1. 서 론
2. 선행연구 분석
3. 산정방법
4. 산정결과
4.1 대륙별 가상수 거래 현황
4.2 국가별 가상수 거래 현황
4.3 주요 품목별 가상수 거래
5. 결 론
6. 연구의 한계점
1. 서 론
가상수란 눈에는 보이지 않지만, 상품생산 또는 서비스 제공 등에 필요한 과정에서 사용되는 물의 양이고(Allan, 2003), 물발자국은 가상수량에 상품을 소비 및 폐기하는데 사용되는 물의 양까지를 포함하는 개념이다. 한국인의 주식인 쌀을 예로 들면, 볍씨를 뿌려 벼를 재배하고 수확하는데 사용된 물의 양은 가상수이고, 여기에 수확한 벼를 탈곡, 건조, 저장, 도정, 유통, 소비 및 폐기까지에 소요된 물을 포함하면 물발자국이 된다. 즉, 물발자국은 제품의 생산 및 유통과정 그리고 소비자가 제품을 사용하고 폐기하는 모든 과정을 포함하는 생애주기(life cycle)에서 소비되는 물의 총량을 의미한다(Hoekstra and Chapagain, 2007; KREI, 2012; Lee, 2016). 그러나 현재 국내외에서 연구자들이 산정하는 물발자국 및 가상수의 양에는 이들 개념이 혼용되어 활용되고 있는 것이 현실이다.
한국의 연평균 강수량은 1,274 mm (1973 ~ 2011년)로 세계평균의 1.6배이고 수자원총량은 1,349억 m3/년이지만, 높은 인구밀도로 인해 1인당 강수총량은 연간 2,660 m3로 세계 평균의 1/6에 불과하다(MLIT, 2014). 따라서 국토 내의 가용수자원만으로서 인구 5천만명의 국민이 정상적인 생활을 영위하는데 필요한 수자원의 확보는 현실적으로 불가능하다. 식생활 조달에 소요되는 농산물과 축산물의 생산을 위하여 국내이든 국외이든 막대한 면적의 농경지와 목초지 그리고 농업용수의 추가적인 공급이 필수적이다. 이를 위하여 국내에서 충분히 제공되지 못하는 농경지와 농업용수는 국외에서라도 존재해야 하므로, 한국 국민이 소비하는 농산물과 축산물의 상당한 분량은 국외에 존재하는 농경지와 수자원을 이용하여 생산된 상품을 수입해야 한다. 결국 우리가 매일 먹고 마시는 식재료의 생산에 필요한 생산용수의 상당량은 다른 국가에서 부존하는 물(수자원)로서 충당하고 있는 실정이다.
따라서 우리나라는 국가간 갈등 또는 국제교역의 문제로 인하여 외국에서 농산물과 축산물을 수입하지 못하면 심각한 식량위기 또는 물위기를 겪게 된다. 이에 정부에서는 국가적인 물안보에 대비하는 노력의 일환으로서 가상수 연구1)를 수행하여 한국 중심의 가상수 거래를 분석하고 향후 예상되는 국제적인 물거래를 대비하고자 하였다. 본 연구는 Park et al. (2020a)이 제시한 국내 물발자국 적용값을 활용하여 한국에서 수입 및 수출하는 가상수 거래량을 산정하였다. 특정 국가나 지역의 용수수급계획을 정확하게 수립하려면 가상수의 수출량과 수입량을 파악하여 반영하는 것이 필요하다. 그러나 우리나라는 아직 가상수 개념을 국가물관리계획에 제대로 반영하지 못하고 있다. 가상수의 수출입량을 파악하는 것이 간단하지 않기 때문이다. 본 연구의 성과를 바탕으로 향후 우리나라에서도 가상수 거래를 고려한 국가 물관리계획의 수립이 실현되기를 기대한다.
2. 선행연구 분석
본 연구에서는 Park et al. (2019b)에서 정리한 66편의 국내외 가상수 및 물발자국 연구 및 20편의 농축산물 관련 논문에 대한 분석방법, 인용체계, 산정과정, 산정결과 비교의 선행연구를 활용하였다. 이에 따르면 국내의 가상수 연구에서 주로 인용하는 선행연구는 2014년까지는 외국연구자인 Chapagain and Hoekstra (2004)과 Mekonnen and Hoekstra (2011)이었으나, 2014년 이후에는 국내연구자인 Yoo et al. (2014b)가 자주 인용되고 있다.
