기후변화가 농업부문에 미치는 경제적 영향

문서에서 기후변화 대응을 위한 농림수산식품산업 전략수립 연구 (페이지 106-116)

2.1. 경제적 영향분석 방법론

◦ 기후변화에 따른 농업부문의 경제적 영향분석

- 기후변화 영향의 경제적 분석은 기본적으로 과학적 지식을 기초로 하며, 과학적 불확실성은 경제적 불확실성과 직접적인 관련성이 있다. 경제적 영향분석 모델링의 경우 불확실성의 결합과 변이와 공간적 이질성 (spatial heterogeneity)의 결합 등 두 경계선으로 나눌 수 있다.

◦ 경제적 모델링의 접근방법

- 작물반응함수와 생산함수 등을 이용한 농경제적 모델(agro-economic mod-el): 기후변화에 따른 농산물의 생산 단수와 비용 등에 미치는 영향을 추정 하기 위해 작물반응함수와 생산함수 등을 이용한다. 다양한 조건과 다양 한 지역에서의 기후요소가 변화하는 경우 농산물 생산성 변화와 농업수익 변화 등을 분석할 수 있다.

- 속성가격(hedonic price) 모형: 기후변화의 영향은 자산 가치(asset values)에 반영되며, 현재 자산가격은 기후 파라미터 변화에 따른 토지가치의 가격 민 감성(price sensitivity)을 추정하는데 이용된다. 기후변화와 토지가치를 연계 하여 경제적 영향을 분석하는 속성가격 모델로 Mendelsohn, Nordhaus, and Shaw(1994)은 리카디안 모형(Ricardian model)을 제시하였다.5

5 기후변화의 경제적 영향 분석의 접근방식으로 Mendelsohn 등은 작물반응함수와 생산 함수 접근방법은 기후변화와 관련 조정과 적응이 고려되지 않은 비현실적인 측면을 지 적하면서 리카디언 모델을 제시하였다. 리카디언 방법은 토지가치로부터 경제적·기후 적·환경적 요인을 측정하기 위한 시도로 전통적인 추정법보다 선호되며, 기후변화에 대 한 농민의 효율적인 적응을 자동적으로 고려하게 된다. 그러나 리카디언 모델은 기후변 화와 토지수익과의 관계에서 조정비용이 고려하지 못하는 문제점이 지적되고 있다.

- 프로그래밍 시뮬레이션 모형: 시뮬레이션 모형의 대전제는 최적 산출물 공급 및 투입물 수요는 토지이용 추정치를 이용하여 계산된다. 다양한 지역에서의 균형가격, 산출 수준, 이익 등을 도출할 수 있다. 특히 확률적 시뮬레이션은 다양한 지역에서 생산과 수익성에 대한 평균 및 변이지표 의 추정된 변화의 영향력을 고려한다.

2.2. 리카디언 모형을 이용한 경제적 영향 분석

◦ 생산함수를 이용한 접근방법은 기후 변화에 따른 직접적인 영향만 측정이 가능할 뿐이며 생산에 투입되는 요소들의 변화, 즉 기후변화에 따라 투입요 소를 적정하게 조정함으로써 발생하는 생산량 증감 등과 같은 간접적인 영 향을 반영하지 못하여 경제적인 영향에 대한 과대추정의 문제점이 발생한 다. 이러한 문제점 해결방안으로 Mendelsohn 외(1994)가 제시한 리카디언 방 법이 적용된다.

- 기후가 변화함에 따라 바뀌는 모든 생산요소를 감안한 장기적인 균형 상 태에서 토지가격(land rent)은 토지이용에 따른 수익(quasi-rent)을 나타내 는 것으로 가정한다.

- 기후 변화에 따른 농지의 가치와 농산물 수익 변화를 추정함으로써 경제 적인 영향의 평가방법이다. 따라서 농지의 가치나 이윤을 직접 계측하여 기후 변화에 따른 작물의 생산성 변화와 같은 직접적인 영향뿐만 아니라 투입 생산요소의 대체효과, 토지 이용의 변화와 같은 간접적인 영향을 모두 측정할 수 있다.

◦ 기후변화에 따른 농가자산(농지가격)에 미치는 영향분석에서 리카디언 모형 을 적용한 분석결과 연평균 기온(12.4℃)이 1℃ 상승하면 모형에 따라 1ha당 농지가격이 1,455~1,924만원 하락하는 것으로 추정된다. 이는 평균농지가 격의 5.7~7.5% 하락에 해당되는 것이다. 한편 월평균 강수량(110.8mm)에

서 1mm 증가는 ha당 농지가격을 33~36만원 증가시키는 것으로 분석된다.

