농업생태계의 물질순환 및 환경부하 분석

농업생태계의 물질순환 및

환경부하 분석

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강 창 용 허 장 김 태 영 노 기 안 김 민 경 최 지 용 한 대 호 연구위원 부연구위원 위촉연구원 NIAST 연구사 NIAST 연구사 KEI 연구위원 KEI 연구원 유통시스템 분석 사회적 측면 분석 물질균형 및 경제 분석 사례지역 수질실태 분석 사례지역 수질실태 분석 사례지역 오염원 분석 사례지역 오염원 분석

머 리 말

농업부문의 환경문제는 생산력 증대 위주의 농업경제 문제와 농 업생태계 내의 물질순환체계의 상충에서 비롯된 것이라 볼 수 있다. 농업환경 문제의 본원적인 해결을 위해서는 친환경농법을 확대하는 생산측면의 대책도 필요하지만, 지역단위 물질균형 달성을 위한 농 업시스템 전체의 개혁이 요구된다. 건실한 친환경농업이 정착되기 위해서는 지역별․수계별 물질균형이 이루어질 수 있도록 농업생산 시스템을 전환하는 전략 수립 및 실행 프로그램 개발이 시급하다. 이 연구는 이러한 필요성에 부응하여 우리 연구원과 농업과학기 술원, 한국환경정책평가연구원 등 세 기관이 참여하는 2개년 공동연구 프로젝트의 1년차 연구결과이다. 1년차 연구에서는 사례지역의 물질 균형 분석, 수질실태 분석, 오염원 분석, 영농장부를 기초로 한 친환 경농법의 경제적 분석 등 친환경농업체제로의 전환과 관련한 기초연 구가 이루어졌다. 2년차 연구에서는 친환경농업제제로 전환하기 위 한 전략수립과 관련 사례지역의 토양, 생물다양성, 사회경제적 효과 등 보다 심층적이고 체계적인 연구가 이루어지게 될 것으로 기대된다. 이 연구 수행에 도움을 주신 농업과학기술원과 환경정책평가연구 원의 연구진, 사례지역인 홍성군과 옥천군의 군청 및 농업기술센터 의 관계자, 선도 농업인 등 여러분께 감사드린다. 이 연구 결과가 관 행농업으로부터 친환경농업체제로 전환하기 위한 실천계획의 수립 에 실질적으로 기여하게 되기를 기대한다.

2003. 12.

한국농촌경제연구원장 이 정 환

요 약

우리나라 농업을 친환경농업체제로 전환하기 위해서는 농업생산 활동의 환경부하에 관한 정확한 진단 및 적절한 처방, 정책 프로그 램에 대한 실천농업인의 수용력 증대 방안 등이 제시되어야 한다. 특히 개발된 실행 프로그램을 농촌 현장에 직접 적용시키기 위해서 는 특정 사례지역에 대한 파일럿 연구가 필요하며, 농업생태계 변화 의 종합적인 연구를 위해서는 관련 분야 전문가들이 참여하는 학제 적 연구가 요구된다. 이 연구는 특정 사례지역을 중심으로 친환경농 업체제로의 전환을 위한 농업생산 활동의 경제성․기술성․환경성 측면에서의 종합적이고 체계적인 조사․분석을 기초로 규제와 지원 의 적절한 결합, 관련 정책의 통합․조정 등 실제적인 전략 수립과 구체적인 추진 방안을 제시하는 데 연구목적이 있다. 이를 위하여 한국농촌경제연구원, 농업과학기술원, 한국환경정책평가연구원 등 세 기관이 공동으로 참여하는 2개년 연구 과제를 수행하게 되었다. 2003년도의 1년차 연구에서는 전략 수립을 위해 연구 사례지역을 선정하여 각 분야별로 기초적인 분석을 수행하였다. 2년차 연구는 구체적인 실천 전략 및 정책 프로그램 적용에 따른 사전적인 분석․ 평가와 신규 프로그램 개발에 초점을 맞추어 수행할 예정이다. 사례지역은 지역단위의 농업생태계 개념을 고려하여 수계를 가진 지역을 중심으로 친환경농업 우수 사례지역인 홍성군의 홍동저수지 인근 지역인 홍동면과 장곡면, 친환경농업의 확산 분위기가 조성중 인 옥천군 보청천 수계의 청성면지역으로 선정하였다. 1차 연도의 연구보고서의 구성은 총 6개의 장으로 구성하였다. 제 1장에서는 연구의 필요성과 목적, 연구방법 및 범위, 선행연구 검토

등을 다루었다. 제2장에서는 친환경농업체제 전환 모형을 구축하기 위해 우선 친환경농업의 개념을 재정립하고 지역단위 농업환경관리 시스템을 기초로 한 친환경농업체제 전환 모형의 기본 골격과 시스 템 전환을 위한 농가 의사결정모형 및 정책 프로그램 등을 제시하였 다. 3장에서는 친환경농업체제 전환을 위한 지역단위 농업환경관리 시스템 구축과 관련 물질순환의 이론과 지역단위 환경부하 분석 방 법을 제시하였다. 특히 농업생산 활동에서 오염물질 발생의 필연성 을 설명하는 열역학 제1법칙과 엔트로피의 발생과 증가를 설명하는 열역학 제2법칙을 적용하여 농업자원 최적관리방안 모색에 있어 방 법론적인 시사점을 제시하였다. 4장에서는 두 사례지역을 대상으로 물질균형 분석, 수질분석, 오염원 분석, 경제 분석 등을 수행하였다. 5장에서는 사례분석 결과를 기초로 친환경농업체제로의 전환을 위 한 전략 수립의 기본 방향과 물질균형 분석에서 제시된 맞춤 프로그 램 개발 등을 위한 정책 과제를 제시하였다. 끝으로 제6장에서는 2 년 차 과제에서 다루게 될 주요 연구내용을 간단히 제시하였다. 이 연구에서의 친환경농업의 개념은 “농업생태계의 건전한 유 지․보전을 목적으로 물질순환 체계에 입각한 화학적 농자재의 투 입, 각종 농축산 부산물의 재활용 등을 통해 환경부하를 최소화하면 서 안전한 농산물을 지속적으로 생산하는 농업”으로 규정하였다. 또 한 친환경농업체제 전환의 개념은 농업생태계에 있어 ‘환경부하가 큰 농업시스템’에서 ‘환경부하가 적은 농업시스템’으로 전환하는 것 으로 설정하였다. 친환경농업체제로 전환되는 경우 기술성, 경제성, 환경성 측면에서 변화의 가설이 증명될 수 있도록 분석결과를 제시 하였다. 특히 시스템 전환을 위한 농가의사결정 환경을 사회적․경 제적․기술적․제도적 환경으로 나누어 살펴보았고, 내부적 환경과 외부적 환경에 의해서 실제로 의사결정이 이루어지는 과정도 제시 하였다.

친환경농업체제로 전환키 위한 정책의 기본 방향은 농업정책과 환 경정책의 통합, 원칙을 기초로 한 실행 프로그램 수립, 현장에서 제 시된 문제의 합리적 해결, 경종과 축산의 유기적인 연계 강화, 선진 프로그램의 벤치마킹 등으로 설정하였다. 친환경농업체제 확립을 위 한 정책수단은 크게 규제 및 자극 프로그램으로 나누었고, 규제 수단 에서는 규제 및 통제, 자극수단에는 직접적 자극수단으로 경제적 수 단, 간접적 자극수단으로 교육 및 자발적 협정 등을 검토하였다. 환경오염 부하 정도를 파악하기 위해 물질의 유입과 유출을 체계 화한 지역단위 물질균형모형을 제시하였다. 물질균형 분석을 위한 수질실태 분석과 관련 홍동저수지 유역의 경우 인근 양축농가의 부 적절한 가축분뇨 처리로 인해 수질상태가 불량한 것으로 나타났다. 건전한 친환경농업시스템이 구축되기 위해서는 홍동저수지의 수질 개선을 위한 양돈농가의 적절한 가축분뇨 처리와 저수지 유입수의 정화 등 특단의 대책이 필요한 것으로 분석되었다. 홍성군 지역의 물질순환 체계를 보면 질소 215.7%, 인산 111%, 칼리 107% 정도로 지역단위 양분요구량 수준을 상당히 초과되는 것으로 잠정 분석되 었다. 홍성군 농업생태계의 물질순환 체계를 보면 13,488ha의 농경 지에 투입되는 양분총량은 가축 분뇨자원화로부터 투입되는 양분량 과 화학비료로 투입되는 성분량을 합하면 총 9,166 톤에 달하며, 이 중 62% 정도인 5,666톤(질소 3,741톤, 인산 808톤, 칼리 1,117톤)이 외부로 유출되거나 침투되어 지표수와 지하수를 오염시키는 엔트로 피로 작용하는 것으로 추정되었다. 한편 옥천군 청성면 지역은 금강의 지천인 보청천이 동서로 가로 질러 흐르며 특히 대청댐 상류지역의 수질보전특별대책지역으로서 친환경농업의 필요성이 강조되는 지역이다. 이 지역의 농업용수에 대한 수질조사 결과 양호한 것으로 나타났다. 옥천군의 지역별 질소 질 양분수지(양분과잉)는 가축 분뇨 발생량이 적음에도 불구하고 지

