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농사지을 사람이 없다면? 미래 식량안보의 숨은 위험 밝혀
“미래 식량 부족의 원인은 농지 부족이 아니라 농업 인력 부족일 수 있다."
저출산과 농촌소멸이 현실화되고 있는 가운데, KAIST·국제 공동연구진이 농업 노동력 감소를 미래 식량안보(Food Security, 국민이 필요로 하는 식량을 안정적으로 생산·공급할 수 있는 능력) 분석에 반영한 새로운 데이터 기반 모델을 개발했다. 연구 결과, 미래에는 세계 대부분 지역에서 농업 인력 부족이 농지 활용의 핵심 제약 요인으로 작용할 수 있는 것으로 나타났다.
우리 대학은 AI미래학과 김형준 교수(문술미래전략대학원 겸임) 연구팀이 KI 기후-환경-에너지 연구소 전해원 교수(녹색성장지속가능대학원), 니클라스 포셀(Nicklas Forsell) 교수, 일본 동경대학교 타이칸 오키(Taikan Oki) 교수와 공동연구를 통해 농업 인력 감소가 미래 식량 생산에 미치는 영향을 분석했다고 12일 밝혔다.
지금까지 식량안보와 기후변화 연구는 주로 "얼마나 많은 농지를 확보할 수 있는가"에 초점을 맞춰 왔다. 기후와 토양이 농사에 적합한지, 앞으로 식량 수요가 얼마나 늘어날지를 계산해 미래를 예측하는 방식이었다.
하지만 연구팀은 다른 질문을 던졌다. "농지가 있어도 농사지을 사람이 없다면 어떻게 될까?"
실제로 많은 나라에서 저출산과 도시 집중 현상이 나타나면서 농촌 인구가 줄고 있다. 경제가 발전할수록 사람들이 농업보다 제조업이나 서비스업으로 이동하는 경향도 강해지고 있다. 연구팀은 이러한 변화가 미래 식량 생산에 큰 영향을 미칠 수 있다고 판단했다.
연구팀은 미래 사회와 기후변화가 어떻게 전개될지를 예측하는 대표적인 국제 시나리오 체계인 SSP(Shared Socioeconomic Pathways, 공통 사회경제 경로)와 RCP(Representative Concentration Pathways, 대표 농도경로)를 결합한 5개 미래 시나리오를 활용해 분석을 수행했다. SSP는 인구 증가, 경제 성장, 기술 발전 등 사회 변화의 방향을 가정한 시나리오이고, RCP는 온실가스 배출량에 따라 미래 기후가 어떻게 달라질지를 보여주는 시나리오다.
연구팀은 이러한 미래 전망에 농업 노동력 변수를 새롭게 반영했다. 지금까지는 주로 농사를 지을 수 있는 땅과 식량 수요를 기준으로 미래를 예측했다면, 이번 연구는 실제 농사를 지을 사람의 수까지 함께 고려했다. 즉, 농지와 기후 조건이 충분하더라도 농업 인력이 부족하면 식량 생산이 제한될 수 있다는 현실을 모델에 반영한 것이다.
분석 결과는 예상보다 더 뚜렷했다. 미래에는 세계 대부분 지역에서 농업 인력 부족 때문에 실제로 활용할 수 있는 농지 면적이 줄어들 것으로 나타났다. 일부 지역에서는 기후나 토양보다 농업 인력 부족이 더 큰 제약 요인으로 작용하는 것으로 분석됐다.
연구팀은 특히 기술 발전이 빠르게 이루어지는 미래에도 농업 인력 문제는 쉽게 해결되지 않을 수 있다고 설명했다. 기술 발전은 1인당 경작 가능 면적을 증가시킨다.하지만 산업이 성장할수록 더 많은 사람이 제조업과 서비스업으로 이동하고 오히려 농촌 인구 감소는 가속화돼 노동력이 줄고 농지 활용이 더 제한되는 현상이 나타났다. 이와 같은 결과는 지속가능한 발전 모델의 중요성을 시사한다.
또한 국가 간 이동이 제한될 경우 선진국에서는 농업 인력이 부족해지고, 반대로 일부 저소득 국가에서는 농업 인구가 과도하게 늘어날 가능성도 확인됐다. 이는 이주 정책 역시 식량안보와 밀접하게 연결돼 있음을 보여준다.
