연구 제안서

2006年  3月

김    남    국

목  차

Ⅰ. 서론	1

Ⅱ. 이론적 배경	2

1. Emergy의 개념	2

2. Emergy 평가법	3

2.1 에너지 시스템 다이어그램 작성	3

2.2 Emergy 분석표 작성	3

2.3 Emergy 지표 계산	3

Ⅳ. 연구계획서

Emergy 개념을 이용한 국토이용계획 정책 결정에 관한 연구	5

Ⅴ. 고찰	7

Ⅰ. 서 론

연구의 제안은 ‘왜 개발과 환경보전과는 대립하는가? 이러한 대립을 해결하기 위해서는 무엇이 필요한가?’ 라는 근본적인 질문을 토대로 시작한다. 이러한 개발과 보전에 대한 상충의 시발점은 ‘자연자원의 가치에 대한 평가의 차이’에서 유래된다 할 수 있으며, 자연환경이 갖고 있는 가치를 객관적으로 계량화할 수 있다면 자연환경의 개발과 이용계획을 둘러싼 갈등과 대립을 어느 정도 해소할 수 있는 토대를 제공할 수 있을 것으로 판단하였다.

인간 사회의 경제성장은 자연으로부터 끊임없는 자원의 유입을 필요로 한다. 그러나 경재개발에 필연적으로 수반되는 자원의 고갈 및 환경의 파괴는 이제 국경을 넘어 국제적인 규모로 발전하여 인류의 미래에 크나큰 의문을 제기하는 단계에 이르렀다. 이러한 문제들에 대한 인식 아래 90년대 들어 지속가능한 개발(sustainable development)이라는 개념을 통해 개발과 보존의 조화를 이루는 경제 개발 방식 및 정책에 대한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 작업은 자연자원의 가치에 대한 정확한 평가를 필요로 하며, 또한 자연과 인간 사이를 각 성분 요소들과 과정들을 개별적으로 연구하는 기존의 환원주의적 접근 방법에서 벗어나 통합적인 관점의 이해를 필요로 한다.

본인이 제안하는 연구에서는 자연 자원이 우리의 경제에 기여하는 진정한 가치를 평가하기 위한 노력들 중의 하나인 Emergy 개념을 이용하여 자연 자원의 생태경제학적인 가치를 평가하고자 한다. Emergy 개념은 자연과 인간 시스템의 역할을 지배하고 있는 기본 원리의 탐구를 통하여 시스템의 구조를 분석하고 예상되는 여러 변화에 시스템이 어떻게 운영되어 나갈 것인지를 예측하는 시스템 분석의 원리를 이용하여 자연환경과 경제활동을 동일한 척도로 평가할 수 있기 때문에 환경문제와 경제정책의 통합연구가 가능하며 공공정책에 대한 과학적 근거를 제공할 수 있다.

Emergy 개념을 이용한 자연 환경 및 경제에 대한 분석은 자연 환경의 보존 및 개발에 관한 많은 새로운 관점들을 제시해왔다. 우리나라에서는 emergy 개념이 우리나라 전체에 대한 모델(Lee and Odum, 1994), 어장의 환경용량 산정(Eom, 1996), 도시 분석(Lee and Son, 1998), 낙동강 유역의 지속적인 발전가능성 평가(Kim, 2000), 하천 유역의 환경정책 결정에 관한 연구(Kim, 2000), 수산업과 양식업 분석(Kim, 2001), 갯벌의 평가(Kang, 2001) 등에 적용되어 왔으며, 외국의 경우에도 국가, 지역, 생태계, 개별사업에 대한 자연 환경과 경제활동에 대한 평가가 연구․발표되어 국가정책도구로서 구체화하기 위한 방법의 개발이 이루어지고 있다.

Ⅱ. 이론적 배경

1. Emergy의 개념

급속한 경제 성장의 과정에서 자연 환경은 화폐로 표현되는 경제적 이익의 산출을 위한 이용 대상으로만 취급되어 왔으며, 따라서 자연 환경이 갖는 가치는 이러한 이익의 크기로 평가되었다.

