자원이다. 전세계적으로당면하고있는빈곤과기아는식량생산의불균형에의한것이지만이는가용수자원의불균형에서비롯되며결국은경제적인불평등으로인한수자원개발부진이근본원인인경우가많다. 절대빈곤국은식량부족으로질병과기아의어려움을겪고경제적으로풍요로운나라는식량보다는비만을걱정하는나라가많다. 하지만빈국

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유리 원
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세계농업용수지속가능에대한위협과대안들 최진용서울대학교농업생명과학대학지역시스템공학전공교수 iamcho@snu.ac.kr, http://ruralwater.snu.ac.kr 1. 인류, 식량그리고농업용수인류가국가나지역사회의지속가능을달성하기위하여해결해야하는문제중시대를초월하여지속적으로노력을기울여온것은물과식량에관한것이었다.

1 세계농업용수지속가능에대한위협과대안들 최진용서울대학교농업생명과학대학지역시스템공학전공교수 1. 인류, 식량그리고농업용수인류가국가나지역사회의지속가능을달성하기위하여해결해야하는문제중시대를초월하여지속적으로노력을기울여온것은물과식량에관한것이었다. 한국가의흥망성쇠가물에의하여좌우된사례를역사에서흔히목도할수있다. 지금지구곳곳에서일어나고있는분쟁과내란, 그리고빈곤과질병은물의부족으로기인하는경우가대부분이다. 정말로물은인류공영의가장기초적인자원임을분명하게알려주고있는것이다. 물은인류문명발생의원천이었다. 4대문명은현재에도도도하게흐르는큰강에서발상하였 다. 그리고문명은물을이용한풍부한농업생산물을기반으로융성한꽃을피웠다. 그물은지금도인류생존의가장중요한자원이다. 물은생명을유지하는근간이지만실제사용할수있는물은매우적다. 지구상에물은대부분바다의해수이며, 하천과호수에존재하는물은 0.01% 에불과하다. 지하수를포함하면약 0.77% 이다. 실로적은양이아닐수없다. 인류의생존을위해물에대하여진지하게논의해야하는이유이다. 식량은인류의생존을지키는가장중요한재화이다. 식량을생산하는농업은물과같다는등식이성립할정도로농업용수는농업을지탱하는기초 A World of Salt Total Global Saltwater and Freshwater Estimates Freshwater 2.5% km3 0.3% Lake and river storage 30.8% Groundwater, including soil moisture, swamp water and permafrost 68.9% Glaciers and permanent snow cover Saltwater 97.5% km3 Source: Igor A. Shild cmanov. State Hydrological Institute (SHI, St. Petersburg) and United Nations Educational, Scientic and Cultural Organisation (UNESCO. Paris) 지구상의물의분포 Korean National Committee on Irrigation and Drainage 29

