농업 세미나를 들으며 든 투자 아이디어
얼마전에 남재작 한국정밀농업연구소장님의 농업 세미나를 재밌게 들었는데, 듣고 나니 비료회사, 그 중 남해화학이 좋은 투자처라는 생각이 들어서 세미나에서 배운 내용을 바탕으로 글을 써보려고 합니다.
이번 글은 간단하게 왜 남해화학을 투자했는지 핵심 아이디어만 설명하고, 추가로 말씀드리고 싶은 내용은 후속편으로 작성하려 합니다.
글의 흐름은 아래와 같습니다.
지구온난화와 작물 수확량의 관계
이산화탄소 농도와 작물 수확량의 관계
'질소' 비료의 위대함
유럽의 천연가스 부족
비료회사에 투자한 이유
지구온난화와 작물 수확량의 관계
'22년 전세계는 유럽에 폭염이 찾아왔는데요, 역대급으로 더웠던 날씨로 인해 여러 피해가 발생했습니다.
미래에는 이러한 폭염이 점점 더 자주, 그리고 더 강하게 찾아올 것이라는 게 기후과학자들의 의견입니다.
문제는 이렇게 지구온난화로 인해 지구의 온도가 올라가게 되면 사람뿐만 아니라 농작물도 살기 힘들어지는데요.
온도는 사실 농작물의 수확량에 가장 큰 영향을 끼치는 기상요인 중 하나입니다. 온도가 높아지면 식물의 잎이 호흡을 하는데 어려움을 겪기 때문에 성장이 제한되고, 이는 결국 농작물의 수확량 감소로 이어지게 됩니다.
이러한 지구온난화로 인한 농작물 수확량 피해는 과거 2000년대 초반부터 꾸준히 연구가 진행되어 올 정도로 농업 관련 연구자들은 민감하게 관찰해오고 있었습니다.
2004년 네브라스카대학교의 연구진이 필리핀에서 12년간 벼 생산성과 25년간의 온도변화 데이터를 분석한 결과 지구온난화로 지구의 최저온도가 1도가 올라간다면 벼 수확량이 10%씩 감소하는 것이 밝혀졌습니다.
Grain yield declined by 10% for each 1 degrees C increase
in growing-season minimum temperature in the dry season,
출처: Rice yields decline with higher night temperature from global warming, 2004
미국 국립과학원회보(PNAS)에 2017년 실린 연구에 따르면 실제로 이산화탄소, 유전적 변화가 없는 환경에서 온도가 1도 올라갈 때, 밀은 생산량이 6.0%가 감소, 쌀은 3.2%가 감소, 옥수수는 7.1%가 감소, 콩은 3.1%가 감소한다는 것이 밝혀졌습니다.
Without CO2 fertilization, effective adaptation, and genetic improvement,
each degree-Celsius increase in global mean temperature would, on average, reduce global yields of wheat by 6.0%, rice by 3.2%, maize by 7.4%, and soybean by 3.1%.
출처: Temperature increase reduces global yields of major crops in four independent estimates(PNAS, 2017)
특히 서양 식단에서 주 식단으로 쓰이는 밀의 경우 온도에 매우 민감해 남아프라리카에서 진행된 연구에서는 온도가 3도가 올라갔을 때, 밀의 수확량이 최대 30%까지 감소한다는 연구결과까지 있습니다.
Results from a uniform warming scenario of
+1 °C show an average wheat yield reduction of 8.5%,
which increases to 18.4% and 28.5% under +2 and +3 °C scenarios.
출처: Yield reduction under climate warming varies among wheat cultivars in South Africa(Nature, 2020)
이러한 온도와 식물 수확량의 상관관계에 대한 연구는 전세계 다양한 지역에서 수십년간의 데이터를 바탕으로 지속적으로 연구되어 왔으며, 지구의 온도와 식물의 수확물은 반비례한다는 일관된 연구 결과를 얻고 있습니다.
즉, 이대로 지구가 점점 더 뜨거워진다면 전세계에서 동일한 경작지에서 수확할 수 있는 곡물의 양은 감소할 것이고, 이는 곧 식량부족으로 이어질 가능성이 높습니다.
