높아지는 식량 수요가 에너지와 물 공급에 타격을 주다

지하수 고갈... 농업에서 관개용수를 주로 지하수를 퍼올려 사용하면서 점점 지하수 고갈 문제가 심각해지고 있다. 이는 비단 이 글에 나오는 인도와 같은 곳의 문제만이 아니다. 한국에서도 지하수 고갈이 현실화되고 있다. 현재 지하수 관정을 팔 때 20~30m 정도 깊이에서는 물이 나오지 않는다고 한다. 최소 100m 이상은 들어가야지 물이 나오고, 그보다 더 깊이 파고 들어가야 하는 경우도 비일비재하다. 또한 기존에 파서 사용하던 관정 가운데 20~30%는 더 이상 물이 나오지 않는다고 한다. 이 모든 것이 지하수의 남용과 고갈에 연결되어 있다. 

우린 물을 현명하게 사용하는 방법을 고민해야 한다. 지금은 그걸 대형 사업으로 해결하고 있다. 그 좋은 예가 댐 건설과 저수지의 보강 등이다. 지금 전국 방방곡곡에서 일어나고 있는 일들이지만, 도시민들은 자신의 생활공간과 멀리 떨어져 있어 선뜻 실감이 나지 않는다. 그러한 방식은 그 지역의 생태계는 물론 지역민들의 생활에 커다란 영향을 미친다. 그러한 방식이 아닌 지역민과 생태계에 최소한의 영향만 미치며 물 문제를 해결할 수 있는 방향으로 국가의 정책을 수정해 나아가야 할 것이라 생각한다. 

지나치게 퍼올린 물은 인도와 중국, 기타 세계의 문제 지역에서 물과 에너지 공급에 타격을 주고 있다. 이 사진은 인도 서부 구자라트 주의 한 마을에 있는 거대한 우물에 물을 긷기 위해 모인 사람들이다. 

Jeff Smith

For National Geographic News

Published April 6, 2012

인도 서부에 있는 구자라트 주의 북쪽 지역(지도)는 거의 모든 강우량이 6~9월 사이의 계절풍 동안 내리는 반건조와 가뭄에 빠지기 쉬운 곳이다.

그러나 지난 30년 동안 많은 작물과 낙농 농장은 건기 동안에도 푸릇푸릇했다. 

그것은 농민들이 우물과 양수기에 투자하여 엄청난 양의 전기를 사용하여 깊은 대수층에서 물을 퍼올렸기 때문이다. 정부는 농업 부문에 전력보조금과 가격 지원을 하여 억지로 떠받쳐 왔다. 

물을 퍼올리는 일은 환경에 끔찍한 영향을 주었다. 지하수의 높이가 어떤 지역에서는 180m 이하로 급격하게 낮아져, 지표면으로 물을 퍼올리려면 더 많은 전력을 필요로 하게 되었다. 낭비는 다른 이들이 이용할 수 있는 전력에 제약을 가하고 에너지 시설에 부담을 주었다. 

농장에서 에너지에 대한 갈증이 심해지다

구자라트 북쪽은 지하수 고갈과 지속가능하지 않은 농업 부문으로 잘 입증된 극단적 사례이다. 그러나 인도와 중국, 중동에는 식량을 생산하기 위하여 충분한 물을 퍼올리려는 에너지 수요가 높아지고 있는 그와 같은 문제 지역이 여러 곳에 있다. 근본적으로 전문가들은 그러한 지역에서 농업은 에너지와 지하수의 지속가능하지 않은 관계 때문에 위험에 처해 있다고 경고한다. 

(관련 글: "서아프리카에 태양에너지가 식량과 물, 빛을 가져오다")

잠재적인 영향에는 대수층이 말라버리는 것만이 아니라 농사에 실패하고, 토양의 염도와 이산화탄소 배출이 높아지는 것까지 포함한다. 기후변화는 그 상황을 가속시킨다. 가난한 농민들은 우물을 파고 물을 퍼올리기 위한 값비싼 기술에 투자할 여력이 없기에 더한 어려움으로 비틀거린다. 

"난 무엇인지 잊었다고 생각한다 —농민들 스스로 [구자라트에서] 제약에 직면해 있다"고 콜롬비아대학의 지구연구소의 부분인 콜럼비아 물 센터의 Vijay Modi 교수가 말했다. "이것은 그들의 생계, 그래서 농부와 시설과 환경에 모두 이로운 방법을 찾는 것이 핵심이다."

Modi 교수는 우려스러운 까닭은 있지만 문제를 해결할 수 있다고 믿는다.

