Journal of the Korea AcademiaIndustrial cooperation Society Vol. 18, No. 10 pp. 4853, 2017 https://doi.org/10.5762/kais.2017.18.10.48 ISSN 19754701 / eissn 22884688 발전소온배수를활용한온 열대신선과일수입대체정책방안 김연중 1*, 박지연 1, 김배성 2 1 한국농촌경제연구원농림산업정책연구본부 2 제주대학교산업응용경제학과아열대농업생명과학연구소 A Review on Conception of Policy for Production of Imported Tropical and Temperate Fresh Fruits Using Hot Waste Water from Power Plant YeanJung Kim 1*, Jiyun Park 1, BaeSung Kim 2 1 Korea Rural Economic Institute, Dept. of Agriculture, Food and Forestry Research 2 Dept. of Applied Economics in JeJu National University Reserch Institute for Subtropical Agriculture and Animal Biotechnology 요약농림축산식품부의주요정책중하나가농식품수출액 100 억달러달성이다. 2016 년현재농식품수출액은 65 억달러로수출목표달성이그리쉽지는않은상황이다. 농림축산식품부사업인시설현대화사업, 첨단온실사업등은원예작물의수출을전제로시행되고있다. 이러한정책기조에서수출활성화와동시에수입과일의국내직접재배를통한수입대체효과를고려할필요가있다. 온대및열대신선과일수입액은 2000 년에 2 천억에서 2016 년 1 조 2 천억으로 6 배증가하였다. 온대및열대신선과일수입을대체할수있는방안을찾아시행한다면농가소득을올리고과수농가의성장도이끌수있다. 우리나라에서온 열대과일생산의핵심과제는난방비를절감하는것이다. 제주도애플망고생산농가가면세등유와발전소온배수를이용한경우를조사하여비교분석하였다. 분석결과에의하면난방비가 42.3% 감소하였다. 난방비문제해결대안중발전소온배수를활용한방안을고려할수있다. 온배수를이용하면난방비를획기적으로줄일수있을뿐만아니라, 수입과일을국내생산으로대체하는효과를얻을수있다. 수입과일과의가격경쟁을위해서현재시행되고있는여러정부지원사업 ( 국비보조 20%, 융자 20%, 지방비 30%, 자부담 20%) 을수입과일대체를위한생산농가에게적용하게되면상당한효과가있을것으로판단된다. 이연구는발전소온배수를활용하여수입되고있는온대및열대과일의국내생산을위한정책구상에대한검토와더불어몇가지정책적시사점을제안하고있다. Abstract One of the policies of the Ministry of Agriculture, Forestry and Livestock Food and Livestock aims to export $10 billion worth of products. Although itwas not easy to achieve the export goal of $ 6.5 billion in 2016, thepolicy should be pursued continuously. Accordingly, afacility modernization project and hightech greenhouse project are being implemented to facilitate exports. Moreover, itis possible to consider substitution of imports in the policy shift. Imports of temperate and tropical fresh fruits totaled1.2 trillion won in 2016. Accordingly, identification ofalternatives to tropical and temperate fresh fruit imports will enable farm income to increase and the fresh fruit industry togrow. The major obstacle totropical fruit production in Korea is high heating costs. However, Jeju Island apple mango farmers found that using nontaxable kerosene and hot water from power plantscould reduce heating