김형준 교수는 "이번 연구는 기후와 토지뿐 아니라 사람의 변화까지 함께 고려해 미래 식량 문제를 분석했다"며 "저출산과 농촌 기피같은 현실적인 사회 문제가 미래 식량안보와 기후변화 대응에 중요한 영향을 줄 수 있음을 보여준 연구"라고 설명했다.
문술미래전략대학원 이홍탁 박사과정생이 제1저자로 참여하고 AI미래학과 김형준 교수가 교신저자로 수행한 이번 연구는 국제학술지 ‘네이처 서스테이너빌리티(Nature Sustainability)’에 6월 1일자 게재되었다. 아울러 이 연구는 학술적 중요성을 인정받아 동일 학술지의 'News & Views' 논평("Farming needs more hands"; https://doi.org/10.1038/s41893-026-01841-8)에서 별도로 비중 있게 다뤄졌다. 해당 논평은 이 연구를 "얼마나 많은 땅이 있는가"라는 기존 질문을 "그 땅을 경작할 사람과 노동자당 생산성이 충분한가로 전환한 첫걸음”으로 평가했다.
※ 논문명: Agricultural Workforce as a Potential Bottleneck of Future Cropland Availability, DOI: https://doi.org/10.1038/s41893-026-01824-9
※ 주저자: 이홍탁(KAIST, 제1저자), Nicklas Forsell(KAIST), Taikan Oki(동경대학교), 전해원(KAIST), 김형준(KAIST, 교신저자)
이번 연구는 한국연구재단의 AI기반미래기후기술개발원천연구사업, 해외우수과학자유치사업, Plus 사업(과학기술정보통신부)의 지원의 지원을 받아 수행됐다.
2026.06.15
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버려진 낙엽이 ‘분해되는 농업용 필름’으로 변신
매년 버려지던 낙엽이 농촌의 골칫거리인 폐플라스틱을 대체할 수 있는 자원으로 탈바꿈했다. 우리 대학 연구진이 낙엽으로 만든 생분해성 농업용 비닐을 개발해, 토양 오염의 원인으로 지목돼 온 기존 플라스틱 비닐 문제를 해결할 새로운 길을 제시했다.
우리 대학은 건설및환경공학과 명재욱 교수 연구팀이 캠퍼스와 대전 갑천 인근에서 수거한 낙엽을 활용해, 땅속에서 분해되는 친환경 농업용 멀칭 필름(mulch film·토양을 덮어 잡초를 억제하고 수분을 유지하는 농업용 비닐)을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구는 쓸모없이 버려지던 비식용 바이오매스(non-edible biomass·식량으로 사용되지 않는 식물성 자원)인 낙엽을 고부가가치 기능성 소재로 전환했다는 점에서 의미가 크다.
농업 현장에서 널리 사용되는 멀칭 필름은 잡초의 성장을 억제하고 토양의 수분을 유지하는 데 필수적인 자재다. 그러나 현재 사용되는 필름은 대부분 폴리에틸렌(Polyethylene, PE·석유 기반의 대표적인 플라스틱)으로 만들어져 사용 후 수거가 어렵고, 토양에 남은 잔여물이 미세플라스틱(microplastics·눈에 보이지 않을 정도로 작은 플라스틱 입자)으로 변해 환경을 오염시키는 문제가 있었다.
연구팀은 낙엽에서 핵심 성분을 추출하기 위해 구연산(Citric acid)과 염화콜린(Choline chloride)을 혼합한 수화 심층공융용매(Hydrated Deep Eutectic Solvent, DES·친환경적이며 독성이 낮은 특수 용매)를 활용했다.
이를 통해 식물 세포벽에서 얻을 수 있는 나노셀룰로오스(Nanocellulose·강도가 높고 친환경적인 식물 유래 나노섬유)를 추출하고, 생분해성 고분자인 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA·물에 녹고 자연 분해가 가능한 고분자 소재)과 결합해 복합 필름을 제작했다. 특히 모든 제조 공정을 유해한 유기용매 대신 물을 기반으로 수행해 친환경성을 더욱 높였다.