Park et al. (2019a, 2019b)는 국내 선행연구는 외국 선행연구에서 개발된 산정방법의 변수를 국내 환경에 맞게 적용하다가 유승환 이후 한국 물발자국 연구가 본격적으로 수행되었다고 하였다. 즉 유승환은 Yoo et al. (2009, 2010, 2014a, 2014b)에서 주로 농작물에 대한 국내 물발자국 산정연구를 수행하였다. 2009년에는 국내 44개 농작물을 대상으로 5년의 평균 가상수량(Yoo et al., 2009)을 산정하여 가상수의 수출입량을 파악하였고, 2010년에는 대표적인 4개 농산물(밀, 벼, 옥수수, 대두)을 대상(Yoo et al., 2010)으로 농산가공품 가상수량을 산정하였다. 2014년에는 쌀에 대한 물발자국을 산정하였고(Yoo et al., 2014a), 국내 밭작물 물발자국 산정연구(Yoo et al., 2014b)에서는 물발자국을 산정하여 자신의 2009년 연구결과와 비교하였다. Yoo et al. (2014b)의 연구는 KRC 연구사업(2014)으로 추진된 것으로 작물통계연보의 43개 대표작물에 대한 10년간 통계자료를 활용하여 물발자국을 산정하였다. 국내에서 유승환의 연구는 그 이후의 연구에서는 비교의 대상이 될 정도로 독보적이다. 이것은 가상수 및 물발자국 분야에서 국내의 선행연구가 제한적이고 따라서 앞으로 후속적인 연구가 많이 필요하다는 것을 암시하고 있다.
Park et al. (2020a)은 국내 물발자국 적용값을 국내외 물발자국을 산정한 선행연구의 인용관계 분석을 바탕으로 도출하였다. 이 과정에서 한국의 자연환경을 고려하여 산정한 국내 물발자국 선행연구 결과를 최대한 활용하려고 하였으나 국내에서 연구하여 제시한 품목이 제한적이어서 활용에 어려움이 있었다. 국내에서 산정되지 않은 대부분의 품목은 국외 물발자국 연구결과를 인용하여 적용하였다. 또한 국외 연구에서도 물발자국이 산정되지 않은 품목도 많았는데, 이 경우에는 각 품목이 속하는 중분류에서 물발자국이 존재하는 품목의 값을 산술평균하여 적용하였다. 결과적으로 국내에서 산정한 농산물의 물발자국은 산정 품목수가 적어서 외국 사례와 비교하면 품목의 다양성이 부족하다. 또한 국내 축산물 물발자국 산정도 3개 품목(소, 돼지, 닭)에 불과하여 외국에 비하면 극소수에 불과하다. 따라서 국내의 선행연구 실적만으로 물발자국을 산정하여 가상수 거래량을 파악하는데 현실적인 한계가 존재하였다.
국내외에서 가상수의 산정과정을 기술한 선행연구의 실적은 다수가 존재한다. 그러나 대부분은 가상수 산정과정을 간략하게 설명하였거나 중간과정을 생략하여서 가상수 산정의 전체 과정에 대한 추적이 어려운 실정이다. 아마도 국가별로 가상수의 수출입량을 정확하게 파악하여 반영하기 어려운 현실 여건으로 인하여 개략적인 가정 및 추산 과정이 포함되었기 때문으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 한국 중심의 국제 가상수 거래량의 산정과정을 단계별로 정리하여 제시하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 후학 연구자들은 한국 가상수 산정연구의 장단점을 파악하고 국제 가상수 거래량을 더욱 정교하게 산정할 수 있을 것이다.