결국 지구온난화로 인해 흡수하지 못한 영양소를 비료를 통해 인위적으로 공급해줘야하기에 지구온난화가 심해질수록 농부들은 농작물의 풍년을 위해 더 많은 비료를 줄 수밖에 없습니다.
이산화탄소 농도와 농작물 수확량의 관계
하지만 이렇게 지구온난화가 심해지는 과정에서 농작물에게 부정적인 영향만 끼치는 것은 아닙니다.
지구온난화의 원인으로 추측되는 탄소가 대기중에 많아질 경우 농작물은 오히려 수확량이 증가하는데요.
식물은 잎을 통해 흡수하는 공기 중의 이산화탄소로부터 산소와 탄소를 얻고, 뿌리를 통해 물을 빨아들여 수소를 얻어 스스로 필요한 유기물질을 만들기 때문인데요.
즉, 화석연료를 더 많이 사용해 탄소가 대기중에 많아질수록 대기중 탄소 농도가 짙어지고, 이로 인해 식물이 이산화탄소를 더 쉽게 흡수할 수 있게 되고, 농작물이 성장을 위한 영양소를 만들기 더 쉬운 환경이 조성됩니다.
하지만 이는 표편적인 결과고, 좀 더 깊게 분석해보면 결국 지구의 식량부족으로 이어집니다.
미국 오하이오 주립대학의 연구 결과, 지구 온난화로 대기중 탄소 농도가 짙어질 경우 쌀, 대두 및 밀의 생산량을 증가시킬 수는 있지만, 이들 작물의 영양가는 오히려 떨어뜨린다고 합니다.
이유는 아이러니하게도 앞서 말한 이산화탄소 농도 상승으로 인한 생산량 증가인데요.
농작물은 이산화탄소가 높은 환경에서는 성장하는데 필요한 영양소를 더 많이 합성할 수 있어 더 많은 종자(수확량)를 생성하지만 문제는 '질소'입니다.
농작물이 자연적으로 질소를 얻을 수 있는 방법은 박테리아가 토양에서 질소를 만들어줘 뿌리로 흡수하거나, 비가 올 때 번개가 치면서 대기중에 있던 질소가 식물이 흡수할 수 있는 성분으로 바뀌어서 흡수하는 방법뿐입니다.
이것이 비가 오고난 뒤에는 농작물들이 유독 더 싱싱하고 더 빨리 자라는 이유입니다.
벼락이 만든 자연산 비료를 비가 내리며 토지에 뿌려주니깐요.
하지만 이렇게 자연적으로 흡수하는 질소의 양은 고정되어 있기 때문에, 결국 종자(수확량)이 증가하지만 전체 질소 양은 고정되어 종자당 질소 영양성분은 오히려 떨어지게 됩니다.
즉, 수확한 농작물의 함유 영양소, 특히 '질소'함유량이 점점 더 낮아진다는 소리입니다.
실제로 오하이오 주립대학 연구에서는 밀과 보리의 종자수가 15%가 증가하지만 종자의 질소 함량은 20% 감소해 최종적으로 인류가 섭취하는 질소량은 8% 감소했습니다.
이는 원래대로라면 종자로 가야할 질소들이 농작물들이 과성장을 하게 되면서 인류가 먹지 않는 부위(이파리, 껍질, 줄기 등)으로 영양분(질소 등)이 분배되기 때문입니다.
이산화탄소 농도 변화에 따른 농작물의 질소함유량
결국 인류가 탄소에너지를 많이 쓸수록 대기중에 이산화탄소 농도가 높아지고, 최종적으로 똑같은 경작면적에서 인류가 섭취할 수 있는 질소의 양은 점점 감소할 수밖에 없습니다.
질소는 인류와 동물에 있어 단백질을 구성하는 중요한 성분이기 때문에 농작물의 질소 함유량이 떨어지게 되면 똑같은 단백질을 합성하기 위해 더 많은 농작물을 섭취할 수 밖에 없습니다.
이렇게 되면 인류는 더 많은 요리를 먹어야 하고, 축산물들은 더 많은 사료를 먹어야만 합니다.
