초록 ▼

4. 연구결과
4.1 물발자국 산정 및 DB구축
4.1.1 농축산물의 물발자국 산정모델 개발
○ 농산물 물발자국 산정모델
- 가상수량(VWC, virtual water content)은 작물 1 톤을 생산하기 위하여 사용된 물의 양 (㎥/ton)으로서 작물필요수량과 작물의 전체 생산량, 단위면적 당 작물의 생산량 등을 활용하여 산정.

(수식)      
  
여기서,CWR(crop wa

4. 연구결과
4.1 물발자국 산정 및 DB구축
4.1.1 농축산물의 물발자국 산정모델 개발
○ 농산물 물발자국 산정모델
- 가상수량(VWC, virtual water content)은 작물 1 톤을 생산하기 위하여 사용된 물의 양 (㎥/ton)으로서 작물필요수량과 작물의 전체 생산량, 단위면적 당 작물의 생산량 등을 활용하여 산정.

(수식)      
  
여기서,CWR(crop water requirement, ㎥/ha 또는 mm): 필지 단위에서 작물필요수량 yield(ton/ha): 단위면적 당 작물의 생산량
○ 축산물 물발자국 산정모델
- 축산물의 물발자국은 직접수로서 음용수와 세척수, 간접수로서
사료작물에 대한 가상수를 산정함.

VWC_a[e,a]=VWC_feed[e,a]+VWC_drink[e,a]+VWC_serv[e,a]

