수자원 식량확보 요인의활성화 / 인센티브 증진방안 모두를위한물 / 에너지 / 식량확보 평등하고지속가능성장 환경지속가능생태서비스에대한투자 넥서스관점 에너지확보 탄력적, 생산적인환경 자료 : Stockholm Environment Institute(2011). 도시화인구증가기후변화 전지구적변화추세

5 < 그림 3> 에서보는바와같이물-에너지 -식량넥서스연구는기본적으로한정된수자원을효율적으로관리하여지속가능성을확보하는것을목표로한다. 그림에서왼쪽은현재의상태를표현한것으로물-에너지 -식량연관관계가명확하게분석되지않아 (Unknown and unbalanced) 가용수자원으로부터생산을위한물로많은양을사용하는것을보여주고있으며, 오른쪽은물-에너지 -식량관계가밝혀지고분석되면균형있는수자원이용이이루어져서가용수자원으로부터사용량이감소하여지속가능성이확보되는것을나타낸다. 그림 3. 넥서스의활용에의한가용수자원의증가 가용수자원 가용수자원 물 가용수자원증가 물 에너지식량에너지식량 <Unknown and unbalanced> <Known and balanced> 자료 : 저자작성. 4. SDGs 와넥서스그리고국제기관의 Nexus 이용동향 국제연합 (UN) 은세계인류공영발전을위한목표를 15년마다제안하는데 2000 년에제안한밀레니엄개발목표 (Millenium Development Goals, MDSs) 가 2015 년에지속가능목표 (Sustainable Development Goals, SDGs) 로재설정되었다. 지속가능개발목표는 2015 년 9월 UN 총회에서지난 2000 년에발표되어진행되어온 MDGs 를평가하고 2030 목표로서새롭게제안한것으로 SDGs 라고지칭하며, 인류의지속가능한생존목표를달성하기위한노력이국제기구를중심으로다양하게전개되고있다. SDGs 는국제사회가인류의행복과복지를증진하기위하여공통으로추진해야할목표이며 2030 년까지국제협력과개발관련의제들을선도할것이다. SDGs 에는총 17개의목표가포함되어있는데, 이중 2. Zero Hunger, 6. Clean Water and Sanitation 13. Climate Action 은 세계농업제 206 호 5

물과식량에직접적인관련이있다. 이외에도빈곤 (1. No Poverty), 책임있는소비와생 산 (12. Responsible Consumption and Production), 그리고등다른 SDGs 들도직간접적으로 물과관련이있다. 그림 4.

6 물과식량에직접적인관련이있다. 이외에도빈곤 (1. No Poverty), 책임있는소비와생 산 (12. Responsible Consumption and Production), 그리고등다른 SDGs 들도직간접적으로 물과관련이있다. 그림 월 UN 에서제시된 17 개의지속가능개발목표 자료 : Sustainable Development Goals(SDGs). 넥서스관점에서살펴보면물과식량과비슷한 SDGs 목표들이있는데 2. Zero Hunger, 6. Clean Water and Sanitation, 7. Affordable and Clean Energy 는물-에너지 -식량넥서스로사업계획수립및분석과평가가가능한내용들이며, 빈곤 (1. No Poverty), 책임있는소비와생산 (12. Responsible Consumption and Production), 그리고기후실행 (13. Climate Action) 등의 SDGs 들도넥서스의관점에서사업계획을수립하고분석할수있어국제협력및저개발국개발에활용할수있다. 물-에너지 -식량넥서스는인류가지속가능하게발전하고공영하기위하여필요한세개의핵심요소로서물-에너지 -식량의상호관계를바라볼수있는개념을제시하므로물확보, 에너지확보, 식량확보에있어서자원을낭비없이효율적으로활용하고궁극적으로는국제사회에서발생하는다양한개발사업을지속가능하도록하는도구가될수있다. SDGs 의각목표는결국자원과자연을보전하고인류의생활환경을개선하되지속가능하도록개발하자는공감대를기반으로하므로 17개목표의효과성있는실행과노력은이와같은물-식량 - 자원의상호관계를해석하고이를사업계획의개념정립, 수립, 사업평가도구로서넥서스가좋은대안이될수있을것이다. 물-에너지 -식량넥서스는앞서언급한전지구적인변화추세로서인구증가, 경제

