기후변화에 대한 논의가 지속되면서 다양한 영역에서 이와 관련된 연구가 진행되고 있다. 농업은 기후와 가장 밀접하게 관련된 산업으로, 기후변화와 그에 따른 이상기후에 의해 생산성이 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서는 기후변화 및 이상기후에 따른 작목별 농산물의 생산성 변화를 살펴보고, 이상기후 종류별 발효횟수가 증가함에 따라 비효율성이 증가하는 작목을 분류하였다. 이상기후를 대리할 수 있는 자료로 기상청에서 발표하는 기상특보의 발효횟수를 활용하였고, 분석에 고려된 기상특보의 종류에는 강풍특보, 호우특보, 대설특보, 건조특보, 한파특보, 태풍특보, 폭염특보가 있다. 8개 과수 작목의 생산 효율성 대해 각 기상특보의 발효횟수가 미치는 영향을 확률적 프런티어 분석을 통해 살펴본 결과 한파특보와 대설특보가 많은 수의 과수작목에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 농촌진흥청의 농산물 소득조사 자료를 활용한 상기 분석결과는 기후변화와 다양한 이상기후에 대한 국내 농업의 대응전략을 효율적으로 수립하는 데 기초자료로써 활용될 수 있다고 판단된다.
기후변화에 대한 논의가 지속되면서 다양한 영역에서 이와 관련된 연구가 진행되고 있다. 농업은 기후와 가장 밀접하게 관련된 산업으로, 기후변화와 그에 따른 이상기후에 의해 생산성이 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서는 기후변화 및 이상기후에 따른 작목별 농산물의 생산성 변화를 살펴보고, 이상기후 종류별 발효횟수가 증가함에 따라 비효율성이 증가하는 작목을 분류하였다. 이상기후를 대리할 수 있는 자료로 기상청에서 발표하는 기상특보의 발효횟수를 활용하였고, 분석에 고려된 기상특보의 종류에는 강풍특보, 호우특보, 대설특보, 건조특보, 한파특보, 태풍특보, 폭염특보가 있다. 8개 과수 작목의 생산 효율성 대해 각 기상특보의 발효횟수가 미치는 영향을 확률적 프런티어 분석을 통해 살펴본 결과 한파특보와 대설특보가 많은 수의 과수작목에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 농촌진흥청의 농산물 소득조사 자료를 활용한 상기 분석결과는 기후변화와 다양한 이상기후에 대한 국내 농업의 대응전략을 효율적으로 수립하는 데 기초자료로써 활용될 수 있다고 판단된다.
The crops cultivated and consumed in Korea require specific climate conditions corresponding to their own growth characteristics. This study aims to analyze the relationship between climate change and agricultural productivity. According to growing concern about climate change internationally, many ...
The crops cultivated and consumed in Korea require specific climate conditions corresponding to their own growth characteristics. This study aims to analyze the relationship between climate change and agricultural productivity. According to growing concern about climate change internationally, many agricultural studies are developing technology to prevent damage from climate change. Before developing technology, we should figure out what kind of crop gets huge damage and how much caused by climate change. In the context of agricultural economics, we can define the reduction of agricultural product yield as a decline in productivity. As a result, this study analyzes the effects of climate change on agricultural productivity using Stochastic Frontier Analysis model. There are several kinds of climate change phenomena that increase the inefficiency of production. In other words, there are several kinds of crops that get negative influence by climate change. The result of this study can be used as basic guideline for producers to prepare for changing weather prior to developing disaster tolerance technology coping actively with special weather report.
