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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.28 No.2 pp.152-156
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2016.28.2.152

An Overview for Water Quality Indicator of Agricultural Water in OECD and Korea

Min-Kyeong Kim, Goo-Bok Jung, Seung-Chang Hong, Myung-Hyun Kim, Soon-Kun Choi, Min-Young Kim*, Kyu-Ho So
Climate Change and Agroecology Division, National Institute of Agricultural Science, Wanju 55365, Korea
*Disaster Prevention Division, National Institute of Agricultural Science, Jeonju 54874, Korea
Corresponding author +82-63-238-4156 (mykim75@korea.kr)
December 15, 2015 May 9, 2016 May 10, 2016

Abstract

Much attention has recently been given to quantify the environmental and social importance on agricultural water quality impacts by agricultural activities. The demands for relevant data collection and range expansion of environmental indexing has been also higher than ever. Therefore, this study organized past and current research on agricultural water quality standards by OECD and Korea to evaluate agricultural activities and their impacts on agri-environmental policy development. The agricultural water quality standard set by OECD shows different opinions countries by counties, so the status indicator has been chosen and implemented instead. Nitrate (NO3-) status indicator of groundwater in 2013 was significantly improved compared with the one in 2007. In addition, the quality status of surface water and groundwater were improved. It is necessary to set up a cooperative system between policy division and research institute to organizationally take action to worldwide trend on agricultural water quality indexing.


OECD와 우리나라의 농업용수 수질지표 산정 연구 현황

김 민경, 정 구복, 홍 성창, 김 명현, 최 순군, 김 민영*, 소 규호
국립농업과학원 기후변화생태과
*국립농업과학원 재해예방공학과

초록


    Rural Development Administration
    PJ010890

    서 언

    농업환경지표는 농업생태계를 구성하고 있는 환경요소 가운 데 현실을 가장 잘 설명해 줄 수 있는 대표치를 일정한 기준 에 따라 산정한 값을 말한다. 그 범위는 크게 공간 및 시간적 영역으로 대별할 수 있으며, 공간적 범위는 계측과 관련된 농 경지, 농장, 유역, 지역, 국가 등으로 나눌 수 있다. 농업환경지 표의 시간적 범위는 농업의 환경영향에 따라 단기 및 중장기 등으로 나눌 수 있다(OECD 2001; Kim & Kim, 2005; Kim et al., 2011).

    미국과 유럽을 중심으로 국가 정책목표 차원에서 농업환경 지표를 활용하여 정책 및 사회경제적 요구에 대응하고 있다 (Kim et al., 2011; OECD 2013). 따라서 국내 농업여건에 적 합한 농업환경지표 개발 및 관리기술의 요구도 증가하고 있는 실정이다. 이에 농업과 관련된 자연자원 및 환경문제를 해결하 고 정책 및 사업 개발에 유용하게 활용될 수 있도록 농업 생 태계를 구성하고 있는 환경요소 가운데 현실을 가장 잘 설명 해 줄 수 있는 지표 개발이 필요하다(Kim & Kim, 2005). 이 렇게 설정된 환경지표는 정책과 연계한 관리대책이 마련되어 야 국가별 또는 지역별 농업환경상태를 평가하고 이에 적절한 농업환경 대책을 마련할 수 있다(Kim, 2002; Kim et al., 2011).

    OECD에서는 농업이 물을 많이 사용하고 있는 사용자인 동 시에 주요한 수질 오염원이라고 하였다. 1990년대에 비해 2000 년에 들어서면서 OECD 국가들의 영양염류 과다와 농약 사용 의 감소로 인해 강이나 지하수 등의 수질에 대한 농업의 부하 는 완화되고 있다. 그러나 이들 영양염류에 의한 수질오염은 산업과 도시로부터의 오염이 아주 빠르게 감소하는데 반해 농 업은 오히려 상승하고 있다. 최근에는 농업용수 수질 측정기술 에 대한 개선을 통해 농업활동에 따른 농업용수 수질에 대한 환경적 및 사회적 중요도를 포함하는 자료와 농업용수 수질지 표의 범위를 확대할 필요성이 높아지고 있다(OECD, 2008; Kim et al., 2015).

