Since the consumption of the livestock products increased for the past 10 years in Korea, the water use for live animals has become more important in terms of water savings. Therefore, the index connecting water use and livestock products consumption should be required for sustainable water manageme...
Since the consumption of the livestock products increased for the past 10 years in Korea, the water use for live animals has become more important in terms of water savings. Therefore, the index connecting water use and livestock products consumption should be required for sustainable water management, and water footprint concept could be suggested as the index. The aim of this study is to estimate the water footprint for livestock products; beef cattle, swine, and broiler chicken. The water footprint for livestock products is divided into direct and indirect water. The direct water includes the drinking and servicing water, and the indirect water includes the water for the cultivation of feed crops. The water footprint of beef cattle was calculated to $17,023.1m^3/ton$, and direct water was $91.2m^3/ton$, and indirect water was $16,931.9m^3/ton$. The water footprint of swine was calculated to $4,235.8m^3/ton$, and direct water was $129.7m^3/ton$, and indirect water was $4,106.0m^3/ton$. The water footprint of broiler chicken was calculated to $2,427.7m^3/ton$, and direct water was $7.6m^3/ton$, and indirect water was $2,420.1m^3/ton$. Also, we compared the water footprint to water demand of water vision 2020 which is the main report for national water management. The water vision 2020 reported only direct water for live animal, but the water footprint includes the direct and indirect water. Therefore, the water footprint could be applied to various fields relating water and food.
Since the consumption of the livestock products increased for the past 10 years in Korea, the water use for live animals has become more important in terms of water savings. Therefore, the index connecting water use and livestock products consumption should be required for sustainable water management, and water footprint concept could be suggested as the index. The aim of this study is to estimate the water footprint for livestock products; beef cattle, swine, and broiler chicken. The water footprint for livestock products is divided into direct and indirect water. The direct water includes the drinking and servicing water, and the indirect water includes the water for the cultivation of feed crops. The water footprint of beef cattle was calculated to $17,023.1m^3/ton$, and direct water was $91.2m^3/ton$, and indirect water was $16,931.9m^3/ton$. The water footprint of swine was calculated to $4,235.8m^3/ton$, and direct water was $129.7m^3/ton$, and indirect water was $4,106.0m^3/ton$. The water footprint of broiler chicken was calculated to $2,427.7m^3/ton$, and direct water was $7.6m^3/ton$, and indirect water was $2,420.1m^3/ton$. Also, we compared the water footprint to water demand of water vision 2020 which is the main report for national water management. The water vision 2020 reported only direct water for live animal, but the water footprint includes the direct and indirect water. Therefore, the water footprint could be applied to various fields relating water and food.
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문제 정의
이에 따라 본 연구에서는 육류 소비, 육류의 자급률 정책, 축산용수 추정 등과 쉽게 연계할 수 있는 주요 축산물의 물발자국을 산정하고자 하였다. 이때 축산물의 물발자국을 음용수와 세척수를 포함하는 직접수와 사료 섭취를 통해 소비되는 간접수로 구분하여 산정하였고, 직접수 산정결과는 수자원장기종합계획의 축산용수 수요량 부분과 비교하였다.
아직 국내에서는 음용수와 세척수에 대한 연구자료가 부족하다. 본 연구에서는 국내 및 국외의 연구자료를 활용하여 음용수와 세척수의 물발자국을 산정하고자 하였다. 먼저 국내의 가축별 평균 사육기간을 조사하였고, 가축별 일 단위 음용수 및 세척수량은 국외의 연구자료를 활용하였다.
축산물의 물발자국을 산정을 위해서는 다양한 기초자료가 활용된다. 본 연구에서는 국내에서 주로 생산되는 한우, 돼지, 닭의 물발자국을 산정하고자 하였고, 먼저 직접수인 음용수와 세척수를 산정하기 위하여 축종별 사육기간과 일 단위 직접수 소비량 자료를 조사하였다. 일 단위 직접수 소비량은 국내 연구결과가 부족하여 Chapagain and Hoekstra (2003)의 연구결과를 활용하였고 이는 Table 1에 나타내었다.
닭의 경우 축산물품질평가원의 2005년도 현장연구보고서 자료를 활용하였다. 이처럼 본 연구에서는 국내외의 다양한 기초자료를 조사 하였고, 국내 연구결과를 최대한 활용하여 우리나라에 적합한 물발자국을 산정하고, 결과의 신뢰도를 높이고자 하였다.