The crops cultivated and consumed in Korea require specific climate conditions corresponding to their own growth characteristics. This study aims to analyze the relationship between climate change and agricultural productivity. According to growing concern about climate change internationally, many agricultural studies are developing technology to prevent damage from climate change. Before developing technology, we should figure out what kind of crop gets huge damage and how much caused by climate change. In the context of agricultural economics, we can define the reduction of agricultural product yield as a decline in productivity. As a result, this study analyzes the effects of climate change on agricultural productivity using Stochastic Frontier Analysis model. There are several kinds of climate change phenomena that increase the inefficiency of production. In other words, there are several kinds of crops that get negative influence by climate change. The result of this study can be used as basic guideline for producers to prepare for changing weather prior to developing disaster tolerance technology coping actively with special weather report.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
기후변화에 효율적으로 대응하기 위해서는 개별적인 사례에 대한 연구에 선행하여 적극적으로 대응해야 할 이상기후와 관심을 두어야할 작목을 분류하는 포괄적인 작업이 필요할 것이다. 따라서 본 연구에서는 이상기후를 대리할 수 있는 여러 가지 기상특보를 활용하여 각각의 이상기후 현상이 농산물 작목별 생산성에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고, 분석결과를 토대로 통계적으로 유의미한 수준에서 생산성이 저하되는 작목과 해당 작목에 영향을 미친 이상기후 현상을 분류함으로써 향후 관련 연구개발 및 정책의 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 이상기후가 농산물의 생산성에 미치는 영향을 살펴보고, 특히 각종 기상여건에 따라 생산성이 저하되는 농산물을 규명하는 것을 목표로 한다. 따라서 이상기후를 대리할 수 있는 대리변수로 기상청에서 발표하는 기상특보의 발효횟수를 활용한다.
본 연구에서는 이상기후를 대표할 수 있는 변수로 기상특보 발효횟수를 사용하여 이들 변수에 따라 생산 효율성이 감소하는 작목을 구별해내고, 향후 본 연구 결과를 기반으로 생산성 저하의 원인 규명 및 대응전략을 수립하는데 기초자료로 활용될 수 있도록 정책제언을 하고자 한다. 따라서 이상기후로 인해 생산성에 통계적으로 유의미한 영향을 받지 않거나, 생산 효율성이 다소 증가하는 경우는 논의에서 제외하였다.
이상의 선행연구로부터 기후변화가 지속될 것이라는 점과 변화된 기후환경이 농산물의 생산 및 생산성과 밀접한 연관이 있다는 것을 확인할 수 있다. 생산 효율성을 분석하는 방법으로 모수적 방법인 확률적 프런티어 분석과 비모수적 방법인 자료포락분석이 주로 사용되는데, 본 연구에서는 확률적 프런티어 분석이 생산함수의 형태와 비효율성의 분포를 연구자가 임의로 가정해야하는 단점이 있음에도 비효율성에 대한 원인을 제시할 수 있는 장점을 지니고 있어 이를 활용하여 생산 효율성을 추정하고자 한다.
가설 설정
본 연구에서는 생산함수 f(xi:β)를 Cobb-Douglas 함수 형태로 가정한다.
여기서 vi는 일반적인 통계적 잡음(usuallystatistical noise)을 나타내는 확률변수로 N(0,σ2v)의 분포를 따른다고 가정한다.
제안 방법
, 2013; Jun, 2015). 대체로 생산효율성의 모수적 추정방법인 확률적 프론티어 분석(Stochastic Frontier Analysis: SFA)과 비모수적 추정 방법인 자료포락분석(Data Envelopment Analysis: DEA)을 활용하여 의사결정단위(Decision Making Unit: DMU)의 생산효율성을 추정하였다.
먼저 작목 별 생산 효율성을 계측하기 위하여 생산의 3요소라 정의되는 토지(Land), 노동(Labor), 자본(Capital) 변수가 분석에 포함되었다. 또 생산요소의 결합을 통해 산출되는 생산량(Yield)을 종속변수로 사용하였다. 기술적 비효율성 모형에는 기상청의 각 연도 기상연감에서 수집한 권역별 연간 기상특보 발효횟수를 변수로 만들어 모형에 포함시켰다.
본 연구에서는 생산효율성 분석에 있어 확률적 프런티어 분석을 활용하였다. 확률적 프런티어 분석을 활용한 효율성 분석은 Aigner et al.