    따라서 본 논문은 농업용수 수질환경의 상태 및 변화에 대 한 정보를 제공하는 OECD와 우리나라의 농업용수 수질지표 를 산정하여 농업용수 수질지표의 정책적 활용자료로 사용 가 능하도록 제시하였다.

    OECD 농업환경지표

    농업환경지표의 구성체계

    농업환경지표는 농업생태계의 토양, 물, 대기 등 환경요소의 실태를 파악할 수 있는 각 부문별 세부지표로 구성된다 (OECD, 2001). 농업환경지표의 유형화에 있어서 편의상 농업 에 의해 영향을 받는 자연자원 스톡과 관련된 지표로 토지, 토양, 물, 생물다양성 지표로 그룹화될 수 있고, 농업으로 환 경부하와 관련된 양분수지, 농약이용 및 위험, 대기 및 기후변 화 지표 등을 들 수 있다(OECD, 2006). 이 밖에도 농업에너 지 사용, 농장관리 지표, 토지보전과 농업경관, 농경지 이용과 관련된 농경지 피복 등의 지표가 있다.

    농업환경지표의 범위

    정책적 활용 측면을 고려한 농업환경지표 조사 및 활용 범 위는 농업에 의해 영향을 받는 스톡(토지, 토양, 물이용, 수질, 생물다양성 등) 파악, 농업으로부터 환경오염(양분수지, 농약 이용 및 위험, 대기 및 기후변화 등), 농업에너지 사용 및 농 장관리, 토지보전과 농업경관, 농업생산과 경지이용 등의 측면 으로 한정한다(OECD, 2001; OECD, 2006; OECD, 2008).

    농업환경지표의 개발과 활용을 위한 주요 항목은 농업환경 정보를 이용하여 관련 주체별 관심도에 따라 지표내용은 달라 질 수 있으나 토지이용(물보유능력, 토지이용면적, 농지관리 등), 토양(물리적 성질, 양분함량 등), 물관리 및 수질(물관리, 물수 지, 수생생물다양성 등), 생물다양성(종 다양성, 천적개체수 등), 농장관리(양분관리, 농약관리, 토양관리 등), 양분지표(양분수 지, 작물양분흡수량 등), 대기 및 기후변화(농경지 온실가스 배 출량 등), 농업경관지표 등으로 한정한다.

    OECD 농업용수 수질지표

    수질지표의 개요

    농업활동에 의한 강, 호수, 저수지, 지하수 등 수계에 대한 오염은 먹는 물 수질과 수생태계의 수생생물에 부정적 영향을 미침으로써 점오염원(Point Source Pollution)과 비점오염원 (Non-Point Source Pollution)으로 작용한다. 특히 대규모 집약 축산의 경우 점오염원으로 간주되기는 하지만 산업도시의 점 오염원이 대부분 줄어들고 있으므로 수질에 대한 농업활동의 영향은 비점오염원으로서 중요하게 작용할 수 있다. 특히 질 소와 인의 양분, 농약, 토양 침전물, 염류, 병원균 등은 가축 생산 활동과 관개 시스템으로부터 배출되고 농업으로부터 토 사 유출과 침투를 통해 수계로 이동하는 주요 오염물질로 작 용한다.

    수질지표의 산정은 4가지 방식으로 이루어지고 있다. 1) 지 표수와 지하수내 질산염과 인에 대한 먹는 물 수질권고한계치 를 초과하는 농업지역내 조사지점의 비율, 2) 지표수, 지하수 및 연안해수의 질산염과 인 오염에 대해 농업이 차지하는 비 율, 3) 지표수와 지하수 중 농약에 대한 먹는 물 수질권고한 계치를 초과하는 농업지역내 조사지점의 비율, 4) 지표수와 지 하수 중 농약이 한 성분 또는 그 이상 존재하는 농업지역내 조사지점의 비율을 말한다(OECD, 2001; Kim et al., 2008).