2 자원이다. 전세계적으로당면하고있는빈곤과기아는식량생산의불균형에의한것이지만이는가용수자원의불균형에서비롯되며결국은경제적인불평등으로인한수자원개발부진이근본원인인경우가많다. 절대빈곤국은식량부족으로질병과기아의어려움을겪고경제적으로풍요로운나라는식량보다는비만을걱정하는나라가많다. 하지만빈국과부국을아우르는세계모든나라가인류의지속가능성을위하여고민하는것이기후변화에의한환경변화, 그리고수자원에대한영향, 더나아가식량생산과안정적인수자원확보에대한것이다. 메가트렌드로서기후변화는기상이변을야기하면서물의중요성을더욱일깨워주었다. 인류의지속가능성은물과식량을담보로달성될수있다. 이와같은지속가능성에대한기저에물의가용성이자리잡고있으며, 식량과물의중요성을인식할때농업생산성향상의중심에있는관개는이제인류의미래를도모하는중요한기술분야로다시관심을모으고있다. 지구가용수자원의 70% 를농업에서이용한다는점에서관개의중요성을다시언급하지않을수없다. 세계농업과물이라는관점에서관심을얻고있는주제와새롭게대두되는시각을살펴보고자한다. 2. 농업용수와쌀의자급그리고가치재점검가뭄과홍수, 기근과빈곤으로부터의해방은 1945년일제로부터의해방보다훨씬늦게이루어졌다. 1960년대경제개발게획을실천하기이전까지우리는정치적으로는독립되었으나식량주권은아직도획득하지못하였다. 1962년이후 1990 년대까지활발하게추진된농업생산기반정비사업은우리에게주곡인쌀의 100% 자급달성이라는건국이래최대의배부름을선사하였다. 이 는국토를효율적으로이용한다는함의하에, 농지의생산성향상을통하여국가식량인쌀의자급자족을달성하고식량주권을확보한다는국가의정책적목표를향한강력한실천으로가능하였다. 이와같은주곡자급달성을위한노력은경지의확대를골자로하는대단위농업생산기반정비이외에도농업용수개발과함께지금까지꾸준히추진되고있는경지정리와배수개선사업을통하여추진되었으며, 그목표달성에성공하였지만그성공은쌀생산과잉으로인하여쌀의보관을위하여 2015년에 2,686억원이필요한지경에이르렀고농업생산기반정비사업의위협요인이된다는사실은시사하는바가크다. 즉유사이래로거의달성해보지못한쌀자급자족의목표를세우고이제그목표를이룩하였지만, 논농사 를지탱하기위하여지금까지추진해온농업생산기반정비사업은쌀과잉생산으로인한관리비용증가로경지면적축소등다양한도전에직면해있다. 쌀의과잉생산은사실상쌀생산량의증가보다는 1995년이후논의약 25% 가타용도로전용된상황에서도 (1995 1,206천 ha 가 2011년 960 천 ha 로감소됨, 농업생산기반정비사업통계연보 ) 1인당쌀소비량이 140kg/ 년에서 71kg/ 년 ( 농림수산식품통계연보, 2012) 으로절반으로감소한이유가제일크다. 이와같은상황에서국가주곡자급율이지속적으로감소되어 2011년기준으로 22.6 % ( 농업전망 (2013), 한국농촌경제연구원 ) 정도에서머물고있음을살펴볼때, 국민의식생활을갑자기쌀위주의식단으로바꾸라고강요하지않는한포괄적국가식량주권은오히려위태로운상황이라고볼수있다. 또한지금도국제시세보다비싼쌀가격과국가의직불금제도에도불구하고타원예나특용작물에비해소득이낮은논농사는국가가국민을쌀로배부르게하겠다는야심찬목표를가지고반듯하게만들어놓은경지 한국관개배수기술정보지세계농업과물 30

3 세계농업용수지속가능에대한위협과대안들 정리논을점차농민의소득증대를위한시설원예등타작물의재배지로양보하게하였으며, 이와같은실정을감안한다면이제우리나라경지면적의약 56.5 % ( 농림수산식품통계연보, 2012) 를차지하고있는논용수의대부분을차지하는국가농업수리시설활용과가치향상에대하여보다심도있는논의를요구하고있다고보여진다. 3. 기후변화와농업용수세계적으로인류생존을위한화두는아직식량이며, 식량의불균형에의한빈곤과기아는여전히국제사회에서기본적인인간존엄을지키기위해퇴치해야하는이슈이다. 이문제를해결하기위해서는관개를통한농업생산성향상이필요한바, 기후변화는농업수자원의안정적확보에가장큰위협요인으로평가할수있다. 여러산업을비교할때, 농업만큼기술적, 규모적, 경영적측면에서다양한스펙트럼을가진산업이없다. 아주원시적농법으로재래종자에의지하여가족농에영농하는소규모농업으로부터, 첨단기술이모두동원된로봇을활용하고, 컴퓨터로재배환경을제어하며, 생명공학으로탄생한종자를심고대기업화된경영구조를갖춘농업회사에이르기까지그기술과규모가매우다양하다. 하지만전세계적으로수자원의 70% 를농업에서이용한다는 FAO 의보고에서알수있듯이첨단기술의농업도, 재래농업도모두기후변화와환경오염으로인한수자원의고갈과가뭄앞에서는그대안을찾기가쉽지않다. 2000년대이후세계곳곳에서는가뭄과홍수로곡물생산이감소하여주요곡물수출국이수출을중단하는사태를겪었으며, 농산물생산을위한물의이용은다른산업과의용수이용에서갈등을겪는다. 기후변화는이제지구의환경분야의메가트렌 드에서는빠지지않는키워드가되었다. 이와같은기후변화그리고수자원의부족을해결하기위하여세계에서는농업문제를큰화두로삼고, 현재개발된지표수이외에도대체수자원을활용한농업, 물을적게사용하는농업그리고해수농업및가뭄에적응성이높은종자개발등, 결국물을최대한효율적으로이용하기위한대안을찾는농업을추구하고있다. 이에관개기술또한농업용수의확보와농업수리시설의운영과관리효율증대를위해적정기술에서첨단기술에이르는다양한접근방법과의융합을도모해야한다. 적정기술의수동식펌프에서, 태양광펌프그리고첨단물관리를위한 IoT (Internet of Things, 사물인터넷 ) 과빅데이터기술까지이제안정된농업용수확보를위한기후변화대응방안확보를위해보다적극적인활용노력이필요하다. 4. UN 지속가능개발목표와국제농업용수협력 유엔은 2015 년까지세계의빈곤과환경등의문제를해결하기위해밀레니엄목표를제시하고추진해왔으며이제인류공영발전을위한유엔의 2030 목표가지속가능개발로밀레니엄개발목표에서재설정되었다. 지속가능개발목표는 2015년 9월 UN 총회에서지난 2000년에발표되어진행되어온 MDGs (Millenium Development Goals) 를평가하고 2030 목표로서새롭게제안한것으로 SDGs (Sustainable Development Goals) 라고지칭하며, 이를진행하기위한다양한활동이전개되고있다. 이는향후세계적으로인류가행복과복지를증진하기위하여공통으로추진해야할목표이며향후 15년간세계적인개발관련의제들을선도할것이다. SDGs 에는총 17개의목표가포함되어있는데, 이중 2. Zero Hunger, 6. Korean National Committee on Irrigation and Drainage 31