역별로 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 옥천군 농업생태계의 물 질순환 체계를 보면 7,452ha의 농경지에 투입되는 양분 총량은 가축 분뇨자원화로부터 투입되는 양분량과 화학비료로 투입되는 성분량 을 합하면 총 2,003 톤에 달하며, 이중 27%정도인 549톤(질소 291톤, 인산 169톤, 칼리 89톤)이 외부로 유출되거나 침투되어 지표수와 지 하수를 오염시키는 엔트로피로 작용하는 것으로 분석되었다. 사례지역 친환경농업 실천 농가의 1단보당 쌀 생산비는 청성면의 경우 833.7천원으로 나타났고, 홍동면의 경우 838.5천원으로 나타나 일반농법의 생산비인 529.6천원보다 약 57% 정도 높은 것으로 조사 되었다. 친환경농법 실천농가의 단보당 소득은 청성면의 경우 생산 비가 높은 반면 농가 수취가격이 낮아 일반농법의 59% 정도인 365 천원에 불과하나, 홍동면의 경우는 생산비는 높은 반면 농가 수취가 격이 높아 일반농법보다 10% 정도 높은 수준인 약 679천원으로 조 사되었다. 따라서 친환경농업체제로 전환하기 위해서는 시스템이 정 착될 수 있는 시점인 약 3∼5년 동안의 이행기간에 대한 적절한 소 득보상 등 인센티브 부여와 생산된 농산물을 차별화된 가격으로 판 매할 수 있는 유통망의 구축이 관건인 것으로 분석되었다. 친환경농업체제로 전환하기 위한 전략 수립의 기본 틀은 비전, 목 표, 원칙, 실행계획 및 정책수단 등 다섯 가지 항목으로 구성하였다. 실행계획 수립과 관련 주요한 과제로 최적관리방안(BMP) 구축, 지 역단위 자연순환형 농업시스템 구축, 농업인의 환경친화적 농업경영 확산, 농업환경오염 총량관리제도 도입 등을 제시하였다. 2년차 연구에서는 사례지역 환경부하 및 물질균형 분석의 정교화, 생 물다양성 및 농약 잔류량 분석, 경제적 효과 분석, 사례지역의 친환경농 산물에 대한 차별적 유통시스템 구축을 위한 생산이력제도 구축, 환경 친화적 농업환경자원관리가 잘 이루어지고 있는 주요국의 우수 사례 분 석을 통한 벤치마킹 방안 등이 주요 연구과제로 다룰 것이다.

차 례

제1장 서론 ··· 1 1. 연구 필요성 ··· 1 2. 연구 목적 ··· 3 3. 연구 방법과 내용 ··· 3 4. 선행 연구 검토 ··· 14 제2장 친환경농업체제 전환 모형 ··· 18 1. 친환경농업의 개념 재정립 ··· 18 2. 친환경농업체제 전환 모형의 기본 골격 ··· 21 3. 시스템 전환을 위한 농가의사결정 모형 ··· 27 4. 친환경농업체제 전환을 위한 정책 프로그램 ··· 31 제3장 농업생태계의 물질순환 및 환경부하 분석 ··· 35 1. 농업생태계 물질순환의 이론적 기초 ··· 35 2. 지역단위 물질순환 구조 ··· 37 3. 지역단위 환경부하 분석 방법 ··· 41 제4장 사례지역의 물질순환 및 경제 분석 ··· 47 1. 홍성군의 사례 분석 ··· 48 2. 옥천군의 사례 분석 ··· 68 3. 사례지역 시스템 전환의 경제 분석 ··· 85

제5장 친환경농업체제 전환을 위한 추진 전략 ··· 92 1. 전략 수립의 기본 방향 ··· 92 2. 물질균형에 입각한 최적관리방안 ··· 98 3. 지역단위 자연순환형 농업시스템 구축 ··· 100 4. 농업인의 환경친화적 농업경영 확산 ··· 100 5. 농업환경오염 총량관리제도 도입 ··· 101 제6장 향후(2차 연도) 연구추진 과제 ··· 103 1. 사례지역 환경부하 및 물질균형 분석의 정교화 ··· 103 2. 사례지역 친환경농업시스템의 경제적 효과 분석 ··· 104 3. 사례지역 친환경농산물의 차별적 유통시스템 구축 ··· 105 4. 친환경농업 시스템 정착을 위한 사회적 측면 분석 ··· 106 5. 주요국의 친환경농업시스템 우수 사례 분석 ··· 107 부록 ··· 108 ABSTRACT ··· 131 참고문헌 ··· 135

표 차 례

제1장 표 1- 1. 공동 연구 수행을 위한 사례지역의 특징 ··· 5 표 1- 2. 지역단위 농업생태환경 파악을 위한 주요 지표 ··· 6 표 1- 3. 분야별 주요 연구 내용 및 역할 분담 ··· 8 표 1- 4. 공동 연구 추진 연구진협의회 및 워크숍 개최 현황 · 9 제2장 표 2- 1. 관행농법과 친환경농법의 비교(벼농사 중심) ··· 24 표 2- 2. 친환경농업체제 전환에 따른 경제성 및 환경성의 변화 27 표 2- 3. 환경정책의 유형별 특성 및 구체적 수단 ··· 32 제3장 표 3- 1. 자연순환의 유형과 환경친화적 농법 및 농업 형태 · 38 표 3- 2. 가축 분뇨의 배출원 단위 및 비료 성분 함량 ··· 43 제4장 표 4- 1. 홍성군 사회경제 및 자연지리 지표 ··· 49 표 4- 2. 홍성군 농업환경 주요 지표 ··· 50 표 4- 3. 홍성군 지역별 경지면적 분포 현황 ··· 51 표 4- 4. 홍동면 마을별 경지면적 분포 현황 ··· 52 표 4- 5. 장곡면 마을별 경지면적 분포 현황 ··· 53 표 4- 6. 홍동저수지 유역의 위치별 수질 특성 ··· 56 표 4- 7. 문당리 지역의 시기별 수질 변화 추이 ··· 57

표 4- 8. 홍동면 친환경농업 단지의 토양검사 결과 ··· 58 표 4- 9. 홍성군 주요 가축사양을 위한 사료소비량 추정 ··· 60 표 4-10. 홍성군 가축 분뇨 발생량 및 비료성분 환산량 추정 · 61 표 4-11. 홍성군 작물 양분요구량 및 양분공급구조 ··· 61 표 4-12. 홍동면 문당리 지역의 양분수지 분석 ··· 67 표 4-13. 홍동저수지 유역의 오염원별 배출부하량 산정 ··· 68 표 4-14. 옥천군 사회경제 및 자연지리 지표 ··· 70 표 4-15. 옥천군 농업환경 주요 지표 ··· 71 표 4-16. 옥천군 지역별 경지면적 분포 현황 ··· 72 표 4-17. 청성면 마을별 경지면적 분포 현황 ··· 73 표 4-18. 조사 지점별 수질 특성 변화(옥천 보청천 유역) ··· 76 표 4-19. 조사 시기별 농업용수 수질 특성 변화(옥천 산계리 지역) · 77 표 4-20. 산계리 친환경농업시범마을 토양검사 결과 ··· 77 표 4-21. 옥천군 주요 가축사양을 위한 사료 소비량 추정 ··· 79 표 4-22. 옥천군 가축 분뇨 발생량 및 비료성분 환산량 추정 · 80 표 4-23. 옥천군 지역별 양분수지 수준 ··· 80 표 4-24. 옥천군 작물 양분요구량 및 양분공급구조 ··· 81 표 4-25. 산계리의 작물 양분요구량 및 양분공급 구조 ··· 86 표 4-26. 산계리 친환경농업 시범마을에서 오염원별 배출부하량 · 87 표 4-27. 사례지역의 친환경 쌀 생산비 ··· 90 제5장 표 5- 1. 사례지역 친환경농업 발전을 위한 SWOT 분석 ··· 95 부 록 부표 1-1. MINAS 지침: 양분환산표 ··· 114