costs by 42.5%.Indeed,using hot wastewater can reduce heating costs by more than 40%. To improve competition with imported fruits, farmers can change their heating systems using financial supportplans (e.g., 20% government subsidies, 20% loans, 30% subsidies from local governments). The income effect and import substitution effect of fruit tree farmers should be carefully analyzed in the future and the study will be closed to discuss the policy direction. Keywords : Energy consumption in agriculture, Government policy, Hot waste water from power plant, Import substitution, Tropical and temperate fresh fruit 본논문은농촌진흥청의위탁연구과제 [ 농업분야에너지소비량조사및이산화탄소배출량추정 (PJ0124102017)] 의지원에의해이루어짐. * Corresponding Author: Kim Yean Jung(Korea Rural Economic Institute) Tel: +82618202256 email: yjkim@krei.re.kr Received September 25, 2017 Accepted October 13, 2017 Revised October 10, 2017 Published October 31, 2017 48
발전소온배수를활용한온 열대신선과일수입대체정책방안 1. 서론농림축산식품부는 2017년농축산물수출 100억달러를목표로하고있다. 그러나지난해수출액은 65억달러에그치고있고, 지난해에이어올해도 100억달러달성은어려울것으로보인다. 2017년 6월까지수출액이 34억 7천만달러로지난해같은기간 31억 8천만달러와비교할때약간증가한수준으로수출의한계를보이고있다신선농산물중과일수입액은 2000년에 1억8천만달러 (2,070억원 ) 에서 2016년에는 11.2억달러 (1조 2,880 억원 ) 로연평균 12.0% 증가하였다. 이는그동안정부가농산물수출에역점을두고다양한정책을추진한결과이다. 지금까지정부는농산물수출확대정책의일환으로 시설원예현대화사업, ICT 융복합확산스마트팜보급사업, 과수분야스마트팜확산사업, 첨단온실사업 등을시행해왔다. 그러나수출정책과더불어열대 ( 이하아열대포함 ) 및온대과일수입을대체할수있는생산정책까지수립되어진다면우리농업성장에크게기여할것으로기대된다. 현재수입되고있는온대과일은오렌지, 포도, 키위, 체리, 자몽, 레몬등이며, 열대과일은바나나, 파인애플, 망고, 용과등으로대표된다. 이작물들은우리나라기후여건상노지에서재배가어려운상황이다. 시설재배할경우에는생산비중과다한광열비가문제의핵심이다. 최근지구온난화에의해기후가상승하면서우리나라일부지역에서도아열대과일을생산하고있으나아직은광열비부담이높아경영성과를높이는데어려움을겪고있다. 다행스럽게 2014년 11월 신에너지및재생에너지개발 이용 촉진법시행령 에서수열에너지가신재생에너지로지정되었고, 2015년 3월동법시행규칙이개정되면서온배수가신재생에너지로인정받게되었다. 정부는원전및석탄화력발전소를축소하고신재생에너지를개발 보급하고자하는정책으로발전사업자에게신재생에너지의무할당량제도 (RPS: Renewable Energy Portfolio Standard) 를도입하였다. 이를통해연도별신재생에너지의무할당량을부과하고있으며, 발전사업자는직접신재생에너지발전설비를도입하거나다른신재생에너지발전사업자의인증서 (REC: Renewable Energy Certificate) 를구매해의무할당량을채워야한다. 발전소의경우발전과정에서발생하는온배수를농산물생산에이용하게하면 REC를인정받게되어신재생에너지의무할당량을채울수있는이점이있다. 이는발전소에서발생하여버려지는온배수를작물재배에활발하게이용할수있게되는기초적근거가되는것이다. 이연구의목적은화력발전소, 원전등발전소에서발생하는온배수를이용하여열대및온대과일의국내재배가능성을타진하는데있다. 또한온배수이용의농가소득증대효과분석을통해제시함으로써수입대체작물생산을위한온배수농업부문활용정책을제안하는데있다. 2. 열대 온대신선과일수입실태및수입산도매가격 2.1 열대및온대신선과일수입액국내에수입되고있는주요열대과일로는바나나, 파인애플, 망고, 용과등이고, 온대과일은오렌지, 포도, 체리, 키위, 레몬, 자몽등이다. 