3. 산정방법
본 연구에서는 한국과 248개국 간의 국제 가상수 거래량을 산정하였다. 한국에서 수출입하는 농축산물 물동량은 한국 관세청에서 제공하는 신성질별 수출입 품목 분류기준에 따라 확보하였다. Park et al. (2020a)에서 국내 농축산물 품목별 수출입 자료는 관세청에서 분류 및 관리되고 있는 수출입 실적자료를 활용하였다. 현재 수입과 수출의 목록을 통일하기 위하여 2012년부터 신성질별 물품분류를 사용하여 품목을 분류하여 사용하고 있으며, 이를 통하여 2018년 한국의 국가별, 품목별 수출입 실적을 파악하였다.
국가 간 교역에 의한 가상수 거래량(virtual water flow, VWF)은 수출국에서 수입국으로의 연간 재화교역량에 수출국에서 재화를 생산하는데 필요한 물의 양인 물발자국을 곱한 값으로 나타내며 Eq. (1)과 같다(Hoekstra and Chapagain, 2007; Ahn et al., 2010).
| $$VWF\;\left[e,i,p\right]=PT\;\left[e,i,p\right]\times VWC\;\left[e,p\right]$$ | (1) |
여기서, VWF는 수출국 e에서 수입국 i로의 가상수 거래량(m3/yr), PT는 수입되는 농산물 및 농산가공품의 교역량(ton/yr), VWC는 수출국 e에서 제품 p를 생산하기 위한 단위 가상수량(m3/ton)이다.
본 연구에서 Eq. (1)의 가상수 거래량 산정식을 활용하여 한국을 중심으로 전 세계와 거래되는 가상수량을 파악하기 위해서는 물발자국을 국가별로 산정하여 적용하여야 한다. 이를 위해서는 각국의 기후, 토양, 농경방식 등을 고려한 증발산량의 파악 등 지역특성 자료가 필요하다. 하지만 현재 전 세계에서 자국의 지역특성을 반영하여 산정한 물발자국을 파악하여 제시하고 있는 국가는 일부분에 불과하다. 또한 Table 1과 같이 국내에서 동일한 품목이라도 연구자 및 조사기간 등에 따라 물발자국의 산정값이 평균 2배 심하면 3배 정도 차이가 난다. 따라서 현재 시점에서 전 세계 248개에 이르는 국가의 환경정보를 고려한 물발자국 산정은 사실상 불가능하다2). 본 연구는 이런 현실에 따라 한국에서 수출입하는 가상수량의 산정에 필요한 물발자국 적용값은 국가 및 지역별 특성에 상관없이 모두 동일하다고 가정하고 연구를 진행하였다.
Table 1.
Agricultural water footprint calculation comparison by researcher and time period
4. 산정결과
4.1 대륙별 가상수 거래 현황
본 연구에서는 전 세계 248개국에 대한 가상수의 품목별 수출입 거래량을 산정하였다(Table. 2, Figs. 1 and 2). 한국의 농축산물 수입실적은 2018년 기준으로 아시아에서 6백만 ton으로 가장 많고, 북아메리카에서 4백만 ton, 중남미에서 3백만 ton 순서로 많다. 이를 가상수량으로 산정하면 농축산물 가상수 수입량은 아시아에서 300억 m3으로 가장 많고, 중남미에서 180억 m3, 북아메리카에서 130억 m3 순서로 나타났다. 그러나 농축산물 수입실적과 가상수 거래량 순위는 반드시 일치하지 않는다. 이것은 가상수 거래량은 거래실적과 물발자국의 곱으로 나타나기 때문에 품목의 물발자국 크기에 따라 가상수 순위의 변동이 나타날 수 있다. 한국의 농축산물 수출실적에서는 아시아가 49만 ton으로 1위, 북아메리카가 9만 ton, 아프리카가 4만 ton 순이다. 하지만 농축산물 가상수 수출량 실적에서는 아시아가 19억 m3, 유럽이 1.9억 m3, 북아메리카가 1.6억 m3의 순서로 나타났다. 유럽, 북아메리카, 아프리카의 농축산물 수출실적과 가상수 거래량 실적이 일치하지 않는 것도 대륙의 주요 거래품목에 대한 물발자국의 차이 때문이다.