구자라트와 기타 지역의 과제는 오늘날 일반적으로 물-에너지 결합으로 알려져 있다. 대략적으로 말하여, 그 용어는 물과 에너지가 상호 의존적이라는 것을 말한다.

(관련 퀴즈: "당신이 물과 에너지에 관해 모르는 것")

목표는 두 제약에 대한 해결책을 찾는 것이다 —자원 사용을 최적화하고 체계에서 "감소" 또는 비효율을 제거하기라고 스톡홀름 환경연구소의 Holger Hoff 선임연구원은 말한다. 

지식은 널리 알려졌지만 "실현은 매우 어렵다"고 Hoff 씨는 말한다. 에너지와 물 부문의 오랜 역사만이 아니라 여러 정부 부처가 협력보다는 자신의 사안으로 찔러 넣기 때문이다. 

한편, 세계의 인구가 갑자기 성장하여 자원에 대한 수요는 계속 높아지고 있다. 스톡홀름 환경연구소와 유엔 식량농업기구의 자료에 따르면, 이 행성에서 식량과 에너지를 생산하고 소비하는 방식의 중대한 변화가 없다면 농업 생산은 2050년까지 약 70%를, 주요 에너지는 2035년까지 50%를 높여야 할 것이라 한다.

 

지속가능하지 않은 경향

영국 이스트 앵글리아 대학에서 3월에 발표한 연구에 따르면, 중국에서 작물에 관개하기 위한 지하수의 사용은 1950년 이후 10배 이상 증가했다. 연구자들은 양수 체계 —일부 지역에서 평균 70m 깊이에서 이루어지고 있는— 가 1년에 3000만 톤 이상의 이산화탄소를 방출했고, 이는 뉴질랜드에서 1년에 방출하는 양과 거의 비슷하다고 추정한다. 연구자들은 값싼 에너지와 양수 기술에 대한 개선된 접근으로 지하수를 대규모로 퍼올리는 일이 확대되는 것을 비난했다.

세계에서 가장 지하수를 많이 사용하는 인도의 정부 통계에 따르면, 농업용 전기 소비는 1970년에서 2009년 사이 25배 이상 증가하고 총 전력소비의 속도가 2배 이상이 되었다.

(관련 글: "인도는 반대에 둘러싸여 원자력 발전의 미래를 계획하다")

국제 물관리연구소에서 수행한 새로운 연구는 대수층이 충전되는 것보다 퍼올리는 양이 더 많은 구자라트를 포함한 인도의 9개 주를  "위기의" 지하수 상황이라고 특징지었다.

"인도의 대부분에서 농업과 지하수, 전력 부문은 현재 한 부문(농업)의 성장이 다른 두 부문(지하수와 전력)의 지속가능하지 않은 경향으로 지지되는 상호의존적인 불공평한 결합으로 묶여 있고, 그렇게 농업의 성장조차도 지금은 위협받고 있다"고 델리에서 국제 물관리연구소의 선임연구원 Aditi Mukherji 씨는 썼다.

그 현상은 값싼 전기로 돌아가는 수백만 개의 양수기를 사용하여 추동된다. 인도에서 농업용 전력 보조금은 10년 전 60억 달러에서 연간 90억 달러로 올랐다고 추정된다. 콜럼비아 물 센터의 Modi 씨에 따르면, 구자라트에서는 요금이 몇 년 동안 올랐지만 농민들은 여전히 실제 전기요금의 약 20%만 지불한다고 한다.

세계은행의 환경과 에너지 팀의 선임 경제학자 Jon Strand 씨는 정책연구 협력논문에서 대수층 고갈에 맞서는 최적의 시책은 지하수 양수의 "외부 비용"을 충당하기 위한 추가 요금과 함께 전체 전력 비용을 충당하는 요금을 받는 것이라고 한다. 그것은 지나친 양수로 떨어지는 지하수면 때문에 지표면으로 지하수를 가져오기 위한 추가적인 전력 비용을 말한다. 

"지하수 유역이 개별적으로 행동하는 엄청난 수의 농민에 의해 난개발될 때, 각각의 농민은 다른 농민들을 주로 이롭게 할 물 절약을 실천할 동기가 적다"고 Strand 씨는 적었다.