국내에서수입되고있는주요열대 온대과일의수입액은 2000년 1,828억원에서 2016년에 1조 2,529억원으로연평균 12.8% 증가하였다. 이는 FTA 이행에따른관세인하와취급섭취간편성등의결과로해석된다. 수입과일중열대과일은 42.5%, 온대과일은 57.5% 의비중을차지하고있으며, 수입액이가장많은품목은바나나, 오렌지, 포도순이다. 한편, 신선수입과일 7대품목중 2010년대비 2016년수입액비중은포도, 체리, 망고가상승하였고, 오렌지, 키위, 파인애플의수입비중은다소감소하였다. 그러나여전히수입점유율은비교적높은편이다 [1, 2, 4]. 신선과일주요수입대상국은미국, 필리핀, 칠레, 뉴질랜드등으로그집중도가매우높고, 2016년을기준으로상위 5개국 ( 미국, 필리핀, 칠레, 뉴질랜드, 페루 ) 로부터수입된신선과일비중은 86.3% 에이른다. 49
한국산학기술학회논문지제 18 권제 10 호, 2017 Table 1. Imports of Tropical and Temperate Fresh Fruits Unit: Million KWN, % Tropical 2000 2010 2016 Share Banana 84,746 243,070 380,471 43.6 Pineapple 12,400 51,749 83,221 9.5 Mango 1,469 7,135 53,475 6.1 Dragon fruit 210 17,305 15,052 1.7 Subtotal 98,824 319,259 532,219 42.5 Orange 71,067 149,014 258,089 29.6 Grape 95,534 168,549 19.3 Cherry 1,425 39,454 145,604 16.7 Temperate Kiwi 9,747 66,612 70,328 8.1 Lemon 9,067 43,228 5.0 Grapefruit 1,753 10,857 34,894 4.0 Subtotal 83,992 370,538 720,690 57.5 total 182,816 689,797 1,252,910 100.0 Source: Global Trade Atlas (www.gtis.com/gta). 온대과일만놓고보면주요수입국인미국 ( 오렌지, 체리, 자몽, 레몬 ), 칠레 ( 포도 ), 뉴질랜드 ( 키위 ) 의수입액비중은 92.1% 달한다. 열대과일의경우에는필리핀 ( 바나나, 파인애플, 망고 ) 으로부터수입되는비중이 74.0% 로 1 개국에대한열대과일수입의존도가매우높다. Table 2. Shares of Import Amounts in the Top 10 Imported Countries of Fresh Fruits in 2016 Unit: % Fresh Fruit 2016 Rank Temperate Tropical Country Share Country Share Country Share 1 USA 36.8 USA 61.4 Philippines 74.0 2 Philippines 31.5 Chile 22.2 Thailand 6.4 3 Chile 12.7 New Zealand 8.5 Ecuado 4.5 4 New Zealand 5.2 Peru 3.2 USA 3.6 5 Peru 3.0 Republic of South Africa 2.2 Guatemala 3.1 6 Thailand 2.7 Australia 1.0 Peru 2.8 7 Ecuador 1.9 Israel 0.5 Costa Rica 1.4 8 Guatemala 1.3 Spain 0.4 Mexico 1.1 9 Republic of South Africa 1.3 Mexico 0.2 Vietnam 0.8 10 Australia 0.6 Turkey 0.1 New Zealand 0.8 계 97.2 99.7 98.6 Source: Ji and Yu (2017). 망고 10,000 원, 체리는 15,000 원선에서거래되고있다. 국내에서열대및온대과일을생산하여이보다가격이같거나큰차이가없다면재배가능성이있다고볼수있다. 국내생산이가능하기위해서는경영비비중이큰광열비를감소시키는것이필요하다. 열대및온대과일생산시광열비가경영비에서차지하는비중은 50% 이상인것으로나타났다 [3]. 광열비를줄일수있는방안의하나는화력발전소, 원자력발전소등에서발생하는폐열이다. 발전소인근지역에서이폐열을이용하여수입과일을재배할경우, 기존경유대비광열비가감소하면서생산비를줄일수있고수입과일과가격경쟁력확보도가능할것으로본다. 