한국에서 순 가상수 거래량(가상수의 수입량과 수출량의 차이)은 아시아가 1위로 280억 m3으로 전체 순 거래량(696억 m3/yr)의 39%를 차지한다. 2위인 중남미는 180억 m3으로 전체의 26%, 3위인 북아메리카는 120억 m3으로 전체의 18%를 차지한다. 우리나라가 아시아, 중남미, 북아메리카와 교역하는 순 가상수 거래량이 전세계 가상수 거래량의 83%를 차지하고 있다. 2018년 기준 한국에서 수입하는 가상수 수입총량은 722억 m3으로 수출총량인 25억 m3에 비해 무려 29배나 많으며, 한국의 순 가상수 거래량은 697억 m3을 수입하고 있다.
Table 2.
Virtual water volume by continent (imports and exports to/from South Korea)
4.2 국가별 가상수 거래 현황
본 연구에서는 한국과의 가상수 거래량이 가장 많은 아시아권 국가와의 가상수 교역 현황을 분석하였다(Fig. 3). 한국이 아시아 국가에서 수입하는 가상수량은 295억 m3으로 수출량 19억 m3보다 무려 15배나 많다. 국가별로는 가상수의 최대 수입국인 중국에서 전체의 36%인 100억 m3을 수입하고, 그 다음으로는 인도, 인도네시아 순으로 가상수 수입량이 많다. 가상수 수출은 일본이 전체 수출량의 58%인 11억 m3이고, 그 다음으로 베트남(13%), 중국(10%) 순으로 가상수를 수출하고 있다.
아시아에서 개별 국가와의 가상수 교역 현황은 우리나라에 인접한 중국을 사례 국가로 선정하여 분석을 실시하였다(Table 3). 중국은 한국의 가상수 수입량에서 아시아 1위 및 세계 3위(브라질, 미국 다음)이고, 가상수 수출량에서 일본, 베트남 다음으로 아시아 3위 및 세계 3위에 해당하는 주요 국가이다(Figs. 4 and 5). 2018년 기준으로 한국이 중국으로부터 수입한 가상수는 105억 m3이다. 이 양은 아시아에서 수입하는 가상수 거래량인 295억 m3의 36%이고, 전 세계 가상수 수입 거래량인 722억 m3의 13%에 해당한다. 한국이 중국에서 수입하는 가상수량(105억 m3)은 수출량인 2억 m3에 비하면 무려 53배이고, 한국의 수자원 이용총량(372 m3)의 26%로서 생활/공업/농업 이용량의 39%에 해당하는 엄청난 양이다3). 특정 국가와의 가상수 교역에서 발생하는 이러한 불균형은 국가안보 차원에서 심각하게 우려스러운 현상이다.
Table 3.
Water volume of agricultural products and the export/import of virtual water to/from China
중국과의 가상수 수입에서 가장 큰 품목은 농산물 부산물이며 80억 m3을 수입하고 이는 중국에서 수입하는 가상수량의 76%를 차지한다. 농산물 부산물은 농산물의 껍질, 동·식물성 지방과 기름 및 이들의 분해생산물, 조제한 식용 지방과 동·식물성 납, 조제사료 등을 포함하고 있는 품목이다. 다음으로는 식물성 한약재(5.1%), 농산물 가공품(4.6%), 곡류 및 두류(4.0%) 순으로 나타났다. 중국으로 수출한 가상수는 1.9억 m3이다. 이 중 가장 많은 비율을 차지하는 품목은 커피류로서 53백만 m3의 가상수를 수출하고 있다. 이는 중국에 수출하는 가상수량의 28.2%를 차지한다. 커피류 중 인스턴트 커피는 52백만 m3으로 커피류의 97%를 차지하고 있다. 그 다음으로는 농산물 부산물로 28백만 m3의 가상수를 수출하여 가상수 수출량의 15%를 차지하고 있다. 우리나라와 전 세계 248개 국가의 가상수 수출입량 산정결과는 Park et al. (2020b)에서 자세히 기술하고 있다.