그리고 그 과정에서 더 많은 비용(운송비 등)이 소모되어 점점 더 비효율적인 구조로 나아가는 것이지요.
이 문제를 해결하기 위해서는 인위적으로 질소를 더 투입해주는 방법이 가장 현실적인 해결책입니다.
여기서 남해화학 투자를 위한 첫번째 아이디어를 얻을 수 있었습니다.
인류는 앞으로 비료를 점점 더 많이 쓸 수 밖에 없다.
'질소' 비료의 위대함
사람들이 질소비료에 대해서 그냥 농사짓는데 사용하는 첨가물 수준으로 가볍게 생각하지만 질소비료는 전세계 인류 중 37억명의 목숨줄이 걸린 아주 중요한 자원입니다.
왜냐고요? 만약 질소비료가 없이 전통적인 퇴비로만 농사를 짓는다면 지구가 먹여 살릴 수 있는 인구는 고작 40억 정도가 한계이기 때문이죠('20년 기준 전세계 총인구는 77억명)
이산화탄소 이야기를 하며 말씀드렸지만 대다수의 식물은 공기중의 질소를 스스로 흡수해낼 수 없습니다
유일하게 콩 종류의 식물만 뿌리에 있는 박테리아로 질소를 만들어서 흡수하지요.
옛 선조들이 농사를 짓는 과정에서 경작지에 몇년마다 한번씩 콩을 심는 이유가 이때문이였습니다.
몇년간 농작물을 키우며 땅에 부족해진 질소를 콩을 심어서 공급하기 위해서지요.
이처럼 질소비료의 개발은 농업에 있어서 혁명적인 사건이였고, 질소비료의 개발로 인해 전세계 인구가 폭팔적으로 증가할 수 있게 되었으며, 질소 비료는 농사에 있어서 절대 빼놓을 수 없는 필수 요소입니다.
하지만 좋은 점만 있으면 나쁜 점도 있는법! 질소는 참 특이한 기체입니다.
질소(N2)는 공기의 78%를 차지하고 있어 아주 흔하지만 결합되어 있는 상태에서는 떼어놓기 어렵고 반응성도 거의 없어 인류가 농작물에 공급할 수 있는 상태로 만들기 위해서는 엄청난 에너지가 필요했었습니다.
그래서 수많은 화학자들이 농작물의 생산량을 늘리기 위해 인위적으로 대기에 있는 질소를 저렴하게 합성하는 방법을 연구했는데요.
다행이도 1909년 독일의 화학자, 프리츠 야코프 하버가 공중 질소를 이용해 암모니아를 합성하는 방법(하버법)을 개발해 대기에 있는 질소를 식물에게 요소, 질산염 등의 비료형태로 공급할 수 있게 되었습니다.
하버의 암모니아 합성법 발명 덕분에 전세계 인류는 화학비료를 대량생산할 수 있게 되었고, 식량 생산량이 획기적으로 증가하여 인류가 기아에서 벗어나는 데 큰 공헌을 할 수 있었고, 하버는 이 개발로 노벨 화학상을 받았습니다.
이 '하버법'으로 암모니아를 만드는 과정은 아래와 같은데요.
그림에 나와있듯 수소와 공기중에 있는 질소를 압축기(500도의 고온 + 200기압의 고압)에 넣은 후 철에 기반한 촉매에 닿게 하면 암모니아(액체)가 생산됩니다.
이 암모니아(액체)를 질산과 반응시켜 질산암모늄을 만들거나, 이산화탄소와 반응시켜 요소를 만들어 비료로 사용하는 것이지요.
문제는 앞서 말한대로 이 암모니아를 만드는 과정입니다.
암모니아(NH3)를 만들기 위해서는 공기 중의 질소원자(N2)가 수소와(H2) 결합시키기 위해 질소 원자를 1개(N)씩 끊어야 하는데 앞서 말한대로 결합된 질소는 반응성도 낮고, 결합성도 높습니다.
그래서 고온, 고압의 환경이 필요한데, 이를 위해서 많은 에너지가 사용됩니다.
매년 '하버법'을 통해 1억2000만t의 질소가 암모니아로 바뀌는데, 여기에 들어가는 에너지는 인류가 쓰는 에너지의 2%를 차지하고 있으며, 전세계 천연가스 생산량의 5%가 암모니아 합성에 쓰이고 있습니다.