Clean Water and Sanitation 13. Climate Action 은물과식량에직접적인관련이있다. 이외에도빈곤 (1. No Poverty), 책임있는소비와생산 (12. Responsible Consumption and Production) 등다른 SDGs 들도직간접적으로농업용수와관련이있다.

물과식량, 에너지통합해석툴, 넥서스물, 식량등의자원안보와관련하여지속가능한자원관리를위한전세계적인협의가이루어지고있으며, 물, 식량, 에너지자원의연계성을해석하고통합적인관리방안을제시하기위하여넥서스 (Nexus) 개념이제시되고있다.

4 Clean Water and Sanitation 13. Climate Action 은물과식량에직접적인관련이있다. 이외에도빈곤 (1. No Poverty), 책임있는소비와생산 (12. Responsible Consumption and Production) 등다른 SDGs 들도직간접적으로농업용수와관련이있다. 지속가능개발목표는향후국제사회에서농업용수관련사업과국제협력에있어서기본적으로추구하고지향해야할목표로제시될가능성이높다. 또한사업의평가와추진목적이이와같은지속가능개발목표에합당해야그정당성을확보할수있다. 추후지속가능개발목표와농업용수개발사업과의연계성을구체화하고실천방안을마련하는것이필요하다. 5. 물과식량, 에너지통합해석툴, 넥서스물, 식량등의자원안보와관련하여지속가능한자원관리를위한전세계적인협의가이루어지고있으며, 물, 식량, 에너지자원의연계성을해석하고통합적인관리방안을제시하기위하여넥서스 (Nexus) 개념이제시되고있다. World Economic Forum에서는 Water Security와관련하여기후, 인구, 교역등의다양한주제와각주제들을통합적으로고려할수있는새로운의사결정지원시스템으로서 Water Food Energy Nexus 를제시하고있다 (WEF, 2011). 이에따라물, 식량, 에너지확보를주요요인으로설정하 월 UN 에서제시된 17 개의지속가능개발목표 (Sustainable Development Goals: SDGs) 탄자니아잔지바르의코이카국제협력농업용수시설과어린이 한국관개배수기술정보지세계농업과물 32