여기서,VWC_a[e,a]: Virtual water content of animal a in exporting country e VWC_feed,VWC_drink,VWC_serv: Virtual water contents from feeding, drinking and servicing
4.1.2 주요 농축산물의 물발자국 산정
○ 농산물 물발자국 산정
- 논벼와 밭작물 43종, 축산물 3종을 선정하여 물발자국을 산정함.
4.1.3 산업연관표를 활용한 물발자국 DB 산정
○ DB구축 방법
- 산업연관분석법을 이용해 물사용량과 물사용강도를 직접수-간 접수, 녹색수-청색수, 소비수-이용수를 구분하여 산정함. 물발자국 개념이 고려된 물사용강도는 전체적인 물사용 시스템을 파악하고 관리하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대됨.
○ DB산정 결과
- 전체 물사용량의 56%는 간접수이고, 적절한 간접수의 관리는 전과정 측면에서 중요함.
- 농업분야의 물사용은 직접수의 비율이 79%로 큰 비중을 차지하고, 산업분야의 경우 간접수의 비율이 82%로 큰 것으로 분석됨.
- 작물의 물사용량은 소비수가 주를 이루지만, 벼는 소비수의 양이 40.6%에 불과한 것으로 분석되었고, 이는 논용수의 경우 지하수함량, 하천유출 등으로 반복이용되기 때문임.
- 물사용강도가 가장 큰 것은 비식용작물(103,263㎥/백만원)로 분석되었고, 잡곡이 두번째로 높게 나타남. 물사용량은 벼가 가장 많지만, 물사용강도는 1,599㎥/백만원으로 크지 않게 나타남. 사료작물과 비식용작물은 직접수는 많지만, 경제적 가치가 매우 낮기 때문에 높은 물사용 강도를 보여주고 있음.
4.2 수자원 관리를 위한 물발자국 적용
4.2.1 물발자국 적용 분석 방안
○ 지속가능한 농업용수 관리를 위하여 식량 정책 및 인구변화, 수자원 정책 등을 통합적으로 연계하는 방안을 고려함.
- 식량정책 변화에 따른 가상수 사용량 분석
- 농작물 교역에 따른 가상수 교역량 분석
- 농산물 생산 및 소비에 따른 지역단위 가상수 자급률 평가
4.2.2 식품분야 가상수 사용량 변화 분석
○ 식품 소비에 따른 가상수 사용량 변화 분석
- 주요 식품(곡류, 육류, 채소류 등)의 물발자국 산정 결과와 식품수급표의 1인당 식품 소비량을 적용하여 주요 식품의 1인당 소비량에 따른 연평균 가상수 사용량을 산정함.
- 주요 식품(곡류, 육류, 채소류 등)의 물발자국 산정 결과와 식품수급표의 1인당 칼로리 소비량을 적용하여 1칼로리를 소비하기 위해 사용되는 가상수를 산정함.
○ 식품 자급률에 따른 가상수 사용량 변화 분석
- 물발자국 개념을 활용하여 2015년과 2020년의 식량자급률 목표를 달성하기 위해 필요한 농업용수를 분석하였으며 밀의 경우 `15년 189.5 백만㎥, `20년 283.9 백만㎥의 용수량이 더 필요한 것으로 나타남. 두류와 과실류는 각각 `15년 65.5 백만㎥ 및 135.0 백만㎥, `20년 170.0 백만㎥ 및 203.8 백만㎥가 추가 필요한 것으로 나타남.
- 식량자급률을 달성하기 위해서는 식량 생산 증대 뿐 아니라 수자원의 개발이 동시에 수반될 필요가 있음.
4.2.3 농작물 교역에 따른 가상수 교역량 산정 및 분석
○ 가상수 교역량 산정
- 가상수 교역량은 수출국의 물발자국과 2006년부터 2010년 동안의 작물 수출입 데이터를 활용하여 산정함.
VWT[n_e,n_i,c]=T[n_e,n_i,c] ×WF[n_e,c]
여기서,VWT[n_e,n_i,c]: Virtual water trade, T[n_e,n_i,c]: Crop trade, WF[n_e,c]:ater footprint,n_e: exporter,n_i: importer,c: crop
○ 가상수 국외 의존도 분석
- 가상수의 흐름을 고려한 우리나라의 가상수 국외 의존도는 상당히 높게 나타났으며 이에 따라 농작물의 교역은 단순히 작물의 생산 및 가격만이 아닌 작물 생산을 위해 소비되는 수자원의 변화도 고려할 필요가 있음을 나타냄.
