개발도상국식량시스템의전환을위한농업의혁신, 과학기술에서시작한다 4 차산업혁명과농업개발 작성자 : 경제개발실이효정과장 / 농업담당 Sectoral 2018 06 Vol. 발간월 : 2018 년 3 월 들어가며 4차산업혁명의혁신과학기술과농업나가며참고문헌 02 05 12 12
Sectoral Vol. 06 들어가며 지속가능개발목표 (SDGs) 와농업 2050년전세계인구는약 98억명에이르러, 식량소비가현재보다 70% 가량증대될것으로예상됨. 하지만, 도시화로인해농지면적과농촌지역노동인력은점점줄어들고있으며, 기후변화로인해식량의생산량또한크게감소하고있음. 근원적차원의식량시스템변화없이는인류의미래를위한식량공급에위험이심각한상황임. 식량시스템의근원적변화의필요성 20 억명이상의인구가미량원소결핍상태인반면, 20 억명이상의성인은과체중또는비만상태 8 억명이상의농촌지역주민은빈곤선이하로생활 농업부문은전세계온실가스배출량의 30% 이상을차지하며기후변화로인해식량시스템이위협받고있음 농업부문은전세계담수소비의 70% 이상을차지 개발도상국식량소비량의 80% 이상을 5 억명의소농이생산함 국제사회는인류가공동으로대응해야하는여러가지이슈를지속가능개발목표 (Sustainable Development Goals, 이하 SDGs) 를통해해결하고자노력하고있음. 농업은기아와빈곤극복 (SDGs 1, 2) 을위해자연자원 (SDGs 6, 13, 14, 15) 을이용하여식량을생산 (SDGs 2, 12) 하며, 이과정에서경제적 사회적관점에서국가와지역발전 (SDGs 3, 4, 5, 7, 8) 에기여함. SDGs의거의모든목표에걸쳐연관되어있는농업분야는 1차산업의개념에서나아가최근세계적으로큰화두가되는 4차산업혁명의영역에서도여전히중요한분야임.(< 표 1>). 2
4 차산업혁명과농업개발 SDGs 목표 농업과식량시스템연관내용 전세계빈곤인구의 80% 가농촌지역에거주하며농업에종사하고있음. 전세계적으로는충분한식량이공급되고있지만, 여전히 8 억명은만성적인영양결핍상태임. 영양불량은전세계에서발생하는질병의가장큰원인중하나. 40 억명은미량원소결핍또는과체중을겪고있음. 영양불량은 5 세미만아동의 1/4 의학업성취도, 두뇌발달에영향을줌. 여성은농업생산활동의 43% 를차지함에도불구하고토지, 기술, 시장등의자원접근성에있어차별받고있음. 식량시스템은전세계담수의 70% 를이용하고있음. < 표 1> 전세계식량시스템과지속가능개발목표 (SDGs) 의상관관계 출처 : WEF (2018) 현대화된식량시스템은전세계에너지의 30% 를소비하고있으며, 대부분화석연료에의존함. 농업은전세계고용의가장큰부분을차지하며, 이중 60% 가개발도상국의노동자임. 9 억명의농촌지역주민은농업에종사하고있으나전기접근성없음. 10 명중 7 명이지난 30 년간건강한식품에대한접근불평등을겪고있음. 2030 년까지전세계인구의 60% 가도시지역에거주할것으로예상되며, 소비시장의변화, 토지와자원의이용에대한부담증대 전세계생산량의약 1/3 에해당하는 13 억톤의식량이낭비되거나손실되고있음. 식량시스템은전세계온실가스배출량의 20~30% 를차지하며, 기후변화로인해작물생산성이 25% 이상감소됨. 어류는동물성단백질섭취의 17% 를차지하나, 이중 30% 가남획된자원임. 농업은산림녹화에서가장중요한요소임. 2016 년기준 3 천만 ha 이상으로녹화가진행중임. 8 억 1 천 5 백만명은영양부족상태로서, 식량불안정은분쟁의원인이자결과가되고있음. 협력적파트너십은식량시스템전환의결정적인요소임 2030 년까지민간부문에서매년 2 조 3 천억달러가투자될계획임. 3