국내산과비교분석하기위해서는국내산가격이있어야하나, 현재국내에서생산하는온열대과일은일부지역에서소량으로만생산되고있어도매시장가격이제시되지않고농가판매가격도일정하지않아추후정밀한가격조사분석이필요하다. Table 3. Import Volume and Unit Price of Tropical and Temperate Fresh Fruits Unit: ton, KWN/kg Tropical Temperate Banana Pineapple Mango 421 Orange Grape Cherry Kiwi 2000 2010 2016 Share 184,212 337,907 364,599 (947) (1,281) (1,998) 4.4 21,790 60,565 77,375 (844) (1,681) (2,078) 8.2 99,017 (1,601) 194 5,228 (3,437) (2,663) 1,351 (8,964) 110,055 (1,945) 34,963 (4,940) 3,800 28,515 (2,964) 5,631 (2,505) 11,346 (10,406) 154,944 (2,355) 48,730 (4,177) 13,820 (14,927) 30,735 (3,373) 15,823 (3,132) 22.9 2.8 5.7 30.6 11.7 Lemon 18.8 Total 312,766 598,135 746,306 5.6 Source: Global Trade Atlas (www.gtis.com/gta). 2.2 열대및온대수입과일수입량및도매가격열대및온대과일수입량은 2000년에 312,766톤에서 2016년에는 746,306톤으로연평균 5.6% 증가하였다. 수입과일이국내도매시장에서거래되는가격은품목별로차이가있다. 2016년바나나의 kg당가격은 1,988원, 3. 발전소온배수이용경영성과분석 3.1 애플망고농가의경영성과제주도애플망고생산농가가면세등유를이용하여난방한경우와발전소온배수를이용한경우를조사하여 50
발전소온배수를활용한온 열대신선과일수입대체정책방안 비교분석하였다 [3]. 조수익은온배수를이용했을때가등유난방이용했을때보다 15.2% 증가한것으로조사되었다. 한편, 온배수를이용한애플망고 10a당생산량은 1,616kg으로등유난방시 (1,539kg) 보다 5% 증가한것으로분석되었다. 이는난방비부담이적은온배수를생육상황이좋도록이용한결과이다. 한편 kg당농가판매가격은온배수이용시 29,327 원으로등유난방시 (26,661원) 보다 10% 높은것으로분석되었다. 이는온배수를이용하여난방할경우난방시기및온도조절이용이하여출하시기및출하량조절이가능했기때문이다. 기존등유난방의경우난방시기가한정되어있어출하조절이비교적쉽지않기때문이다. 따라서발전소온배수를이용한애플망고재배가기존등유를이용하여재배하는것보다는수익성측면에서는유리한것으로판단된다. 애플망고 10a당전체생산비는온배수이용시 17,155천원으로등유난방 18,115천원보다 5.3% 절감되는것으로분석되었다. 이중 10a당난방비는온배수이용이기존등유난방 ( 생산비의 36.7% 인 6,653,161원 ) 보다 42% 감소하였다. 따라서온배수를이용한애플망고의 10a당농가소득은 3천만원으로등유보일러를이용 했을때보다 32% 증가하는것으로나타났다. Table 4. Changes in Profits with Diesel Heating and Hot Waste Water Unit: kg/10a, KWN/kg, thousand KWN Quantity Unit Price Profits Diesel 1,539 26,661 41,031 Hot Waste Water 1,616 29,327 47,393 Change (%) 5.0 10.0 15.2 Source: Jejudo Agricultural Research Service (2017.7). 온배수를이용하여애플망고를재배할때생산비가증가하는부문은영농시설상각비와고정자본용역비이다. 이는등유난방설치비보다온배수시설설치비가많기때문이다. 고정자본이자가많은것역시발전소에서부터영농시설설치까지배관시설설치비가발생하기때문이다. 생산비용이절감되는부문은비료, 농약, 난방비등으로분석되었다. 