    양분수지와 농약사용의 변화는 농업지역에서 수질의 상태를 설명하고 농업활동에 의한 영양염류와 농약오염의 기여도를 설명하는 중요한 요인이다. 농약위해성 지표는 수생태계에서 농약의 위해성과 관련이 있기 때문에 중요하다. 다양한 영농 관리 활동의 적용은 농경지로부터 수계로 오염물질이 유출되 는 것을 줄이기 위한 농민들의 반응으로 볼 수 있다.

    대부분의 OECD 국가들은 수계의 수질오염에 대한 실제 상 태를 측정하기 위한 측정망을 가지고 있지만, 어떤 국가들은 위험지표를 사용하여 오염농도 모델에 근거하여 추정하고 있다.

    수질지표의 개발 동향

    OECD 이사회는 1991년 환경지표 개발과 이에 관한 의제를 환경정책위원회에 요청하였으며, 이에 따라 1993년 농업환경 정책위원회는 합동작업반을 설치하였고 1994년 12월 농업환 경전문가회의에서 20개 지표개발을 제안하였다. 우리나라는 1996년 OECD의 29번째 회원국이 되면서 OECD 농업환경위 에서 주관하고 있는 농업환경지표 개발에 참여하고 있다 (OECD, 1999; 2001).

    OECD 사무국은 농업환경지표를 활용하여 농업정책을 평가 하고 분석하는 수단으로 활용하기 위한 모형 개발에 주력하고 있으며, 향후 국가별 농업환경 상태와 무역을 연계하는 방안 을 강구하고 있다. 또한 농업환경지표를 활용하여 농업, 무역 및 환경정책 연계를 체계적으로 분석하는 일련의 작업으로 2002년 양돈부문, 2003년 낙농부문, 2004년 경종부문 등을 다 루어오고 있다(OECD, 2004).

    OECD의 농업용수 수질지표는 농업환경지표 중 핵심지표로 농업에 의해 영향을 받는 자연자원 스톡 중에서 물이용 및 수 질에 해당된다. 이는 2004년 농업환경 정책위원회 합동작업반 에서 결정하였는데 환경에 대한 농업의 긍정적 및 부정적 영 향을 측정하고 평가할 수 있게 하는 방법이다(Table 1).

    농업용수 수질지표는 각 국가별로 농업용수 수질 위험에 대 한 견해차가 커 농업용수 수질지표를 상태지표로 작성하였으 며, 이 후 OECD 농업환경 작업반 회의 보고서에서는 농업활 동에 따른 농업용수 수질에 대한 환경적, 사회적 중요성의 측 정을 포함하는 관련 자료와 지표의 범위를 넓힐 필요성이 높 아짐을 강조하였다(OECD, 2005).

    국가간 수질지표의 비교

    1990년대에서 2003년까지 강, 호수, 지하수와 해안수 수질 에 대한 농업의 부하는 대부분 OECD 국가에서 과다 투입되 는 영양염류와 농약 사용의 감소로 완화되었다(OECD, 2005). 이러한 개선에도 불구하고 많은 국가와 지역에서 양분과 농약 오염의 절대적 수준은 여전히 유효하다. 더구나 영양염류에 의 한 수질오염에서 산업과 도시 분야로부터의 오염이 아주 빠르 게 감소하는데 반해 농업은 오히려 증가하고 있다(OECD, 2005; 2006). 일부 OECD 국가는 먹는 물 기준에 적합한 물 을 공급하기 위해 영양염류와 농약을 제거하는 수처리 비용이 상당하다. 예를 들면, 영국에서는 농업에 의한 수질오염 처리 비용이 2003 ~ 2004년에 해마다 대략 3억 4,500만 유로로 예 측된다. 또한 한국과 미국 등의 몇몇 국가에서 해수의 부영양 화는 어업에 대한 높은 경제적 비용을 부담하게 한다(OECD, 2006).