Sectoral Vol. 06 세계경제포럼에서제시하는농업및식량시스템의혁신 세계경제포럼 (World Economic Forum, 이하 WEF) 은클라우스슈밥 (Klaus Schwab) 회장이 1971년창립한이래매년 1월스위스다보스에서개최되는국제적이벤트로서, 전세계의주요인사들이모여세계경제가직면한문제해법을모색하는자리임. 분절된세계에서공동의미래창조 (Creating a Shared Future in Fractured World) 를주제로개최된 2018년 WEF에서는 글로벌경기회복지속여부와저성장고착화우려 미래산업생태계대비 사회적불균형지속과기술격차대비 국제및지역분쟁확대 글로벌리스크관리등을주요이슈로다루었음. 이러한논의를바탕으로 WEF에서는 11대추진과제와 14개시스템이니셔티브를제안하여세계가공동으로대응할수있는방안을제시하고있음. 11대추진과제로 신기술에대한규제 성차별해소 경제성장측정의재정의 4차산업혁명을위한기술역량강화 기후변화도전과제충족 미래를위한계획 무역의장점확대 수입과지출의균형 4차산업혁명거버넌스확립 생산성위기극복 사이버보안강화등이제시되었음. 이를이행하기위한 14개의이니셔티브로 소비의미래 디지털경제및사회미래 경제성장과사회통합의미래 교육, 성역할, 직장의미래 에너지의미래 환경및천연자원안보의미래 금융및통화시스템의미래 식량안보와농업의미래 건강과보건의미래 정보와엔터테인먼트의미래 국제무역과투자의미래등이추진중에있음. 4
4 차산업혁명과농업개발 이중농업분야에서는식량시스템의근원적인전환을위한 식량안보및농업의미래이니셔티브 를통해 목적을위한혁신 (Innovation with a Purpose) 프로젝트를수행하고있으며, 본고의후반에보다상세히기술할것임. 4 차산업혁명의혁신과학기술과농업 4 차산업혁명에서제시하는혁신과학기술과농업 2016 년 WEF 에서본격적인이슈가되기시작한 4 차산업 혁명 은 2017 년, 2018 년을거쳐세계적인논의의중심에 자리한키워드임. 이러한논의를이끌고있는 WEF에서는 < 표 2> 와같이 4차산업혁명의핵심기술을 디지털블록형성 (Digital building blocks) 기술의진보 (Advances in science) 물리적개선 (Reforming the physical) 의영역으로구분하여해당하는혁신기술을제시하고있음. 또한빅데이터, 사물인터넷, 블록체인등최근들어우리에게익숙하게들리는여러기술들을농업분야에서는 수요형태의변화 (Changing the shape of demand) 가치사슬연계확장 (Promoting value chain linkages) 효율적생산시스템의창조 (Creating effective production systems) 측면에서구분하고있음. 5
Sectoral Vol. 06 < 표 2> 4 차산업혁명기술적용이가능한식량시스템도전과제 4 차산업혁명에서논의되는주요과학기술 디지털블록형성 (Digital building blocks) 새로운컴퓨터기술 빅데이터와분석기술 사물인터넷 인공지능및머신러닝 블록체인 가상현실증강현실 기술의진보 (Advances in science) 차세대바이오기술및게놈 에너지생산, 포집, 저장, 전환 물리적개선 (Reforming the physical) 자율주행 인공지능로봇 첨삭가공및 3D 프린트 신소재및나노기술 농업부문에적용할수있는혁신도전과제 수요형태의변화 (Changing the shape of demand) 가치사슬연계확장 (Promoting value chain linkages) 효율적생산시스템의창조 (Creating effective production systems) 대체단백질 식량안전 (Food safety), 품질, 이력추적을위한식품센싱기술 개인맞춤형영양유전학기술 모바일서비스빅데이터및고급분석기술사물인터넷을통한실시간공급이력관리블록체인을통한이력추적 투입재및물사용최적화를위한정밀농업기술유전자조작을통한다기능종자개발작물회복성향상을위한바이오기술생물학적방제및토양관리신재생에너지발전및저장기술 출처 : WEF (2018) 6