3.2 수입산망고와국내애플망고가격비교 망고는주로동남아필리핀, 타이완등에서수입되고있으며, 수입량은 2011년 1,892톤에서 2016년에 11,346 Table 5. Comparison of Production Costs Using Diesel or Hot Waste Water for Heating Unit: KWN/10a Production Costs Operating Costs Input costs Items Heating Costs w/ Diesel (A) Heating Costs w/ Hot Waste Water (B) (BA)/A Orchard Composition 210,000 210,000 0.0 Inorganic Fertilizer 150,323 67,857 54.9 Organic Fertilizer 317,760 271,429 14.6 Agricultural Pesticides 406,076 633,929 56.1 Water, Light and Heat 6,653,161 3,839,286 42.3 Other Material Costs 558,368 660,715 18.3 Agricultural Gadgets 27,473 27,473 0.0 Redemption Costs for Agricultural Appliance 1,958,558 2,049,851 4.7 Redemption Costs for Agricultural Facilities 1,712,709 2,502,232 46.1 Repair 305,336 339,286 11.1 Total 12,299,764 10,602,058 13.8 Rent 453,761 453,761 0.0 Wage Costs 145,039 145,039 0.0 Total 12,898,564 11,200,858 13.2 Self Labor Costs 4,627,956 5,221,572 12.8 Working Capital Costs 183,749 193,426 5.3 Fixed Capita Costs 301,723 435,715 44.4 Land Capital Costs 103,750 103,750 0.0 Total 18,115,742 17,155,321 5.3 Income 22,915 30,238 32.0 Source: Jejudo Agricultural Research Service (2017.7). 51
한국산학기술학회논문지제 18 권제 10 호, 2017 톤으로연평균 43.1% 씩급증하고있다. 수입산망고의국내도매시장가격은 kg당 1만원정도로가격이일정한수준이다. 2017년국내망고재배면적은 32.5ha이다 [4]. 국내산망고는대부분애플망고로수입산망고와직접가격비교는어렵다. 더욱이국내산열대및온대과일의생산량이매우적어도매시장에거래되는것이없어가격자료도구하기어렵다. 열대과일국내생산농가조사결과에의하면, 국내에서생산되고있는애플망고의 2016년에소비자가격은 75,000원 /3kg 정도이며, kg으로환산하면약 25,000원이다. 수입산망고의가격이 10,000원 /kg 임을감안하면 2배이상높은가격이다 [5, 7]. 그럼에도불구하고국내산애플망고가재배되는것은향기가좋고, 육질이촉촉하며, 씨가비교적적어고급과수선물용으로수요가높기때문이다. 4. 난방비절감을위한온배수활용방안 4.1 국내온배수배출실태앞에서살펴본바와같이발전소온배수를이용할경우수량증가효과와더불어출하시기조절에의한판매가격상승을기대할수있다. 발전소는발전과정시터빈에서발전을하고나온증기열을흡수하여물로응축시키는과정에서바다에서취수한해수를복수기의냉각수로사용하고이를다시바다로방류한다. 이때발생하는배출수는자연해수보다수온이연평균약 7 (21~35 ) 상승되어바다로방류되고있다. 우리나라에서전기를생산하고있는화력, 원자력, 복합발전소등에서배출되는온배수량은연간약 563억 5,400만톤 (2014년기준 ) 에달하고있으며, 이중온배수활용량은 1억 9,449만톤으로전체의 0.35% 에그치고있다. 배출되는온배수전체의양을열에너지로사용하는것으로가정하면매년약 4,300만톤의석유대체효과가있을것으로추정된다 [6]. 4.2 온배수활용방안온도는작물의광합성속도에영향을미치는중요한환경인자로주야간의생육적온범위가다르며고사가진 행되는최고, 최저한계온도가존재한다. 아열대과수는대체로 15~30 의생육적온을가지며 35 의최고한계온도를가진다. 동절기야간의생육최저온도는보통 0~6 정도이며애플망고, 바나나가 6 로가장높고자색계패션프루트, 스타프루트, 용과, 리치, 용안이 4, 아보카도, 석류, 무화과, 비파, 올리브, 페이조아, 머스카틴포도가 0~2 로생육최저온도가상대적으로낮은것으로알려져있다. 따라서온대및열대과일의적온, 생육등을고려하여발전소온배수를이용할수있는기술과경제성등을면밀히검토해야한다. Table 6. Effective Temperature for Growth and Minimum Marginal Temperature of Subtropical Fruit Trees Items Apple mango (Irwin mango), Banana Passion fruit, Star fruits, Dragon fruit, Lychee, Dragon herbs Avocado, Pomegranate, Fig, Loquat Olive, Pineapple guava, Muscadine grape Source: RDA (2015). Effective Temp. for Growth Min, Temp. Cold Damage for Growth Temp. Notes 2030 6 Below 4 Cultivation heating 2030 4 Below 0 Cultivation Min. heating 1528 2 Below 4 Cultivation non heating 1528 02 Below 6 5. 