우리나라는 과거와 비교하여 육류의 소비가 급증하였기 때문에 육류 생산증가에 따른 물 사용량을 손쉽게 추정할 수 있는 도구가 필요하다. 본 연구에서는 국내 육류 소비의 대부분을 차지하는 한우, 돼지 및 닭의 물발자국을 각각 산정하여 육류 생산량 당 물 사용량의 지표로 활용하고자 하였다. 특히, 육류의 물발자국은 직접수와 간접수로 구분하여 가축이 직접적으로 사용하는 음용수 및 세척수와 사료작물 생산을 위해 소비되는 간접수를 구분하여 제시하고자 하였다.
본 연구에서는 국내 육류 소비의 대부분을 차지하는 한우, 돼지 및 닭의 물발자국을 각각 산정하여 육류 생산량 당 물 사용량의 지표로 활용하고자 하였다. 특히, 육류의 물발자국은 직접수와 간접수로 구분하여 가축이 직접적으로 사용하는 음용수 및 세척수와 사료작물 생산을 위해 소비되는 간접수를 구분하여 제시하고자 하였다. 이와 같은 구분을 통하여 미래 육류 소비의 변화 및 국가 정책의 변화에 따른 직접적인 축산용수 외에 사료작물 재배를 위한 수자원 사용량을 동시에 추정할 수 있다.
제안 방법
이에 따라 본 연구에서는 육류 소비, 육류의 자급률 정책, 축산용수 추정 등과 쉽게 연계할 수 있는 주요 축산물의 물발자국을 산정하고자 하였다. 이때 축산물의 물발자국을 음용수와 세척수를 포함하는 직접수와 사료 섭취를 통해 소비되는 간접수로 구분하여 산정하였고, 직접수 산정결과는 수자원장기종합계획의 축산용수 수요량 부분과 비교하였다.
본 연구에서는 국내 및 국외의 연구자료를 활용하여 음용수와 세척수의 물발자국을 산정하고자 하였다. 먼저 국내의 가축별 평균 사육기간을 조사하였고, 가축별 일 단위 음용수 및 세척수량은 국외의 연구자료를 활용하였다. 이를 바탕으로 가축의 생육기간 동안 소비되는 총 음용수와 세척수를 산정한다.
그 외에 물발자국 산정 시 사료작물의 배합비가 중요한 기초자료로서 적용된다. 그러나 배합사료에 포함되는 사료작물의 배합비율은 국내 기관의 연구결과가 부족하여 5개 사료 공급업체의 자료를 조사하여 평균값을 활용하였고, 배합비율은 모든 축종에 동일하게 적용하였다 (Table 3).
본 연구결과와 국외 연구결과의 차이는 배합사료의 비율 및 사료 소비량의 차이와 사료 원작물의 국내 물발자국의 차이에 의한 것으로 판단된다. 그러나 본 연구결과는 국내의 자료를 중심으로 산정되었다는 점에서 의의가 있으며, 특히 직접수 부분은 국내 수자원 계획의 중요한 보고서 중 하나인 수자원장기계획의 축산용수 산정부분과 본 연구결과와 비교하여 활용성을 검토하였다.
다음으로 수자원장기종합계획의 축산용수 수요량을 본 연구 자료인 가축 당 지육량 자료를 활용하여 전환하여 물발자국의 직접수 부분과 비교하였고, Table 12에 나타내었다. 한우의 경우 수자원장기종합계획에서는 약 123-147 ㎥/ton의 물사용량을 제시하였으나 본 연구결과인 물발자국은 91 ㎥/ton 로 나타났다.
이와 같은 구분을 통하여 미래 육류 소비의 변화 및 국가 정책의 변화에 따른 직접적인 축산용수 외에 사료작물 재배를 위한 수자원 사용량을 동시에 추정할 수 있다. 자료의 신뢰성을 평가하기 위하여 직접수의 물발자국 산정 결과를 수자원장기종합계획의 축산용수 수요량과 비교하였다.