    많은 국가에서 질산염에 의한 지표수의 총 오염 중 농업이 차지하는 비율이 40%를 넘고 있다. 지하수의 경우 농업의 기 여도에 대한 근거가 부족하지만 강이나 호수보다 지하수에서 농업이 차지하는 비중이 낮을 수는 있으나 증가하고 있다고 하였다(OECD, 2006). 벨기에와 네덜란드와 같이 일부 국가에 서는 농업지역내 국가 먹는 물 수질 기준치를 초과한 질산염 을 함유하는 지표수와 지하수의 조사지점 비율이 25% 이상을 차지하며 대부분의 국가에서는 10% 이하로 나타났다(Fig. 1). 또한 오스트리아, 프랑스, 독일, 스페인과 미국에서는 질산염 에 의한 국가 먹는 물 수질 기준치를 초과하는 비율이 지표수 보다 지하수가 더 높은 경향을 보였다(OECD, 2006).

    우리나라의 OECD 농업용수 수질지표 산정은 하천수와 지 하수내 질산염(NO3-)과 인(P)에 대한 먹는 물 수질권고한계를 초과하는 농업지역내 조사지점의 비율로 산정하였다. 그러나 우리나라 먹는 물 수질기준에는 질산태 질소(NO3-N) 기준 (10 mg/L)이 설정되어 있으며 인에 대한 기준은 없다. 따라서 국립농업과학원의 농업용수 수질조사 결과(RDA, 2008 ~ 2014; Kim et al., 2015)를 이용하여 농업용 지하수 수질 중 질산염 에 대한 상태지표를 산정하였다(Table 2). 우리나라 농업용 지 하수의 질산염 상태지표는 2007년 15.2%에 비해 2013년 12.3%로 좋아지는 경향을 보였다. 이는 과거 농업이 영양염류 에 의한 수질오염에 주된 원인으로 보고(OECD, 2005; 2006) 되었으나, 최근 들어 토양검정 시비, 친환경 농자재 개발 등과 같은 여러 가지 친환경 농업정책의 추진 결과에 의한 것으로 생각된다. 또한, 현재 시행되고 있는 친환경 농업에 대한 환경 영향 평가가 실시되어 그 결과가 OECD 등 국제적인 대응에 뒷받침되어야 한다고 생각된다(Table 2).

    우리나라 농업용수 수질의 상태지표

    농업용수 수질의 상태지표는 주요 오염원에 대해 각 국가별 농업지역내 하천수와 지하수의 수질기준을 초과하는 조사지점 비율을 산정하도록 되어 있다(OECD, 2006). 따라서 우리나라 농업용수 수질 상태지표는 우리나라 농업용 하천수와 지하수 수질 기준치를 초과한 하천수와 지하수 조사지점 비율로 산정 하였다. 현재 우리나라 농업용수 수질기준은 하천수의 경우 환 경정책기본법의 하천과 호소의 생활환경기준 Ⅳ등급(약간 나 쁨)을 따르며, 지하수의 경우 지하수법의 지하수의 수질기준에 서 농·어업용수 수질기준에 따른다.

    본 연구에서는 2007년부터 2013년까지 농업용수 수질조사 결과(RDA, 2008 ~ 2014)를 활용하여 우리나라 농업용 하천수 와 지하수 수질기준에 따른 농업용수 수질의 상태지표 변화를 분석하였다(Fig. 2). 우리나라 농업용수 수질기준으로 한 2013 년 하천수의 수질 상태지표는 pH와 DO를 제외하고는 예년에 비해 높은 경향이었으나, 2013년 지하수의 수질 상태지표는 예년에 비해 낮은 경향을 보였다. 하천수의 경우 강수량과 같 은 자연환경과 비료 사용량, 토양 유기물, 농경지 면적 변화 등의 농업환경에 직접 영향을 받기 때문에 상태지표의 변동 폭이 큰 것으로 생각된다(Kim et al., 2015). 따라서 수질 상 태지표와 관련된 토양 환경 등과 같은 지표들에 대한 명확한 설정이나 관련 분야에 대한 지속적이고 장기적인 연구가 수행 되어야 정책적으로 활용될 수 있는 근거가 마련될 것으로 생 각된다.