발전그리고기후변화와더불어물, 에너지, 식량, 인적자원그리고토지자원의요구압력이지속되고있다. 이에많은의사결정단계에서여러가지개발과자원관리에있어서서로간의상충관계 (trade-offs) 와상승효과 (synergies) 에대한분석결과와정보가필요하게되었고, 유엔산하기관인 FAO와비영리국제단체등의기관에서활발하게진행하고있다.

7 발전그리고기후변화와더불어물, 에너지, 식량, 인적자원그리고토지자원의요구압력이지속되고있다. 이에많은의사결정단계에서여러가지개발과자원관리에있어서서로간의상충관계 (trade-offs) 와상승효과 (synergies) 에대한분석결과와정보가필요하게되었고, 유엔산하기관인 FAO와비영리국제단체등의기관에서활발하게진행하고있다. 국제연합 (UN) 은넥서스의개념을국가의자원분배와개발그리고협력부분에서활용하려는노력을지속하고있는데그중대표적인것이 FAO의넥서스분석도구이다. Fammini 등 (FAO 2014) 은국가별또는지역별물-에너지 -식량과의관계를평가하는분석도구를개발하여제시하였다. FAO의데이터베이스와국가별통계자료등을통합하여자료기반을구축한후, < 그림 5> 와같은과정을통하여환경분석과정량분석등을통하여물-에너지 -식량 -비용 -토지에대한지표 (indicator) 를계산할수있는방법론을제시하고물, 에너지, 식량에대한넥서스평가를점수화하는플랫폼을제안하였다. 그림 5. Fammnini 외 (FAO 2014) 가제시한넥서스분석절차와내용 이해당사자들간의대화 맥락분석 양적평가 질적분석 1. 양적분석자원간의상호연관성을나타내는행렬그리고넥서스의지속가능성에관한지표 2. 투입 / 산출형평가모형적용지속가능성지표를측정하기위한상호보완적인틀들을적용 3. 정책이나기술에대한평가자원활용의효율성을나타내는지표들의변화평가틀에적용 4. 정책이나기술에대한비교방사형그래프를바탕으로정책이나기술의효과를서로비교 결과선택전략적비전, 정책, 규제, 관련기관의규제나환경정비 자료 : 저자작성. 세계농업제 206 호 7

constraint) 라는평가와함께넥서스관점점수 2.8을제시하였다. 그림 6.

8 이에 FAO는 Fammini 외 (2014 FAO) 에의하여개발된평가도구를이용하여세계 100 여개이상국가에대한넥서스지표를계산하고그결과를제공하는웹시스템을개발하였다. 2) 이시스템을한국에적용한예는 < 그림 6> 과같으며한국의넥서스분석결과풍족한국가, 자연자원이제한요소 (Affluent country, natural resource constraint) 라는평가와함께넥서스관점점수 2.8을제시하였다. 그림 6. FAO Water-Energy-Food Nexus Rapid Appraisal 분석도구에의한한국의넥서스분석과점수 F 자료 : Nexus aspect score: 2,8. 2) (