○ 가상수 교역에 따른 수자원 대체효과 분석
- 국외 가상수 의존도가 높을 경우 국외 수자원 변화에 민감해지는 농작물 교역구조를 발생시키게 되지만 국내 수자원 절약의 측면에서는 일부 작물의 수입은 긍정적인 효과를 발생시킬 수있음.
4.2.4 가상수 자급률 평가
○ 농산물 생산 및 소비에 따른 지역별 가상수 사용량 산정
- 가상수 자급률은 작물 생산을 위하여 사용된 가상수와 작물 소비를 위하여 사용된 가상수의 비율을 의미함.
- 지역별 곡류 생산량과 작물별 가상수량을 적용하여 지역별 곡류 생산을 위한 총 가상수량을 산정하고 지역별 인구수를 적용하여 농산물 소비에 따른 지역별 총 가상수 사용량을 추정함.
4.3 물발자국의 정책적 활용 방안
4.3.1 물발자국을 이용한 농업용수 관리
○ 물을 자원과 교역, 개인의 소비패턴과 재화를 따라 흐르는 개념으로 재조명할 수 있음.
○ 물 사용과 관리에 새로운 시각을 제시할 뿐 만 아니라 물을 경제적인 관점에서 볼 수 있고 새로운 산업을 창출할 수 있는 기회를 제공할 수 있음.
○ 농민 뿐 만 아니라 농산물을 소비하는 모든 사람들에게 농업용수의 중요성을 알릴 수 있음.
○ 농업용수는 농작물 생산 뿐만 아니라 우리와 밀접하게 관계되어 있는 제품들에도 사용되고 있음을 물발자국을 통해 파악할수 있으며 이를 통해 농업용수에 대한 일반 국민들의 인식 전환의 계기가 될 수 있음.
4.3.2 물발자국 환경성적표시 시범운영
○ 농축산물 생산과정의 물 이력 추적에 의한 생산 단계별 물 사용량 평가
○ 향후 영농방식의 변화 및 품종, 생산과정의 변화에 따른 최종농산물의 물 사용량 변화의 평가에 활용
4.3.3 정부와 산업체의 수자원 협력체계 구축
○ 기업과 정부가 협력하여 수자원 이용의 효율성을 높이기 위해 물발자국 인증제를 도입할 수 있으며, 이때 물발자국 데이터는 기업과 정부의 중요한 연결고리 역할을 수행할 수 있음.
4.4 물발자국 산정 및 활용 매뉴얼 개발
4.4.1 물발자국 매뉴얼
○ 제품의 물발자국 산정 방법 및 세부 절차를 포함하고 있으며, 매뉴얼은 이용자가 보다 용이하게 물발자국을 산정할 수 있도록 하기 위해 개발됨.
○ 물발자국 국제표준인 ISO 14046과 전과정평가 국제표준인 ISO 14040시리즈 등을 참조하였으며 물발자국 실행요건, 각 요건에 대한 실행지침 및 간단한 사례들을 매뉴얼에 수록함.
4.4.2 물발자국 산정 사례연구
○ 기존 탄소발자국(탄소성적표지) 인증을 받은 제품에 대한 실제 데이터를 물발자국 활용 매뉴얼의 요건에 따라 물발자국 평가를 실시하여 매뉴얼을 검증함.
○ 제품의 물발자국 산정 사례로서 실생활에 밀접한 식품인 밀가루, 우유, 밥, 두부, 옥수수수염차 등을 대상으로 사례연구를 실시함.
- 밀가루(100g) : 100.94 L
- 우유(500mL) : 351.44 L
- 밥(100g) : 743.96 L
- 두부(100g) : 1,448.64 L
- 옥수수수염차(340mL) : 124.20 L
4.5 물발자국 통합정보시스템 구축
4.5.1 물발자국 통합정보시스템 개요
○ 정부 3.0 공공데이터 공개에 따라 물발자국 DB를 일반인 및 관련 이해관계자에게 제공하는 것을 목적으로 구축함.
4.5.2 물발자국 통합정보시스템 구성
○ 물발자국 소개 : 물발자국에 대한 간단한 설명과 도식으로 표현.
- 물발자국 배경, 개념, 산정 및 평가단계 소개
- 물발자국 연구개요, 국내외 동향, 기대효과
○ 물발자국 DB : 구축절차 소개, 지역 및 국가 물발자국 DB 공개.
- 물발자국 DB 구축절차(농작물, 축산물, 산업연관분석)
- DB검색
○ 물발자국 계산기 : 물사용량을 일반인이 쉽게 산출하고 이해하도록 구성.
○ 물발자국 활용 : 연구에서 제시한 활용 방안.
○ Publication, FAQs : 연구성과와 자료들을 공유.
○ 모바일 시대에 적용 가능한 애플리케이션 개발.

