인간과환경 Chap.5 농업과환경 강의담당 : 김성욱 서강대학교
생각해봅시다 인간에게가장필요하면서공급받기어려운영 양소는무엇입니까? 단백질 인간과환경 Chap.5 김성욱 2
앞으로단백질을어떤방법으로공급할까요? 조건 ) - 지속가능해야함 = 에너지손실이적고, 많은부분을먹어야함 인간과환경 Chap.5 김성욱 3
앞의조건을충족시키는단백질공급원을생각해봅시다? - 좋아할까요? 1. 농부들의재정적위험부담 ( 새로운작물 ) 2. 소비자들의선택여부 3. 기존의종자회사와생산자들의저항 인간과환경 Chap.5 김성욱 4
앞으로우리는무엇을얼마나먹 고살게될까요?
식량생산추이 ( 60~ 00) 식량공급현황 - 곡류 : 농경지, 총식량의 77% 공급 - 육류 : 목초지, 총식량의 16% 공급 - 어패류 : 수산업, 총식량의 7% 공급 자료 : growthmadness.org 인간과환경 Chap.5 김성욱 6
세계식량생산추이 ( 77~ 98) 자료 : www.fas.usda.gov 인간과환경 Chap.5 김성욱 7
세계식량생산추이 ( 90~ 06) 자료 : www.marketoracle.co.uk 인간과환경 Chap.5 김성욱 8
식량공급의증가는어디에서왔는가? 신기술개발 현대화된농업기계, 관개, 비료및농약사용, 신품종육종등 가축은사육, 어류는양식 인간과환경 Chap.5 김성욱 9
현재의농업 - 녹색혁명 식량을더많이생산할수있는방법 ) 1. 더많은땅을경작한다 2. 기존경작지에서단위면적당수확량을증가시킨다 - 1950년이래녹색혁명으로단위면적당수확량증가 인간과환경 Chap.5 김성욱 10
녹색혁명 1. 선택적교잡육종또는유전공학적방법으로개발한벼와밀, 옥수수와같은주요작물의다수확품종단일재배 2. 수확량증가위해비료와농약, 농업용수를풍부하게공급 3. 다모작을통해한농경지에서연간농산물생산량증가 녹색혁명의특징 ) - 농기계 / 화학비료 / 농약 / 관수를하기위해많은화석연료필요 - 고투입녹색혁명농업으로세계석유생산의 8% 사용 인간과환경 Chap.5 김성욱 11
현재의농업의모습 기업농업 80%( 고투입농업 ), 전통농업 20% 기업농업 ) 가축, 단일농작물대량생산위해다량의화석연료, 농기계, 농업용수, 비료, 농약사용 플랜테이션 열대개도국의기업화된농업형태. 환금작물 ( 바나나, 커피, 카카오 ) 재배 전통농업 ) 개도국 27억명가량 ( 세계인구의 42%) 종사 -전통적자급자족농업 ) 사람과가축노동력만사용, 가족생계를위해필요한곡식 가축생산 -전통적집약농업 ) 단위면적당고생산위해사람, 가축노동력, 농약, 농업용수등의투입량증가. 판매용재배 농업은세계에서가장큰산업, 20% 의생계책임 인간과환경 Chap.5 김성욱 12
미국의기업농업 (agribusiness) 미국내식량생산의 3/4을큰회사와대형농장이경영 - 농업산업 (agribusiness) 화 모든상업용에너지의약 17% 가농업에소비 - 많은량의원유이용 - 농축산물생산, 저장, 가공, 포장, 수송, 냉장, 조리하는데쓰이는에너지를고려하면, 한단위의식량생산에약 10배의재생불가능한화석연료사용 인간과환경 Chap.5 김성욱 13
기업농업의예시 자료 : smallbusiness.chron.com www.swriskmgt.com www.metlife.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 14
자료 : http://whatshapppeningattheun.blogspot.kr/2013/03/oxfam-takes-on-biggest-food.html 인간과환경 Chap.5 김성욱 15
Agribusiness 의연결 자료 : www.agcareers.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 16
참고 ) 식량과석유 세계식량체계는석유에너지사용에기반 세계시장을위한대규모식량생산, 식량의장거리이동, 식량가공과식품서비스 ( 다량의석유에너지사용요구 ) 세계식량체계의취약성 - 석유에너지에대한지나친의존 세계식량체계는석유의안정적공급에의한저가의석유에너지전제 석유에너지가격폭등은식량가격폭등유발 취약층생계악화 인간과환경 Chap.5 김성욱 17