◦ 리카디언 모형을 이용한 기후변화 영향분석은 완전경쟁상태의 적정 토지가격 을 얼마나 정확하게 도출해낼 수 있느냐가 관건이다. 현재 조사된 농지가격이 미래에 농지를 이용하여 얻을 수 있는 가치를 충분히 반영하느냐 하는 것이다.

- 실제적인 제약점이 있음에도 불구하고 이 방법이 의미 있게 평가되는 이 유는 시장경제이론에 가장 적합하며, 모든 요소들이 최적화된 것으로 가 정하여 균형 상태를 추정하는 것이기 때문이다.

- 생산함수를 이용하거나 최적화 문제를 해결하여 경제성을 평가하는 방 법 등은 최적화된 상태에서 기후 변화의 영향을 평가하기보다는 기존의 상태를 유지하면서 기후요소의 변화에 따른 영향을 평가하는 것이므로 리카디언 방법보다 경제학적인 함축성이 떨어진다고 볼 수 있다.

2.3. 동태적 수리계획모형을 이용한 농업부문 총소득 변화 분석결과

◦ 기후변화가 농업부문에 미치는 경제적 영향분석을 위해 동태화 된 실증적 수리계획모형(Positive Mathematical Programming)을 이용하여 기간변화에 따른 농업부문 총소득 변화를 추정한다.

- 동태적 수리계획모형은 축차적 분석을 통한 최적화 기법으로 기후변화 에 따른 농업부문의 경제적 영향분석이 가능하여 지역별 농업현황과 작 목별 영향 분석과 농가소득 분석이 가능하다는 점에서 시사하는 바가 크 다. 다만 향후 수십 년의 기간 동안 이루어질 수 있는 기술변화의 효과를 반영하지 못한다는 점에서 한계가 있다.

- 분석대상 작목은 쌀, 겉보리, 쌀보리, 감자, 고구마 등 식량작물 8개 품목, 수박, 참외, 딸기, 오이, 무, 배추, 고추, 양파 등 17개 품목, 사과, 배 복숭 아, 포도, 감귤, 단감 등 6개 품목 등 총 43개 품목을 대상으로 하고 있다.

- 43개 품목에 대한 단위당 가격, 비용, 생산량, 투입시간 등을 기초로 미래전

망치 자료를 투입자료로 활용하여 여건변화를 최대한 반영토록 하고 있다.

그림 4-18. 기후변화에 따른 농업부문 연간 손실액의 변화 추이

◦ 기후변화에 따른 주요 품목별 생산량 변화율을 보면 품목별로 큰 차이가 있 는 것으로 나타났다.

- 딸기(시설), 고추(시설) 품목의 경우 2015~2040년 생산량과 참외와 마늘 의 2015년 생산량은 소폭 증가하다 감소하는 것으로 나타났다. 나머지 39개 품목의 생산량은 기후변화에 따라 지속적으로 감소하는 것으로 전 망된다(이회성 외 2011, pp.344-346).

표 4-10. 기후변화에 따른 품목별 생산량변화율

단위: %

구 분 쌀 맥주보리 옥수수 딸기 배추

2010 0 0 0 0 0

2015 -1.28 -1 -11.99 0.05 -1.86

2020 -2.13 -0.91 -11.92 0.05 -1.95

2025 -3.03 -1.01 -11.54 0.04 -2.03

2030 -3.92 -1.1 -11.18 0.03 -2.11

2050 -8.06 -1.44 -10.51 -0.06 -4.95

자료: 이회성 외 (2011), p.344-345.

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농림수산식품산업분야 온실가스 감축잠재력 분석

1. 농림수산식품산업분야의 온실가스 감축목표

1.1. 농림수산식품산업분야의 BAU 전망치

◦ 온실가스 감축목표를 알아보기 전에 먼저 정확한 BAU 전망치가 도출되어야 한다. 농업분야 온실가스 배출량 산정 항목을 보면 축산분야에서 가축 장내 발효, 가축분뇨처리 등 두 가지가 있고, 경종분야에서 벼 재배 유래 메탄, 밭 토양 유래 아산화질소, 작물잔사의 농경지 소각 등 세 가지가 있다<표 5-1>.

