• 제목/요약/키워드: Water Footprint

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국내 가상수 및 물발자국 산정 연구의 인용관계 동향 분석 (Citation Relationship Trend Analysis of Virtual Water and Water Footprint Studies in Korea)

  • 박성제;이민현;주예나;박계영
    • 한국습지학회지
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    • 제21권spc호
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    • pp.141-148
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    • 2019
  • 우리나라는 가상수의 수입 의존도가 높은 국가에 속하여 국가 차원에서 물위기와 식량위기가 우려되고 있다. 이에 따라 최근에 국내에서는 자연환경 및 사회경제 요인을 고려한 가상수 및 물발자국 산정 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 그러나 아직까지는 국내의 연구실적이 부족하여 산정방법 및 비교분석은 국외의 선행연구 결과에 크게 의존하고 있다. 2014년 이후에는 국내 농·축산물의 산정결과가 본격적으로 발표되어 국내의 가상수 및 물발자국의 결과를 국내 선행연구와 상호 비교하는 연구가 많아지고 있다. 본 연구는 국내 물발자국 산정 연구의 인용관계를 파악하기 위하여 국내 농·축산물 물발자국 산정연구의 연구동향을 파악하였다. 이를 위하여 국내 연구자들이 최근 10년 동안 국내·외에서 발표한 물발자국 산정 관련 문헌을 중심으로 국외 및 국내 연구자들의 연구결과를 분석하였다. 그 결과 국내 물발자국 산정 연구의 문헌 간 인용관계를 파악하여 인용관계도를 작성하였다. 본 연구의 부록에 수록한 가상수 및 물발자국 관련 국내 연구자의 연구실적 모음은 향후 국내에서 가상수 및 물발자국 산정에 관련되는 연구를 수행하려는 연구자에게 국내·의 연구동향에 대한 다양한 정보를 제공할 것이다. 또한 국가 차원에서 효과적인 수자원관리를 위한 국가전략의 수립에 방향성을 제시할 것으로 기대된다.

APEX 모형을 이용한 밭작물(콩, 배추) 물발자국 영향 평가 (Assessment & Estimation of Water Footprint on Soybean and Chinese Cabbage by APEX Model)

  • 허승오;최순군;홍성창
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.159-165
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    • 2019
  • BACKGROUND: The water footprint (WF) is an indicator of freshwater use that appears not only at direct water use of a consumer or producer, but also at the indirect water use. As an indicator of 'water use', the water footprint includes the green, blue, and grey WF, and differs from the classical measure of 'water withdrawal' because of green and grey WF. This study was conducted to assess and estimate the water footprint of the soybean and Chinese cabbage. METHODS AND RESULTS: APEX model with weather data, soil and water quality data from NAS (National Institute of Agricultural Sciences), and farming data from RDA (Rural Development Administration) was operated for analyzing the WF of the crops. As the result of comparing the yield estimated from APEX with the yield extracted from statistic data of each county, the coefficients of determination were 0.83 for soybean and 0.97 for Chinese cabbage and p-value was statistically significant. The WFs of the soybean and Chinese cabbage at production procedure were 1,985 L/Kg and 58 L/Kg, respectively. This difference may have originated from the cultivation duration. The WF ratios of soybean were 91.1% for green WF and 8.9% for grey WF, but the WF ratios of Chinese cabbage were 41.5% for green WF and 58.5% for grey WF. CONCLUSION: These results mean that the efficiency of water use for soybean is better than that for Chinese cabbage. The results could also be useful as an information to assess environmental impact of water use and agricultural farming on soybean and Chinese cabbage.