그림 차례

제1장 그림 1- 1. 친환경농업 시스템 정착을 위한 공동 연구 수행체계 · 4 그림 1- 2. 연구의 흐름도 ··· 11 그림 1- 3. 친환경농업체제로의 전환을 위한 종합적 접근 방식 ··· 13 제2장 그림 2- 1. ｢친환경농업육성법｣에서의 친환경농업의 범위 ··· 20 그림 2- 2. 지역단위 농업환경관리시스템 구축을 위한 C-S-P 접근 ·· 22 그림 2- 3. 시스템 전환 시 친환경농법 전환유형 ··· 25 그림 2- 4. 친환경농업체제로의 전환 시 실천 유형별 구성변화 · 26 그림 2- 5. 체제 전환과 관련한 농가의사결정 환경의 유형 ··· 28 그림 2- 6. 농가의사결정 과정에 있어 내부적․외부적 환경 ·· 29 그림 2- 7. 친환경농법 실천농가의 의사결정 구조 ··· 30 제3장 그림 3- 1. 농업생태계의 물질순환 기본구조 ··· 39 그림 3- 2. 농업 부문의 물질균형 투입-산출 수지의 개념도 ·· 41 제4장 그림 4- 1. 홍동저수지 유역의 수질실태 조사지점 ··· 55 그림 4- 2. 홍성군 주요 가축 사육두수 변동 추이 ··· 59 그림 4- 3. 홍성군 양분수지(질소) 실태 ··· 62 그림 4- 4. 홍성군 양분수지(인) 실태 ··· 63

그림 4- 5. 홍성군 양분수지(칼리) 실태 ··· 64 그림 4- 6. 홍성군 농업생태계의 물질순환 구조 ··· 65 그림 4- 7. 보청천 유역의 수질실태 조사지점 ··· 75 그림 4- 8. 옥천군 주요 가축 사육두수 변동 추이 ··· 78 그림 4- 9. 옥천군 양분수지(질소) 실태 ··· 82 그림 4-10. 옥천군 양분수지(인산) 실태 ··· 83 그림 4-11. 옥천군 양분수지(칼리) 실태 ··· 84 그림 4-12. 옥천군 농업생태계의 물질순환 구조 ··· 85 제5장 그림 5- 1. 친환경농업체제로의 전환을 위한 전략의 기본 틀 ··· 93 그림 5- 2. 친환경농업체제 전환에 소요되는 비용의 배분 ··· 97 제6장 그림 6- 1. 친환경농산물의 차별화를 위한 이력추적시스템 구성도 ··· 106 부 록 부도 1-1. 무기물 산정을 위한 투입․산출 구조 ··· 111

제 1 장

서 론

1. 연구 필요성

농업환경자원(토양, 물, 미생물 등)은 대체로 재생 가능 자원으로 지역적인 특성을 가지며, 전체가 서로 긴밀하게 연결된 유기적인 결 합체로서 자연적 생산 환경을 형성하며 농업의 생산력을 결정한다. 농업환경자원의 악화는 지역 환경을 악화시킴은 물론 거꾸로 지역 환경의 악화는 농업 자원을 악화시키므로 친환경농업 육성을 통한 농업환경자원의 유지․보전은 지속적인 농업 생산을 위해 필수적이 라 할 수 있다. 농업의 지속 가능성, 농산물의 안전성 및 환경보전 차원에서 친환 경농업에 대한 관심이 크게 증가하였다. 이러한 사회적 관심 증가와 더불어 1994년에 농림부 환경농업과가 설치된 이후 환경농업육성법 제정(1997)과 친환경농업 직접지불제 도입(1999) 등의 제도적 기반 구축으로 친환경농업의 실천 가능성을 타진하는 등 어느 정도 성과 를 거두었다. 그러나 농업․농촌 현장에서 친환경농업에 관해 느낄

수 있는 가시적인 성과는 매우 미흡한 수준이다. 또한 2002년도 우 리나라 친환경농업의 생산 현황을 보면 전체 농업(농업인 및 재배면 적 기준)의 2%대 정도를 차지하고 있어 발전 단계상 초보 수준에 머물고 있다. 한편 그동안의 친환경농업 육성 프로그램은 친환경농 법을 확산하는 생산측면에 중점을 두고 이루어짐으로써 지역단위의 농업환경자원의 보전과 친환경농산물의 생산-유통-소비를 유기적으 로 연계하는 프로그램 개발은 미흡한 것으로 보인다. 우리나라 농업을 친환경농업체제로 전환하기 위해서는 농업인 및 국민이 지지할 수 있는 ｢생산-유통-소비｣ 등 전반적 단계에서 실효 성 있는 정책 프로그램이 필요하다. 또한 이러한 정책 프로그램 개 발을 위해서는 농업 생산활동이 환경부하에 미치는 영향에 관한 정 확한 진단 및 적절한 처방, 정책 프로그램에 대한 실천 농업인의 수 용력 증대 방안 등의 신뢰성 있는 정보가 필요하다. 특히 기술적․ 환경적 측면은 물론 사회경제적 측면까지 고려한 통합적인 분석 결 과를 기초로 구체적인 실천 전략이 수립되어야 한다. 이러한 실천 전략을 농촌 현장에 직접 적용시키기 위해서는 특정 사례지역에 대 한 파일럿 연구가 이루어져야 할 것이다. 이러한 관점에서 지역단위 농업생태계의 변화를 환경요인(토양, 물, 생물다양성 등)별로 진단하고 평가하는 종합적인 연구를 수행하 기 위해서는 관련 분야 전문가들이 참여하는 학제적 연구가 요구된 다. 농업환경 분야의 연구에서 기술적, 경제적 측면을 다루는 관련 연구기관이 공동으로 참여하여 프로젝트를 수행하게 되면 효과적인 과제 수행을 위한 연구정보의 공유는 물론 연구 결과의 신뢰도 제고 등 공동 연구의 시너지 효과를 극대화할 수 있을 것이다.

2. 연구 목적

이 연구는 특정 사례지역을 중심으로 친환경농업체제로의 전환을 위한 농업생산활동의 경제성․기술성․환경성 측면에서의 종합적이 고 체계적인 조사․분석을 기초로 규제와 지원의 적절한 결합, 관련 정책의 통합․조정 등 실제적인 전략 수립과 구체적인 추진 방안을 제시하는 데 그 목적이 있다. 특히 1차 연도에는 친환경농업체제 전 환을 위한 사례지역의 농업환경지표(양분 및 수질 등)를 기초로 한 물질균형분석 및 오염원분석에 구체적인 연구 목적이 있다.

3. 연구 방법과 내용

3.1. 연구 방법

3.1.1. 공동 연구

가. 추진방식 친환경농업체제로의 전환을 위한 전략 수립의 종합적 연구는 학 제적 접근이라는 측면에서 분야별 전문성을 가진 한국환경정책평가 연구원, 농촌진흥청 산하 농업과학기술원, 한국농촌경제연구원 등 세 기관이 참여하여 심층적인 조사․분석을 통한 공동 연구 방식으 로 수행하였다<그림 1-1>. 관행농업에서 친환경농업체제로의 전환과 관련한 종합적 연구는

그림 1-1. 친환경농업 시스템 정착을 위한 공동 연구 수행체계 경제적․사회적 측면 (한국농촌경제연구원) 기술적 측면 (농업과학기술원) 환경적 측면 (한국환경정책평가연구원) 친환경농업 시스템의 정착 시스템 전환에 따른 각 분야별 동태적 변화를 분석하고 분석 결과를 기초로 실제로 실행 프로그램을 개발하여 적용하는 단계별 연구로 진행하였다. 2003년도의 1년차 연구에서는 전략 수립을 위해 연구 대상 사례지역을 선정하여 각 분야별로 기초적인 분석을 수행하였 다. 2년차 연구는 구체적인 실천 전략 및 정책 프로그램 적용에 따 른 사전적인 분석․평가와 신규 프로그램 개발에 초점을 맞추어 수 행할 예정이다. 기관별 유기적인 협조체제하에서 체계적인 연구수행이 가능토록 주요 연구 분야에 대한 워크숍 및 수시 업무협의회를 개최하여 연구 진행 과정을 검토하고 의견을 수렴하여 과제 수행에 반영하였다. 유관 기관별(참여연구기관, 정책 담당자, 농업기술센터, 관련 업체 전문가 등)․분야별 연구자간 정보생산․공유 네트워크를 구축하여 ｢기술-경제-정책｣을 패키지화하는 통합적 방식(integrated approach)으로 연 구를 수행하였다.