◦ 배출량 산정 세부 항목을 보면 축산분야에서 축종별 사육두수, 분뇨발생량, 분뇨처리 방법 등이 있고, 경종분야의 벼 재배 유래 메탄의 경우 물 관리 방 법, 유기물 시용방법 등이 있다.

- 물 관리 방법에는 다시 상시담수와 중간배수 등으로 나누어지고 유기물 시용방법에는 유기물 종류, 시용량, 시용시기 등이 있다.

- 경종분야의 밭 토양 유래 아산화질소 산정을 위한 세부항목으로는 화학 비료, 가축분뇨, 콩과작물 수확량, 콩과작물 퇴비화율 등이 있고, 작물 잔 사의 농경지 소각 산정을 위한 세부항목으로는 볏짚, 보릿짚, 고추 등 작

물별 잔사 소각 면적이 있다.

표 5-1. 농업분야 온실가스 배출량 산정 항목 분류

분류번호 산정항목(Key Category) 세부항목

4 A ① 가축 장내발효 축종별 사육두수

4 B ② 가축 분뇨처리 분뇨발생량, 분뇨처리 방법

4 C

③ 벼 재배 유래 메탄

- 물 관리방법

상시담수 중간배수 1회 배수 2회 이상 배수 겨울철 담수, 비담수

- 유기물 시용방법 유기물 종류, 시용량, 시용시기 4 D ④ 밭 토양 유래 아산화질소 화학비료, 가축분뇨, 콩과작물 수확량,

작물잔사 퇴비화율

4 F ⑤ 작물 잔사의 농경지 소각 볏짚, 보릿짚, 고추 등 작물별 잔사 소각면적

◦ 농업부문의 BAU 전망치는 KREI에서 개발한 한국농업전망모형(Korea Agricultural Simulation Model, KASMO)을 통해 도출된 재배면적과 사육두 수를 바탕으로 IPCC의 온실가스 배출량 산정 지침에 따라 기본적으로 ‘배출 계수×활동자료’ 식을 통해 산정되었다.

◦ 농림어업 에너지 분야와 식품부문 에너지 분야의 BAU 온실가스 전망치는 에너지경제연구원의 전망모형인 장기 에너지수요 시스템(KEEI-LEDS, Long-Term Energy Demand System)6을 통해 도출되었다.

- 농림어업, 식품분야 BAU 전망치는 온실가스 정보센터의 전망치로 <표 5-2>와 같다. 여기서 농림어업 분야 BAU 온실가스 전망치는 29,103천 CO2톤, 식품분야 BAU 온실가스 전망치는 6,160천 CO2톤으로 나타났다.

- 농림어업분야의 경우 비에너지(경종과 축산) 18,801천 CO2톤, 에너지 10,302천 CO2톤으로 전망되었고, 농림어업분야의 비에너지부문은 경종

6 에너지경제연구원(KEEI)의 에너지수요 전망모형으로 BAU 에너지 수요 부문별 특성 을 전제로 수요전망이 가능하다.

12,418천 CO2톤, 축산 6,383 CO2톤으로 각각 전망되었다.

표 5-2. 농림어업, 식품분야 BAU 전망

단위: 천 CO2

   2015 2020

농림 어업

비에너지

경종 12,711 12,418

축산 6,764 6,383

소계 19,475 18,801

에너지 11,114 10,302

합계 30,589 29,103

식품 에너지 6,610 6,160

총계 37,199 35,263

자료: 온실가스 정보센터 전망치(2011, 내부자료)

1.2. 농림수산식품분야의 온실가스 감축목표

1.2.1. 국가온실가스 감축목표

◦ 저탄소 녹색성장 기본법이 2010년 1월 13일 공포되었고, 2010년 4월 14일 시행되었다. 주요 내용으로는 2020년까지 온실 가스 배출 전망(BAU) 대비 국가 온실 가스 배출량의 30%를 감축하는 것을 국가 온실 가스 중기 감축 목표로 명시하였다. 이를 위해 정부는 비용효과적 정책(규제/인센티브), 산 업의 국제경쟁력, 투자계획 등을 반영한 부문별 감축목표 설정 및 목표관리 제를 도입하였다.

◦ 목표관리제는 온실가스 다배출, 에너지 다소비 업체 등을 대상으로 온실가 스 배출량, 에너지 사용량 및 효율 목표를 기업과 정부가 협의하여 설정하고

◦ 목표관리제는 온실가스 다배출, 에너지 다소비 업체 등을 대상으로 온실가 스 배출량, 에너지 사용량 및 효율 목표를 기업과 정부가 협의하여 설정하고

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