Towards water-efficient food systems: assessing the impact of dietary change and food waste reduction on water footprint in Korea

  • Qudus Adeyi;Bashir Adelodun;Golden Odey;Kyung Sook Choi
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.184-184
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    • 2023
  • Globally, agriculture is one of the largest consumers and polluters of water resources, contributing to the unsustainable use of limited water resources. To reduce the resource use and environmental footprints associated with current and future food systems, researchers and policy makers have recommended the transition to sustainable and healthier diets and the reduction of food loss and waste along the food supply chain. However, there is limited information on the synergistic effects and trade-offs of adopting the two measures. In this study, we assessed the water-saving potential of the two measures in South Korea using environmentally extended input-output relying on the EXIOBASE database for the reference year 2020, along with scenario analysis to model the potential outcomes. Specifically, we analyzed scenarios where meat consumption was reduced by 30% and 50% and in combination with a 50% reduction in food waste at the consumption stage for each scenario. According to our findings, by considering individual measures of dietary change and food waste reduction, shifting to a diet with 30% and 50% less meat consumption could lead to reduction in water footprint by 6.9% and 7.5%, respectively, while 50% reduction in food waste at the consumption stage could save about 14% of water footprint. However, the synergistic effects of the two measures such as 30% less meat consumption and 50% food waste reduction, and 50% less meat consumption and 50% food waste reduction result to 20% and 24% reductions in water footprint, respectively. Moreover, our findings also showed that increasing food consumption with high environmental impacts could promote resources use inefficiency when waste occurs. Thus, policy strategies that address synergistic effects of both dietary change and food waste reduction should be strengthened to achieve sustainable food system. International and national policies can increase resource efficiency by utilizing all available reduction potentials while considering strategies interactions.

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국내 산업들의 물 발자국 산정에 관한 연구 (A Study about Water Footprint Evaluation of Industrial Sectors)

  • 김준범;강헌;박기학
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.400-406
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    • 2013
  • 물 발자국(Water footprint)은 단위 제품 및 단위 서비스 생산 전과정(life cycle) 동안 직접 및 간접적으로 이용되는 물의 총량지표를 나타내는 것을 의미한다. 본 연구에서는 물 발자국 산정 방법을 이용하여 국내 산업에서의 직접 및 간접적인 용수량을 산정하여 효과적인 수자원 관리를 위한 하나의 방법을 제시하고자 하였다. 연구 결과로는 원단위 용수계수가 가장 큰 산업은 농림수산품으로 약 637 $m^3/won$으로 전체 산업의 93%를 차지했다. 농림수산품 다음으로 간접적인 원단위 용수계수가 큰 산업은 석유 및 석탄 제품으로 약 13 $m^3/won$을 나타냈다. 산업연관용수량의 경우 간접적인 용수량이 가장 많은 산업 역시 농림수산품으로 직접적인 용수량이 약 25억 $m^3$인데 비해 간접적인 용수량은 약 130억 $m^3$ 정도로 나타났으며, 조사한 전체 16개 산업 중 91%를 차지했다. 화학제품의 경우 직접적인 용수량이 약 2억 $m^3$, 간접적인 용수량은 약 4억5천만 $m^3$으로 나타났다. 연구결과 직접적인 용수량보다 간접적인 용수량이 전체적으로 큰 것으로 나타났으며, 이와 같이 국가적으로 전체 산업별 물 발자국 및 용수량의 흐름을 파악함으로써, 국가의 수자원 관리 정책 수립 시 기초자료로 활용 되어질 수 있을 것으로 사료된다.

AquaCrop을 이용한 기후변화에 따른 미래 논벼 물발자국 변화 분석 (Analysis of Paddy Rice Water Footprint under Climate Change Using AquaCrop)