4.3 주요 품목별 가상수 거래
한국이 수입하는 가상수량이 가장 많은 품목은 농산물 부산물이다(Table 4). 브라질에서 140억 m3, 중국에서 79억 m3, 인도에서 58억 m3의 순으로 수입한다. 수입 농산물에서 두번째로 가상수 거래량이 많은 품목은 곡류 및 두류인데, 미국에서 47억 m3, 브라질에서 17억 m3, 호주에서 13억 m3의 순으로 나타났다. 세 번째로 가상수 거래량이 많은 품목은 커피류인데, 브라질에서 5억 m3, 베트남에서 5억 m3, 콜롬비아에서 4억 m3의 순으로 나타났다. 축산물 중에서 가상수 거래량이 가장 많은 품목은 육류로 미국에서 가장 많은 양인 47억 m3의 가상수를 수입하였다. 다음으로는 호주에서 33억 m3, 독일에서 5억 m3의 가상수를 수입하는 것으로 나타났다. 두 번째로 가상수 수입량이 많은 축산물 품목은 우유 및 유제품으로 역시 미국에서 가장 많은 양인 4억 m3의 가상수를 수입하였다. 다음으로는 네덜란드에서 2억 m3, 뉴질랜드에서 2억 m3의 가상수를 수입하는 것으로 나타났다.
Table 4.
Ranking of countries according to major imports
한국이 전세계로 수출하는 품목 중 농산물에서 가상수 거래량이 가장 많은 품목은 농산물 부산물이다(Table 5). 그 중 대부분이 일본으로 수출되고 있으며, 그 양은 4억 m3에 달한다. 다음으로는 말레이시아로 1억 m3, 베트남으로 69백만 m3의 가상수를 수출하고 있다. 두 번째로 가상수 수출량이 많은 품목은 코코아류이다. 코코아류도 일본으로 가장 많은 양을 수출하고 있다. 수출량은 5억 m3이다. 다음으로는 중국으로 21백만 m3, 베트남으로 6백만 m3의 가상수를 수출하고 있다. 세 번째로 가상수 수출량이 많은 품목은 커피류로 유럽의 러시아로 그 중 가장 많은 양인 1.4억 m3의 가상수를 수출하고 있다. 다음으로는 중국으로 53백만 m3, 미국으로 32백만 m3의 가상수를 수출하고 있는 것으로 나타났다.
한국이 전세계로 수출하는 축산물에서 가상수 거래량이 가장 많은 품목은 축산물 부산물이다. 그 중 많은 양이 일본으로 수출하고 있으며, 61백만 m3의 가상수를 수출하고 있다. 다음으로는 베트남으로 29백만 m3, 홍콩으로 4백만 m3의 가상수를 수출하고 있다. 두 번째로 가상수 수출량이 많은 품목은 육류로 베트남으로 그 중 가장 많은 양인 89백만 m3의 가상수를 수출하고 있다. 다음으로는 홍콩으로 3백만 m3. 미국으로는 50만 m3의 가상수를 수출하고 있는 것으로 나타났다.
Table 5.
Ranking of countries according to major exports
5. 결 론
본 연구에서는 한국을 중심으로 전세계 248개국과의 국가별, 품목별 가상수 수출입 거래량을 파악하였다. 이를 토대로 한국에 대한 가상수의 국제적인 흐름을 분석하였다. 가상수의 국제교역은 2018년 기준으로 농‧축산물에 대하여 수입되는 가상수가 확연히 많았고, 그 중 농산물에서 농산물 부산물을 수입하면서 발생하는 가상수 수입량이 월등히 많다. 2018년 한국이 전 세계에서 수입한 가상수량은 722억 m3으로 수출한 가상수량 25억 m3에 비해 무려 29배나 많다. 가상수 수입량에서 가상수 수출량을 제외한 가상수 거래량은 697억 m3에 달한다. MLIT (2016)가 산정한 우리나라의 수자원 이용량은 2016년 기준으로 372억 m3으로 2018년 가상수 수입량 722억 m3의 51%에 불과하다. 그러나 본 연구에서 산정한 가상수는 농축산물 대상이므로 농업용수 수요량인 152억 m3은 겨우 20%에 불과하다. 즉 한국은 국내에서 사용하는 물 사용량의 2배(총 이용량 기준) ~ 5배(농업용수 이용량 기준)나 많은 가상수를 외국에서 수입하고 있다.