나. 사례지역 농업 생산 조건과 환경영향의 모니터링 및 평가․관리가 가능한 지역을 중심으로 참여기관간의 긴밀한 협의를 통해 사례지역을 선 정하여 효과적인 공동 연구를 추진하고 있다. 연구 대상 사례지역의 선정 기준은 ①토지이용이나 농업현황이 전국적인 보편적 특징을 갖 고 있으며 실제로 모니터링 및 학제간 종합적 연구가 가능한 지역, ②농경지, 농업기반시설 등 자료구축이 용이한 지역, ③지구 내 대 부분의 농가가 친환경농업으로의 전환을 모색하는 지역, ④해당지역 단체장이 친환경농업에 대한 관심이 높거나 향후 지역단위 친환경 농업 육성의 전진기지로 활용이 가능한 지역 등으로 설정하였다. 이 연구의 사례지역은 위에서 제시된 선정 기준 및 지역단위의 농 업생태계 개념을 고려하여 수계를 가진 지역을 중심으로 공동과제 연구진간의 수차 협의를 거쳐 의견을 수렴하였다. 따라서 사례지역 은 민간 주도의 친환경농업 우수 사례지역인 홍성군의 홍동저수지 인근 지역인 홍동면과 장곡면, 친환경농업의 확산 분위기가 조성중 인 옥천군 보청천 수계의 청성면지역으로 선정하였다<표 1-1>. 표 1-1. 공동 연구 수행을 위한 사례지역의 특징 사례지역 특 징 충남 홍성군 홍동면․장곡면 (홍동저수지 유역) ․친환경농업 지구조성사업 대상 지역 및 친환경농업 육 성 선진지역(홍동면 문당리) ․양돈 등 가축 분뇨처리 문제로 홍동저수지 오염원(장곡면) 충북 옥천군 청성면 (보청천 유역) ․친환경농업 시범마을 2년 차 평가 대상 지역으로 친환경 농법의 환경영향 평가자료 축적 지역(청성면 산계리) ․친환경농업 실천(수도작) 확산 지역

다. 기관별 역할 분담 여러 기관이 효과적으로 공동 연구를 수행하기 위해서는 주요 연 구 분야 및 내용별 역할 분담이 중요하다. 따라서 사례지역의 오염 물질 유출특성 분석, 기상 및 수문 현황 파악, 배수구역별 토지이용 및 오염원 발생 현황, 수질 및 유출수량 등 농업생태환경 특성의 파 악을 위한 요인추출과 요인별 지표 체계의 구성 및 지표산정, 정확 한 실태분석과 대책수립을 위한 영농기장 및 현지조사 등에 관해 연 구수행 기관별 특성에 따라 기관별 역할을 분담하였다<표 1-2>. 표 1-2. 지역단위 농업생태환경 파악을 위한 주요 지표 부 문 지역 특성 요인 관련 지표 담당기관* 인문사회 경제 인구부하 사회․경제구조 환경․토지이용 규제현황 공공지출 인구, 인구밀도, 농업인구 교육수준, 소득수준, 산업구조 규제의 유무 및 정도 농업환경 부문 지출예산 KREI 자연지리 기후와 기상조건 입지 병충해, 기타 자연재해 기온, 강수량 농업지대(평야/중간/산간 등) 종류별 발생빈도, 피해상황 KEI NIAST NIAST 토 양 농업적성도 물리화학적 성질 토양적성등급, 전답토양의 유형 산도, 유기물, 유효인산 NIAST NIAST 수 계 수계의 범위 용수적합도 수계 내 행정구역별 유역면적 용수의 무기물 농도 KEI NIAST 영농활동 작부체계 투입재 사용 경종 축산 윤작, 작부체계 비료 사용량, 유기질비료 사용량 작물별 재배면적 및 생산량 축종별 사육두수, 가축 분뇨처리 KREI 자원관리 농업자원관리정책 환경농업 실천 정도 환경농업정책 프로그램 친환경농업 실천 농가 수 KREI * 농업생태환경 지표개발을 위한 연구수행 담당기관으로 한국농촌경제연구원 (KREI), 농업과학기술원(NIAST), 한국환경정책평가연구원(KEI)을 나타냄.

친환경농업체제로의 전환에 따른 환경영향의 종합적 분석과 관련 해서는 농작물 생산에 따른 양분 투입 및 양분 유출량 산정, 농약의 토양 이동성․용탈성 평가 및 잔류농약 모니터링, 오염원별(생활오폐 수, 논, 밭, 축산 등) 수질오염부하의 유출 특성 분석 등에 대한 기관 별 역할 분담을 구체화하였다<표 1-3>. 라. 공동 연구 진행상황 사례지역의 환경영향 평가 및 시스템 전환을 위한 실효성 있는 전 략 수립과 효과적인 연구수행을 위해 공동 연구진간의 9차례의 협 의회와 두 차례의 워크숍 및 1차례의 브레인스토밍 회의를 개최하 였다<표 1-4>. 공동 연구진 제1차 워크숍에서는 친환경농업의 개념 및 시스템 전 환에 관한 논의(KREI, 김창길), 국내 유기농축산물 생산기반기술 개 발 연구(NIAST, 최두회), 우리나라 농업 비점오염원 실태 및 관리방 안(KEI, 최지용), 친환경농업 연구 동향과 향후 방향(NIAST, 곽한강) 등 네 주제에 대한 발표 및 토론이 이루어졌다. 공동 연구 제2차 워 크숍에서는 친환경농업체제로의 전환을 위한 전략과 추진 방안의 1 차 연도 연구성과(KREI, 김창길), 친환경농업의 환경부하 오염원별 관리방안 연구 1차 연도 연구성과(KEI, 최지용) 등 두 주제발표 및 토론이 이루어졌다.

3.1.2 KREI 연구

본 과제 수행을 위해 우선 농업과학기술원, 작물시험장, 기타 유관 기관 및 학계 등에서 이루어진 연구문헌을 수집․검토하였다. 또한 농 업과학기술원에서 발간한 각종 지침서(물 관리 지침서, 유기자원 적 정투입 지침서, 시비처방 지침서) 및 환경부의 비점오염원 관련 자 료를 검토하였다. 이 밖에도 지역단위 물질균형 분석을 다룬 일본,

캐나다, 덴마크, 독일, 네덜란드 등 주요 국가에서 이루어진 연구문 헌 등도 검토하는 등 기존 국내외에서 이루어진 친환경농업 관련연 구 문헌을 종합적으로 검토하였다. 표 1-3. 분야별 주요 연구 내용 및 역할 분담 연구 분야 주요 연구내용 담당기관 영농실태 분석 영농기장제, 비료 및 농약 사용량, 농산물 유통, 농가경영 수지 등 KREI 경제적․사회적 측면의 분석 친환경농업의 경제적 분석 농가의 친환경농법 수용력 분석 친환경농산물 유통시스템 분석 친환경농업 육성의 사회적 분석 KREI 환경부하량 산출 오염원별(점 및 비점오염원) 발생량 추정 KEI 오염원별 부하량 계측 KEI 양분흡수량 및 유출량 계측 NIAST 양분용탈량, 양분휘산량 계측 NIAST 토양 유실량 계측 KEI, NIAST 농약의 토양 이동성 및 용탈성 평가 NIAST 작물 및 환경중 잔류농약 모니터링 NIAST 총체적 양분 분석 농가별 양분 투입실태 파악, 토양의 질소수 지에 관한 계량적 지표, 물질별(식품, 배합 사료, 음식물 잔반 등) 질소함량 지표, 가축 분뇨 자원화의 동태적 양분이용도 KEI 농산 부산물의 농지환원 유기물량 볏짚 등 부산물의 농지환원 유기물량 파악 NIAST 친환경농법별 환경영향 평가 저투입농업(무농약농법)과 유기농법(오리농 법, 우렁이농법 등)의 환경부하 정도 파악 KEI, NIAST 생태계의 에너지 흐름 분석 작물별 생산에 따른 에너지(재생가능에너지 와 재생불가능에너지)의 투입과 산출, 자재 별 에너지 환산계수 KREI, NIAST 농약이용의 환경영향 평가 지역단위 농약 사용량과 작물별 농약이용에 따른 환경영향 평가 NIAST 전략 수립 및 정 책 프로그램 개발 친환경농업체제로의 전환을 위한 전략 수립 시스템 전환을 위한 실제 적용 가능한 프로 그램 제시 KREI KEI NIAST

표 1-4. 공동 연구 추진 연구진협의회 및 워크숍 개최 현황 구 분 일시 장소 주요 협의내용 제1차 협의회 2003. 2. 21 농과원 농업 환경부장실 과제 수행 방식 및 업무분담 농진청 특정연구과제 추진 방안 제2차 협의회 2003. 3. 19 연구원 5층 소회의실 기관별 세부업무 분담 정보공유시스템 구축 사례지역 출장계획 제3차 협의회 2003. 4. 23 농과원 농업 환경부장실 사례지역 확정 기관별 세부업무분담 확정 농진청 기관프로젝트 추진계획 공동 연구진 제1차 워크숍 2003. 5. 12 한 국 농 촌 경 제연구원 중회의실 4개 주제발표 및 토론 사례지역 현지조사 방식 브레인스토밍 연구진 회의 2003. 5. 30 한 국 농 촌 경 제연구원 원장실 연구자별, 기관별 연구수행 업무분담, 사례 연구 추진 방향 등 제4차 협의회 2003. 7. 4 농과원 소회의실 사례지역 환경영향평가 조사 및 현지조사 실태 사례지역의 물질균형 분석 파라미터 및 잠정적 분석 결과의 타당성 논의 제5차 협의회 2003. 7. 7 한 국 농 촌 경 제연구원 식당 부속실 연구자별 연구수행 결과 논의 중간검토회의 자료 작성 제6차 협의회 2003. 8. 4 농경연 5층 소회의실 연구기관별 중간결과 논의 제2차 워크숍 발표내용 및 일정논의 말레이시아 농업전문가와 GAP논의 제7차 협의회 2003. 10. 20 농경연 5층 소회의실 1차 연도 결과보고 준비 성과보고서 작성 일정 및 업무분담 공동 연구진 제2차 워크숍2003. 10. 20 환경정책평가 연구원 회의실 2개 주제발표 및 토론 과제추진상의 문제점과 개선방안 제8차 협의회 2003. 11. 5 농과원 소회의실 1차 연도 성과보고 및 토론 농과원연구책임자 및 연구진 조정 2차 연도 기관프로젝트화 추진방안 제9차 협의회 2003. 12. 16 농경연 5층 소회의실 1차연도 성과평가 및 2년 차 연구계 획 및 농진청 기관프로젝트 준비, 주 한 덴마크대사관 농무관 초청 덴마크 의 양분관리정책 논의