5 세계농업용수지속가능에대한위협과대안들 고, 요인들간의상호연관및관련세부요인들을통합적으로고려하는넥서스관련연구가선진국을중심으로전세계적으로수행되고있다. 앞에서언급한 SDGs 에는총 17개의목표가포함되어있는데, 이중 2. Zero Hunger, 6. Clean Water and Sanitation, 7. Affordable and Clean Energy 는물-에너지-식량넥서스와직접적인관련이있으며, 이외에도빈곤 (1. No Poverty), 책임있는소비와생산 (12. Responsible Consumption and Production), 그리고기후실행 (13. Climate Action) 등다른 SDGs 들도직간접적으로넥서스와관련이있다. 물-에너지- 식량넥서스는지구에서가장중요한세개의핵심이슈인물-에너지-식량의상호관계를해석하여물확보, 에너지확보, 식량확보에있어서자원의효율적인이용을달성하고궁극적으로는지역-유역-글로벌의다양한공간에서의지속가능한발전을이룩하자는데서출발하였다. SDGs의각목표의달성은기후변화의실행이물과에너지, 식량확보에영향을주는것을보듯이각목표의효율적인실행은이와같은상호관계를해석해서자원을절약하고효율을높여목표를달성할수있는도구가필요한데, 이것이넥서스가대안으로서논의되는이유이다. 넥서스개념을자원관리부분에적용하기위하여물식량에너지자원간의연계해석방법및넥서스플랫폼구축등에대한연구가전세계적으로진행중에있다. UN의 World Water Development Report (UN, 2014) 에서는농업분야를중심으로식량수요가물과에너지에미치는영향을분석하고, 에너지생산을위해사용되는물과식량안보와의관계를분석하는연구를수행한바있다. International Renewable Energy Agency (IRENA) 에서는신재생에너지의사용이물과식 량안보에미치는영향을넥서스개념을적용하여분석한바있고 (IRENA, 2015), FAO 에서는물-식량-에너지-기후넥서스관련요소들을정립및정량화하고, 요소간의연계성분석과정책적대응방안을순차적으로제시할필요가있음을제시하였다 (FAO, 2014). 넥서스플랫폼개발에관한연구로서 Howells et al. (2013) 은물, 식량, 에너지문제에초점을맞추어수문모델과, 토지이용모델, 에너지모델을통합할수있는 CLEW( 기후, 토양, 에너지, 물 ) 모형을개발하였고, Mohtar and Daher (2014) 는물, 식량, 에너지요소간의상쇄작용 (trade-off) 를고려한웹기반 WEF-Nexus 시스템을개발하여배포하고있으며, 요인별다양한시나리오의적용이가능하도록플랫폼을설계하였다. 그러나아직까지우리나라에서는물-에너지-식량넥서스관련연구는개념적인부분에집중되어있고, 요인들간의상호연관성을해석하는기술적인부분은부족한실정이다. 자원들간의상호연계관리의필요성은국내외에서이미충분히제시되어있기때문에연계성을해석할수있는기술개발이시급하다. 특히, 대부분의국외넥서스모형에서는에너지의측면이강조되고있으나우리나라의경우식량과수자원, 그리고기후영향에보다집중된넥서스시스템이필요할것으로판단된다. 또한넥서스시스템의활용을위해서는미래정책의사결정분야와접목될필요가있으며, 이를위하여다양한물, 식량, 에너지자원관리시나리오를적용할수있고, 자원간의상쇄작용 (trade-off) 의분석을통하여자원관리의지속가능성을평가할수있는한국형물- 에너지-식량넥서스시스템의개발이필요할때이다. Korean National Committee on Irrigation and Drainage 33

Action Fields Society Accelerating access, integrating the bottom of the pyramid Economy Creating more with less Water supply security Finance Available water resources Food security Governance

6 Action Fields Society Accelerating access, integrating the bottom of the pyramid Economy Creating more with less Water supply security Finance Available water resources Food security Governance Enabling factors/ incentives Innovation To promote: Water/energy/ food security for all Equitable & sustainable growth Environment Investing to sustain ecosystem services Nexus perspective Energy security Resilient, productive environment Urbanisation Population growth Climate change Global trends 물 - 식량 - 에너지넥서스 (SEI, 2011, Understanding the Nexus) 6. 제언들가. 변화하는미래대응농업생산기반현재우리나라농업문제에서물문제는쌀생산과직접적인관련이있다. 주곡이남아도는상황에서최근개시된한중 FTA 그리고관세협정에의한쌀의의무수입량까지더해져서이제농업용수관리를논용수공급에초점을맞추기에는한계가있다. 또한기후변화는전지구적인문제로서한반도는기후변화에더욱취약한지역으로구분되어있다. 기후변화에대응하면서농지이용의범용화와고도화를달성할수있도록논과밭을아우르는물관리체계개선과기술도입이절실하다. 이는경지이용에대한마스터플랜을새로세우는것에서출발할수있다. 이때우리농촌의고령화와국민의식생활다각화, 식량의주권확 보등을고려하여야한다. 향후로봇이나무인농작업자동화에대응할수있고농업용수공급효율화에대응하는고도화농업생산기반을갖춰야한다. 이는논과밭을포괄하는용수공급방안을마련하는것을포함하여미래농지기반을설계하고이를지원하는농업용수공급체계를마련해야한다는것이다. 나. 관개배수기술개발과해외진출지금까지우리나라농업용수는지표수나지하수를개발하여아무처리없이공급하는체계로운영되어왔다. 농업용수는저수지, 양수장등의수원공-수로-경지로이루어지는아주단순한공급체계를갖추고있고그과정에아무처리없이공급되고부가가치를생산해내지못하였다. 또한현재의농업생산기반체계에서농업용수관리는 한국관개배수기술정보지세계농업과물 34

