AI미래학과 김형준 교수팀, 동경대 등과 공동연구… Nature Sustainability 게재
KAIST와 국제 공동연구진이 농업 노동력 감소를 미래 식량안보 분석에 반영한 데이터 기반 모델을 개발했다. 연구진은 기존 식량안보 연구가 주로 농지와 기후 조건, 식량 수요에 초점을 맞춰온 것과 달리, 실제 농사를 지을 사람의 수를 함께 고려해 미래 농지 활용 가능성을 분석했다.
KAIST는 AI미래학과 김형준 교수 연구팀이 KAIST KI 기후-환경-에너지 연구소 전해원 교수, 니클라스 포셀 교수, 일본 동경대학교 타이칸 오키 교수와 공동으로 농업 인력 감소가 미래 식량 생산에 미치는 영향을 분석했다고 12일 밝혔다. 연구 결과, 미래에는 세계 대부분 지역에서 농업 인력 부족이 농지 활용의 핵심 제약 요인으로 작용할 수 있는 것으로 나타났다.
그동안 식량안보와 기후변화 연구는 주로 얼마나 많은 농지를 확보할 수 있는지를 중심으로 미래를 예측해 왔다. 기후와 토양이 농사에 적합한지, 식량 수요가 얼마나 늘어날지 등을 계산하는 방식이다. 그러나 연구팀은 농지가 충분하더라도 농사를 지을 사람이 부족하면 실제 식량 생산이 제한될 수 있다는 점에 주목했다.
실제로 많은 나라에서 저출산과 도시 집중 현상으로 농촌 인구가 줄고 있으며, 경제가 발전할수록 인력이 농업보다 제조업과 서비스업으로 이동하는 경향이 강해지고 있다. 연구팀은 이러한 사회·경제 구조 변화가 미래 식량 생산에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 필요가 있다고 판단했다.
연구팀은 미래 사회와 기후변화 전개를 예측하는 국제 시나리오 체계인 SSP와 RCP를 결합한 5개 미래 시나리오를 활용했다. SSP는 인구 증가, 경제 성장, 기술 발전 등 사회 변화의 방향을 가정한 공통 사회경제 경로이며, RCP는 온실가스 배출량에 따른 미래 기후 변화를 보여주는 대표 농도경로다.
이번 연구의 핵심은 기존 SSP-RCP 시나리오에 농업 노동력 변수를 새롭게 반영했다는 점이다. 지금까지는 주로 농사를 지을 수 있는 땅과 식량 수요를 기준으로 미래 농지 활용 가능성을 예측했다면, 이번 연구는 실제 농사를 지을 사람의 수까지 함께 고려했다.
분석 결과, 세계 대부분 지역에서 실제 활용 가능한 농지 면적은 환경적으로 경작 가능한 면적보다 더 제한적인 것으로 나타났다. 일부 지역에서는 기후나 토양 조건보다 농업 인력 부족이 더 큰 제약 요인으로 작용하는 것으로 분석됐다.
연구팀은 기술 발전이 빠르게 이루어지는 미래에도 농업 인력 문제는 쉽게 해결되지 않을 수 있다고 설명했다. 기술 발전은 1인당 경작 가능 면적을 늘릴 수 있지만, 산업 성장과 함께 더 많은 사람이 제조업과 서비스업으로 이동하면 농촌 인구 감소가 가속화되고 농지 활용이 더 제한될 수 있기 때문이다.
연구팀은 국가 간 이동이 제한될 경우 선진국에서는 농업 인력 부족 문제가 심화되는 반면, 일부 저소득 국가에서는 농업 인구가 과도하게 늘어날 가능성도 확인했다. 이는 이주 정책과 노동 이동이 식량안보 문제와 밀접하게 연결돼 있음을 보여준다.
김형준 교수는 “이번 연구는 기후와 토지뿐 아니라 사람의 변화까지 함께 고려해 미래 식량 문제를 분석했다”며 “저출산과 농촌 기피 같은 현실적인 사회 문제가 미래 식량안보와 기후변화 대응에 중요한 영향을 줄 수 있음을 보여준 연구”라고 설명했다.
이번 연구는 KAIST 문술미래전략대학원 이홍탁 박사과정생이 제1저자로 참여하고, KAIST AI미래학과 김형준 교수가 교신저자로 수행했다. 니클라스 포셀 교수, 동경대학교 타이칸 오키 교수, KAIST 전해원 교수도 주저자로 참여했다.
연구 성과는 국제학술지 Nature Sustainability에 6월 1일 게재됐다. 논문명은 ‘Agricultural Workforce as a Potential Bottleneck of Future Cropland Availability’이며, DOI는 10.1038/s41893-026-01824-9다. 이 연구는 같은 학술지의 News & Views 논평에서도 별도로 다뤄졌다. 해당 논평은 이번 연구를 기존의 “얼마나 많은 땅이 있는가”라는 질문을 “그 땅을 경작할 사람과 노동자당 생산성이 충분한가”라는 질문으로 전환한 연구로 평가했다.
이번 연구는 한국연구재단의 AI기반미래기후기술개발원천연구사업, 해외우수과학자유치사업, Plus 사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구진은 향후 고해상도 공간 자료 제작과 함께 농업 기술 발전, 도시-농촌 이주 역학, 기후 피드백을 함께 고려하는 확장 모델을 개발하고, 이를 실제 정책 분석에 적용하는 협력 연구를 이어갈 계획이다.
이번 성과는 미래 식량안보 분석에서 농지와 기후 조건뿐 아니라 농업 노동력이라는 사회적 변수를 핵심 제약 조건으로 반영했다는 점에서 의미가 있다. 저출산, 도시화, 산업구조 변화, 국제이주 정책이 식량 생산과 농지 활용 가능성에 영향을 줄 수 있다는 분석은 국가별 식량안보 전략과 지속가능한 농업 정책 수립에 활용될 수 있다.
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