  • 오부영;이상현;최진용
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권1호
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    • pp.45-55
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    • 2017
  • Climate change causes changes in rainfall patterns, temperature and drought frequency. Climate change impact influences on water management and crop production. It is critical issue in agricultural industry. Rice is a staple cereal crop in South Korea and Korea uses a ponding system for its paddy fields which requires a significant amount of water. In addition, water supply has inter-relationship with crop production which indicates water productivity. Therefore, it is important to assess overall impacts of climate change on water resource and crop production. A water footprint concept is an indicator which shows relationship between water use and crop yield. In addition, it generally composed of three components depending on water resources: green, blue, grey water. This study analyzed the change trend of water footprint of paddy rice under the climate change. The downscaled climate data from HadGEM3-RA based on RCP 8.5 scenario was applied as future periods (2020s, 2050s, 2080s), and historical climate data was set to base line (1990s). Depending on agro-climatic zones, Suwon and Jeonju were selected for study area. A yield of paddy rice was simulated by using FAO-AquaCrop 5.0, which is a water-driven crop model. Model was calibrated by adjusting parameters and was validated by Mann-Whitney U test statistically. The means of water footprint were projected increase by 55 % (2020s), 51 % (2050s) and 48 % (2080s), respectively, from the baseline value of $767m^2/ton$ in Suwon. In case of Jeonju, total water footprint was projected to increase by 46 % (2020s), 45 % (2050s), 12 % (2080s), respectively, from the baseline value of $765m^2/ton$. The results are expected to be useful for paddy water management and operation of water supply system and apply in establishing long-term policies for agricultural water resources.

결정질 실리콘 태양광시스템의 물 발자국 산정에 대한 연구 (Analysis on the Water Footprint of Crystalline Silicon PV System)

  • 나원철;김영환;김경남;이관영
    • 청정기술
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    • 제20권4호
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    • pp.449-456
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    • 2014
  • 기후변화로 인한 국지적인 이상가뭄 빈발 및 물수지 관련 불확실성 증가 등으로 각국에서는 사용가능한 담수량 확보, 즉 물안보 문제가 크게 대두되고 있다. 사용가능한 담수량 중 상당부분이 전력을 생산하는 발전 분야에도 사용되기 때문에 그 중요성이 점차 증대하고 있다. 신재생에너지원인 태양광발전은 설비제조, 설치 및 운전의 전 과정(life cycle)에서 수자원을 소비하지만 전통적인 에너지원인 화력발전이나 원자력발전에 비하면 상대적으로 수자원을 적게 사용한다는 장점이 있다. 본 연구에서는 태양광시스템의 원료채취부터 운영발전까지 물 사용량을 알아보기 위해 전 과정의 물 발자국을 측정하여 그 결과를 분석했다. 물 발자국 산정결과 태양광시스템의 전체 물 발자국은 $0.989m^3/MWh$이며, 폴리실리콘과 태양전지 공정에서 물 발자국이 높게 나타났다. 폴리실리콘 공정은 에너지 다소비 공정이기 때문에 냉각수 사용량이 많았고 태양전지 공정에서는 고효율 결정질 실리콘 세척을 위한 탈 이온수(deionized water) 사용량이 많았기 때문에 물 발자국이 높은 것으로 보인다. 태양광발전은 기존 에너지원보다 물 사용량이 적은 발전원임을 확인할 수 있었으며, 에너지 분야의 물 사용량을 절감할 수 있는 가치를 가지고 있음을 알 수 있다. 향후 에너지정책 결정에 있어서 신재생에너지의 부가적인 가치로서 물 발자국 개념의 도입이 중요하다.

배수공 각 작업 단계별 물발자국 영향평가 (Impact Evaluation of Water Footprint on Stages of Drainage Works)

