| 초록 |
Ⅰ. 서 론 □ 연구의 배경 및 목적 ○ 2015년 파리협정이 채택된 후 우리나라를 비롯한 140여개 국가가 탄소중립을 선언 - 독일, 일본, EU연합 등 14개국은 탄소중립 목표를 법제화하였으며 미국, 중국 등 탄소중립 목표 시기를 선언하고 관련된 정책을 활발하게 수립하고 있는 중 - 우리나라는 2050년 탄소중립 목표를 기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장기본법 제정을 통해 법적 체계 및 2050년 탄소중립 시나리오를 마련 ○ 탄소중립 이행을 위해서는 정책, 사회, 기술혁신이 필요 - 정책혁신은 국가온실가스 부문별 인벤토리 산정, 법제도 마련, 정책 전반에서 기후영향 고려, 세제 및 보조금 마련 등이 있음 - 사회혁신은 탄소중립에 대한 국민인식제고, 기후행동 촉진, 환경교육 강화, 국민참여확대, 지역사회 역할 강화, 녹색금융 마련 등이 있음 - 기술혁신은 연구개발, 기술전주기 평가플랫폼구축, 탄소중립 기술의 연구개발 단계에서의 온실가스 감축효과 평가 등이 있음 ○ 단위 및 시스템 단위 시뮬레이터는 많이 존재하지만 다양한 융·복합 기술과 물·식량 관련 기술 분석 툴은 부족 - 대표적으로 사이트 및 시스템 단위 분석툴로 HOMER, RETscreen 등이 존재하지만열, 건물, 수송과 관련한 융·복합 기술 관련 분석은 부족 - 본 연구에서 커뮤니티 단위 탄소중립 달성을 위한 융·복합적인 기술적 해법(Technical solution)을 제시하고자 함 ○ 커뮤니티 단위의 탄소중립 및 물·에너지·식량의 복합 문제(WEF Nexus) 해결을 위한 융복합 기후기술 활용 최적화 방안 제시 - 1차연도의 목표는 에너지 관련 융복합 기후기술의 온실가스 배출량을 평가하는 시뮬레이터 방법론 연구 및 융복합 기후기술 활용 방안 제시하는 것 - ①에너지 부분을 중심으로 탄소중립 달성을 위한 주요 융·복합 기후 기술 선정하고, ②주요 기후기술의 비용·온실가스 및 기후·자원 데이터 확보하고, ③기존 소프트웨어를 활용하여 커뮤니티 단위의 탄소중립 달성을 위한 융·복합 기후기술의 활용방안을 제시 및 기존 모형의 장단점 분석하고, ④기존 소프트웨어의 한계를보완하고 확장 가능한 독자 시뮬레이터 방법론 제시 □ 연구내용 및 추진 프로세스 ○ (동향 분석 및 기술조사) 국내 동향 조사 및 주요 융·복합 기후기술 범위 선정 - 융·복합 기후기술에 대한 국가정책, 기술수준, 시장·산업동향 등 조사·분석 - 주요 융·복합 기술 선정을 위한 산·학·연 전문가 대상 자문회의 수행 ○ (모형 테스트 및 시범적용) 융·복합 기후기술 최적화 모형 테스트 및 시범 적용 - 국내외 기후기술 평가 모형의 입출력정보 및 처리방식 비교·분석 - 온실가스 관련 배출 계수를 산출하여 모형에 입력 - 태양광, 풍력 자원 관련 기상 데이터 및 바이오매스 자원 데이터 구축 - 융·복합기후기술 시뮬레이터를 적용하여 커뮤니티 단위 탄소중립을 위한 기술 모델제시 및 경제성 평가 Ⅱ. 대내외 환경분석 □ 탄소중립 분야 국내외 정책 분석 ○ 탄소중립을 선언한 국가들은 2045~2060년을 목표로 하고 다양한 정책을 수립 중 - (미국) 파리기후협정 복귀, 환경보호 및 기후변화대응에 대한 과학회복 행정명령, 국내외 대처에 대한 행정명령 등 탄소중립 관련 다수의 행정명령 발동 - (일본) 2020년 10월 탄소중립 선언 이후 2050 탄소중립에 따른 녹색성장 전략 수립, 2030년 온실가스 감축 배출량 목표 상향, 지구온난화대책법 개정 등 수행 - (독일) 2030 기후행동프로그램 수립, 기후보호법 제정, 2030 온실가스 감축 배출량 목표 상향, 2050년에서 2045년으로 탄소중립 달성시기 수정 - (프랑스) 에너지기후법 제정, 프랑스 2030 발표를 통해 에너지/사업, 수송, 농식품 등에 300억유로 투자 예정 - (영국) 녹색산업혁명에 대한 10대 중점계획, 에너지백서, 탄소중립전략 수립 □ 산업 저탄소화 동향분석 ○ 미국과 유럽은 탄소국경세 도입을 통해 CO<sub>2</sub>발생량이 많은 제품에 대한 세금 부과 예정 - (미국) 2024년 1월부터 화석연료, 알루미늄, 철강, 시멘트 등에 탄소세를 