서울⋅경기 권역, 부산⋅경상 권역, 광주⋅전라 권역, 대전⋅충청 권역, 강릉⋅강원 권역, 제주 권역으로 총 6개 권역으로 나누어져 있다. 시기별로는 분기별 기상특보 발효현황을 공시하고 있으나, 본 연구에서는 연도별 권역별 기상특보 발효횟수를 사용한다. 그 이유는 결과적으로 각각의 기상특보가 주로 발효되는 시기가 특정 분기에 집중되어 있기 때문이다.
대상 데이터
기상특보는 강풍, 호우, 대설 등 총 11개 종류에 대해 각각 주의보와 경보의 형태로 발표된다. 11개 기상특보 종류 중 풍랑특보, 폭풍해일특보, 지진해일특보, 황사특보 4개 종류를 제외한 7가지 기상특보에 대해 2007년부터 2016년에 걸쳐 최근 10개년도 자료를 수집 정리하여 이상기후의 대리변수로 사용하였다.
각 작목별로 최근 10년간 자료를 분석에 활용하였다. 다만 과수작물 중에서 사과, 배, 노지포도, 노지감귤의 2009년 자료의 경우 통계기관이 통계청으로 이관되어 원시자료에 해당년도 자료가 포함되어있지 않아 이를 제외한 9개 연도 자료를 분석에 활용하였다.
기상특보는 강풍, 호우, 대설 등 총 11개 종류에 대해 각각 주의보와 경보의 형태로 발표된다. 11개 기상특보 종류 중 풍랑특보, 폭풍해일특보, 지진해일특보, 황사특보 4개 종류를 제외한 7가지 기상특보에 대해 2007년부터 2016년에 걸쳐 최근 10개년도 자료를 수집 정리하여 이상기후의 대리변수로 사용하였다.
농산물 소득조사 자료는 농촌진흥청에서 해마다 표본농가를 선정해 농산물의 생산량과 소득, 경영비와 생산비 등을 조사해 발표하는 국가승인통계이다. 노지과수 8개 작목을 분석대상 작목으로 정하였다. 그 이유는 노지과수는 다년생 작물로 수확기간을 제외한 휴면기에도 기상환경 등에 크게 영향을 받기 때문이다.
농산물 소득조사 자료는 각 작목별 생산 효율성을 추정하는데 사용하였다. 농산물 소득조사 자료는 농촌진흥청에서 해마다 표본농가를 선정해 농산물의 생산량과 소득, 경영비와 생산비 등을 조사해 발표하는 국가승인통계이다.
각 작목별로 최근 10년간 자료를 분석에 활용하였다. 다만 과수작물 중에서 사과, 배, 노지포도, 노지감귤의 2009년 자료의 경우 통계기관이 통계청으로 이관되어 원시자료에 해당년도 자료가 포함되어있지 않아 이를 제외한 9개 연도 자료를 분석에 활용하였다.
그 이유는 노지과수는 다년생 작물로 수확기간을 제외한 휴면기에도 기상환경 등에 크게 영향을 받기 때문이다. 분석에 활용된 노지과수 작목은 참다래, 유자, 사과, 복숭아, 배, 단감, 포도, 감귤이다.
이론/모형
Cobb-Douglas 생산함수의 기본적인 형태는 y=ALkK1-k와 같고 이때 투입요소는 노동량(L)과 자본량(K)이며 A는 상수, k와 1-k는 각각 노동과 자본의 생산탄력성을 의미한다. 본 연구에는 농업의 생산효율성 분석에 주로 사용되는 투입요소인 토지, 노동, 자본 3가지 변수(Lee et al., 2012; Lin et al., 2014)를 사용하였다. 농가들의 생산효율성에 확률적 프런티어의 개념을 적용하기 위해 잔차항을 추가하면 식 (2)와 같이 나타낼 수 있다.