  • 천디;김준수;바타갈래 위누리;김병수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.225-231
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    • 2020
  • 지구상 물의 총량 중 사람이 사용할 수 있는 담수는 지하수, 빙설 등을 제외하면 0.01 % 이하이기 때문에 물 관리 대응 필요성이 커지고 있다. 주요 국가들은 수자원을 보호하고 효율적으로 활용하기 위해서 자원의 채취단계에서 운영단계에 투입되는 물의 양을 정량적으로 추정할 수 있는 물 발자국 연구를 주로 농업 중심으로 진행하고 있다. 우리나라도 최근 물 부족에 대응하기 위하여 여러 정책을 진행 중에 있으며 건설산업에서도 정책개발은 물론 이를 뒷받침할 수 있는 기초연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구는 도로의 배수공을 대상으로 공종에 투입되는 자원의 물 소모량을 산정하기 위하여 원료채취단계, 운반단계, 제작단계까지 분석 및 DB를 구축하였다. 물 사용량을 추정방법은 Water Footprint Manual과 환경성적표지 인증안내서에서 제시한 방법을 활용하였으며, 각 공정에 투입된 자재의 물소모계수, 취수원 수역에 따른 물 특성화 인자, 간접수 및 직접수를 고려한 물 발자국을 산정 후 배수공 주요 공법별 원단위 물 사용량을 산정하였다. 물발자국 산정 결과 배수공 자재 중 브라운 아스팔트, 철근, 레미콘이 전체 97 %를 차지하였다. 배수공법별은 암거공, 측구공, 암거날개벽, 철근콘크리트 개거가 전체 92.2 %를 차지하였다. 배수공 전체 단계별 산정된 물 소모량과 물발자국은 원료 채취단계, 운반단계, 제작단계 순으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 배수공 전체 자재나 배수공법별의 물발자국은 농업 분야와 건설업 분야 기초 자료로써 활용될 수 있다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해서는 추후 국외의 데이터베이스를 더 찾아서 지속적인 검토 및 연구가 필요할 것으로 판단된다.

쌀 농업에 대한 지역별 물 발자국 산정에 관한 연구 (A Study about Regional Water Footprint of Rice Production in Agriculture Industry)

  • 김준범;강헌;신상민
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.827-834
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    • 2013
  • 물 발자국(Water footprint)은 단위 제품 및 단위 서비스 생산 전과정(life cycle) 동안 직접 및 간접적으로 이용되는 물의 총량지표를 나타내는 것을 의미한다. 현재까지 산업별 및 제품에 대한 물 사용량과 관련된 자료가 잘 구축되어져 있지 않으며 특히 많은 물이 사용되어지는 농업 생산 제품에 대한 물 사용량에 대한 자료는 전무하다고 할 수 있기 때문에 각 제품에 대한 물 사용량 자료 구축은 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라의 수자원 이용 형태 중에서 가장 큰 부분을 차지하는 산업 분야인 농업 산업에서 쌀 생산을 중심으로 8개 지자체(강원, 경기, 경북, 경남, 전남, 전북, 충북, 충남)를 범위로 하였으며, Cropwat 8.0 모델을 이용하여 물 사용량을 산정하였다. 본 연구의 결과로 쌀 제품의 간접적인 물 사용량은 경북 지역이 $1,356.68m^3/ton$으로 가장 적은 물 사용량을 가졌으며, 전남지역이 $1,669.54m^3/ton$로 가장 많은 물이 사용되는 것으로 산정되었다. 8개 지자체의 평균적인 물 사용량은 $1,487.87m^3/ton$으로 산정되었으며, 쌀 밥 한 그릇 양의 밥(130 g)을 지을 때 쓰이는 직접 물의 사용량 및 간접 물 사용량을 고려한 총 물 발자국 산정 값은 193.61L로 산정되었다. 본 연구결과를 바탕으로 농업 분야 및 전 산업 분야로 확장하여 제품별 물발자국 산정이 필요하며 데이터베이스 구축이 필요하리라 사료된다.

Water-Environment-Economic nexus analysis of household food waste impacts: A case study of Korean households