9 한편, 넥서스개념을수자원과더불어여러가지자원관리를위한플랫폼구축및방법론도출과이를적용하기위한연구가진행되고있다. 국제연합유럽경제위원회 (United Nations Economic Commission for Europe, UNECE) 은넥서스접근법을생태시스템관리부분에적용하기위하여넥서스연계를물-에너지 -식량생태시스템으로구분하고자원간의연계해석방법및넥서스플랫폼구축등에대한연구 (UNECE 2017) 를진행하였다. 국제신재생에너지기구 (International Renewable Energy Agency, IRENA) 에서는기후변화에대응하기위한탄소감축신재생에너지의개발과이용이물-식량확보에주는관련성분석에넥서스접근법을활용하였으며, 이를정량적으로해석하여제시하였다 (IRENA 2015). Dubois 외 (2014) 는식량확보와지속가능농업을위한새로운접근법으로서물-에너지 -식량넥서스를제시하고 Fammini 외 (2014) 가제시한내용을재조명하였다. UN의 World Water Development Report(UN 2014) 에서는물과에너지넥서스에대한접근법제시와분석을실시하였으며, 이를바탕으로물과에너지의수자원상호관련에의거, 식량수요에대한영향을분석하였으며, 에너지확보를위하여이용되는물- 식량확보의상호의존성과관련성을연구를진행하여보고서에수록하였다. 한편지속가능개발세계기업위원회 (World Business Council for Sustainable Development, WBCSD) 에서는 Water, Food and Energy Nexus Challenges 라는보고서를출간하고농업에대한관점에서토지관리, 기후변화, 에너지수요, 온실가스배출그리고수질등에관하여살펴보았다. 5. 지속가능한자원관리를위한물 - 에너지 - 식량넥서스구축 물-에너지 -식량넥서스 (Water-Food-Energy Nexus) 는각요소의생산과확보를위하여자원의이용에상호의존성과상충관계 (trade-off) 가있음을전제로한다. 이와같은요소간관계분석을위해서는플랫폼 (Platform, 분석도구또는분석기반 ) 을필요로한다. 넥서스를통하여물-에너지 -식량통합관리를수행할경우먼저다양한물, 에너지, 식량수요시나리오가적용되고, 다음으로개별시나리오에따른타요소들과상충관계 (trade-offs) 분석을통하여물, 에너지, 식량의지속가능성등을평가할수있다. 예를들어인구증가에의해식량수요가증가하는시나리오를넥서스에적용할경우단순히식량생산필요량의분석뿐만아니라식량생산을위해소비되는수자원과에너지자원의이용량을동시에분석할수있다. 또한식량생산을위한요소별 세계농업제 206 호 9

10 자원이용량증가에따른타요소의이용제한이발생할수있으며이를종합적으로고려하여자원별지속가능성및확보가능성등을평가할수있는것이다. 물-에너지 -식량넥서스를활용한지속가능자원관리분석을위한플랫폼개발은 3 단계로구분할수있다. 먼저각요소를확보하기위해서소요되는자원과그필요량에대한다양한기초자료의수집및조사를바탕으로데이터베이스구축과인벤토리작성및자원별정량화를통한넥서스포트폴리오 (portfolio) 를구축하고, 두번째는관계해석프로그램또는시스템다이내믹스 (system dynamics 동적시스템 ) 를활용하여정량화된자원간의상충 (trade-offs) 및연계관계해석을통하여각요소간영향이어느정도되는지를파악할수있도록해야하며, 마지막으로는정책, 사회경제영향, 기후변화, 인구변화, 자원의제안등을고려한영향지수나시나리오를적용하여외부요인의영향을평가할수있는물-에너지 -식량넥서스기반의자원관리평가시스템을개발할수있다. (1) 물 - 에너지 - 식량넥서스자원의인벤토리와포트폴리오구축 물 - 에너지 - 식량넥서스평가기반의구축은기본적으로자료를수집하고데이터 그림 7. 물발자국산정을위한물이용흐름을나타낸쌀의생산및가공흐름도 Rice Rice Rice Rice Rice 자료 : Yoo 외 (2014) 논문을바탕으로저자작성. Rice Rice Rice