이렇게 개발된 ‘낙엽 필름’은 실제 농업 환경에서도 충분한 성능을 보였다. 실험 결과, 자외선(UVA·UVB)을 효과적으로 차단했으며 토양의 수분 손실을 14일 동안 약 5% 수준으로 억제하는 보습 성능을 나타냈다. 또한 이 필름을 적용해 재배한 호밀풀은 필름을 사용하지 않은 경우보다 더 우수한 생장 상태를 보였다.
생분해 성능 역시 확인됐다. 토양 조건에서 실험한 결과, 개발된 필름은 약 115일 만에 34.4%가 분해되며 기존 생분해 필름보다 빠른 분해 속도를 보였다. 또한 분해 과정에서 식물 독성(plant toxicity·식물의 발아나 성장에 미치는 유해 영향)이 나타나지 않아, 호밀풀과 다채의 발아 및 초기 생장에도 영향을 주지 않는 것으로 확인됐다.
명재욱 교수는 “이번 연구는 낙엽을 단순히 처리하는 수준을 넘어 농업 환경을 보호할 수 있는 기능성 소재로 전환했다는 데 의미가 있다”며 “식량 자원과 경쟁하지 않는 낙엽과 물 기반 공정을 통해 지속가능한 농업용 플라스틱 대체 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 건설및환경공학과 팜 탄 쭝 닌(Pham Thanh Trung Ninh) 박사과정생이 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 화학 및 환경 분야 국제 학술지 ‘그린 케미스트리(Green Chemistry)’에 2026년 2월 6일자로 게재됐고, 저널 커버 논문(inside front cover)으로 선정됐다.
※ 논문명 : All-water-based fabrication of biodegradable mulch films from dead leaves via complex hydrogen-bonded networks, DOI: 10.1039/d5gc06616f
(저자 정보 : Pham Thanh Trung Ninh (KAIST, 제1 저자), 최신형(KAIST), 조용준(KAIST), 문호성(KAIST), 명재욱(KAIST, 교신저자) 총 5명)
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 우수신진연구사업과 KAIST 그랜드 챌린지 30 사업 (Grand Challenge 30 사업) 재원의 지원을 받아 수행됐다.
2026.04.30
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KAIST-농림축산식품부와 맞손, 우리나라 농업의 미래를 바꾼다
우리 대학은 농림축산식품부와 협력하여 우리나라 농업의 미래의 이끌 첨단 과학기술 연구 수행, 창업생태계 조성, 및 융복합 인재 양성을 위해 업무협약을 체결한다.
업무협약식은 KAIST 대전 본원에서 개최되며 농림축산식품부 송미령 장관과 KAIST 이광형 총장 등 20여 명이 참석한 가운데 진행된다.
이번 협약은 KAIST 공학생물학대학원 김상규 교수가 합성생물학 등 첨단기술을 농업 분야에 적용하여 현장의 문제를 해결하기 위한 협력 연구를 계기로 추진됐다. 농업의 현장성과 과학기술의 융합 가능성을 보여주며, 농식품부와 KAIST 간 보다 체계적인 협력체계로 이어지는 중요한 전환점이 되었다.
우리 대학은 그동안 첨단바이오 기반의 디지털 농업 분야에서 혁신적인 융합연구와 창업 활동을 수행해 왔지만, 영농 분야의 창의적인 인재 양성을 위한 교육 프로그램이 부족한 실정이었다.
이를 보완하기 위해, 2023년부터 농식품부의 영농창업특성화 대학*과 KAIST 연구실을 연계하는 그린 유알피(Green URP)**를 통해 농업 문제 해결형 연구를 발굴·수행하고, 융복합 인재를 양성해 왔다.
* 영농창업특성화 대학: 충남대, 경북대, 전남대, 전북대, 연암대
**그린 유알피(Green Undergraduate Research Program): 학부 학생들의 농업 분야 연구 프로그램
이번 협약을 계기로, 우리 대학은 수요맞춤형 URP 프로그램을 강화하고, 2026년부터 공학생물학대학원 중심으로 디지털 그린바이오 석박사 트랙을 신설할 예정이다. 이를 통해 농업 현장 문제 해결을 위한 기술 개발과 함께, 창업으로 이어질 수 있는 단계별 프로그램도 함께 제공할 계획이다.