부과하는 방침이 담긴 법안인 ‘FAIR Transition and Competition Act’을 미국민주당이 공개 - (유럽) 2023년부터 이산화탄소 배출량이 큰 시멘트, 전기, 비료, 철강, 알루미늄이 대상품목으로 우선 시행하며 2026년부터는 전면확대 예정 □ 온실가스 감축 평가 모형 조사 ○ 온실가스 모형은 모형 구성 방식에 따라 상향식, 하향식 및 하이브리드 모형, 시스템 및 지역 모형, 통합평가 모형으로 나뉠 수 있음 - (상향식) 기술 데이터 중심 국가 에너지 모형으로 TIMES, MESSAGE, LEAP가 있음 - (하향식) CGE 경제 모형으로 GEM-E3, EPPA 가 있음 - (하이브리드) 경제 모형과 에너지 모형의 결합으로 REMIND, WITCH, POLES, PRIMES, WEM가 있음 - (시스템 및 지역) 시간 단위 분석 상세화 및 에너지 시스템 단위 투자 분석으로 RETScreen, HOMER Pro/Grid, SESAME가 있음 - (통합평가모형) 에너지, 대기, 물, 농업 시스템 통합 모델로서 AIM, GCAM, IMAGE, MESSAGE-GLOBIOM, REMIND-MAgPIE, WITCH-GLOBIOM가 있음 □ 국내 연구개발 동향 분석 ○ 지난 3년간 기후변화 예측모니터링 분야의 연구비는 3,924.8억원(과제수 1,203)이며, 과제당 연구비는 3.3억원으로 나타남 - (부처별) 산업부 6억원, 과기부 301억원, 해수부 256억원, 환경부 115억원, 농진청 30억원, 국토부 2.8억원 - (수행주체별) 출연연구소 1,006억원, 대학 889억원, 중소기업 631억원, 국공립연구소 123억원 - (연구개발단계별) 기초연구 1,187억원, 개발연구 831억원, 응용연구 507억원, 기타 370억원 Ⅲ. 공간 단위 탄소중립평가모형 구축 □ 데이터베이스 구축 ○ 우리나라는 2010년에 환경부 소속으로 온실가스종합정보센터를 설립하여 ‘국가 온실가스 종합정보관리체계’를 구축·운영 중 - 온실가스 통계의 산정과 보고 및 검증 지침 제공, 국가 온실가스 배출량, 배출계수 및 온실가스 관련 정보와 통계를 취합·검증하여 확정된 통계를 공표 - 기후변화에 관한 정부 간 협의체 지침의 분류에 따라 온실가스 인벤토리는 에너지, 농업, 산업공정, 토지이용, 토지이용 변화 및 임업, 폐기물 분야로 구분 - 온실가스 6종(CO<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub>, PFCs, HFCs, N<sub>2</sub>O, SF<sub>6</sub>)에 대한 배출 및 흡수량을 공표 ○ 국가 온실가스 인벤토리 산정 방법론의 결정은 국가 온실가스 인벤토리를 산정하는 첫 단계 - 국가 온실가스 인벤토리는 산정 및 보고, 검증, 확증 및 공표 단계 순으로 작성하며, 산정은 온실가스의 배출·흡수량을 직접 계산·측정·정량화하는 것 - 국가 온실가스 인벤토리는 1996 IPCC GL을 기반으로 산정되었고, 일부 부문은 IPCC GPG 2000, PCC GPG-LULUCF, 2006 IPCC GL을 적용 - 우리나라의 2018년 온실가스 총배출량(LULUCF 제외)은 727.6백만톤 CO<sub>2</sub>eq.이며 에너지분야의 배출량이 2018년 기준 32.4 백만톤 CO<sub>2</sub>eq.(비중 86.9%)을 배출함 - 지자체별 온실가스 배출량 전체 통계(‘16-’18년) 결과를 보면, 충남과 경기도가 높은 배출량을 보였고, 제주와 세종이 상대적으로 낮은 배출량이 보임 ○ 기술별 온실가스 데이터베이스는 LCA방법론을 사용하고, 구축 단계는 아래와 같음 ○ 탄소중립은 국가주도의 정책이므로, 국가정책 방향 및 기술목표와의 연계성이 중요 - 본 연구에서는 국가 정책의 기술목표 분석을 통해서, 각 연구자에게 정책 정보를 제공하고, 기술 시뮬레이션의 목표 수립시 참고자료로 활용 - 조사한 정책은 제3차 에너지기본계획, 한국판 뉴딜종합계획, 제2차 기후변화 대응 기본계획, 제4차 에너지기술개발계획, 2020년 에너지 기술개발 실행계획, 수소경제 활성화로드맵, 수소개술개발로드맵, 탄소중립 시나리오안, 탄소중립 기술혁신 추진전략,탄소중립 |