4 차산업혁명과농업개발 농업은글로벌 GDP 중세번째로큰비중을차지하는단일산업 1) 으로, 농업부문의혁신은앞서언급한식량시스템의전환을위한기초가될것임. 혁신 을말할때함께대두되는용어가 기술 임. 농업분야에서의기술은식량을생산하는데필요한투입재 ( 종자, 비료, 기계 ) 에서부터재배-수확-저장-유통의모든가치사슬단계에서필요한다양한기술을의미함. 이러한기술의발전과혁신을통해인류가감당해야할미래의큰변화에대응할수있으며, 소위 4차산업혁명 에서언급되는여러가지첨단기술분야는농업에서도공히적용되는바이기도함. 먼저, 수요형태의변화 (Changing the shape of demand) 를일으키는농업기술로제시된것은 2030년까지인류가소비하는육류의 10-15% 를대체하기위한 대체단백질 기술이개발되고있음. 이는축산분야에서가장큰문제점으로제기된온실가스배출, 물사용, 토지수탈등의문제를해결하기위한방안이될수있음. 식량안전 (Food safety), 품질, 이력추적을위한식품센싱기술 을통해식량손실을줄이는것을목표로하며, 개인맞춤형영양유전학기술 을통해서는과체중, 비만인구의감소에기여할수있음. 1) 서비스업 63.6%, 제조업 30.5%, 농업 5.9% ( 출처 : 농촌진흥청, 2017) 가치사슬연계확장 (Promoting value chain linkages) 을위한농업기술로제시된것은 모바일서비스 의확장임. 2030년까지개발도상국농민의모바일사용률이 70-90% 에이를것이라고예상되고있으며, 모바일을기반으로시장가격정보, 재배기술, 기상정보등을제공함으로써정보불평등을극복하는역할을함. 빅데이터및고급분석기술 을통해 생산- 7
Sectoral Vol. 06 공급 수량예측이가능하게되고, 이를통해농민의소득이증대되는결과를가져올수있음. 사물인터넷을통한실시간공급이력관리기술 과 블록체인을통한이력추적 을통해적재적소의생산과유통이가능하여식량손실을최소화할수있으며, 그과정에서발생하는온실가스를줄일수도있음. 효율적생산시스템의창조 (Creating effective production systems) 를위한농업기술로는 투입재및물사용최적화를위한정밀농업기술 이제시되었음. 기존의대규모토목공사에서발생하는토지수탈, 과도한수자원의이용등의문제점을점적관수 (Drip irrigation) 라는기술을통해보완하고있는것이한예가될수있음. 유전자조작을통한다기능종자개발, 작물회복성향상을위한바이오기술, 생물학적방제및토양관리 를통해새로운종자의보급, 새로운재배기술의도입으로생산성향상을가져올수있으며, 인류가당면한과제 ( 농토면적감소, 농촌지역노동인구감소, 전세계인구의증가 ) 해결을위한해답이됨. 또한 신재생에너지발전및저장기술 을통해환경적으로지속가능한농업활동이가능해짐. 농업부문전환의 4 가지비전과이행을위한이니셔티브소개 WEF에서는앞서살펴본혁신적인과학기술을농업분야에적용하고실제사업으로이행하고자노력하고있음. 이를위해설정한비전의키워드는 통합적 (Inclusive) : 지속가능한 (Sustainable) 효과적 (Efficiency) 영양이높고건강한 (Nutritious and healthy) 임. 8
4 차산업혁명과농업개발 세계경제포럼이제시하는농업분야전환의비전 통합적 (Inclusive) 지속가능한 (Sustainable) 효과적 (Efficiency) 영양이높고건강한 (Nutritious and healthy) 경제적, 사회적통합을위한모든식량시스템이해관계자 ( 소농, 여성농민, 청년 ) 의협력을촉진함 환경적영향을최소화하고, 자연자원을보존하며, 생물다양성을보존하고회복탄력성을증진시킴 손실과낭비를최소화하면서세계적수요를충족시키기위해영양적으로품질이좋은식량을생산함 건강한식단을위해영양이높고안전한식량을다양하게소비할수있는촉진활동을제공함 WEF는비전에서제시한식량시스템의근원적인전환을위한 식량안보및농업의미래이니셔티브 를통해 목적을위한혁신 (Innovation with a Purpose) 프로젝트를수행하고있음. 동프로젝트의 1단계에서는식량시스템의전환을위한정책, 투자, 기업가정신등을조사하여실현가능한수준의혁신기술을도출하며, 2단계에서는혁신을가속화하기위한파트너십촉진을목표로함. 이를위해글로벌수준에서투자자, 혁신가, 정책입안자, 농민등모든수준의이해관계자를연계함. 이러한파트너십은 WEF의주도로아프리카 (Grow Africa), 아시아 (Grow Asia), 중남미 (VIDA), 인도 (PPP-IAD) 등지역별이니셔티브구성을통해활발히추진되고있으며, 본고에서는아시아지역의농업부문이니셔티브인 Grow Asia에대해간략하게소개하고우리나라 ODA 사업과연계방안을모색해보고자함. 9