ζ는 평균이 0, 분산이 σ2인 정규분포에서 -δwi이상으로 절단된 확률변수로 정의함으로써 ui는 0에서 절단된 반정규분포(half normal distribution)를 가지게 한다. 분석모형은 최우추정법(maximum likelihood estimation)에 의해 추정되었다(Battese and Coelli, 1992; Lin et al., 2014).
성능/효과
포도 역시 모든 투입요소가 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며 비효율성을 증가시키는 기후특보로는 대설, 한파특보가 있다. 노지감귤은 자본투입량을 제외한 재배면적, 노동투입량이 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났고 한파특보 발효횟수가 증가함에 따라 비효율성이 증가하는 것으로 나타났다.
복숭아는 강풍, 대설, 한파특보에 영향을 받아 비효율성이 증가하는 것으로 나타났고, 배는 강풍, 대설, 건조, 한파특보의 영향을 받아 비효율성이 증가하는 것으로 나타났다. 단감의 경우 재배면적, 노동투입량, 자본투입량이 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치고 한파특보가 비효율성을 증가시키는 것으로 나타났다. 포도 역시 모든 투입요소가 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며 비효율성을 증가시키는 기후특보로는 대설, 한파특보가 있다.
사과의 경우는 건조특보만이 비효율성을 증가시키는 유의한 변수임을 알 수 있다. 복숭아는 강풍, 대설, 한파특보에 영향을 받아 비효율성이 증가하는 것으로 나타났고, 배는 강풍, 대설, 건조, 한파특보의 영향을 받아 비효율성이 증가하는 것으로 나타났다. 단감의 경우 재배면적, 노동투입량, 자본투입량이 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치고 한파특보가 비효율성을 증가시키는 것으로 나타났다.
분석결과가 현실을 잘 반영하는지 보기 위해 몇 가지 작목에 대한 기상특보에 따른 효율성 감소 원인을 살펴보면, 사과의 경우 건조특보에 의해 효율성이 감소하는데 실제로 건조한 날씨로 인해 사과나무에 줄기 겹무늬썩음병이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 2015년 농촌진흥청은 계속된 건조한 날씨로 사과나무 줄기에 겹무늬썩음병 발생이 증가하여 사과나무 줄기 수액이 누출되고 사마귀 형성 및 피목부 괴사 증상이 발생하는 것을 확인하고 병 관리를 위한 정보를 제공하기도 하였다(The Rural Weekly Women News, 2015).
참다래의 경우 강풍, 대설, 한파, 폭염특보 횟수가 증가할수록 비효율성이 증가하는 것으로 나타났다. 유자, 사과, 복숭아, 배의 경우 공통적으로 재배면적과 노동투입량, 자본투입량이 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 차례로 비효율성 모형을 살펴보면 유자의 경우 호우, 건조, 태풍, 폭염특보가 비효율성을 증가시키는 원인으로 작용한다.
이상의 선행연구로부터 기후변화가 지속될 것이라는 점과 변화된 기후환경이 농산물의 생산 및 생산성과 밀접한 연관이 있다는 것을 확인할 수 있다. 생산 효율성을 분석하는 방법으로 모수적 방법인 확률적 프런티어 분석과 비모수적 방법인 자료포락분석이 주로 사용되는데, 본 연구에서는 확률적 프런티어 분석이 생산함수의 형태와 비효율성의 분포를 연구자가 임의로 가정해야하는 단점이 있음에도 비효율성에 대한 원인을 제시할 수 있는 장점을 지니고 있어 이를 활용하여 생산 효율성을 추정하고자 한다.
