인천연안은 인천광역시, 경기도 김포시·시흥시·안산시 일대로, 양식장에서 발생하는 쓰레기, 어업활동 후 버려진 어구·어망, 육상에서부터 한강을 타고 흘러오는 쓰레기 때문에 인천연안의 해양생태계의 변화가 우려되고 있다. 인천연안이 심각하게 오염되자 해양수 산부는 인천연안을 특별관리해역으로 지정하여 해양환경 자산인 해역수질을 보존하고 있다. 이러한 배경 하에서 본 연구는 인천연안 해역수질의 비시장 가치를 선택실험법(choice experiment)을 이용하여 평가한다. 이를 위해, 전국 1,000 가구를 대상으로 면대면 설문조사를 실시하였고, 속성 각각의 한계지불의사액(MWTP, marginal willingness to pay)을 추정한다. 인천연안 해역수질의 속성별 가치(가구당 연간 한 계지불의사액)를 추정한 결과, 가구당 연간 해역수질 1%p 개선의 MWTP는 75원, 동물종의 다양성 증가의 MWTP는 135원, 식물종 다양성 증가의 MWTP는 309원, 해양쓰레기 1%p 저감의 MWTP는 72원으로 나타났다. 모든 추정결과는 유의수준 1 %에서 유의한 것으로 나타났다. 본 논문의 주요 결과는 정책당국에 해양환경 관리정책 수립과 평가에 유용하게 활용될 수 있다.

본 논문에서는 한국은행에서 발표한 4년(2010-2013) 동안의 산업연관표로부터 해양환경산업의 시장규모 및 부가가치액을 추계하여 국민경제적 지위를 따져보고, 산업연관분석을 적용하여 해양환경산업의 경제적 파급효과를 분석하였다. 해양환경산업의 시장규모를 추계한 결과, 총 산출액은 2010년 1조 3,406억원에서 2013년 1조 9,723억원으로 증가하였으며, 총 산출액 전체에서 차지하는 비중 또한 0.04%에서 0.05%로 증가하였다. 부가가치액은 2010년 6,185억원에서 2013년 8,415억원으로 증가하였으며, 국내총생산에서 해양환경산업의 부가가치가 차지하는 비중은 0.05%에서 0.06%로 증가하였다. 또한 수요유도형 모형을 이용하여 경제적 파급효과를 분석한 결과, 해양환경산업에서의 1원 생산 또는 투자가 국민경제 전체에 야기하는 생산유발효과는 2010년 1.8845원에서 2013년 1.8115원으로 소폭 감소하였다. 해양환경산업에서의 1원 생산 또는 투자로 발생하는 부가가치 유발효과는 2010년 0.7680원에서 2013년 0.7063원으로 감소하였다. 해양환경산업에서의 10억원 생산 또는 투자의 취업유발효과는 2010년 10.17명에서 2013년 9.18명으로 감소하였다. 요컨대, 해양환경산업의 산출액 및 부가가치는 증가 추세를 보이고 있지만, 경제적 파급효과의 원단위는 감소 추세를 보였다.

본 연구에서는 BES 기법을 활용하여 온실을 대상으로 실시간 에너지교환 시뮬레이션 모델 개발 및 검증을 수행하고 냉·난방부하 산정 및 경향성을 분석하였다. 우선 BES 기법과 현장실험을 기반으로 온실의 실시간 에너지 교환 모델을 개발하였다. 광흡수율, 엽면적지수, 잎 특성 길이 등 대상작물인 애플망고의 특성 값들과 온실 내부 이산화탄소 농도, 광량, 온도 등 실시간 입력 자료를 고려하여 작물 및 토양의 에너지교환을 구현하였다. 모델의 검증은 온실 내부 기온으로 수행하였으며 실측 내부 기온과 연산된 내부 기온 간의 결정계수, 일치도로 평가 하였다. 내부 기온 비교는 결정계수 0.89, 일치도 0.93으로 높은 유사성을 확인하였으며 모델의 유의성을 판단하였다. 개발한 모델과 2005년부터 2014년까지의 기상자료, 대상작물의 생육단계별 적정생육온도를 이용하여 대상온실의 냉·난방부하 산정하였다. 연도별 냉·난방부하산정 및 경향성을 파악하였으며 최대 냉·난방부하 산정을 통하여 대상온실의 냉·난방장치 용량설계의 기초자료를 확보하였다. 최근 10년 치 기상자료를 통하여 평균 최대 난방부하 525,473 kJ·hr-1, 평균 최대냉방부하 630,870 kJ·hr-1가 산정되었으며 대상 온실에 지열, 온배수, 태양열 등 신재생에너지를 활용할 경우 유용하게 활용될 것으로 판단된다. 본 연구를 통하여 온실 내 각 구성요소 간의 실시간 에너지교환을 모의할 수 있었으며 추후 온배수 활용을 위한 저류조, 히트펌프, 축열조 등의 설비를 구현함에 따라 전반적인 냉·난방 시스템의 구현 가능성을 확인하였다. 또한 동적 해석방법을 통하여 재배작물, 생육단계 및 토양을 고려하였으며 온실 에너지교환 모델에 다양한 형태로 적용 가능할 것으로 판단된다.

정부는 정책적으로 ICT 기반 시설원예의 첨단화로 농작물의 생산성을 높이고 에너지 절감형 스마트 온실의 보급 확대를 계획하고자 한다. 그러나 농업 분야에 있어서 모니터링 및 제어의 다양성 및 연계성은 매우 부족한 실정이다. 이에 자동화된 시설원예를 활용하여 다양한 모니터링 및 제어를 위한 복합형 알고리즘을 활용한 농업생산 전주기적 과정의 지능적 시스템화를 위한 현장 중심형 사물인터넷 기반 스마트팜 융합 서비스 시스템의 개발이 필요하다. 따라서, 농업분야 ICT 현장적용 관련 국내·외 연구 동향을 소개하고 이로부터 시설원예 분야에 접목 가능한 ICT 기반 미래 핵심기술을 분석 및 제시하고자 하였다.