Abstract ▼

4. Results
4.1 Water footprint estimation
4.1.1 Development of the model for calculating water footprint
○ Virtual water content
- Virtual water content (VWC, ㎥/ton) is the quantity of water needed to produce one ton of crop.
(수식)
※ CWR(crop water requirement, ㎥/ha

4. Results
4.1 Water footprint estimation
4.1.1 Development of the model for calculating water footprint
○ Virtual water content
- Virtual water content (VWC, ㎥/ton) is the quantity of water needed to produce one ton of crop.
(수식)
※ CWR(crop water requirement, ㎥/ha or mm), yield (ton/ha)
○ Water footprint of animals
- The components of water footprint of animals.
VWC_a[e,a]=VWC_feed[e,a]+VWC_drink[e,a]+VWC_serv[e,a]
※VWC_a[e,a]: Virtual water content of animal a in exporting country e VWC_feed,VWC_drink,VWC_serv: Virtual water contents from feeding, drinking and servicing
4.1.2 Water footprint of the main agro and livestock products
4.1.3 Development of water footprint database using Inputoutput analysis
○ The aim of the study is to develop water footprint inventory within a nation at 403 industrial sectors using Input-Output Analysis. It is expected that the water use intensity data can be used for a water footprint database to introduce water footprint scheme in Korea.
○ The classification of water is direct-indirec, green-blue and consumptive and non-consumptive. it is expected that water use intensity using water footprint concept can provide useful information on water use system and management. in addition, he water use intensity data can be used for a water footprint database to introduce water footprint scheme in Korea.
○ In holistic view, water management considering indirect water in the industrial sector, i.e. supply chain management, is important to increase water use efficiency, since more than 56% of total water was indirect water by humanity
○ Dominant of water use in agricultural sector is direct use, while that in industrial sectors indirect one. Water uses in the agricultural sector account for 79% of total water, and industrial sector have higher indirect water at most sectors, which is accounting for 82%.
○ Most of the crop water is consumptive and direct water except rice. Consumptive water share accounts for 40.6% ofrice cultivation, and the remaining water is resued in the downstream or for groundwater recharging
○ The greatest water use intensity was 103,263㎥/million KRW for other inedible crop production and the 2nd in rank was miscellaneous cereals. The greatest intensity in the inedible crop was attributed to the low economic value of the product with great water consumption in the cultivation.
4.2 Application of water footprint for water resources management
4.2.1 Overview
4.2.2 Analysis of virtual water in food sector
○ Analysis of virtual water by crop consumption and calorie consumption
○ Analysis of virtual water by self-sufficiency rate of food
- Wheat : 189.5 million ㎥(2015) → 283.9 million ㎥(2020)
- Pulses : 65.5 million ㎥(2015) → 170.0 million ㎥(2020)
- Fruits : 135.0 million ㎥(2015) → 203.8 million ㎥(2020)
- Development of water resources is necessary for the attainment of food self-sufficiency as well as food production.
4.2.3 Virtual water trade in agricultural products
○ Virtual water trade in Korea
○ Evaluation of water dependence in Korea
○ Water savings of virtual water trade in Korea
- Water savings from 2006 to 2010 : 112 G㎥
4.2.4 Evaluation of virtual water self-sufficiency ratio
○ Virtual water self-sufficiency is the ratio of virtual water use of crop production to virtual water use of crop consumption.
4.3 Policy application of water footprint
4.3.1 Agricultural water management using water footprint
○ Water can be reviewed as resources, trade, personal consumption patterns and concept flowing through the goods.
○ It suggests a new point of view on using and managing the water. Moreover, we can review the water in the economical perspective. So it can offer the new opportunities that could generate new industry.
○ It is expected that WFP can help farmers and consumers recognize the importance of agricultural water.
○ It can be seen that agricultural water used for products is related closely with us as well as the crops producer.
4.3.2 Water footprint labelling scheme
○ To track water footprint can be used as a product label the traceability of agricultural and livestock products business.
○ The change of the water consumption of final agricultural production can be estimated in accordance with the variation in agricultural methods, breeds, and production process.
4.3.3 Cooperative system between the government and water resources for industry
○ To increase the entity water use efficiency, businesses and governments can introduce water footprint scheme using Database developed.
4.4 Development of water footprint manual
4.4.1 Water footprint manual
○ The manual contains detailed methods and procedures for water footprint estimation of products.
4.4.2 Case studies of product water footprint
○ Manual was tested through case studies of water footprint.
- Flour(100g) : 100.94 L
- Milk(500mL) : 351.44 L
- Steamed rice(100g) : 743.96 L
- Bean-curd(100g) : 1,448.64 L
- Corn silk tea(340mL) : 124.20 L
4.5 Establishment of integrated water footprint information system
4.5.1 Overview
○ Integrated water footprint information system is to provide water footprint DB and calculator to the public and interested parties.
4.5.2 Composition
○ Water footprint Introduction
○ DB search engine and building process
○ Water footprint calculator
○ Application of Water footprint
○ Publication, FAQs
○ Application for mobile