다음으로 농업과학기술원과 시군 농업기술센터, 지역 농협 등 관 련 분야 전문가 및 사례지역 농업인에 대한 심층 조사, 지역단위 최 적자원관리 시스템 구축을 위해 사례지역 정책 담당자 및 선도농가 의 의견 수렴, 지역특산 친환경농산물에 대한 소비자 선호도 분석을 위한 의견 조사 등 관련 분야 전문가, 지역단위 농업환경 관리 담당 자 및 농업인 등과의 심층면담도 실시하였다. 사례지역의 화학비료 투입량 및 농가 단위 양분 투입-산출에 관한 정확한 파악을 위해 사례지역 농업인들에게 투입-산출에 관한 영농 장부를 지급(사례지역별 농가규모별 25개 농가 선정)하여 작성토록 함으로써 분석을 위한 기초 자료로 활용하였다. 한국형 지역단위 친환경농업 시스템 구축을 위해서는 지역단위 친 환경농업 시스템이 잘 구축된 유럽, 일본, 캐나다 등의 모범 사례지역 을 방문하여 정책 담당자․연구자․지역주민과의 심층면담을 통한 관련 자료 수집 및 분석을 통해 시스템 구축을 위한 벤치마킹 자료로 활용 할 계획이다. 특히 1차 연도에는 네덜란드의 물질균형분석을 기초로 한 양분관리정책인 무기물 산정 시스템(Mineral Accounting System, MINAS)에 관한 정책 수립 과정, 농가반응 등을 알아보기 위해 2003. 8. 31∼9. 8(8일간)까지 해외현지 조사를 실시하여 우리나라의 지역단 위 친환경농업 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용하였다(네덜란드 의 양분관리정책에 관한 해외조사의 상세한 내용은 부록에 제시). 한편 이 연구에서는 친환경농업체제로의 전환과 관련 효과적인 전 략 수립을 위해 사례지역을 대상으로 전략적 분석(strategic analysis), 전략적 선택(strategic choice), 전략적 실천(strategy implementation)의 3단계로 나누어 마스터플랜을 제시하게 될 것이다<그림 1-2>.

전략적 분석에서는 사례지역의 내부자원 및 외부여건에 관한 실 태조사를 기초로 한 SWOT 분석을 통해 환경성 측면에서 문제점 진 단 및 농가의사결정모형 설정, 농가단위․지역단위 환경친화적 경영

그림 1-2. 연구의 흐름도 ▪관련이론의 체계화 - 시스템전환 접근방법 - 농가의사결정모형 - 물질순환․수지분석이론 ∘선행연구 및 관련 자료 검토 ∘전문가․정책담당자․농업인과의 심 층면담조사(국내 및 해외조사) ∘환경농업실천 농업인 영농장부 작성 ∘사례지역 농업환경실태 조사 ▪농업환경파악을 위한 지 표 작성 및 개발 ▪사례지역 농업환경실태 분석 ▪친환경농업의 환경영향 평가 ▪사례지역 물질순환분석 ▪사례지역 농업인 의사 결정 분석 ▪친환경농업의 기술적 측면 분석 ▪친환경농업의 경제적․사회적 측 면 분석 ▪친환경농업의 환경적 측면 분석 ▪친환경농업체제 전환을 위한 정 책적 접근 ▪친환경농업체제전환을 위한 통합적 접근 ▪친환경농업체제로의 전환을 위한 전략 및 실천 프로그램 제시 (｢전략적 분석-전략적 선택-전략실천｣의 3단계 접근) - 사례지역의 농업환경실태 및 SWOT분석 - 실천 가능한 전략대안 모색 - 구체적인 실천 프로그램 제시 목표를 수립하였다. 전략적 선택에서는 사례지역에 적합한 최적자원 관리모형을 이용한 농업 생산-유통-소비 등 각 부문별 실현 가능한 전략적 대안을 모색하고 평가하여 적절한 전략적 수단을 선택하며, 전략적 실천에서는 전략적 선택수단을 구체적으로 실행하기 위한

실천적인 프로그램을 제시하게 될 것이다.

3.2. 연구 내용

3.2.1. 지역단위 물질균형 및 최적자원관리 모형 개발

지역단위 물질순환 구조 분석을 위한 이론 정립 및 물질균형모형 (material balance model)을 개발하고, 지역별 농업 부문의 투입-산출 분석을 기초로 물질순환 흐름도(flow chart)를 제시하였다. 또한 사례 지역의 농업환경에 관한 전략 분석을 위한 지역 특성의 SWOT 분석 을 실시하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 사례지역의 최적자원 관리(Best Management Practices, BMP) 시스템을 개발할 것이다.

3.2.2. 친환경농업의 기술적․경제적․사회적․환경적

측면의 종합적 분석

친환경농업의 기술적․경제적․사회적․환경적 측면의 종합적 분석을 위해서는 친환경농업 실천을 위한 환경농법(유기농법, 자연농법, 태 평농법 등) 도입의 기술적 가능성 분석, 친환경농업 실천에 따른 생 산비, 경영비 등 경제성 분석이 이루어질 것이다. 다음으로 친환경 농업체제로 전환 시의 경제적 효과를 분석하기 위해 친환경농업 도 입에 따른 비료 사용량 감소 및 토양 비옥도 제고 등의 경제 분석도 이루어질 것이다. 사회적 측면에서 친환경농업 실천농가와 비실천농 가 간의 기술 수용력, 교육, 환경윤리, 정보공유, 협동심 등에 관한 비교 분석, 친환경농업체제로의 전환과 관련 농가, 마을, 단체 단위 의 실천유형 분석 등도 이루어질 것이다<그림 1-3>.

그림 1-3. 친환경농업체제로의 전환을 위한 종합적 접근 방식 관행농업 ․고투입농법 ․다수확농법 ․환경오염 ․생태악화 친환경농업 ․저투입농법 ․정밀농법 ․유기농법 ․생태보전 정책적 측면 ․식품의 안전성 ․환경질 개선 ․다원적기능 제고 기술적 측면 ․토양, 유기물, 농법 ․비료, 농약 등 자재 ․농산물 안정성 사회적 측면 ․협동, 정보공유 ․학습, 교육 ․환경윤리 경제적 측면 ․수량 및 생산성 ․노동력, 생산비 ․유통, 가격차별화 환경적 측면 ․수질오염, 토양악화 ․생태계, 생물다양성 ․환경부하

3.2.3. 지역특산 친환경농산물의 차별적 유통 방안

지역특산 친환경농산물의 차별적 유통방안을 위해서는 ‘농장에서 식탁까지’ 농산물 전 과정에 대해 추적 가능한 이력추적관리시스템 (traceability system)의 구축방안을 제시하고, 지역 특산 농산물에 대 한 소비자들의 선호도를 분석할 것이다.

3.2.4. 체제 전환을 위한 전략 수립 및 주요 추진방안

친환경농업체제로의 전환을 위한 전략 수립의 기본 골격은 비전, 목표, 원칙, 실행계획 및 정책수단 등의 5단계로 구성하였으며, 규제

와 지원정책의 통합․조정 등 구체적인 전략적 실행 프로그램 개발, 농법실천 그린경영체 육성 프로그램, 자연순환형 농업시스템 구축, 농가 단위 무기물 투입-산출 기장제도의 중장기 도입 방안, 친환경 농업 정착을 위한 지역단위의 공동․협력 시스템 구축 등 분야별 주 요 전략 추진 방안을 제시할 것이다.