구분 식량생산 제초, 방제를위한농약이용 석유에너지의사용 농약살포, 수확등에트랙터, 콤바인, 기타농기구사용 신선식품, 냉동식품의맞춤시간배달에가솔린사용 식품가공 식품가공에필요한첨가물 식품가공업 ) 상자, 상자인쇄, 플라스틱접시, 셀로판지 식량건조및보관 식량및식품수송 식량의장거리수송 완성된식품의판매처맞춤시간배달 식품소비 소비자가자동차등을이용해구매 인간과환경 Chap.5 김성욱 18
자료 : Federal Reserve of Kansas City http://www.nebraskaenergyforum.com/topics/sound-reliable-energy 에서재인용 인간과환경 Chap.5 김성욱 19
자료 : www.saturna.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 20
석유가격상승 식량가격상승 1. 석유에너지가격상승 농기계용에너지사용료증가, 비료가격 농약가격증대 식량생산비증대 식량가격상승에반영 2. 석유가격상승 운송비용증가 식량가격증가특히 ) 신선식품은신선도유지를위해항공운송 - 수송비급등 3. 가공식품의경우식량원료, 공장에너지비용증가에따른가격상승에너지가격상승 식품원료가격상승, 공장운영연료비증가 원가반영 ( 가공식품은석유에너지가격상승이이중반영 ) 4. 석유에너지가격상승 곡물등바이오에너지생산증가 식용 사료용곡물공급저하 전체식량공급량감소 식량가격상승 인간과환경 Chap.5 김성욱 21
바이오연료생산에옥수수 1 억톤가량사용추정 (2009 년 ), 옥수수사용량증가 - 미국기준 2006 년말 110 개소의에탄올공장가동 자료 : http://www.watthead.org/2006/06/us-ethanol-consumption-now-consumes.html 인간과환경 Chap.5 김성욱 22
자료 : www.intechopen.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 23
바이오연료의미래 (?) 자료 : theresilientearth.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 24
바이오연료의미래 (?) 자료 : theresilientearth.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 25
어떤문제가발생할까? 1. 식량생산에문제야기 : 현식량체계는산업형농업 ( 카길, 델몬트, 타이슨등 ) - 농기계, 농약, 화학비료, 공장기계사용 식량생산비용상승 2. 세계식량체계에서식량과식품유통어려움 - 세계시장을위해생산되고, 세계시장에서유통되는식량과식품 - food swap ( 같은종류의식품이지만수입 수출업자의이윤과맞아떨어져수출입되는 것 ) - 식품의수송거리증가 식품에서수송의비중증가 3. 식량공급안정성약화, 식량의자유무역위협 - 실제로식량가격이폭등하면서식량수출에대한통제 ( 관세인상, 수출중단등 ) 심화 - 자국의식량안정성으로인한조치이기때문에 WTO 규제어려움 4. 지구온난화, 생산량감소 - 기후변화로홍수, 태풍, 가뭄, 폭우, 폭설, 혹한등극단적기상이변심화 - 농작물생육조건에위험요인노출가능성심화인간과환경 Chap.5 김성욱 26
유전자변형작물 (GMO) 전통적육종 vs 유전공학 기존의육종방식은유전적으로근접한종을교배하여새로운변종탄생 최근유전공학을이용하여유전적으로변형된농산물과가축개발 : 유전자혁명의시대 유전자변형식품의문제잠재 인간과환경 Chap.5 김성욱 27
GMO, 문제인가? GMO 문제에관한글보러가기 p.s. if you feed genetically-modified soy to hamsters, the second generation of hamsters grows hair inside their mouths by their teeth. HAIRY TEETH, yall. 자료 : http://summerburkes.wor dpress.com/2012/02/11/ pigs-wont-eat-gmocorn/ 인간과환경 Chap.5 김성욱 28