    농업용수 수질지표의 정책적 활용

    1996년 OECD 회원국 간의 농업활동과 농업정책이 환경에 미치는 영향을 평가하여 환경의 변화에 대한 대응책을 마련하 고자 농업환경 지표가 도입된 이후 정기적으로 OECD에서는 환경지표 관련 회의 및 보고서가 발간되고 있다. 특히 미국과 캐나다, 유럽 국가 등 OECD의 대부분 국가가 환경적 상호준 수제도, 보조금, 환경세, 거래권제도, 규제제도 등의 농업환경 정책을 수립하고 평가하는데 농업환경지표를 유력한 수단으로 활용하고 있다(OECD, 2008; Kim et al., 2008; 2011).

    또한 OECD 2030 환경전망(OECD, 2011)에서 제기된 농업 부문의 주요 이슈 중 농업용수 수질과 관련된 것은 집약적 농 축산 생산활동의 가속화에 따른 토양의 질 악화, 수질악화, 대 기악화 등 환경부하 심화 문제가 있으며, 물 이용의 상당한 비중을 차지하고 있는 농업용수를 효율적으로 이용하는 문제 가 있다. 또한 비점오염원으로 중요한 비중을 차지하고 있는 농업부문의 전반적인 환경문제를 종합적이고 효과적으로 관리 하는 문제가 있다.

    이에 우리나라도 OECD 회원국이므로 국가단위에서 농업활 동이 수질에 미치는 영향을 파악하고 이에 대한 상태지표 자 료를 제출하고 있다. 특히 국립농업과학원은 각 도 농업기술 원과 공동으로 전국적인 농업용수 수질 모니터링 자료를 이용 하여 농업용 지하수의 상태지표를 제출해 오고 있다(Kim et al., 2015). 그러나 이는 OECD 농업위원회에 대응하기 위해 국가단위에서의 OECD 수질 상태지표를 한시적으로 제시한 것이다. 따라서 현재까지 진행되어 오고 있는 국가단위에서의 OECD 수질 상태지표는 관련 정책부서와 연구기관이 서로 유 기적으로 협력하여 OECD 농업 위원회에 대응할 필요가 있다.

    또한 우리나라 농업용수 수질기준에 따른 수질 상태지표는 지역단위에서의 농업용수 수질지표로 활용할 수 있다. 그러나 기준이 되는 농업용수 수질기준이 농업목적에 맞는 기준이 아 니기 때문에 관련 전문가와 정책 담당자간의 관심과 노력으로 농업용수 수질기준이 먼저 제·개정되어야 할 것으로 생각된다.

    적 요

    본 논문은 농업용수 수질지표의 정책적 활용자료로 사용 가 능하도록 농업용수 수질환경에 대한 상태 및 변화에 대한 정 보를 제공하는 OECD와 우리나라의 농업용수 수질지표를 제 시하였다. OECD 농업용수 수질지표는 각 국가별로 수질 위 험에 대한 견해차가 커 농업용수 수질지표를 상태지표로 작성 하고 있다. 우리나라 농업용 지하수 중 질산염(NO3-)의 상태 지표는 2007년에 비해 현저히 낮은 수준으로 수질이 양호하 였다. 우리나라 농업용수 수질기준으로 한 하천수와 지하수의 수질 상태지표도 예년에 비해 낮은 경향으로 수질이 양호하였 다. 현재까지 진행되고 있는 농업용수 수질지표는 관련 정책 부서와 연구기관이 서로 유기적으로 협력하여 산정하고 국제 적으로 대응할 필요가 있다.

    ACKNOWLEDGMENTS

    본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구개 발사업(과제번호:PJ010890)의 지원에 의해 이루어진 것임.

    Figure

    KSIA-28-152_F1.gif

    Agricultural discharge rates of nitrates and phosphorus through surface water. Source: OECD, 2006.

    KSIA-28-152_F2.gif

    Share of monitoring sites exceeding the agricultural water quality standard threshold limits for water quality items in surface water (left) and groundwater (right) from 2007 to 2013. Source: Kim et al., 2015.

    Table

    Index of agricultural water quality standard set by OECD

    Ratio of monitoring sites exceeding the national drinking water threshold limits for nitrates in ground water

    ※Threshold limit for nitrate-nitrogen in drinking water (Korea) = 10 mg/L

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