Table 2는 작목별 Cobb-Douglas 생산함수를 가정하여 확률적 프런티어 모형을 추정한 결과이다. 참다래의 경우 강풍, 대설, 한파, 폭염특보 횟수가 증가할수록 비효율성이 증가하는 것으로 나타났다. 유자, 사과, 복숭아, 배의 경우 공통적으로 재배면적과 노동투입량, 자본투입량이 생산량에 양(+)의 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
후속연구
그러나 기후변화에 대응하기 위한 농업분야에서 수행된 일련의 대응들은 특정 기후현상 또는 특정 작목에 국한되어 개별적으로 수행되어왔다. 기후변화에 효율적으로 대응하기 위해서는 개별적인 사례에 대한 연구에 선행하여 적극적으로 대응해야 할 이상기후와 관심을 두어야할 작목을 분류하는 포괄적인 작업이 필요할 것이다. 따라서 본 연구에서는 이상기후를 대리할 수 있는 여러 가지 기상특보를 활용하여 각각의 이상기후 현상이 농산물 작목별 생산성에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고, 분석결과를 토대로 통계적으로 유의미한 수준에서 생산성이 저하되는 작목과 해당 작목에 영향을 미친 이상기후 현상을 분류함으로써 향후 관련 연구개발 및 정책의 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구의 한계는 기후변화에 따른 이상기후를 대리한 기상특보 발효 횟수에 따라 생산 효율성이 감소하는 작목을 분류하는 데 그쳤다는 점이며, 따라서 학제간 연구를 통해 작목별로 기상특보 발효 횟수가 생리생장에 영향을 미치는지, 작업환경에 영향을 미치는지 등에 대한 구체적인 후속연구가 이루어질 필요가 있다. 작목별 후속연구가 수행된다면 수량 및 중량 감소로 인한 생산효율성의 감소인지, 노동생산성의 감소나 비용 증가에 따른 생산효율성의 감소인지 원인을 파악하여 적절한 대처방안을 마련하는데 기여할 것으로 판단된다.
본 연구의 한계는 기후변화에 따른 이상기후를 대리한 기상특보 발효 횟수에 따라 생산 효율성이 감소하는 작목을 분류하는 데 그쳤다는 점이며, 따라서 학제간 연구를 통해 작목별로 기상특보 발효 횟수가 생리생장에 영향을 미치는지, 작업환경에 영향을 미치는지 등에 대한 구체적인 후속연구가 이루어질 필요가 있다. 작목별 후속연구가 수행된다면 수량 및 중량 감소로 인한 생산효율성의 감소인지, 노동생산성의 감소나 비용 증가에 따른 생산효율성의 감소인지 원인을 파악하여 적절한 대처방안을 마련하는데 기여할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
기상특보는 어떤 형태로 발표되는가?
기상특보는 강풍, 호우, 대설 등 총 11개 종류에 대해 각각 주의보와 경보의 형태로 발표된다. 11개 기상특보 종류 중 풍랑특보, 폭풍해일특보, 지진해일특보, 황사특보 4개 종류를 제외한 7가지 기상특보에 대해 2007년부터 2016년에 걸쳐 최근 10개년도 자료를 수집 정리하여 이상기후의 대리변수로 사용하였다.
농업분야에서 재배시기, 시비방법, 물관리, 품종의 형질 등의 개선을 위해 기후 관련 염두해야 할 것은 무엇인가?
따라서 농업분야에서는 대기 이산화탄소 농도 증가, 지구온난화, 기후변화에 따른 계절별 온도 변화, 물 부족, 영양물질 순환의 이상, 대기의 조성과 질의 변화 등으로 인해 생산비의 증가와 수량감소, 그로 인한 생산성 저하를 염두에 두고 재배시기, 시비방법, 물관리, 품종의 형질 등의 개선에 중점을 두어야 한다(Yun et al., 2001).
전 세계가 기후변화의 심각성을 파악하고 이에 대한 대책을 강구하는 예는 무엇인가?
8℃ 증가할 것으로 예측하고 있다(IPCC, 2007). 이에 전 세계 195개국들은 2015년 온실가스 배출 감축을 통해 향후 50년 내 지구 기온이 2도 이상 오르지 못하도록 하는 파리기후협약에 서명했다. 이렇듯 전 세계가 기후변화의 심각성을 파악하고 이에 대한 대책을 강구하고 있는 상황이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.