아울러 미래 농업 분야 연구 협력을 확대하고, 그린바이오 벤처캠퍼스*와의 연계를 통해 농산업 혁신 생태계를 조성하고 지속 가능한 농업기술 기반을 마련해 나갈 방침이다.
*그린바이오 벤처캠퍼스: 농림부에서 추진하는 그린바이오 분야에 특화된 벤처 창업·기업을 발굴·육성하기 위한 전문 시설
농식품부 송미령 장관은 “기후변화, 농업인력 감소 등 난제에 대응하여 농산업의 기술혁신과 융합 인력 양성이 시급한 과제가 되었다”며, “이러한 때에 KAIST와 농식품부가 업무협약을 체결하여 과학기술을 기반으로 농업현장의 문제를 해결하고 농업의 미래 성장산업화를 위해 함께 협력해 나갈 수 있게 되어 매우 뜻깊게 생각하며, 내실있는 성과들이 나올 수 있도록 농식품부도 적극 협력하겠다”고 밝혔다.
이광형 총장은 “KAIST는 첨단 바이오, AI 디지털 기술을 바탕으로 농업혁신의 허브가 되고자 한다. 공학생물학대학원을 중심으로 농업 현장의 문제를 첨단기술로 풀어내는 융합 인재를 양성 및 창업 지원을 통해서, 과학기반의 농업 생태계가 구축되도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.
2025.04.24
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글로벌기술사업화센터(GCC), 몽골에 스마트 팜 농장 열어
(좌로부터 ETRI 배문식 본부장, KAIST GCC 최문기 명예교수, 익틴그룹 바짜한 회장, MeGO 간바트 위원장)
우리 대학 글로벌기술사업화센터(GCC)는 지난 11월 23일 몽골 울란바토르에서 한국전자통신연구원(ETRI)과 몽골 전자정부센터(MeGo, Mongolian e-Government Center), 익틴그룹(Ikh Tiin Group)간 스마트 팜 협력사업 MOU를 체결했다.
한-몽골 스마트 팜 협력 사업은 2015년 5월부터 KAIST 글로벌기술사업화센터(GCC)가 몽골 현지거점기관인 몽골 전자정부센터(MeGO)와의 협력을 통해 현지 기술수요를 발굴하고 국내의 기술을 매칭 하여 기술사업화 모델을 제시했다.
한국전자통신연구원(ETRI) 대경권연구센터는 그린하우스 온실 제어 시스템 기술을 개발하고 인포벨리코리아가 함께 참여했다.
그 결과 지난 10월 말 울란바토르 인근 바춤버(Batsumber) 지역에 몽골 익틴그룹(Ikh Tiin Group)이 투자한 120제곱미터(㎡) 규모의 그린하우스가 완공됐다.
몽골은 육식 위주의 오래된 전통 식습관으로 인한 영양 불균형 해소를 위해 최근 채소 수요가 급증하고 있으나, 5월부터 9월까지를 제외한 혹한기에는 노지재배가 불가능해 대부분의 채소를 수입에 의존하고 있는 실정이다.
이번 한-몽골 스마트 팜 협력 프로젝트는 정보통신기술(ICT)을 농업 분야에 활용하여 겨울철 영하 40도에 육박하는 혹독한 몽골의 기후 조건에서도 신선한 야채와 과일의 재배를 가능하게 해, 몽골 내 채소 공급의 자급자족 능력을 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.
KAIST 글로벌기술사업화센터 최문기 명예교수는 “스마트 팜에 대한 한국과 몽골간의 기술협력이 지속되어 몽골의 드넓은 지역에 스마트 팜이 확산되길 희망하며, 본 사업이 몽골 경제성장의 원동력이 되기를 바란다”고 말했다.
2016.12.01
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KAIST-SBCK, 인공지능 등 미래기술 연구 위해 산학협력 협약
KAIST와 소프트뱅크 그룹의 한국 내 자회사인 에스비씨케이(이하 SBCK)는 26일(화) 오후 5시 KAIST 총장실에서 강성모 총장, 이승근 대표이사 등 관계자 10여 명이 참석한 가운데‘산학협력 협약식’을 가졌다.