11 베이스화하는것이며, 이는인벤토리 (Inventory) 구축으로생각할수있다. 수자원확보가능량, 식량생산을위한수자원이용량, 에너지생산을위한수자원이용량에관련자료를수집하고목록을작성하는일인데, 이과정에서생산품을얻기위한과정과그과정에서소요되는자원의양을파악하는것이중요하다. 이과정의예를들면물발자국 (Water Footprint) 개념이나전과정평가 (Life Cycle Assessment, LCA) 와같은기법이적용될수있다 < 그림 7>. (2) 물-에너지 -식량넥서스상충및연관해석넥서스는기본적으로물-에너지 -식량넥서스의요소간자원이용의상충관계 (Trade-offs) 를평가하여자원의지속가능성을도출하기위한기반이다. 이를위해서는개별자원의사용이타자원에미치는영향및기후, 인구등의외부요인들의변화가자원활용에영향을파악해야하고이를위해서자원들간의상충관계의분석이필요하다. 요인들은네트워크형태로연결되어상호작용및상충관계를형성하는데이를개념화하고형상화하는데있어서많이사용되는것이시스템다이나믹스 (system dynamics) 이다. 시스템다이내믹스를이용할경우복잡한요인들의단일방향의연계성뿐아니라피드백을통한쌍방향의연계까지분석할수있다. 즉, 물, 에너지, 식량, 기후와관련된다양한요인들의복잡한연결을시각화하고, 개별요인들의변화가전체시스템에미치는영향을평가할수있다. 또한시스템다이내믹스모형은개별요소들의임계치및변동성을설정할수있으며, 자원들의관계를수식으로표현하여적용할수있다 < 그림 8>. 넥서스플랫폼개발에관한연구로서 Howells 외 (2013) 은물, 에너지, 식량문제에초점을맞추어수문모델과, 토지이용모델, 에너지모델을통합할수있는 CLEW( 기후, 토양, 에너지, 물 ) 모형을개발하였고, Mohtar and Daher(2014) 는물, 에너지, 식량요소간의상충작용을고려한웹기반 WEF-Nexus 시스템을개발하여요인별다양한시나리오의적용이가능하도록플랫폼을설계하였다. 한편 Vanham(2016) 은물발자국개념으로청색, 녹색, 회색물발자국으로물, 에너지, 식량연관도를구성하고 < 그림 8> 을물발자국이넥서스분석에활용될수있음을보여주었다. 세계농업제 206 호 11

12 그림 8. 물발자국을활용한넥서스분석 자료 : Vanham(2016). 그림 9. 시스템다이내믹스를이용한상충관계및연관성해석모듈구축모식도 자료 : 이상현, 최진용 (2015) 에서재인용 (

(3) 지속가능성평가에서물-에너지 -식량의넥서스기반활용넥서스연계해석플랫폼의최종단계는다양한자원관리시나리오를적용하여자원별지속가능성을비교분석하는것이다. 넥서스시스템을적용할경우식량및에너지, 수자원관리정책이개별자원사용량뿐만아니라, 탄소배출, 경제적효과등에미칠수있는영향을정량적으로제시하고, 이를종합하여각자원관리시나리오별지속가능성지수를산출, 비교할수있다 < 그림 9>.

13 (3) 지속가능성평가에서물-에너지 -식량의넥서스기반활용넥서스연계해석플랫폼의최종단계는다양한자원관리시나리오를적용하여자원별지속가능성을비교분석하는것이다. 넥서스시스템을적용할경우식량및에너지, 수자원관리정책이개별자원사용량뿐만아니라, 탄소배출, 경제적효과등에미칠수있는영향을정량적으로제시하고, 이를종합하여각자원관리시나리오별지속가능성지수를산출, 비교할수있다 < 그림 9>. 또한식량및수자원정책은내 외부요인들에의해다양하게수립될수있다. 따라서넥서스연계해석기반의자원관리의사결정지원시스템은기후및인구변화등의외부요인을고려한다양한식량, 수자원, 에너지정책시나리오를적용할수있으므로정책결정자들이해당자원뿐만아니라타자원들의변화를고려한종합적인자원관리정책을수립할때이용될수있다. 미래기후변화는가뭄뿐만아니라식량생산에도영향을미칠수있으며, 인구변화는식량소비, 에너지수급에도영향을미칠수있다. 특히, 기후변화에따라수자원이용가능량의변동성이증가하게되고, 인구증가로인하여식량및에너지소비가증가할경우추가적인수자원의이용이필요할수있다. 이와같이식량과물확보는상당한연관성을지니고있고, 자원확보를위한에너지의필요성역시증가하게된다. 따라서기후변화대응형자원관리를위해서는물-에너지 -식량넥서스를통한자 그림 10. 물 - 에너지 - 식량넥서스를통한지속가능성평가 자료 : Mohtar and Daher(2014), 이상현, 최진용 (2015) 에서재인용. 세계농업제 206 호 13