4. 선행 연구 검토

친환경농업체제로의 전환과 관련해서는 농촌지역의 오염원 분석 및 농업생산활동의 환경부하 계측, 농업생태 환경의 모니터링, 친환 경농업의 생물다양성 변화 등 주로 환경적․기술적 측면에서의 연구 가 주로 이루어져 왔다. 최근 기술적 분석 결과 및 농업환경지표를 이용한 농업환경모형의 개발 및 지역단위 물질순환 분석에 의한 기 술적․경제적․정책적 측면의 통합적 접근이 시도되고 있다. 류순호․노희명(1996)은 우리나라의 지형과 영농 형태에 적합한 비 점오염원 예측 모형의 개발에 초점을 두었으나, 대상 지역의 영농특 성과 농업 자원 활용유형 등에 의한 오염부하 계측은 이루어지지 않 았고 현 상태에서의 오염도 예측에 초점을 맞추었다. 최지용․신은성(1998)은 농촌지역을 토지용도별(논․밭, 축사, 마을, 산지)로 구분하여 수질조사, 유출량 조사를 통한 BOD, COD, SS, 총 인, 총질소 등 오염배출량 계측, 비점오염 유출모델을 통해 부하량 산정을 위한 발생 원단위와 기본식을 도출하여 쉽게 적용할 수 있도 록 하였고, 대략적인 관리기법도 제시하였다. 박승우 외 8인(2000)은 농업생태계의 구성요소로 기상․수문인자, 지형․지세․토양․용배수 등 물리적 인자, 환경오염원으로 점원․비점원 인자, 동식물 생태계 인자, 경운․파종․시비․농약살포 등 영농관리 인

자 등을 종합적이고 체계적으로 파악하여 인자들의 상호 관련성 등 을 계량적으로 규명하기 위한 현장 모니터링 기술과 수학적 모델개 발을 제시하였다. 주로 수문학적 생태환경 모니터링 기법 개발에 초 점을 맞추고 있어 농업생태 환경의 수환경 관리 및 평가시스템을 구 축하는데 유력한 수단으로 사용 가능하나 모형에서 요구하는 농업 환경지표의 축적과 특정자료의 경우 정량적인 계측자료가 부족하여 특정 지역을 대상으로 한 분석의 실용화에는 한계가 있는 것으로 지 적되고 있다. 허장, 정은미, 김창길(2000)은 지역단위 농업환경 분석을 위한 기 본모형으로 C(조건)-S(상태)-P(계획) 체계를 기초로 관련지표를 체계 화하였으며, 또한 지역단위 환경부하 파악을 위한 투입-산출 수지분 석의 기본적인 접근방법을 제시하였다. 엄기철 외 8인(2002)은 세부권역별 토양 및 물 관리 모형개발, 세 부 권역별 농약 관리 모형 개발, 세부 권역별 유기자원 활용모형 개 발, 세부권역별 작부체계 모형개발, 제주권역 환경농업모형 개발, 환 경영향 평가 및 경제성 분석 및 사례 연구로 친환경농업시범지구 세 지역을 선정하여 실증시험을 제시하는 등 다각적인 연구 결과를 제 시하고 있다. 이들 연구는 지역단위 농업환경모형의 개발과 체계화 에 있어 기초 자료를 제공하는 유용한 연구로 평가되나, 세부 권역 별 농업 환경을 진단하고 평가할 수 있는 모형이 구체화되지 않아 실용화에는 한계가 있다. 김창길, 김정호(2002)는 지속 가능한 농업발전에 관한 국제적 논의 동향, 선진 주요국의 사례 분석 및 그동안 추진되어 온 우리나라의 농업정책 평가를 기초로 농업 부문의 지속 가능한 발전 전략과 부문 별 주요 정책 과제를 제시하였다. 지금까지 검토된 국내 연구는 주로 농업 환경의 실태분석 및 환경 농업 분석에 관한 개괄적인 연구이다. 다음으로 농업생태계의 물질균

형 분석을 다룬 국내 연구로 김진수, 오광영(2000)은 농촌지역의 유 기물 흐름에 관한 모형을 설정하고 금강의 제2 지천인 무심천의 상류 지역인 충북 청원군 가덕면 지역을 대상으로 질소수지를 제시하였다. 김창길, 강창용(2002)은 지역단위 농업환경모형을 기초로 사례지 역인 경기도 양평군과 충북 진천군의 물질균형 분석을 시도하였고, 분석 결과를 기초로 사례지역의 친환경농업의 발전 방향을 제시하 였다. 그러나 위에서 검토된 지역단위 물질균형 분석에 관한 연구는 사 례지역을 대상으로 기술적․환경적 측면의 분석적 연구와 경제적․ 정책적 연구가 통합되어 이루어질 수 있는 유관 기관 간의 공동 연 구 체계가 이루어지지 않아 모형의 정교화와 체계적이고 신뢰성 있 는 분석 결과의 도출에 한계가 있는 것으로 사료된다. 한편 물질순환 이론에 기초한 친환경농업 시스템 전환에 관한 해외 문헌으로 松本成夫(1998)는 농업생태계의 질소 순환에 초점을 맞추어 농지에서의 양분수지, 분뇨, 짚 등 잔여물의 처리․이용, 그리고 식료 및 사료의 수입에 따른 환경부하 메커니즘을 종합적으로 분석하였 고, 이바라키현의 우시쿠 지역의 질소 흐름을 도식화하여 체계적으 로 설명하였다. 특히 물질순환 모형을 이용하여 여러 가지 친환경농 업 정책 프로그램의 환경효과에 관한 정책실험 결과도 제시하였다.

Jager, Nandwa, and Okoth(1998)는 아프리카 케냐 지역을 대상으로 양분흐름과 경제적 성과 분석을 위한 의사결정 모니터링 시스템 구 축과 관련 양분수지계량화모형의 방법론과 상세한 분석 결과를 제 시하였다. 이 모형은 물질수지는 물론 경제적 성과 분석을 동시에 다루고 있고 또한 전이함수(transfer functions)를 개발하여 물질수지 분석의 정교한 투입-산출 분석 결과를 제시하는 등 통합적이고 체계 적인 접근방법을 제시하고 있다.

독일 벨라우 호수(Lake Belau) 유역의 에너지 및 물질수지 분석을 시도하여 지역별 농업생태계에서 초과되는 엔트로피의 계량화는 물 론 환경부하 오염도를 작성하여 제시하였다.

Thorne and Tanner(2002)는 아시아지역에서 작물과 축산을 연계하 는 양분재활용 시스템을 구축하고 실제로 인도네시아와 네팔지역의 복합영농 시스템에 적용하여 농업 생산활동의 환경부하가 가중되고 있음을 분석적인 결과를 통해 제시하였다. 이 연구에서는 환경부하 를 최소화하기 위해서는 양분순환에 있어서 효율적인 생태물리학적 루트(bio-physical route)를 준수할 것과 실제로 농업 생산 의사결정자 (농민, 정책 담당자 모두 포함)들이 최적의 의사결정이 이루어지도록 지원되는 것이 중요함을 강조하고 있다.

Zessner and Lampert(2002)는 오스트리아의 수질 관리를 위해 농업 부문, 식품가공 부문, 가계부분으로 나누어 각 부문별 질소와 인산 의 양분수지 분석은 물론 구리․철․납․카드뮴 등의 배출량 산출결과도 제시하였다.

Krug and Winstanley(2002)는 미국 미시시피 지역을 대상으로 질소 수지를 기초로 한 물질균형분석을 시도하였고, 이러한 분석모형을 기초로 옥수수와 대두의 윤작시스템이 질소수지에 미치는 영향에 대한 분석 결과도 제시하였다. 최근 Pacini et al.(2003)는 물질균형 분석을 이용하여 관행농법, 유 기농법, 종합농업 등 농법별 양분수지 및 유출, 생물다양성 등 환경 부하에 미치는 영향에 관한 체계적인 분석을 시도하였다. 이 연구는 그동안 추진되어 온 친환경농업 시스템 구축과 사회경 제적․기술적․환경적 측면의 각 분야별 국내외 연구 결과를 종합하였 다. 특히 친환경농업의 기술적 및 환경적 측면의 분석은 관련 분야 의 주요 연구기관이 참여함으로써 경제적․정책적 연구의 통합적 접 근을 시도하였다.

제 2 장

친환경농업체제 전환 모형

농업과 환경과의 조화를 위한 친환경농업체제로의 전환은 비료, 농약 등 화학적 투입재의 감축을 주요 목표로 하는 친환경농산물 생 산은 물론 지역단위 농업생태 환경을 고려한 물질순환 시스템의 구 축을 의미한다. 제2장에서는 친환경농업체제 전환 모형을 구축하기 위해 우선 친환경농업의 개념을 재정립하고 지역단위 농업환경관리 시스템을 기초로 한 친환경농업체제 전환 모형의 기본 골격과 시스 템 전환을 위한 농가 의사결정모형 및 정책 프로그램을 중심으로 살 펴보기로 한다.