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약 ... 5
• Summary ... 18
• 목차 ... 29
• 표목차 ... 33
• 그림목차 ... 36
• 제1장 서 론 ... 39
• 제1절 연구 배경 및 목적 ... 41
• 1. 연구 배경 ... 41
• 2. 연구 목적 ... 44
• 제2절 연구내용 및 방법 ... 45
• 1. 연구 내용 ... 45
• 2. 연구 방법 ... 47
• 제3절 연구 기대효과 및 활용방안 ... 52
• 1. 연구 기대효과 ... 52
• 2. 연구 활용 방안 ... 53
• 제2장 물발자국 산정 및 DB 구축 ... 55
• 제1절 가상수 및 물발자국의 이론적 배경 ... 57
• 1. 가상수 및 물발자국의 개념 ... 57
• 2. 국내외 가상수 및 물발자국 연구동향 ... 58
• 3. 가상수 및 물발자국 DB 구축 현황 ... 61
• 제2절 물발자국 산정모델 개발 ... 62
• 1. 농산물의 가상수량 산정 방법 ... 62
• 2. 논벼의 물발자국 산정모델 개발 ... 63
• 3. 밭작물의 물발자국 산정모델 개발 ... 65
• 4. 축산물의 물발자국 산정모델 개발 ... 67
• 5. 물발자국과 수자원장기종합계획 수요량의 산정방법 비교 ... 70
• 제3절 주요 농축산물 물발자국 산정 ... 75
• 1. 농산물 기초자료 조사 ... 75
• 2. 농산물의 물발자국 산정 ... 79
• 3. 축산물의 물발자국 산정 ... 84
• 제4절 산업연관표를 활용한 물발자국 DB 구축 ... 88
• 1. 물발자국 데이터베이스 구축 방법 ... 88
• 2. 직접수 산정 방법 ... 90
• 3. 물발자국 데이터베이스 구축 결과 ... 91
• 제3장 수자원 관리를 위한 물발자국 적용 ... 97
• 제1절 물발자국 적용 방안 ... 99
• 제2절 식품분야 가상수 사용량 변화 분석 ... 100
• 1. 국민 1인당 식품 소비 변화량 ... 102
• 2. 국민 1인당 식품 소비에 따른 칼로리 소비량 변화 ... 105
• 3. 식품 소비에 따른 가상수 사용량 변화 분석 ... 108
• 4. 식량자급률에 따른 가상수 사용량 변화 분석 ... 113
• 5. 식량정책의 부분의 가상수 연구결과 활용 방안 ... 121
• 제3절 농작물의 가상수 교역량 산정 및 분석 ... 122
• 1. 가상수 교역량 산정 방법 ... 122
• 2. 우리나라의 가상수 교역량 산정 결과 ... 123
• 3. 우리나라의 국외 가상수 의존도 분석 ... 126
• 4. 우리나라의 가상수 교역에 따른 수자원 대체효과 분석 ... 129
• 5. 농작물 가상수 교역 연구결과의 활용 방안 ... 132
• 제4절 지역단위 가상수 자급률 평가 ... 133
• 1. 농산물 생산에 따른 지역별 가상수 사용량 산정 ... 133
• 2. 농산물 소비에 따른 지역별 가상수 사용량 산정 ... 136
• 3. 지역별 곡물 가상수의 자급률 평가 ... 140
• 4. 백미의 지역별 녹색 및 청색 가상수의 자급률 평가 ... 143
• 5. 지역단위 가상수 자급률 평가 결과 활용 방안 ... 152
• 제4장 물발자국의 정책적 활용 ... 153
• 제1절 물발자국의 정책적 활용 방안 ... 155
• 제2절 물발자국을 이용한 농업용수 관리 ... 155
• 1. 농업 관련 용수별 활용 및 관리 방법과 물발자국의 비교 ... 155
• 2. 수자원장기종합계획의 농업용수 부분에서 물발자국의 활용 방안 ... 158
• 제3절 물발자국을 이용한 농작물 교역 관리 ... 160
• 1. 가상수 교역강도에 따른 교역 중요도 평가 ... 160
• 2. 주요 교역국과의 가상수 교역강도의 정책적 활용 ... 162
• 제4절 물발자국 표시제도의 시범 운영 방안 제시 ... 165
• 1. 물발자국 표시제도의 필요성 ... 165
• 2. 물발자국 표시제도의 주요 요소 ... 165
• 3. 물발자국 표시제도의 활용 ... 166
• 제5절 물발자국을 활용한 농업용수 활용 평가 ... 167
• 1. 농업용수 활용 평가 필요성 ... 167
• 2. 농업용수 활용 평가 분석 ... 167
• 제5장 물발자국 DB 활용 매뉴얼 개발 ... 171
• 제1절 매뉴얼 개요 ... 173
• 1. 국내외 현황 ... 173
• 제2절 물발자국 산정 및 활용 매뉴얼 개발 ... 176
• 1. 물발자국 매뉴얼 일반사항 ... 176
• 2. 물발자국 매뉴얼 주요내용 ... 176
• 제3절 물발자국 산정 사례연구 ... 179
• 1. 밀가루(100mL 기준) ... 179
• 2. 우유(500mL 기준) ... 183
• 제6장 물발자국 통합정보시스템 구축 ... 189
• 제1절 통합정보시스템 개요 ... 191
• 1. 개요 ... 191
• 2. 물발자국 통합정보시스템 구성 ... 191
• 제7장 결 론 ... 195
• 참고문헌 ... 201
• 부록 ... 213
• 부록 1 논벼 물발자국 산정결과 ... 217
• 부록 2 밭작물 물발자국 산정결과 ... 227
• 부록 3 물발자국 물사용강도 ... 235
• 부록 4 농작물 가상수 교역량 ... 243
• 부록 5 식품수급표에 따른 1인당 작물 및 칼로리 소비량 ... 253
• 부록 6 주요 작물의 지역별 가상수 사용량 ... 259
• 부록 7 연구 목표 달성도 및 실적 ... 269
• 끝페이지 ... 276