(관련 블로그: "근본적으로 저렴한 관개 펌프의 힘")

인도 정부는 국가의 물 정책을 개정하는 과정에 있고, 초안은 더욱 꼼꼼히 실제 비용을 반영하여 "값싼 전기요금을 무겁게" 바꾸기를 추천한다. 그러나 만약 구자라트 북부의 농민들이 그들 전력의 전체 비용을 지불한다면, 농업 부문은 경제적으로 성장할 수 없을 것이라고 콜럼비아 물 센터는 말한다. 

흐름을 막다

구자라트 북부에서 비록 확실히 결론을 내리긴 이를 수 있지만, 변화가 일어나고 있다.

10년 전, 그 지역은 급속히 대수층이 고갈되어 시설이 파탄을 맞고, 강력한 농업의 로비에 맞서 전기를 계량기로 재기 위한 노력을 기울였다. 전기 도둑과 믿을 수 없는 전력이 문제였다. 

국제 물관리연구소에서 연구자들은 최대한 관개 수요에 공급이 일치하도록 배급 계획을 설계하여 끊임없는 전력을 공급하는 시책을 추천했다. 

구자라트 주 정부는 농업과 비농업 용도에 대한 전력공급선을 분리시키는 데 약 2억6000만 달러를 투자함으로써 국제 물관리연구소의 권고에 따라 행동했다. 그렇게 만든 투자가 낭비로 보일지 모르지만, "Jyotigram Yojana" 또는 "불밝힌 마을" 사업은 지역의 경제를 활성화하기 위해 농촌에 전기를 공급하는 걸 개발하려던 정부의 목표를 충족시켰다. 공급선은 또한 도난을 막기 위해 계량되었다. 

(관련 글: "현명한 계량기가 전기 도둑을 없애다")

"Jyotigram 프로그램의 경제가 불분명하지만, 분명히 현명한 정치이다"라고 국제 물관리연구소의 수석연구원 Madar Samad 씨가 전력선 분리에 대한 투자에 관하여 말했다. 

그 시책은 농민이 특정 관개 계획을 유지할 수 있게 하여, 적어도 이론적으로는 배급 기간 동안 얼마나 퍼올릴지 알아 물을 보존하게 만들었다. 

국제 물관리연구소와 국제 식량정책연구소에서 함께 출간한 자료에 따르면, 구자라트는 2000년에서 2007년 사이 농업으로 국내총생산이 연간 9.6% 성장했는데 —인도에서 가장 높음— 이는 인도의 전체 3% 이하와 비교가 된다. 

그러나 인도 하이데바드의 자원분석 및 정책연구소는 지하수는 계속하여 고갈되고 있으며, 그 성장은 1999년과 2000년의 가뭄 동안 일어났던 "큰 침체"로부터 강하게 회복한 결과였다고 반박했다. 그 연구소는 구자라트의 농업 생산에서 "진정한 성장"은 이미 1988~1999년 사이에 일어났다고 주장한다.

추가적인 노력이 구자라트의 지하수 상황을 개선시켰다. 예를 들어 콜럼비아 물 센터는 현지의 시설과 정부에게 물과 에너지 사용을 계량하고(계량기는 우물에 설치) 특정 사용기록 기준을 정하여 소비를 절감한 농민에게는 보상하는 시범사업을 조언해왔다. 지난해 시작한 그 사업은 또한 물을 절약하는 방법으로 확인된 토양의 수분함량을 측정하는 도구를 사용하고, 점적관개, 그 지역에 더 알맞은 작물을 심는 것과 같은 것으로 농민을 돕는다. 800명 이상의 농민이 그 사업에 참여했다.

초반의 결과는 고무적인데, 콜럼비아 물 센터의 Modi 씨는 신중하다. 그는 결론이 이르기 전에 그 사업이 여러 해에 걸쳐 농민들 모임의 에너지 사용을 엄밀히 측정해야만 한다고 말한다. 그것은 현재 시설에 의해 고려되고 있다. 

스톡홀름 환경연구소의 Hoff 씨와 기후 충격에 대한 포츠담연구소도 지하수 고갈 때문에 물-에너지 결합 쟁점과 같은 해결책을 가져오는 데 신중하다. 그는 최근 영국에서 열린 Planet Under Pressure 회의에 참석하여 그곳에서 이러한 문제의 일부를 처리할 수 있는 10년이란 기회의 창이 있었다고 한마디했다.

그는 자신이 낙관적이고 싶다고 말했지만, "나의 경험은 상황이 급박해질 때만 작동한다는 것을 말해준다"고 지적했다.

This story is part of a special series that explores energy issues. For more, visitThe Great Energy Challenge.

An earlier version of this story featured a photo of a diesel irrigation pump that was incorrectly identified as an electric pump.