1. 친환경농업의 개념 재정립

친환경농업의 개념에 관해서는 관점에 따라 다양한 견해가 제시 되고 있으며, 개념 정립과 관련하여 아직도 논의가 계속되고 있다.1 1 _{친환경농업의 개념에 관한 국내외 논의 과정 및 다양한 개념 제시에} 관해서는 김창길(2003)의 환경농업단체연합회 워크숍의 주제발표 자료

통상적으로 쓰이고 있는 친환경농업의 개념은 친환경농업육성법에 서 제시된 바와 같이 “농약의 안전 사용기준 준수, 작물별 시비기준 량 준수, 적절한 가축사료첨가제 사용 등 화학자재 사용을 적정 수 준으로 유지하고 축산분뇨의 적절한 처리 및 재활용 등을 통하여 환 경을 보전하고 안전한 농축산물을 생산하는 농업”으로 규정하고 있 다.2 _{이러한 개념은 농자재의 적절한 투입과 적절한 가축 분뇨의 처} 리에 초점을 맞추고 있다. 통상적으로 이러한 친환경농업의 개념은 친환경농법의 실천 단계에 따라 여러 가지 친환경농산물을 생산하 는 농업으로 이해되고 있다. 친환경농산물의 종류는 ｢친환경농업육성법｣ 제16조에서 제시된 분류방식으로 “친환경농산물은 그 생산방법과 사용자재 등에 따라 일반친환경농산물․유기농산물․전환기유기농산물․무농약농산물 및 저 농약농산물로 분류한다”라는 규정에 따르고 있다. 또한 친환경농산 물의 범위는 화학적 투입재를 전혀 사용하지 않는 유기농산물로부 터 투입재를 적절하게 사용하는 일반친환경농산물에 이르기까지 포 괄적으로 되어 있다<그림 2-1>. 친환경농업의 궁극적인 달성목표를 ‘농업과 환경과의 조화’로 설정 하는 경우 친환경농업의 개념은 농업생태 환경을 유지하고 보전하는 시각을 기초로 재설정되어야 한다. 이 연구에서는 친환경농업체제로 의 전환과 관련한 친환경농업의 개념을 “농업생태계의 건전한 유지․ 보전을 목적으로 물질순환 체계에 입각한 화학적 농자재의 투입, 각 종 농축산 부산물의 재활용 등을 통해 환경부하를 최소화하면 에 상세하게 제시되어 있다. 2 _{친환경농업의 개념에 관한 정의는 친환경농업육성법(2002.1.26 개정,} 법률 제6378호) 제2조 1항에 제시되어 있다. 이 법에서 친환경농산물 은 친환경농업을 영위하는 과정에서 생사된 농산물로 정의하고 있다.

그림 2-1. ｢친환경농업육성법｣에서의 친환경농업의 범위 관행농업 유기농업 저투입농업 정밀농업 친환경농업 일반친환경 농산물 저농약 농산물 무농약 농산물 전환기유기 농산물 유기 농산물 친환경농산물의 인증대상 친환경농산물의 범위 서 안전한 농산물을 지속적으로 생산하는 농업”으로 규정하고자 한 다. 즉, 친환경농업의 개념을 농업 생산방식뿐만 아니라 생태환경 측면에서 환경부하, 물질순환, 수계환경, 생물다양성 등을 종합적으 로 고려하는 포괄적인 개념으로 설정하고자 한다. 외국이나 국제기구에서도 친환경농업의 개념 규정과 관련하여 통 일된 규정이 없이 다양한 견해가 제시되고 있다. 친환경농업과 유사 한 개념으로는 저투입지속형 농업, 지속 가능한 농업, 균형투입지속 농업, 대체농업, 유기농업, 정밀농업 등으로 불리고 있다. 친환경농업의 개념 규정과 관련 OECD는 “농업생산력을 확보하면 서 환경상의 목적도 달성할 수 있는 농업기술과 농법 체계”로 규정 하고 있다. FAO는 “자연자원의 손실과 파괴를 방지하고 생태계를 건전하게 유지하면서 농업 생산성 상승을 유지하는 농업”이라고 정 의하고 있다. 미국은 지속 가능한 농업의 개념으로 “생산력과 경쟁력을 가지며

수익성이 있고, 자연자원 유지와 환경 보전 및 국민의 건강과 안전 성을 증진시키는 농업”으로 규정하고 있고, 유럽에서는 “농업과 환 경 문제의 조화를 위해서 농지의 집약적 이용을 억제하여 농업 생산 에 의한 환경부하를 경감하고 아울러 경관 보전과 야생동물보호 등 을 목적으로 하는 농업”으로 규정하고 있다. 또한 일본에서는 “물질 순환 기능을 살리고, 생산성과의 조화를 유지하면서 적절한 토양관 리를 통하여 화학비료와 농약의 사용에 따르는 환경부하를 경감시 키는 지속적인 농업”으로 정의하고 있다.

2. 친환경농업체제 전환 모형의 기본 골격

2.1. 농업환경관리 시스템 구축의 접근방법

친환경농업체제로의 전환을 위한 지역단위의 농업환경자원을 관 리하고 평가할 수 있는 의사결정지원시스템(Decision Support System, DSS)은 C-S-P 체계로 이루어진 지역단위 농업환경관리시스템 (Regional Agro-Environmental Management System, RAMS)을 들 수 있 다<그림 2-2>.3 _{여기서 C(condition)는 지역단위의 입지적․환경적 조건} 을 의미하는 것으로서 부존자원인 농업환경자원의 실태 파악을 하는 단계이다. S(state)는 지역단위의 농업 생산활동으로부터 발생하는 환경부하 상태를 의미하는 것으로서 환경부하 실태 분석을 위한 농 업생태환경 모니터링과 물질순환 체계를 기초로 한 투입-산출분석을 하는 단계를 말한다. 다음으로 P(plan)는 친환경농업체제로의 3 _{지역단위 농업환경모형의 기본구조에 관한 더욱 상세한 설명은 김창길,} 강창용(2002, 11-14)에 제시되어 있다.

그림 2-2. 지역단위 농업환경관리시스템 구축을 위한 C-S-P 접근 지역단위 농업환경자원 특성파악 지역단위 농업환경 자원 여건(C) 지역단위 물질균형․환경부하 실태분석 - 물질순환의 투입-산출 분석 - 지역단위 자정능력 추정 지역단위 농업환경생태계의 문제점 분석 및 평가 지역단위 농업환경자원의 환경 친화적 관리방안 제시 지역단위 농업의 환경부하 상태(S) 지역단위 친환경농업체제 전환전략 수립(P) 전환을 위한 전략 수립과 실행 가능한 최적자원관리 정책 프로그램 을 개발하는 단계이다. 이 단계에 있어서 핵심적인 사항은 친환경농 업체제로 전환 시에 지역적․입지적․환경적 특성을 고려한 맞춤프로그 램(tailored program) 개발 및 전략을 수립하는 것이다. 현실적으로 실효성 있는 RAMS가 구축되기 위해서는 C-S-P의 효 과적인 연계와 종합이 필요하다. 이를 위해서는 농학, 토양학, 수문 학, 축산학, 환경학, 농업경제학, 환경경제학 등 연관 분야 전문가간 의 학제적 연구와 통합적 접근은 물론 현장에서 작동 가능한 프로그 램 개발을 위해 농업인과 정책 담당자들과의 유기적인 연계도 필요 하다.

2.2. 친환경농업체제 전환의 의미

친환경농업체제 전환(system renovation)에 있어 시스템의 의미는 친환경농업을 구성하는 기술적․환경적 요인은 물론 생산-유통-소비 단계의 사회경제적․정책적 측면의 여러 구성요소들이 서로 유기적인 관련을 갖고 목적(농업과 환경의 조화)을 달성하도록 구성된 여러 요소의 결합체를 의미한다. 농업과 환경간의 조화를 목표로 한 친환 경농업 정착을 위한 시스템 전환은 농업생태계에 있어 ‘환경부하가 큰 농업시스템’에서 ‘환경부하가 적은 농업시스템’으로 전환하는 것’ 으로 이해될 수 있다. 친환경농업체제로 전환하게 되면 환경의 중요한 특성인 물질순환 의 관점에서 선순환이 지속됨으로써 환경오염원으로 작용하는 엔트 로피 발생을 최소화하게 된다.4 _{예를 들어 특정 지역이 친환경농업} 체제로 전환되면 지역단위 환경 용량에 적합한 작물 및 가축생산으 로 경종-축산의 유기적인 순환이 이루어지고, 화학비료와 농약 등으 로부터의 비점오염원이 적절히 관리됨으로써 지역 내 수계의 수질이 환경 기준의 범위 내에서 유지될 수 있다. 따라서 환경 용량이 크고 오염원 관리가 잘 이루어지는 지역의 경우 집약적인 농업 및 가축 생산이 지속적으로 이루어지고 환경보전도 이루어질 수 있게 된다. 친환경농업체제로 전환하는 경우 친환경농법의 선택은 지역단위 의 환경부하 및 자정용량과 환경관리 능력은 물론 농업인의 환경 문 제 관심도 등에 따라 선택될 수 있을 것이다. 현실적으로 친환경농 업체제로의 전환 시 농촌 현장에서 가시적으로 나타날 수 있는 현상 으로는 관행농법에서 친환경농법으로 전환되는 비율이 높아지게 된 4 _{농업생태계의 물질순환 구조 및 엔트로피 법칙에 관해서는 다음 장에} 서 상세히 제시된다.