대상 데이터
축산물 물발자국의 대부분을 차지하는 간접수는 사료작물의 생산을 위해 소비되는 가상수를 의미하기 때문에 작물별 물발자국과 사육기간 및 사료급여에 대한 사양관리 자료가 필요하다. 먼저 사육기간과 일별 사료공급량은 전라남도 녹색축산육성기금 조례 시행규칙의 별표 (5)의 자료를 참조하였고, Table 2에 나타내었다 (Jeollanam-do Livestock Policy Division, 2009). 한우 (비육우)는 배합사료와 조사료를 동시에 공급하는 것으로 나타났고, 돼지와 닭은 배합사료만을 공급하는 것으로 조사되었다 (Table 2).
그러나 직접수 및 간접수 조사 자료는 가축두수가 기준이기 때문에 물발자국 산정을 위해서는 생산량 단위로 전환시킬 필요가 있다. 이를 위하여 축산품질평가원의 축산유통종합정보센터에서 제공하는 축종별 도체 시 지육량 자료를 활용하였고(KAPE, http://www.ekapepia.com), Table 4에 나타내었다. 한우 (비육우)의 경우 축산물품질평가원의 식육포장처리업체 5개소 조사결과 ('09-'10.
7-8월 유통실태조사 결과의 지육량 자료를 적용하였고, 돼지의 경우 축산물품질평가원의 2004년 국립축산과학원 자료를 기초로 최근 출하평균체중 (114 ㎏)을 감안하여 보정한 값을 적용하였다. 닭의 경우 축산물품질평가원의 2005년도 현장연구보고서 자료를 활용하였다. 이처럼 본 연구에서는 국내외의 다양한 기초자료를 조사 하였고, 국내 연구결과를 최대한 활용하여 우리나라에 적합한 물발자국을 산정하고, 결과의 신뢰도를 높이고자 하였다.
이론/모형
본 연구에서는 국내에서 주로 생산되는 한우, 돼지, 닭의 물발자국을 산정하고자 하였고, 먼저 직접수인 음용수와 세척수를 산정하기 위하여 축종별 사육기간과 일 단위 직접수 소비량 자료를 조사하였다. 일 단위 직접수 소비량은 국내 연구결과가 부족하여 Chapagain and Hoekstra (2003)의 연구결과를 활용하였고 이는 Table 1에 나타내었다. 이 때 가축 사육방식은 국내에서 주로 적용하는 축사형태로 설정하였다.
한우 (비육우)는 배합사료와 조사료를 동시에 공급하는 것으로 나타났고, 돼지와 닭은 배합사료만을 공급하는 것으로 조사되었다 (Table 2). 다음으로 배합사료에 포함되는 사료작물의 물발자국 자료를 활용하였는데 옥수수, 밀, 쌀, 두류의 물발자국 자료는 Yoo et al. (2014a)와 Yoo et al. (2014b)의 국내 작물의 물발자국 산정결과를 적용하였고, 기타 작물 및 조사료의 물발자국은 Mekonnen, and Hoekstra (2010)와 Hoekstra and Hung (2002)의 연구결과를 적용하였다 (Table 3). 그 외에 물발자국 산정 시 사료작물의 배합비가 중요한 기초자료로서 적용된다.
성능/효과
이 때 가축 사육방식은 국내에서 주로 적용하는 축사형태로 설정하였다. 한우(비육우)의 경우 매일 38 liter의 음용수가 사용되고, 세척수로는 약 11 liter가 사용되는 것으로 조사되었고, 돼지의 경우 직접수로서 총 64 liter를 사용하고, 닭의 경우 약 0.27 liter를 사용하는 것으로 나타났다.
먼저 사육기간과 일별 사료공급량은 전라남도 녹색축산육성기금 조례 시행규칙의 별표 (5)의 자료를 참조하였고, Table 2에 나타내었다 (Jeollanam-do Livestock Policy Division, 2009). 한우 (비육우)는 배합사료와 조사료를 동시에 공급하는 것으로 나타났고, 돼지와 닭은 배합사료만을 공급하는 것으로 조사되었다 (Table 2). 다음으로 배합사료에 포함되는 사료작물의 물발자국 자료를 활용하였는데 옥수수, 밀, 쌀, 두류의 물발자국 자료는 Yoo et al.