질소와 반응하는 수소(H2)를 천연가스의 주성분인 메탄(CH4)으로 만들기 때문이죠.
이처럼 암모니아를 생산하는 과정에서 천연가스가 차지하는 역할은 매우 중요하기에 전체 비료 원가 중 천연가스가 차지하는 비중은 전체 비용의 75~90%에 달합니다.
여기서 남해화학 투자를 위한 두번째 아이디어를 얻을 수 있었습니다.
비료원가 중 75~90%는 천연가스가 차지하고, 생산에 많은 에너지가 필요하다.
유럽의 천연가스 부족
이런 측면에서 보면 유럽은 비료와 비료의 원재료가 되는 암모니아를 생산하기에 가장 불리한 지역입니다.
러&우 전쟁이 터진 이후 천연가스가 세계에서 가장 비싼 지역인데다가 전기료도 가장 비싸기 때문이죠.
하이투자증권에서 나온 레포트를 보면 천연가스 가격이 2022년 7월말 기준,
미국은 $9, 아시아는 $45, 유럽은 $62 수준에 형성되어 있음을 확인할 수 있습니다.
다시 말해 비료 제조에 필요한 원재료의 75~90%가 유럽은 미국보다 7배나 비싼 상태입니다.
유럽이 천연가스가 비싼 이유는 올해 일어난 러시아 우크라이나 전쟁으로 인해 수급이 불균형해졌기 때문입니다.
그리고 이 추세는 쉽게 꺼질 것 같지 않은게 러시아가 남는 천연가스를 유럽에 안 팔고 그냥 불태우고 있습니다...
https://m.wowtv.co.kr/NewsCenter/News/Read?articleId=A202208260280
그리고 암모니아를 합성하기 위한 전기에너지의 비용도 천정부지로 치솟고 있습니다.
http://news.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0924261328&code=11141500&sid1=ce
그리고 이러한 추세(천연가스 가격 & 전기료의 고공행진)은 쉽게 끝나지 않을 것이라는게 제 생각입니다.
비싼 천연가스를 공중에 태워버리는 저 러시아의 독한 행동을 보십쇼...
여기서 남해화학 투자를 위한 세번째 아이디어를 얻을 수 있었습니다.
유럽은 더이상 비료를 생산할 수 없을 것이고, 생산하더라도 가격 경쟁력이 없을 것이다.
비료회사에 투자한 이유
이렇게 아이디어 3가지를 얻고 나니, 남해화학을 투자하지 않을 이유가 없었습니다.
결국 인류는 장기적으로 비료를 더 많이 사용할 수 밖에 없다.
비료생산에 있어 천연가스 가격은 전체 비용 내에서 75~90%를 차지한다.
천연가스&전기 가격의 상승으로 유럽은 더이상 비료를 생산할 수 없을 것이다.
이 결론 3개를 합치자 국내 or 미국 비료회사에 투자하는 것이 정답이라고 생각했습니다.
비료 산업은 장기적으로 수요가 증가하고, 반대로 공급은 감소해 숏티지의 가능성이 높은 산업이였으니깐요.
그리고 많은 비료회사 중 비즈니스 모델을 가장 잘 이해할 수 있었던 한국비료회사인 남해화학을 매수했습니다.
여러 비료 회사 중 남해화학을 매수한 이유는 앞서 질소비료가 가장 중요하다고 저는 결론 내렸고, 비료회사들 중 남해화학이 질소비료 생산 비중이 가장 커 유럽이 암모니아 생산을 더이상 하지 못해 셧다운하게 되면 가장 큰 수혜를 받을 수 있다고 생각했기 때문입니다.
그리고 실제로 최근 유럽에서 비료회사들의 셧다운 뉴스가 연이어 나오기 시작했습니다.
세아제강때도 그렇고, 숏티지를 예상하고 그 수혜주에 투자하는 행위는 참 재미있는 투자 경험인 것 같습니다.
다음 글은 큰 투자아이디어를 뒷받침해주는 세부적인 내용에 대해 이야기해보도록 하겠습니다.
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