다는 점이다. 농촌 현장에서 선택 가능한 친환경농법은 매우 다양하 나 지역별 특성에 따라 어떤 농법이 더욱 적합한 방식인지 구분하는 기준은 제시되지 않고 있다. 벼농사의 경우 친환경농법 실천농가들 이 적용하고 있는 농법으로는 오리농법, 쌀겨농법, 우렁이 농법, 자 연농법, 태평농법과 정밀농법 등을 들 수 있다<표 2-1>. 이들 친환경 농법은 나름대로 특징과 문제점을 가지고 있고, 농업별 기준도 설정 되어 있다. 농법별 단수는 친환경농법 실천 경력 및 기술수준 등에 따라 큰 차이를 보이는 것으로 제시되고 있다. 그러나 다양한 친환 경농법의 실천에 따라 환경부하에 어느 정도 영향을 미치는지에 관 한 정보는 매우 제약된 수준에 불과하다. 표 2-1. 관행농법과 친환경농법의 비교(벼농사 중심) 구 분 관행농법 유기농법 자연농법 태평농법 정밀농법 오리농법 쌀겨농법 왕우렁이 농법 특징 인위적인 경 운과 농약, 비 료를 사용하 는 경작법 경운, 잡초제거, 해충방제, 양분 공급 등의 역할 을 오리가 수행 하는 경작법 쌀겨를 논에 살 포하여 유효 미 생물 증식, 잡 초발아억제 및 비료효과를 활 용하는 경작법 왕우렁이의 초식먹이습성 을 이용한 농 법 토착미생물 을 활용한 농법, 자연농 업협회가 주 창한 농법 무경운, 건답 직파 이모작 재배 경작법 INM(종합양분관 리), IPM(종합병 해충관리) 등 정 밀하고 과학적인 투입재 관리 문제점 수질오염, 농 약 잔류량 문 제 오리똥의 악취 및 수질오염 문 제 로터리작업 전 에 넣을 경우 벼 생육저하 왕우렁이 월 동후 벼 피해, 변 이종 으로 인한 생태계 교란 신뢰성 있는 자재 확보 어려움 과학적 검증 의 어려움 지력 관리정 도에 따른 단수 차이 심함 과학적 검증 어려움 정확한 진단과 처방의 실천에 어려움 농법 기준 N:11, P:4.5 K:5.7 (환경기준) 18∼25 수/10a 180∼200 kg/10a 4∼5 kg/10a - -토양여건에 따라 다름 단 수 (kg/10a) 480∼520 400∼480 460∼480 400∼450 350∼450 250∼430 450∼520 자료: 농촌진흥청(1999).

그림 2-3. 시스템 전환 시 친환경농법 전환 유형 저농약재배 저투입농업 (INM․IPM) 무농약재배 유기 재배 친환경농업체제로 전환되는 경우 우리나라 농업 생산체계는 <그 림 2-3>에서 제시된 바와 같이 저투입농업(또는 저농약재배), 무농약 재배, 유기농업 등의 순으로 피라미드 구조를 이루게 될 것이다. 환경농업체제로 전환하는 경우 전체 농업에서 친환경농업 실천농 가가 차지하는 비중이 크게 증가하고, 유형별 친환경농업 실천농가 의 구성 및 비중도 크게 변화할 것으로 보인다. 이러한 피라미드 유 형의 가정하에서 실천 유형별 구성 변화를 전망해 보면, 친환경농업 시스템으로 전환되는 경우 전체 농업에서 친환경농업의 비중은 약 20∼30%를 차지하고, 유기재배와 무농약재배 등 친환경농법의 비중 도 크게 증가하게 될 것이다. 건실한 친환경농업체제로 정착되는 경 우 전체농가에서 유기재배농가의 비중은 현재 0.2%에 불과하나 3∼ 5% 정도로 크게 증가할 것으로 전망된다<그림 2-4>.5 5 _{1990년대 중반 이후 유기농산물의 세계적인 추세에 관한 OECD 전망} 치를 보면 유럽과 미국을 중심으로 지난 10년간 매년 20% 정도의 증 가 추세를 보인 것으로 추정되고 있다. 세계 유기농산물 시장에서의 무역거래액은 140∼170억 달러(2000년 기준)에 달하며, 전체식품 거래 액의 15% 정도를 차지하는 것으로 전망되고 있다. 덴마크와 독일 등은 2010년도 유기농업의 비중을 전체 농업에서 20% 정도 차지하는 것으

무농약재배 유기재배 저농약재배 저투입재배 시 간 비 중 (%) 전체농가중 10% 미만 전체농가중 20∼30%정도 그림 2-4. 친환경농업체제로의 전환 시 실천 유형별 구성변화 지금까지는 친환경농업체제로 전환하는 경우 실천농법 측면에서 살펴보았으나, 경제성․환경성․사회성 측면에서 시스템 전환 전후의 변화에 관한 가설을 설정해 볼 수 있다<표 2-2>. 친환경농업체제로 의 전환이 이루어지는 경우 화학적 투입재와 유기물 사용량이 크게 변하게 될 것이며, 농산물의 수량과 가격은 불확실하나 유통방식에 따라 크게 달라질 것으로 예측해 볼 수 있다. 따라서 농가소득의 변 화 정도는 단정적으로 말할 수는 없으나 시스템 전환이 잘 이루어지 로 정책 목표를 설정하고 적극적인 육성정책을 추진해 오고 있다. 이 러한 대외적인 추세에 비추어보면 우리나라의 유기농업도 정책적 지원 이 이루어진다면 2013년경에는 전체 농업에서 5% 정도를 차지할 것으 로 전망된다(김창길, 2002).

는 경우 농가소득은 안정되거나 또는 증가할 것으로 전망된다. 또한 농업생태계와 관련 수질과 토양이 개선되고 생물다양성도 증가될 것 으로 보여 환경질 개선 및 유지에 크게 기여할 것으로 전망된다. 이 연구에서는 <표 2-2>에서 제시된 친환경농업체제로의 전환에 따른 경제성 및 환경성 변화의 가설이 증명될 수 있도록 가능한 한 위에서 제시된 주요 부문별 핵심지표에 대한 과학적인 분석 결과와 증거를 제시할 것이다.

3. 시스템 전환을 위한 농가의사결정 모형

친환경농업체제로의 전환을 위한 체계적인 분석을 위해서는 실제 로 현장에서 친환경농업정책을 수용하고 농법을 실천하는 농업인의 표 2-2. 친환경농업체제 전환에 따른 경제성 및 환경성의 변화 구분 체제 전환 이전 체제 전환 이후 농법(기술) 일반농법 ↓ 친환경농법 ↑ 화학적 투입재 비료․농약사용량 ↑ 비료․농약사용량 ↓ 유기물 유기물 투입량 ↓ 유기물 투입량 ↑ 수량 수확량 ↑ 수확량 ↓ 가격 불확실 ? 안정, 증가 농산물 유통 다양한 거래 직거래 및 특수거래 농가소득 불확실 ? 안정, 증가 공동체 의식 공동체 의식 ↓ 공동체 의식 ↑ 환경 의식 환경 의식 ↓ 환경 의식 ↑ 수질 지표수․지하수 수질 ↓ 지표수․지하수 수질 ↑ 토양 토양유기물 ↓, 침식 ↑ 토양유기물 ↑, 침식 ↓ 생물다양성 생물다양성 ↓ 생물다양성 ↑

사회적 환경 경제적 환경 기술적 환경 제도적 환경 ▪환경문제에 대한 경각심 ▪농산물(식품)의 안정성에 대한 관심도 ▪환경친화적 농촌개발에 대한 관심도 ▪친환경농업단체(농민단체 포함) 리더십 ▪농산물 생산비 및 농가소득 변화 ▪생산된 농산물의 판로 및 유통체계 ▪농산물 시장개방화 ▪농가의 지속 가능한 성장 ▪친환경농업육성 정책 프로그램 ▪환경질 보전을 위한 규제제도 ▪친환경농업체제 확립 관련 법규 ▪정책담당자의 관심도 ▪친환경농업 실천기술의 수용도 ▪생명공학․자동화기술의 실용화 정도 ▪가축 분뇨처리기술 그림 2-5. 체제 전환과 관련한 농가의사결정 환경의 유형 의사결정 환경에 관한 체계적인 파악이 필요하다. 농가의 의사결정 환경은 사회적․경제적․기술적․제도적 환경으로 대 별될 수 있으며, 이들 환경은 서로 밀접한 관계를 이루고 있어 친환 경농업시스템의 정착을 위해서는 네 가지 환경의 적절한 조화가 필 요하다<그림 2-5>. 농가 의사결정 환경에서 사회적인 환경은 친환경농업 육성에 관한 사회적 분위기 조성, 경제적 환경은 환경친화적 농업 생산활동의 수 익성, 기술적 환경은 친환경농법의 농가 수용도, 제도적 환경은 관련 정책 추진을 위한 법적․제도적 장치 등과 관련되어 있다. 농가의사결정 과정은 자신의 특성 및 내부적 환경과 외부적 환경 에 의해서 결정되며, 관행농업으로부터 친환경농업체제로의 전환과 관련 친환경농업의 실천은 내외부적 환경의 종합적인 고려와 농업인 자신의 비전, 교육, 경쟁력, 책임감 등에 따라 최종적으로 결정된다