축산물의 물발자국 중 한우의 경우 비육우을 대상으로 산정되었고, 직접수에 해당하는 일일 소비되는 음용수와 세척수는 각각 최대 38 및 11 liter/day/animal이며 일일 소비수와 총 사육기간, 도체시 지육량 440 kg을 적용하여 지육 1 ton 당 사용되는 음용수와 세척수를 산정한 결과 각각 70.6 ㎥/ton, 20.6 ㎥/ton으로 나타났다 (Table 5). 사료소비에 의한 비육우 1마리 당 간접수의 총 사용량은 옥수수 2,283.
6 ㎥/ton으로 나타났다 (Table 5). 사료소비에 의한 비육우 1마리 당 간접수의 총 사용량은 옥수수 2,283.2 ㎥/animal, 소맥류 1,099.4 ㎥/animal, 대두박 2,421.9 ㎥/animal으로 산정되었다. 따라서 지육량 440 kg을 적용한 비육우의 지육 1 ton 당 대한 사료소비에 의한 물발자국은 약 16,931.
다음으로 돼지의 물발자국은 비육돈을 대상으로 산정하였다. 돼지의 물발자국 중 직접수에 해당하는 일일 소비되는 음용수와 세척수는 각각 최대 14 및 50 liter/day/animal이며 일일 소비수와 총 사육기간, 도체 시 지육량인 87.8 kg을 적용하여 비육돈 지육 1 ton 당 사용되는 음용수와 세척수를 산정한 결과 각각 28.4 ㎥/ton, 101.3 ㎥/ton으로 나타났다 (Table 7). 사료소비에 의한 비육돈 1마리 당 간접수의 총 사용량은 옥수수 132.
닭의 경우 육계를 대상으로 물발자국을 산정하였다. 직접수에 해당하는 닭 1마리당 일일 소비되는 음용수와 세척수는 각각 최대 0.18 및 0.09 liter/day/bird이며 일일 소비수와 총 사육기간, 도체시 지육량인 1.74 kg을 적용하여 지육 1톤 당 사용되는 음용수와 세척수를 산정한 결과 각각 5.1 ㎥/ton, 2.5 ㎥/ton으로 나타났다 (Table 9). 사료소비에 의한 육계 1마리 당 간접수의 총 사용량은 옥수수 1.
음용수와 세척수에 의한 직접수 및 사료 소비에 의한 간접수를 총 합산한 한우 (비육우), 돼지 (비육돈), 닭 (육계)의 물발자국 산정 결과를 Table 11에 나타내었다. 먼저 한우의 국내 물발자국 산정결과는 약 17,023.1 ㎥/ton으로 나타났고, 총 물발자국 중 직접수와 간접수의 비율은 약 0.5 %와 99.5 %로 대부분이 간접수에 의존적인 것으로 나타났다. 축산물의 물발자국에 대한 국외 연구결과인 10,586.
한우의 경우 수자원장기종합계획에서는 약 123-147 ㎥/ton의 물사용량을 제시하였으나 본 연구결과인 물발자국은 91 ㎥/ton 로 나타났다. 돼지의 경우 수자원장기종합계획보다 물발자국의 직접수가 약 30 ㎥/ton 많은 것으로 나타났고, 닭의 경우에는 물발자국의 직접수가 수자원장기종합계획의 최소 용수량보다도 3 ㎥/ton 작은 것으로 나타났다. 이처럼 물발자국의 직접수 산정결과와 수자원장기종합계획 축산용수 부분의 차이가 발생하였고, 본 연구에서도 음용수와 세척수는 국내 결과의 부족으로 다양한 국외 연구를 활용하였기에 국외 연구결과의 차이에 의한 것으로 사료된다.
후속연구
현재 가축두수 자료를 통하여 1년의 축산용수 수요량을 산정하기 위해서는 가축두수 당 물 사용량 자료가 유용하지만, 국민들이 소비하는 축산식품 및 수입되는 축산식품에 따른 물 사용량 및 교역량을 추정하기 위해서는 단위 무게 당 물 사용량 자료가 용이하다. 또한 우리나라의 식품소비 패턴이 변화하면서 발생되는 추가적인 축산용수량 등을 추정하기 위해서도 본 물발자국 산정 결과가 유용하게 사용될 것으로 판단된다. 즉, 수자원장기종합계획의 축산용수는 현재 사육되고 있는 가축을 기준으로 축산용수 공급의 관점에서 활용하기 유용한 자료이고, 물발자국은 국민들이 소비하는 축산식품을 기준으로 물 사용량의 변화를 추정할 때 활용될 수 있다.