Sectoral Vol. 06 < 그림 1> WEF 가추진하는농업분야글로벌파트너십 출처 : WEF (2018) GROW ASIA 개요 ( 설립배경 ) ASEAN 국가들의지속가능하고포용적인농업및농촌개발을목표로하여, World Economic Forum와 ASEAN 주도하에설립된다자간파트너십으로 2015년 4월자카르타에서발족 ( 재정지원 ) 호주외교부, 캐나다외교부 ( 총 950 만불규모 ) (GROW ASIA 사무국의역할 ) 각국가별농업관련부처및민간기업, NGO간커뮤니케이션플랫폼으로역할. 사업발굴및 M&E 관련전략수립중이며, 싱가폴에위치함. 아프리카대상 GROW AFRICA는 AU(African Union), NEPAD (New Partnership for Africa's Development) 등과협업중 GROW ASIA의사업추진방향 ( 민간부문의투자와협력강조 ) 통합적비즈니스가치창출 (Inclusive business value creation) 을목표로 ASEAN 국가의관련부처 ( 주로농업관련부처및공공기관 ) 를주요파트너로하여, 네슬레, 유니레버등의민간기업의투자및지속가능한개발참여에플랫폼으로서역할강조 10
4 차산업혁명과농업개발 ( 성과관리 ) 사업대상으로취약계층인소농 (small farmers) 의규모에대해국가별로목표치를구체화하여설정하고성과지표로활용 - 2018년 1월현재 5개국 ( 캄보디아, 인도네시아, 미얀마, 필리핀, 베트남 ) 에서국가별사업추진중 - 2020년까지 ASEAN지역의소농 1천만명대상으로생산성증진및환경적지속가능성 20% 제고목표 현재 KOICA에서는 Grow Asia 회원국중베트남, 미얀마, 필리핀, 캄보디아에서농업사업이활발하게추진중임. 또한농업분야에서는우리나라의농림축산식품부, 농촌진흥청, 산림청, 한국농어촌공사등의관련분야부처와공공기관이각각의전문성을바탕으로 ODA 사업에참여중임. KOICA는본고에서소개한 Grow Asia에참여하기위한논의를진행중에있으며, 이를통해 KOICA를비롯하여농업부문의유관부처와기관이추진하고있는농업사업의경험과성과를전세계에확산시키는플랫폼으로서역할이가능할것으로보임. 특히 Grow Asia에서강조하고있는민관파트너십전략은 KOICA가추구하는 KOICA 농촌개발중기전략 (2016-2020) 의이행과성과제고에기여가능하며, 개발재원확대및혁신적파트너십구축을위한국제파트너십에동참하는데의의가있음. 11
Sectoral Vol. 06 나가며 1960년대미국의식물육종학자인노먼볼로그 (Norman Borlaug, 1914~2009) 박사는수확량이많고키가작아수확기에잘쓰러지지않는 난쟁이밀 (Dwarf wheat) 개발로식량증산에크게기여하였으며, 이러한공로로 1970년세계평화상을수상하였음. 인류를기아의고통에서벗어나게한녹색혁명 (Green Revolution) 은새로운품종개발을통해촉발되었으며, 최근에는기후변화로인한가뭄, 태풍, 병해충등에적응가능한품종개발과재배기술에대한연구가활발하게진행중에있음. 특히농촌지역인구가대다수이고, 농업이국가경제에서차지하는비중이높은개발도상국에서이러한노력이더욱필요한상황임. 4차산업혁명 의시대에도여전한글로벌난제인식량안보문제해결과이를위한식량시스템의전환은과학기술의혁신을통해서가능함. 본고에서는농업분야에적용가능한혁신적과학기술을개략적으로소개하였으며, 이를위해우리가함께할수있는방안을제시함. 향후추가적인연구를통해어떠한혁신적과학기술이농업분야, 특히 ODA 사업에적용가능한분야인지논의할것임. 참고문헌 World Economic Forum (2018) Innovation with a Purpose: The role of technology innovation in accelerating food systems transformation. WEF. 농촌진흥청 4차산업혁명대응단 (2017) 농업 R&D와 4차산업혁명기술의융합. 농촌진흥청. 12