  • Adelodun, Bashir;Cho, Gun Ho;Kim, Sang Hyun;Odey, Golden;Choi, Kyung Sook
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.148-149
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    • 2021
  • Food waste has increasingly become a global issue of concern among the researchers and policymakers due to its significant environmental and economic impacts, and other associated unsustainable use of resources, including water resources. While food wastage occurs at each stage of the supply chain with food loss at the upstream and food waste at the downstream, the impacts of food waste occurring at the consumption side are enormous due to the accumulated added values. In this study, the embedded water resources, greenhouse gas emissions, and economic loss of household food waste were investigated. The primary granular data of household food waste was collected through direct sampling from 218 selected households of the Buk-gu community in Daegu, South Korea from July 2019 to May 2020. The water footprint, which was based on the water footprint concept, i.e., indirect water use, and GHG emission potential factor for each of the food items were adopted from the literature, while the retail prices and disposal cost were used to assess the economic cost of wasted food items. The water footprint, GHG emission associated with environmental impacts, and the economic cost of 42 major identified wasted food items were conducted. The findings showed that an average of 0.73 ± 0.06 kg/household/day edible food waste was generated among the sampled households, with leafy vegetable, watermelon, and rice responsible for 10, 9, and 4%, respectively, of the total weight of the 42 food wasted items. The water footprint and environmental impact of the household food waste resulted in 0.46 ± 0.04 m3 and 0.71±0.05 kg CO2eq, respectively. Beef, pork, poultry, and rice accounted for 52, 9, 5, and 4% of the total water footprint, while beef, pork, rice, tofu/cheese had 52, 8, 6, and 6% of the total emissions, respectively, embedded in the food wasted. Furthermore, the average estimated economic cost associated with wasted food items was 3855.93±527.27 Korean won, with beef, fish, and leafy vegetable responsible for 21, 13, and 10%, respectively, of the total economic cost. A combined assessment using water-environmental-economic nexus indicated that animal-based food had the highest footprint impacts, with beef, pork, and poultry indicating high indices of 0.3, 0.08, and 0.06 respectively, on a scale of 0 to 1, compared to corn and lettuce with lowest impacts of 0.02. Other food items had moderate impact values ranging from 0.03 to 0.05. This study, therefore, provides insight into the enormity of environmental and economic implications of household food waste among Korean households.

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산업연관분석을 활용한 물발자국 인벤토리 개발 (Development of Water Footprint Inventory Using Input-Output Analysis)

  • 김영득;이상현;;이성희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권4호
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    • pp.401-412
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    • 2013
  • 물발자국은 제품과 서비스를 생산하는데 전과정 혹은 전체 공급망에서 사용된 담수의 양을 나타낸다. 물발자국 평가는 인간의 활동과 관련된 물의 희소성 및 오염과 관련된 정보를 파악하는데 보다 많은 정보를 주기 때문에 물소비관점에서 지속가능한 물관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 물발자국 제도의 도입을 위해서 물발자국 데이터베이스/물계정이 필수적인데 국내에서 전 산업부분에 적용할 수 있는 DB가 전무하다. 따라서 이 연구의 목적은 산업연관분석법을 이용해 국내의 403개 산업분야에 대한 물발자국 인벤토리를 개발하는 것이다. 주요 연구결과로는 농업분야의 물사용량이 전체 직접수의 79%를 차지하며, 공업분야는 간접수의 사용량이 82%로 주를 이루는 것으로 분석되었다. 물사용량은 벼가 가장 많지만, 다음은 수산양식과 과일 생산으로 조사되었고, 가장 물사용강도($m^3$/원)가 높은 것은 비식용작물(103,263 $m^3$/백만원)로 분석되었고, 이와 같은 결과는 비식용작물(초지생산등)의 직접수는 많지만 경제적 가치가 매우 낮아 높은 물사용강도를 보여주고 있다. 다음은 육림, 철광석, 원목, 수산양식, 상수도, 잡곡 등의 순으로 물사용 강도가 높게 나타났다. 전체적 관점에서 총 물사용량중56%가 간접수가 차지하기 때문에 간접수를 고려한 산업분야의 수자원관리, 즉 공급망에서 전과정을 고려한 관리가 물사용 효율성을 높이는데 중요하다는 것을 알 수 있다. 전과정 개념과 산업연관분석법을 이용한 물사용강도 자료는 물발자국 도입시 제품단위 물발자국 산정의 기초 인벤토리로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.