Estimation of Crop Virtual Water in Korea

Virtual water is defined as the volume of water required to produce a commodity or service. The degree of food self-sufficiency is currently about 27 % in South Korea, so that Korea is one of the largest net virtual water import countries for agricultural product, thus it is necessary to estimate suitable virtual water for South Korea. The objective of this paper is to quantify the agricultural virtual water use (AWU) and virtual water content (VWC) using the method suggested by Chapagain and Hoekstra during the period 1991-2007. To calculate the virtual water content, 44 different crop production quantity and harvested area data were collected for 17 years and FAO Penman-Monteith equation was adapted for computing crop consumptive use of water. As the results, AWU has been estimated at 15.1 billion $m^3$ in average showing a tendency to decrease. Rice has the largest share in the AWU, consuming about 10.1 billion $m^3$/yr which is about 75 % of gross AWU, and the VWC is 1600.1 $m^3$/ton for paddy rice. The largest VWCs of crops are oilseed and tuber crop, and the smallest are leaf and root vegetables. The primary crop production VWC can be used for calculating the VWC of various secondary products using the contribution ratio, therefore the results of this study are expected to be used as basic data for national agricultural water footprint.

한국의 농산물 가상수 산정

가상수는 농산물, 가공식품 또는 제품을 만들기 위해서 필요한 물의 총량을 의미한다. 우리나라의 곡물자급율은 27 %에 불과하며, 농산물 수입에 의한 가상수 수입이 다른 나라들에 비해 매우 큰 편에 속하며, 우리나라에 적합한가상수를 산정할 필요가 있다. 본 논문은 Chapagain과 Hoekstra가 제안한 방법을 이용하여, 1991년부터 2007년까지의 연간 농업 가상수 사용량(agricultural virtual water use, AWU)과 작물 1 톤을 생산하기 위하여 필요한 가상수량(virtual water content, VWC)을 산정하는 데 목적을 두고 있다. 가상수 사용량을 산정하기 위하여 44가지 작물에 대해 17년간의 작물 생산량과 재배면적 데이터를 수집하고, FAO Penman-Monteith식을 이용하여 작물소비수량을 산정하였다. 산정 결과를 살펴보면, 농업 가상수 사용량은 151억 $m^3$으로 산정되었고, 점차 그 양이 줄어드는 경향을 보였다. 작물 중 논벼가 가장 많은 양의 농업 가상수를 사용하였고, 전체 농업 가상수 사용량 중 75 %에 해당하는 연간 101억 $m^3$을 사용하였으며, 논벼를 1톤을 생산하기 위해 필요한 가상수량은 1600.1 $m^3$/ton으로 산정되었다. 작물을 생산하는 데 있어 필요한 가상수량이 큰 작물 종류는 채유종실이 가장 큰 값을 나타내었고, 엽채류 및 근채류가 가장 작은 것으로 나타났다. 산정된 원료 작물의 가상수량은 원료 작물과 가공 생산물의 중량비를 이용하여 농산물 가공품이나 축산물 등 2차 생산물의 가상수를 산정할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서 산정된 결과는 우리나라의 농업 분야의 물발자국을 산정하는 데 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.