14 원간연계해석이필요하며, 넥서스시스템을자원관리에활용할경우자원별변동요인에따른지속가능한자원관리의사결정지원이가능해질수있다 그림 10. 이와같은넥서스이용의장점을고려하여넥서스기반의농촌자원관리와기존의농촌자원관리의차이점을 < 표 1> 에나타내었다. 표 1. 물자원관리시스템과넥서스시스템적용의차이 구분기존의자원관리넥서스시스템기반의자원관리 수자원수요 / 공급 식량수급변화 에너지수급변화 기후요소적용 자원간연계 Ÿ 단위면적당필요수량산정 Ÿ 작물별재배면적활용 Ÿ 용수공급원중심의평가 ( 저수지, 지표수, 지하수 ) Ÿ 작물재배면적을통한총수요량산정 Ÿ 산업중심에너지수요위주의관리정책 Ÿ 빈도별가뭄에따른수자원수요및공급량분석 Ÿ 기후변화에따른식량생산기능저하분석 Ÿ 개별자원단위의분석가뭄 - 수자원가뭄 - 생산량 자료 : 이상현, 최진용 (2015). Ÿ 식량수요변화에따른수자원사용량 - 식량소비패턴및식량자급률적용 - 물발자국을통한수자원사용평가 Ÿ 작물이용중심의공급량평가 Ÿ 토양수분이용가능평가 (Green water) Ÿ 추가관개용수공급평가 (Blue water) Ÿ Green water 와 Blue water 연계해석 Ÿ 식량소비패턴에따른식량소비량적용 Ÿ 식량자급율변화에따른 Green/Blue water 필요량산정 Ÿ 농촌자원관리를위한에너지정량적인사용량관계적용 Ÿ 자원관리정책을위한에너지필요량고려가능 Ÿ 수자원공급과수력발전의유기적연계 Ÿ 기후변화적응을위한자원별의기후변화영향의연계가능 Ÿ 기후변화에따른수자원의효율적분배분석가능 Ÿ 시스템다이내믹스를이용한물 - 에너지 - 식량및기후영향의동시적용및상호피드백, 제한요소기능적용 6. 결론 이글에서는자원관리에있어서지속가능성확보를위한물-에너지 -식량넥서스의동향과기초개념그리고활용성에대하여살펴보았다. 물-에너지 -식량넥서스는세계적으로증가하고있는인구의자원수요에대응하고경제발전을지속시키기위한개발과정에서필수적인세가지요소의지속가능한확보에대한통합적접근방법으로대두되어국제적인관심이높고연구가활발히진행되고있는분야이다. 세계적으로자원의지속가능성문제는국제기구와여러연구자가관심을갖고있는것으로서자원의관리와확보를위하여기초필수자원인물-에너지 -식량에대한상호통합및

15 연계관리를위한연구의필요성은국내외에서이미충분히제시된것으로볼수있다. 또한접근방법과해석방법에있어서다양한논의가진행되고있으나우리나라에서는물-에너지 -식량넥서스관련연구는개념적인부분에집중되어있고, 요인들간의상호연관성을해석하는기술적인부분은부족한실정이다. 우리나라의경우식량은자립도가낮고수자원또한기후변화영향에민감한부분이있으며, 에너지는거의수입에의존하는국가이다. 따라서국가단위와국제단위의넥서스분석을위한넥서스구축은향후정책실행단계에서효과성평가등에유용하게활용할수있다. 또한넥서스시스템의활용을위해서는미래물, 에너지, 식량자원수요대응정책의사결정분야와접목될필요가있으며이를위하여다양한물, 에너지, 식량자원관리시나리오를적용할수있다. 자원이부족한우리나라의경우자원간상충작용의분석을통하여자원관리의지속가능성을평가할수있도록우리나라에적용가능한물-에너지- 식량넥서스인벤토리구축과이를기반으로하는플랫폼구축이필요하다. 세계농업제 206 호 15