자료 : www.mindbodyhealth.com, www.ofa.org.au 인간과환경 Chap.5 김성욱 29
GMO, 나쁘기만한가? 유전자변형농산물과식품 장점 단점 - 비료사용량감소 - 물이적게필요 - 해충, 식물병, 냉해, 가뭄에대한저항력향상 - 빠른성장 - 약한염류화토양에서도성장 - 부패에강함 - 맛과향이좋음 - 일반농약사용량감소 - 제초제사용량감소 -예측할수없는유전자의생태계영향 - 유전자변이로식품에알수없는유해물질생성 - 식품에새로운알레르기생성 - 영양분불균형 - 병충해에저항성생성 - 제초제에저항성가진잡초생성 - 이로운곤충의피해 - 생물의종다양성감소 - 농작물생산량증가 인간과환경 Chap.5 김성욱 30
결론 유전자변형농산물의잠재적이익은분명존재 그러나아직우리는유전자변형농산물로인해우리가받을피해자체를모른다 이후, 유해한유전자가생태계에부정적영향을미칠때유전자변형생물을쉽게제거할수없다 유전자변형식품안내표시해야하는가? 찬 ) 국민의알권리및정보제공을위해반 ) 식량생산업계와 USDA는안내표시반대. 의심받아판매량감소하는것은싫다기사보러가기 인간과환경 Chap.5 김성욱 31
자료 : www.seattleorganicrestaurants.com 인간과환경 Chap.5 김성욱 32
The person in charge of policy at the FDA was Michael Taylor Monsanto s former attorney later Monsanto s Vice President now back at the FDA as U.S. Safety Czar. WHAT??? They sent the fox to guard the henhouse! 자료 : http://notsopretty.net/ 인간과환경 Chap.5 김성욱 33
농약문제 1) 자연방제법 포식자, 기생충, 미생물은지구자연생태계의한부분. 먹이사슬을통해대부분의병해충을방재하는데사용가능 자연생태계와복합농업생태계에서는자연천적이자연생태계일부로서병해충의 98% 를자연조절함 e.g. 늑대거미- 살충제로방제하는해충보다더많은해충포식 e.g. 참새예시 자연생태계를없애고단작을하고농약을다량사용하면서자연천적소멸 : 더큰인위적조절방법필요 인간과환경 Chap.5 김성욱 34
2) 농약 살충제 (insecticides), 제초제 (herbicides), 살균제 (fungicides), 살서제 (rodenticides)... 결국은살생물제 (biocides). 선별적제거능력은없다 1950년이후농약사용량 50배이상증가 현재사용하는농약은 1950년대농약보다독성 10배이상증가 선진국에서전세계농약의 3/4 사용중 인간과환경 Chap.5 김성욱 35
농약은유익하다 인류의생명을구한다 곤충매개질병으로부터최소한 700만명이상을구했다 식량생산을늘린다 세계식량의 55% 가량이병해충으로손실된다 농민소득이증대된다 농약 1달러소비로 2달러의곡물생산증가 농약은신속하고효과가빠르다 경제적비용으로빠르게병해충방제 적합하게사용될경우인체위험은매우낮다 새롭게개발된농약은이전농약보다더안전하고효과적이다 천연물유래 신규농약은기존농약보다단위면적당처리량이 1/100 수준으로적다 인간과환경 Chap.5 김성욱 36
농약은유해하다 해충은농약에대해유전적저항성이생긴다 5~10년이내에저항성발생. 광범위한영역에서살충력을가지는농약은천적까지사멸 농약은살포된상태로머물러있지않는다 98~99.9% 의농약은공기, 지표수, 지하수, 수중침전물, 식품, 사람, 야생생물로전이된다 일부농약은야생동식물에피해를준다 - 꿀벌집단의 20% 가농약으로전멸 인간의건강을위협한다 개도국농민약 300만명이농약에심각하게중독. 농약잔류로인해암발생률이높아지는것으로추정 인간과환경 Chap.5 김성욱 37