대륙별 가상수 순거래량은 아시아가 280억 m3로 1위이고 전체 가상수 순거래량(697억 m3/yr)의 39%이다. 2위인 중남미는 180억 m3으로 전체의 26%이고, 3위인 북아메리카는 120억 m3으로 전체의 18%이다. 아시아, 중남미, 북아메리카와 거래하는 가상수 순거래량이 전세계 가상수 거래량의 83%로서 대부분을 차지하고 있다. 농·축산물 수출입 실적을 중심으로 한국 중심의 전세계 가상수 이동추이를 분석한 결과 순 거래량(수입-수출)을 기준으로 가상수 수입량이 수출량에 비해 전 세계에 걸쳐 매우 많은 것으로 나타났다.
본 연구는 한국을 중심으로 세계 각국과의 가상수 거래현황을 한눈에 파악하는데 크게 기여하였다. 본 연구에서 제시한 가상수의 산정과정과 산정결과는 향후 국내에서 수립되는 물관리기본계획 및 유역계획에서 가상수 거래량을 반영한 국가전략의 수립에 필요한 기본자료를 제공하게 될 것이다.
6. 연구의 한계점
본 연구는 아래와 같은 두 가지 한계로 인하여 본 연구에서 산정한 가상수 거래량에서는 오차가 존재할 가능성이 존재한다. 첫 번째, 보다 정확한 품목별 단위 물발자국의 산정이 필요하다. 본 연구에서는 농축산물의 품목별로 단위 물발자국을 적정하기 위하여 다양한 가정을 적용하였다. 또한 가상수 거래량 산정에는 제1차 산업인 농축산물의 물발자국만을 반영하였다. 따라서 한국 여건에 맞는 단위 물발자국을 적용하지 못하여 가상수 거래량 산정에서 오차가 누적되는 결과를 초래하고 있다. 이에 따라 본 연구에서 산정한 2018년 기준 한국 중심의 가상수 수입량은 722억 m3이지만, Ahn et al. (2010)이 산정한 1992 ~ 2007년의 연평균 가상수 수입량은 320억 m3으로 큰 괴리가 존재하고 있다. 또한 MLIT (2016)는 수자원장기종합계획에서 한국의 수자원 이용량을 2016년 기준 372억 m3으로 제시하고 있다. 이것은 한국이 국내에서 이용하는 수자원량의 2배 정도를 외국에서 농축산물의 가상수 형태로 수입한다는 의미가 된다. 그러나 현재 시점에서는 국제적으로 물발자국 및 가상수에 대한 선행연구가 미흡하여 가상수 수입량 및 수출량에 대한 정확한 산정은 불가능하다. 향후 후속적인 연구를 통하여 국내 여건에 맞는 품목별 물발자국이 제시되면 더욱 정확한 가상수 거래량 산정이 가능할 것이다.
두 번째, 농산물 부산물의 내역 파악이 필요하다. 관세청이 제공하는 수출입 실적자료에서는 농산물 부산물의 비중이 아주 크다. 그러나 관세청에서는 농산물 부산물이라는 품목으로만 제시하고 정확한 품목을 특정하여 제공하지 않고 있다. 본 연구에서는 관세청에 수차례 문의를 하였으나 구체적인 답변을 받지 못한 상태에서 연구를 종료하게 되었다. 향후 후속적인 연구를 수행하는 연구자는 관세청에서 농산물 부산물의 내역을 파악하면 더욱 진전된 가상수 산정이 가능할 것이다.
1)국토교통부 및 환경부의 연구비 지원으로 ‘기후변화대비 수자원적응기술개발연구단’의 단위과제로서 ‘국제 물거래 대비 우리나라 가상수 분석 기반 구축’ 연구가 수행되었다.
2)국내 물발자국도 연구자와 분석기간 등에 따라 산정값이 각각 다르다. KRC (2014)는 2001년-2010년의 10년간 자료, Smart-eco (2014)는 2003년-2012년의 10년간 자료를 활용하여 농산물의 물발자국을 산정하였다. 동일한 품목의 물발자국도 국가별, 지역별로 아주 큰 차이가 발생하는 사례가 많다.
3)한국의 수자원 이용량 372 m3에서 하천유지용수량 121 m3을 제외하면 생활, 공업, 농업의 용수량은 251 m3이 된다(MLIT, 2016).