결론 Growing in greenhouse or field, non heating 화력발전소, 원자력발전소에서버려지는온배수는분명히난방자원이며이를시설농업부문에이용할경우경제적이점은매우높다. 앞서밝힌바와같이우리나라에서연간수입되는열대및온대과일수입액은 1조 2천억 (2016년) 이상이이며, 열대및온대과일수입을대체할수있는방안의하나는발전소온배수활용을통한국내직접생산이다. 농림축산식품부의시설원예지원정책이수출에중점을두고있으나수입대체정책까지병행될경우농가소득향상과지속적인국내과일산업발전에도기여할수있을것으로본다. 현재농림축산식품부에서시행하고 52
발전소온배수를활용한온 열대신선과일수입대체정책방안 있는 원예시설현대화사업, 첨단온실사업 등은농가가생산한원예작물중일정비율을반드시수출해야한다는조건하에비용이보조되는사업이다. 하지만엄청나게증가한과일수입량을고려할때, 수입과일을직접재배하는경우도위사업대상자로선정가능하도록해야할필요가있다. 사업대상자가되면국고 ( 보조 20%, 융자 30%), 지방비 30%, 자부담 20% 등의지원을받게되고농가의열대과일생산비가낮아져수입과일에대한경쟁력을확보할수있다고판단된다. 이에대해서는추후에정밀한분석이필요한부문이다. 이논문의성격은학술논문이라기보다는정책개발을위한서언이라고보아야할것이다. 정부의정책이일부수정되게되면그성과가크게나타날수있다는것을주장한것이다. 이결과에대해추후전문가들과논의를통해보다더분석적이고합리적인정책방안이될수있었으면한다. 화력발전소온배수이용시해결되어야하는부문도많다. 발전소와영농시설간의거리, 토양, 노동력, 농업용수등의문제도있다. 이를순차적으로해결해나아가면좋은정책과연계될수있다. 김연중 (YeanJung Kim) [ 정회원 ] 1995 년 2 월 : 전북대학교대학원농업경제학과박사 2004 년 9 월 현재 : 한국농촌경제연구원선임연구위원 < 관심분야 > 원예작물생산 수급, 자원경제학, 식물공장, 신재생에너지 박지연 (JiyunPark Kim) [ 정회원 ] 2012 년 2 월 : 미국텍사스 A&M 대학교농업경제학과박사 2013 년 9 월 현재 : 한국농촌경제연구원부연구위원 References [1] Global Trade Atlas website. <http://www.gtis.com/gta>. Oct. 24, 2017. [2] Ji SeongTae and Yu JuYoung, Changes in fruit import structure and its implication, AgriPolicy Focus 36. KREI. 2017. [3] Jeju Agricultural Research Service, Inside survey data on mango farmers in Jejudo. 2017. [4] Jeju Agricultural Research Service, Inside data on the substitution effect of fossil fuels for hot waste water, 2016. [5] Kang YounKu, The study on the investigation and utilization of industrial waste heat for agriculture, Journal of Facilities 46: 1425. SAREK. 2017. [6] RDA, Types and characteristics of subtropical fruit trees and its cultivation methods, 2015. [7] RDA, Preparing for future foods with subtropical crops, Press releases, 2017. < 관심분야 > 원예작물생산 수급, 기후변화, R&D, 바이오소재산업 김배성 (BaeSung Kim) [ 종신회원 ] 1999년 6월 : 고려대학교대학원경제학박사 1999년 7월 2003년 1월 : 한국생명공학연구원, PostDoc. 연구원, 선임기술원 2003년 2월 2012년 2월 : 한국농촌경제연구원연구위원 2012년 3월 현재 : 제주대산업응용경제학과교수 < 관심분야 > 생산경제학, 응용계량경제학, 농산물수급및가격예측등 53