이번 협약에 따라 양 기관은 최근 이슈가 되고 있는 인공지능 ․ 사물인터넷(IoT) ․ 빅데이터 분야에서 인적교류 및 공동연구를 추진하기로 했다.
구체적인 협력사업으로 스마트 헬스케어, 스마트 농업 및 유통, 스마트 팩토리 사업의 핵심 플랫폼과 서비스 솔루션을 공동으로 개발하고 이의 성과를 세계시장에 확산하는데 노력하기로 했다.
양 기관은 향후 서로가 가진 강점을 결합해 미래 스마트 분야 사업을 선도해 나갈 계획이다.
강성모 총장은 “사물인터넷 플랫폼과 인공지능 기술을 가진 KAIST와 세계적인 비즈니스 네트워크를 가진 SBCK와의 이번 협력은 4차 산업혁명 시대를 앞서서준비하는 계기가 될 것”이라고 말했다.
SBCK는 모 그룹인 소프트뱅크그룹이 향후 성장전략 분야로 인공지능, 사물인터넷, 스마트로봇 등을 선정하고 이 분야에서 강점이 있는 한국 내 기술과 기업을 발굴해 세계시장에 함께 진출할 수 있도록 지원할 계획이라고 밝혔다.
SBCK의 모회사인 소프트뱅크그룹은 최근 IBM의 인공지능 기술인‘와슨’을 활용해 감성 로봇인‘페퍼(Pepper)’를 고도화하고 인공지능 기반의 개인 맞춤형 헬스케어 서비스를 진행 중이다.
SBCK는 일본의 소프트뱅크그룹의 한국 내 자회사로 1991년 설립됐다. 현재 1200여개의 파트너를 보유한 국내 1위의 소프트웨어 유통회사로 일본시장에서 검증된 솔루션과 비즈니스 모델을 자체 클라우드 솔루션을 통해 제공하고 있다.
한편, KAIST전산학부는 지난 2005년부터 미국의 MIT, 영국의 캐임브리지대, 스위스의 취리히공대, 중국의 푸단대, 일본의 게이오대와 함께 세계 최초로 사물인터넷의 개념을 소개한 ‛Auto-ID Labs'를 공동 운영하며 사물인터넷 생태계 구축을 위한 선행 표준기술을 연구하고 있다. 끝.
※ Auto-ID Labs은 네트워크화 된 RFID와 떠오르는 센싱 기술을 연구하는 전 세계 연구그룹
2016.04.27
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이인 교수, 중국 최고권위 ‘우의상’ 수상
우리 학교 항공우주공학전공 이인(62) 교수가 지난 9월 29일 중국 원자바오 총리가 주최한 국경절 행사에 초청돼 "우의상(友誼賞, Award for Friendship)"을 수상했다.
이인 교수는 항공우주, 복합재료 및 스마트구조 설계의 세계적인 권위자로 현재 미국항공우주학회 이사 및 석학회원(Fellow)과 항공우주분야의 최고 대학 중 하나인 중국 난징항공항천대학(NUAA)에서 영예교수(Honorary Professor)로 활동하고 있다.
2008년 쓰촨성 대지진 시에는 난징항공항천대학의 쓰촨성 출신 학생들에게 장학금을 지급하고 한중일 대학생 교류 프로그램을 주관하는 등 미래 동북아 평화증진에 기여해 온 업적을 인정받았다.
1991년 중국의 현대화 과정에서 설립된 우의상은 문화, 교육 및 과학발전에 크게 기여한 외국인 경영자나 전문가에게 수여하는 중국 최고 권위의 상이다.
국내에서는 2010년 김용진 서울대병원 교수가 중국에서 3,000여명에 이르는 저소득층의 선천성 심장병환아들을 수술한 공로를 인정받아 수상했으며, 2008년에는 조한규 한국자연농업연구소장이 중국에 자연농업을 보급하고 세계 각국에 자연농업 전파를 위한 노력을 인정받아 우의상을 수상한 바 있다.
2011.10.20
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