16 참고문헌이상현, 최진용 지속가능개발과식량확보관점의물-에너지 -식량넥서스의개발및연구동향. 한국수자원학회지 / 2005년 11월호, Daher, B. and Mohtar, R.H., Water energy food (WEF) Nexus Tool 2.0: guiding integrative resource planning and decision-making, Water International, DOI: / Dai, A., Increasing drought under global warming in observations and models, Nature Climate Change, Vol. 3: Dubois Olivier, Jean-Marc Faures, Erika Felix, Alessandro, Flammini, Jippe Hoogeveen, Lucie Pluschke, Manas Puri and Olcay Unver., 2014, The Water-Energy-Food Nexus. A new approach in support of food security and sustainable agriculture, FAO Flammini, Alessandro, M. Puri, L. Pluschke, and O. Dubois Walking the Nexus Talk: Assessing the Water-Energy-Food Nexus in the Context of the Sustainable Energy for All Initiative. FAO Howells, M., Hermann, S., Welsch1, M., Bazilian, M., Segerstrom1 R., Alfstad, T., Gielen, D., Rogner, H., Fischer, G., Velthuizen, H., Wiberg, D., Young, C., Roehrl, R.A., Mueller, A., Steduto P., and Ramma, I., Integrated analysis of climate change, land-use, energy and water strategies, Nature Climate Change, Vol. 3: International Renewable Energy Agency(IRENA) Renewable Energy in the Water, Energy & Food Nexus. Kenny, J. F., Nancy L. Barber, Susan S. Hutson, Kristin S. Linsey, John K. Lovelace, and Molly A. Maupin Estimated Use of Waterin the United Statesin USGS Mohtar, R. and Daher, B., Water, energy, and food: The ultimate nexus. In Heldman, D.R. and Moraru, C.I.(Eds), Encyclopedia of agricultural, food, and biological engineering. CRC Press. Taylor and Francis Group Mohtar, R.H. and Daher, B., A Platform for Trade-off Analysis and Resource Allocation: The Water-Energy-Food Nexus Tool and its Application to Qatar s Food Security. a Valuing Vital Resources Research Paper. Chatham House. OECD-FAO OECD FAO Agricultural Outlook OECD, Paris. Solley, W. B., R. R. Pierce, and H. A. Perlman Estimated Use of Waterin the United Statesin USGS. UNECE accessed. Vanham, D., Does the water footprint concept provide relevant information to address the water food energy ecosystem nexus?, Ecosystem Services 17,

17 WBCSD(World Business Council for Sustainable Development) Water, Food, Energy Nexus Challenges. WBCSD. WEF(World Economic Forum) Water security: The water energy food - climate nexus: The world economic forum water initiative ed. by D. Waughray. Washington, DC: Island Press. WEF(World Economic Forum) Global Risks 2014 Report. Yoo, S.-H. J.-Y. Choi, S.-H. Lee and T. Kim Estimating water footprint of paddy rice in Korea. Paddy and Water Environment 12(1), 세계농업제 206 호 17

지속가능개발 (Sustainable Development)과 식량확보 관점의 물-에너지-식량 넥서스의 개발 및 연구 동향 Special Issue 하고 효율을 높여 목표를 달성할 수 있는 도구가 필 요한데, 이것이 넥서스가 대안으로서 논의되는 이유 이다. 넥서스 개념을

Special Issue 02 지속가능개발 (Sustainable Development)과 식량확보 관점의 물-에너지-식량 넥서스의 개발 및 연구 동향 이 상 현 Visiting Scholar, Texas A & M University sanghyun@tamu.edu 최 진 용 서울대학교 교수 iamchoi@snu.ac.kr 1. 지속가능개발 목표 달성을 위한