즉, 수자원장기종합계획의 축산용수는 현재 사육되고 있는 가축을 기준으로 축산용수 공급의 관점에서 활용하기 유용한 자료이고, 물발자국은 국민들이 소비하는 축산식품을 기준으로 물 사용량의 변화를 추정할 때 활용될 수 있다. 이처럼 두 자료는 서로 다른 특징을 지니고 있기 때문에 향후 수자원 계획을 수립할때도 단순히 가축두수에 의한 용수 수요량 뿐 아니라 국민 식품소비 패턴 및 인구변화, 축산식품의 수입 변화 등을 동시에 고려할 수 있는 물발자국 자료를 추가적으로 활용할 필요가 있다.
이처럼 물발자국의 직접수 산정결과와 수자원장기종합계획 축산용수 부분의 차이가 발생하였고, 본 연구에서도 음용수와 세척수는 국내 결과의 부족으로 다양한 국외 연구를 활용하였기에 국외 연구결과의 차이에 의한 것으로 사료된다. 그러므로 두 결과 중 하나의 결과를 선택하기 보다는 본 물발자국 결과를 수자원장기종합계획 결과에 접목하여 축산용수 수요량의 범위를 조정할 필요가 있다고 사료된다.
그러므로 향후 수자원계획 수립 시 수자원장기종합계획과 본 연구의 직접수 및 간접수의 물발자국 산정결과를 동시에 고려할 필요가 있다. 또한 물발자국은 육류 소비패턴 변화에 따른 생산량 변화, 자급률 증진을 위한 식량정책의 변화 등과 연계되어 다양한 측면에서의 수자원 필요량을 추정하는 이용될 수 있다.
또한 물발자국은 육류 소비패턴 변화에 따른 생산량 변화, 자급률 증진을 위한 식량정책의 변화 등과 연계되어 다양한 측면에서의 수자원 필요량을 추정하는 이용될 수 있다. 본 연구는 축산물의 육류 지육량 만을 기초로 물발자국을 산정하였지만 향후 축산물의 가공품까지 확대 적용한 물발자국의 산정이 필요할 것으로 판단되며, 축산 가공품의 물발자국은 수자원과 연계되는 다양한 분야에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가상수란?
농축산물의 생산을 위해서는 기본적으로 작물을 재배하고 축산물을 생산하기 위한 물이 사용되게 되는데, 이와 같이 어떠한 농축산물, 가공식품 등을 제조하기 위하여 사용된 물의 총량을 가상수라고 한다 (Allan, 2003). 가상수는 최근에 용수공급부터 소비되는 부분까지의 이력을 포함하는 물발자국이라는 개념으로 확장되었는데 자연강우에 의해 토양에 내재되는 물을 소비하는 개념인 녹색 물발자국과 관개시설에 의해 하천수 또는 지하수를 인위적으로 취수하여 사용하는 청색 물발자국으로 구분된다 (Hoekstra et al, 2011; Yoo et al., 2014b).
녹색 물발자국이란?
농축산물의 생산을 위해서는 기본적으로 작물을 재배하고 축산물을 생산하기 위한 물이 사용되게 되는데, 이와 같이 어떠한 농축산물, 가공식품 등을 제조하기 위하여 사용된 물의 총량을 가상수라고 한다 (Allan, 2003). 가상수는 최근에 용수공급부터 소비되는 부분까지의 이력을 포함하는 물발자국이라는 개념으로 확장되었는데 자연강우에 의해 토양에 내재되는 물을 소비하는 개념인 녹색 물발자국과 관개시설에 의해 하천수 또는 지하수를 인위적으로 취수하여 사용하는 청색 물발자국으로 구분된다 (Hoekstra et al, 2011; Yoo et al., 2014b).
축산물의 물발자국 종류 3가지는?
1). 먼저 직접수로서 가축이 마시는 음용수와 축사 청소 등에 쓰이는 세척수가 산정되고, 다음으로 간접수로서 사료작물에 대한 가상수를 산정한다 (Chapagain and Hoekstra, 2003). 즉, 축산물의 물발자국은 가축이 소비하는 사료에 대한 가상수를 포함한다.
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