경제 시스템에 의한 자연 환경의 이용에서 화폐는 경제활동에 참여하는 인간들의 용역에 대해서만 지불되고, 자연 환경의 생산물 및 서비스는 경제 시스템에 무료로 제공된다(그림 1). 따라서 자연 자원의 획득 및 처리에 투입된 인간의 용역에 대해 지불된 화폐는 이들 자원이 우리 경제의 진정한 부(real wealth)에 기여하는 정도의 척도가 될 수 없다. 오히려 시장 가격과 자연 환경이 우리 사회의 진정한 부에 기여하는 정도는 역관계에 있다고 할 수 있다(Odum, 1996).

그림 1. 경제에 의한 자연환경의 이용

Emergy는 “한 가지의 서비스나 생산물을 만드는 과정에서 직접 및 간접적으로 이미 소모된 한 종류의 이용 가능한 에너지”로 정의한다(Odum, 1983; 1994; 1996;). 즉 에머지 이론은 여러 가지 다양한 환경 자원들을 에너지라는 공통화폐로 인식하여, 이렇게 함으로써 서로 다른 특성을 가진 자원들을 동일한 기준에서 비교할 수 있게 되는 것이다.

Emergy 평가는 그림 2에 나타낸 두 가지 요소, 즉 인간의 용역과 자연 생태계가 무료로 제공하는 유입 모두를 포함시키고자 하는 시도이다. 예를 들어 우리가 어업을 통해 얻는 어류의 진정한 가치는 이들을 생산하기 위해 투입된 인간의 노동력 뿐만 아니라 태양, 바람, 비, 조석 등 자연에 의한 일을 더한 것이다.

그림 2. 어획된 어류의 에머지(emergy)에 대한 다이어그램

2. Emergy 평가법

2.1. 에너지 시스템 다이어그램 작성

분석하고자 하는 시스템의 성분들과 이들 사이의 연결관계를 특별한 의미들이 부여된 기호들을 이용하여 시각적으로 나타내며, 이를 통해 전체 시스템의 유기적인 관계를 종합적으로 파악한다.

2.2. Emergy 분석표 작성

시스템의 특성을 좌우하는 주요 에너지원의 실질적인 역할과 가치를 정량화하기 위해, Table 1의 Emergy 분석표를 작성한다.

Table 1. 에머지 분석을 위한 작성표 양식

Note	Item	Energy Data (unit/yr)	Solar Transformity (sej/unit)	Solar Emergy (sej/yr)	Macroeconomic values (Em$)
(one line here for each source, process, or storage of interest)

2.3. Emergy 지표 계산

Emergy 분석에서 구한 emergy 값을 기초로, 시스템을 평가하고 특성을 파악하기 위해서 emergy 지표들을 계산한다.

그림 3. Emergy 지표 계산 개념도

2.3.1. Emergy 산출비(Emergy yield ratio; EYR)

Emergy 산출비는 시스템으로부터 생산된 생산물이 가지는 전체 emergy 양(Y)에 경계 밖으로부터 유입된 에너지원의 emergy 양(F)으로 나누어 계산하며, 대상 시스템이 가지는 자원으로서의 가치와 시스템의 효율성을 평가하는데 이용한다.

2.3.2. Emergy 투자비(Emergy investment ratio; EIR)

자연환경에 대한 인간경제활동의 참여율을 나타내는 emergy 투자비는 대상시스템으로부터 생산물이 만들어지기까지 사용된 에너지원 중에서, 외부로부터 유입된 비영속성 에너지원의 emergy 양(F)을 자연환경활동에서 기인한 영속성 에너지원의 emergy 양(R)로 나누어 계산한다. Emergy 투자비는 지역의 산업화, 도시화의 정도를 나타낸다.

2.3.3. 환경 부하비(Environmental loading ratio; ELR)

자연환경 활동에서 기인한 영속성의 에너지원에 대한 비영속성 에너지원의 유입율을 의미하는 환경 부하비는 비영속성 에너지원의 emergy 이용량(F+N)에 대해 영속성 에너지원의 emergy 이용량(R)으로 나누어 계산하며, 시스템의 자연환경에 대한 환경적 부하의 정도를 파악하는 지표이다.