어떻게해야할까? 이상적인병해충방제화학물질은없다 병해충과잡초조절은화학문제가아니라생태학문제 : 병해충과농작물모두생태계의한방법으로접근 농작물이피해를입으면천적을이용하고경작을조절한다. 이것으로안되면천연생물농약미량사용 농약사용량감소, 비료와관개수사용감소하면, 병해충유전적저항성발달지연 그러나이러한방법은전문적지식필요. 일반적농약살포보다효과늦음, 초기비용높음 인간과환경 Chap.5 김성욱 38
TED 보러가기 인간과환경 Chap.5 김성욱 39
앞으로는? 2050년 90억 ~100억의인구를먹여살리려면? 조건 ) 1. 지금보다더많이생산해야한다 2. 환경적으로지속가능해야한다가능할까? 현재의상태 ) 환경파괴와오염, 관개로인한물부족, 가축의과도한방목 + 지구의 1/5은식량부족 인간과환경 Chap.5 김성욱 40
한계 1. 녹색혁명의한계 녹색혁명과유전공학혁명이계속적으로이루어질수있을까? 농작물에많은량의화학비료와물을공급해도전통농업보다높지않은수준으로생산될가능성 - 화학비료, 물, 농약의추가투입이추가증산으로연결되지않는다 e.g. 1950~1990년사이에곡물생산량은 2.1% 증가, but 1990~2000년사이에 1.1% 하락, 1997~2004년사이에는 0.5% 하락 왜이런일이일어날까? 완벽하게는알지못한다 추정컨대, 토양침식, 농약과화학비료로인한물의오염때문, 또는병해충의유전학적저항성생성으로농약사용증가 중요한것은, 한계에근접했다는것. 어떻게해결할것인가? 인간과환경 Chap.5 김성욱 41
한계 2. 관개농업과농경지 관개농업의한계 ) 세계식량의 40% 정도가관개농업을하는 20% 농지에서생산 지하수고갈, 관개수부족, 토양염화문제로인해관개농업감소 잠재적으로추가경작가능한토지들은건조지역, 특히오스트레일리아와아프리카에존재 이지역에서농업을하려면대규모관개농업필요 : 대형댐건설필요, 물공급위해화석연료다량투입필요 : 물을다량공급하여지하수고갈 : 토양침식을막기위한노력필요 : 지하수오염, 염화작용, 토양침수등으로인해생산성감소 인간과환경 Chap.5 김성욱 42
한계 3. 토양침식 음식은어디에서오는가? 토양과대기와물 증가하는인구를먹여살릴만큼충분한식량을생산하기위해지구의토양이보호되어야 토양의퇴화 ) 자연또는인간이토양의능력을감소시키는것 토양이침식되면무엇이문제인가? : 표토유실로토양비옥도와수분보유력약화 : 토양침식으로인한침전물이물을오염시키고관개수로, 해협, 저수지, 호수수로폐쇄 전세계농경지의 38% 에서표토의토양유실이심각하다고보고 토양침식으로전세계식량생산의 16% 감소 인간과환경 Chap.5 김성욱 43
한계 4. 사막화 사막화란? 건조 / 반건조토지에서생산잠재력이 10% 이상낮아지는과정 - 과거 50년동안브라질면적만큼에서사막화발생 - 1990년이후매년 600만ha땅에서사막화발생 - 세계토지의 1/3, 모든건조지역의 70% 가사막화영향 : 최소 2억 5천만명의생계위협 사막화를통제할수는없다 사막화완화를위해서... 과다방목, 삼림벌채와개발, 관수, 채굴등을감소시켜야 + 조림과초지를형성하여토양을보전하고보수력증대 인간과환경 Chap.5 김성욱 44
한계 5. 염화와수분과다 반복된관개로토양중에염분농도증가 농경지에연중농업용수관개를반복하게되면토양층에염분축적 : 염화는작물생장을방해하고, 생산량감소, 농작물죽이고토양황폐화 : 세계관개농경지의 1/5에서심각한염화작용, 1/3 정도에서보통의염화작용 : 대개중국, 인도, 파키스탄등아시아지역에서심각 수분과다로인해농작물생산성감소 침수문제 : 배수가불량하면토양수분이깊은토양층에머물러지하수위상승 : 지나친수분으로식물고사 : 전세계관개경작지의 1/10이침수문제 인간과환경 Chap.5 김성욱 45
토양침식, 가축방목, 토양침수, 염화작용, 도시화등으로인해오늘날경작된농경지전체의 1/3 정도손실발생 재생불능자원을이용한재생가능자원의생산은지속가능성을가질까? 언제까지가능할까? 인간과환경 Chap.5 김성욱 46
어떻게해야할까? 1 인구증가율을낮춘다 2 사람들의생존과양호한건강에필요한식량만큼생산하고구매한다 3 저투입농업체계 (= 지속가능한유기농업 ) 를단계적으로도입 : 화석연료적게사용, 토양침식감소 인간과환경 Chap.5 김성욱 47