7 세계농업용수지속가능에대한위협과대안들 쌀을대상으로대부분이루어지므로한계가있다. 기후변화에대응하여농산물생산뿐만아니라농촌에서필요로하는각종용수수요에대응하기위해서는이제다양한농어촌용수이용기술이개발되어야한다. 하수재이용, 해수담수화, 순환형물공급체계, 마이크로워터그리드, 축산폐수고도화처리기술등우리나라뿐만아니라세계를대상으로하는적극적인물관련기술개발과축적에힘써야한다. 이는현재봉착되어있는국내농업용수관리의한계를극복하고세계로나아가려는우리나라관개배수분야의미래기술이기도하다. 당장실현이어려운것도있지만세계로진출하려는한국관개배수기술분야의관련기관과주체들이진취적으로도전해야할기술도있다는것을다시한번일깨워주고싶다. 다. 물과식량그리고에너지통합해석을통한농업용수가치창출단일목적용수인농업용수는식량산업의토대를지지하는수자원이라는당위성에도불구하고국가경제에서차지하는비중과쌀생산과잉, 농업비점오염의배출원등으로지목되어그위상이흔들리고있다. 이제농업용수의이용과활용에있어서물-에너지-식량의연계관계로새롭게조명하고그가치창출에노력해야한다. 농업용수 는생산에서공급까지타용수에비하여에너지와비용을매우적게사용한다. 상수도사업이만성적자라는사실을살펴보고정성적으로국가경제에미치는영향을고려하여새롭게가치를평가해야한다. 농업용수시설에서수면태양광시설, 소수력발전등을통하여에너지를만들어낼수도있다. 농업용수의가치를주곡생산에묶어두면한계를해결하기어렵다. 물순환에미치는긍정적효과를분석하고물-에너지-식량과의관계에서새롭게조명할수있는기술의확보가필요한이유이다. 7. 결론메가트렌드에비추어미래의물문제를살펴보고농업용수의한계를극복하기위한몇가지방안을살펴보았다. 농업용수는사용하는양에비하여경제적으로미치는파급효과가적다는도전에직면해있다. 하지만국가를지탱하고인류의지속가능성을생각하면가장기본적으로유지해야하는용수이기도하다. 기후변화가가져올위협과경제적가치로부터의한계는지속적으로혁신적인기술개발에투자할때극복할수있을것이다. 위협을극복하면기술이되고기회가온다. 인류의미래는자연의위협과경제성의한계를극복한농업용수관련기술로지속가능할것이다. Korean National Committee on Irrigation and Drainage 35

8 참고문헌 농림수산식품부, 2012, 보도자료 ( 12 년산쌀생산량 ), 농림수산식품부식량정책과 농림수산식품부, 2012, 2011년농림수산통계연보, 농림수산식품부 농림수산식품부, 한국농어촌공사, 2012, 2011 농업생산기반정비사업통계연보, 농림수산식품부 정하우등, 2006, 관개배수공학, 동명사 한국농어촌공사, 2015, 메가트렌드분석을통한 KRC 메가루키미래전망보고서, 메가루키제8조 Daher, B. and Mohtar, R.H., Waterenergy-food (WEF) Nexus Tool 2.0: guiding integrative resource planning and decisionmaking, Water International, DOI: / FAO, Walking the Nexus Talk: Assessing the Water-Energy-Food Nexus in the Context of the Sustainable Energy for All Initiative Howells, M., Hermann, S., Welsch1, M., Bazilian, M., Segerström1 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. 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. United Nations, 2014, World Water Development Report 2014, UN United Nations, 2015, Sustainable Development Goals, sustainabledevelopment/sustainabledevelopment-goals/ accessed World Economic Forum(WEF), Global Risks 2014 Report. World Economic Forum(WEF), Water security: The water-energy-food-climate nexus: The world economic forum water initiative ed. by D. Waughray. Washington, DC: Island Press. 한국관개배수기술정보지세계농업과물 36

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