Ⅳ. 연구계획서

연구제안 제목

Emergy 개념을 이용한 국토이용계획 정책 결정에 관한 연구

연구목적

그 동안의 성장과정이나 국토개발정책은 성장위주의 개발정책으로 부존자원이나 국토환경의 수용능력을 감안하지 못한 채, 환경적으로 건전하고 지속 가능한 차원의 접근보다는 경제적 효율성 내지는 물적․양적시설의 공급에 치중하였다. 또한 환경적인 영향이 사전에 고려된 개발이기보다는 환경영향은 무시되었거나 또는 사후처리 중심이었으며, 환경의 고려는 경제성장을 저해한다는 인식이 팽배하였다. 자원의 관리도 경제개발을 최대한 지원하고자 하는 개발중심의 정책이었으며, 장기적인 관점에서 자원의 다목적 활용과 관리보다는 자원의 단기적인 효용성에 치중하여 무분별한 개발이 이루어져, 앞으로도 이러한 방식에 의해 국토이용이 지속될 수 있을 것인가가 근본적인 문제로 제기되고 있다.

국토이용의 목적은 보다 풍요롭고 건강한 복지사회를 건설하는 데 있다. 그 동안 국토이용은 인간중심적 환경윤리를 기초로 하여 자연생태계가 파괴되고 환경오염을 유발하더라도 큰 문제가 아니며, 이는 인간의 기술개발로 해결할 수 있다는 입장을 취해왔다고 할 수 있다. 그러나 자연환경은 인간을 위해서만이 아니라 그 자체로서 존재할 가치와 권리를 가지기 때문에 마땅히 보전되어야 하며, 국토를 단순히 인간의 욕구에 따라서 용도지역을 적당히 배분하는 등 인간이 자신의 이익에 따라 자연을 판단함은 옳지 않다.

지구환경의 위기로 환경의 보전 없이는 인류의 번영은 물론 생존조차 어려울지도 모르는 현 상황하에서는 자연과 인간의 조화, 개발과 보전의 조화는 환경친화적이고 지속가능한 국토이용의 가장 중요한 원칙이라고 할 수 있다. 더욱이 인간중심의 사고에서 탈피하여 사람과 생태계 그리고 자연을 하나로 보는 총체적인 측면에서 접근이 필요한 시기이다.

본 연구의 목적은 자연환경이 우리의 사회․경제에 기여하는 진정한 가치를 평가하기 위한 노력들 중의 하나인 에머지(Emergy)라는 개념을 이용하여 토지자원의 실질적인 생태경제학적 가치와 토지자원과 사회경제적, 환경적 system간 상호작용을 규명하여, 이를 통해 국토이용계획의 정책결정에 있어 지속가능한 토지자원의 이용 및 관리를 유도할 수 있는 정책을 마련하는데 그 기틀을 제공하고자 함을 목적으로 한다.

연구결과의 활용 방안

자연환경의 개발은 현재 우리가 누리고 있는 생활수준을 유지하기 위해서는 필수적이다. 그러나 지금까지 개발에 따른 비용-편익 평가는 주로 경제적인 측면에만 치우쳐 개발이 가져오게 될 환경의 변화는 고려되지 않았으며, 설혹 비용-편익 평가에 포함되었다 하여도 정성적인 측면만이 다루어져 왔다. Emergy 분석은 시장 경제의 가격 시스템에서 돈으로 쉽게 환산할 수 없는 자연환경 및 자원들을 에너지의 관점에서 분석함으로써 개발에 따른 이익과 손실을 평가하는데 있어서 정량적인 도구를 제공한다. 또한 제안된 개발에 대한 대안들은 기존의 시스템과 Emergy 개념을 이용하여 비교, 평가함으로써 좀 더 환경친화적이고 지속가능한 성장을 보장하는 대안을 선택할 수 있을 것이다.

또한 자연자원의 다양한 기능들과 가치를 비교하는데 있어 귀중한 통찰력을 제공할 수 있으며, 국토자원의 가치에 대한 정량적 평가를 통해서 한층 국토의 다원적 기능에 대한 자각을 할 수 있을 것으로 판단되며, 또한 자연자원 이용의 실제에 있어서 자연환경 가치를 내부화하는 초석이 되기를 바란다.

Ⅳ. 고찰

그동안 우리는 물질적 풍요와 삶의 편리를 문명의 진보와 행복의 기준으로 삼아왔다. 그러나 이를 위해 자연을 약탈·파괴하고 생명을 상품화하며 존재가치를 수단으로 삼아온 결과 지금 우리는 인류의 생존 그 자체를 우려하지 않을 수 없는 상황에까지 이르렀다. 결국 자신의 생존 근거를 파괴함으로써 인류 자신은 물론 이 행성에 사는 지구생명체 전체를 ‘죽임’으로 몰아넣은 절멸주의는 유한한 자원을 소모·고갈시키고 환경을 오염시키며 자연생태계의 파괴를 구조화하는 산업문명의 필연적 귀결(歸結)이라고 할 수 있다. 스스로 자신의 보금자리를 파괴함으로써 다른 생명들까지 멸종에 이르게 한 일은 지구 46억년의 역사에서 일찍이 없었던 일로서 산업문명으로 인한 작금의 위기 상황은 인류가 자신의 생물학적 멸망가능성에 직면하고 있는 미증유의 사태라고 할 수 있는 것이다.

생명체가 스스로 감당할 수 있는 능력을 벗어나 지나친 속도로 성장하게 되면 그것이 원인이 되어 죽음에 이르는 경우가 있다. 이것을 ‘죽음에 이르는 성장’이라고 한다. 지금 지구의 자연 생태계 1차 생산총액의 40%는 인간이라는 단일종의 활동에 전용되고 있다. 그 결과 1950년부터 1990년 40년 사이에 세계 경제 총생산고가 5배 이상 증가하였고 세계천연자원 30%가 1970년부터 1995년까지 불과 25년 사이에 고갈되었다. 이 짧은 기간 동안 지난 인류 생존의 전 기간보다 더 많은 지구자원을 소모한 것이다. 이제 인류에게 있어서 당면과제는 어떻게 ‘지속가능한 생존’을 이뤄갈 것인가의 문제라는 것이 분명해졌다.

자연과 개발의 대립은 지금도 계속되고 있다. 그리고 자연은 자기를 지켜내기 위해 재해라는 방어책을 쓰게 되는 것이다. ‘지구는 살아있는 유기체’라는 가이아 학설(―理論, Gaia Theory)을 주창한 제임스 러브록(James Lovelock)은 열대림의 파괴와 온실효과로 인한 지구온난화로 지구는 임박한 주요 기후변화의 초입에 들어섰으며 이 변화는 빙하시대부터 지금까지 있어 온 것보다 두 배 혹은 여섯 배나 큰 변화가 될지 모른다고 말했다. 또 인류의 생존에 있어서 어떤 핵전쟁으로 인한 재앙보다 훨씬 광범위하고 심각한 위협이 될 수 있다고 경고했다. 영화 ‘투모로우(2004, The Day After Tomorrow)’ 가설이 언제고 현실화 될 수 있는 것이다.

그렇다면 이제 어떻게 할 것인가? 우리 삷과 문명이 우리 생명의 근원이자 모태인 자연생태계를 파괴·약탈하고 소모·고갈시키며 죽이는 것에 바탕해 왔다면 이제는 자연과 함께 조화함으로써 더불어 살아가는 길 뿐이다. 이미 일찍이 1992년 리우회의 이후 그 결론은 정해 놓은 바 있다. “지속가능한 개발(ESSD ; Environmentally Sound and Sustainable Development)"이다. 자연이 정화할 수 있는 만큼의 한도까지만 자연을 이용하자는 취지의 이 의제는 지금까지 인류가 만들어 낸 가장 합리적이고 아름다운 용어라고 생각한다.

ESSD 개념에 적용해 보면 작금의 새만금 간척과 핵발전소 중심의 에너지 정책들은 전혀 지속가능하지도 않고 친 자연적 정책도 아니라고 감히 말할 수 있다. 그런 정책들을 보면 영화 '메트릭스(Matrix)'에서 인조인간 ‘스미스’가 인간에게 던진 메시지가 하나 떠오른다. “지구상에 자신이 기생하고 있는 모체를 완전히 파괴시키는 두 종이 있다. 하나는 바이러스이고 하나는 인간이다.”

정권이 수없이 바뀌고 있지만 60-70년대의 개발독재가 여전히 지배하고 있는 한국의 생태와 환경의 현실에서 인간이 자신이 포함된 생태계에서 바이러스가 되지 않을 수 있다는 것을 끝까지 알리는 일, 이것이 바로 본인이 연구하고 추구해 나갈 길이라고 생각한다.

사회 모든 분야에서 ‘지속가능’이라는 단어가 화두가 되는 날을 기대해 본다.