탄소중립

국가 수준

대한민국 온실가스 배출량 추세

전체 배출량 분석

우선 국가적 수준에서 대한민국의 탄소중립과 관련된 환경지표의 추세를 살펴보자. 2020년 온실가스 총배출량은 656백만톤 CO2 eq.였으며 2019년과 비교할 때 총배출량은 2019년 온실가스 총배출량은 701 백만톤 CO2 eq.였으며 2018년과 비교할 때 총배출량은 -6.41%, 순배출량은 -6.80% 감소하였다. 

전반적인 추세를 보면 2010년 이후 증가세가 둔화되었으며 1998년 급격한 감소는 동아시아 외환위기의 영향에 기인한 것이다. 2014년 국가 온실가스 배출량이 1998년 이후 처음으로 감소하였는데 이는 원전발전량이 회복되어 화력발전량이 감소한 결과로 전문가들은 분석하였다(이투데이, 2016. 11. 27).

온실가스 총배출량 및 순배출량의 차분값 추이를 살펴보면 1998년 동아시아 외환위기로 인하여 온실가스 배출량의 음(-)의 값이 두드러지게 나타났다(김동구 & 손인성, 2019). 이는 향후 분석 시 외환위기 더미 변수 등을 모형에 반영할 필요성이 있음을 시사한다. 이외에도 2014, 2019, 2020년에 음의 값을 기록하였다.

오염물질별 분석

1997년 교토의정서에서 6대 온실가스로 규정하고 선진국에 감축 의무를 부여한 오염물질(문기학 & 김재용, 2019)을 중심으로 살펴보았다. 온실가스 배출량 중 CO2가 차지하는 비중은 91.4%로 전년보다 0.4%p 감소하였으나 여전히 압도적으로 많은 비중을 차지하고 있다. 

반도체와 디스플레이 업종에서 공정가스로 사용되며 지구온난화 지수가 높은 편에 속하는 물질인 SF6, PFCs의 배출량은 과거와 비교할 때 상당히 증가한 것으로 나타났다. 특히 PFCs는 1992년과 비교할 때 약 7,000배 이상 증가한 것으로 나타났다. SF6과 PFCs는 생산량에 비례하여 증가한다는 특성이 있다는 점을 고려하면 SF6과 PFCs의 배출량 증가는 반도체와 액정표시장치 등의 생산량 증가에 기인한다고 볼 수 있다. 

그러나 온실가스 배출권 거래제도 시행 이후 온실가스 감축을 위하여 반도체, 디스플레이 기업에서 공정가스를 국가 온실가스 인벤토리 작성 기준에 적용 받지 않는 NF3나 비온실가스로 대체하고 있는 것으로 나타났다. 한국 정부는 2023년에 IFCC 2006가이드라인(NF3도 온실가스 인벤토리 작성 대상에 포함됨)을 적용한 통계자료를 발표할 예정(유동헌 외, 2017)이므로 추가적인 분석을 통하여 온실가스 배출권 거래제도의 간접효과를 살펴볼 필요성이 있다. 

한편 냉매로 활용되는 HFCs에 대하여 국제 사회는 전 지구적 감축을 요구하고 있으나 국내 전기, 전자업종의 경우 기술적, 경제적 한계로 감축 의무 달성을 위한 대안을 마련하는 것이 어려운 상황이다. 이상의 논의를 종합하면 온실가스 배출량 규제 가 규제의 적용을 받지 않는 오염물질의 증가를 야기하지 않았는지, 그리고 공정가스에 대한 규제 시 대안이 존재하는지 여부를 사전적으로 검토할 필요가 있음을 시사한다. 

CH4 배출량의 감소는 농업 분야 벼 재배 면적 감소에 기인하는 것으로 보인다.

분야별 온실가스 배출량 추세

그렇다면 어떠한 분야에서 온실가스 배출을 많이 배출하고 있을까? 온실가스 종합정보센터에서는 온실가스 인벤토리를 다음과 같이 분류하고 있다. 온실가스 종합센터에서는 온실가스 배출특성 및 활동경계를 고려하여 배출원을 구분하고 있으며 크게 직접적으로 온실가스를 배출하는 직접배출원과 직접적인 온실가스 배출은 없으나 전기나 열 사용 등 인간의 활동에 의하여 간접적 배출을 유발하는 간접배출원으로 구분하였다. 구체적인 배출원 분야 및 부문의 구분은 다음과 같다.

2020년 기준 분야별 온실가스 배출량을 살펴보면 에너지 분야 비중이 2019년과 비교할 때 0.4%p 감소하였으나 여전히 86.8%를 차지할 정도로 압도적으로 높았으며 산업 공정, 농업, 폐기물 분야 순서로 온실가스 배출량이 많은 것으로 나타났다. 전년 대비 2020년 에너지 분야의 배출량이 상당히 감소한 것으로 나타났는데 이는 코로나19, 미세먼지 기후변화 대응 정책에 따라 석탄 발전량이 감소한 결과로 볼 수 있다(환경부, 2021). 이는 국가 전반의 온실가스 배출량을 획기적으로 감소하기 위해서는 에너지 분야에서의 에너지 효율성을 높이는 등의 노력이 수반되어야 함을 시사한다. 

이외에도 농업, 폐기물 분야의 배출은 다소 증가하였으나 산업공정 분야에서의 온실가스 배출량은 감소하였다.

분야별 세부 부문별 분석

에너지

에너지 분야는 다양한 유형의 에너지를 포함하기 때문에 에너지 분야 내 부문별 비중을 살펴봄으로써 실질적인 감축 방안을 모색할 수 있다. 환경부 (2022)가 발표한 자료에 따르면 에너지 분야의 온실가스 증감 기여도는 -2.9%p로 온실가스 감축에 가장 큰 기여를 한 것으로 나타났다. 

국가 온실가스 인벤토리에서는 에너지 분야를 연료 연소와 탈루로 구분하고 있으며 연료 연소에 의한 온실가스 배출량이 탈루로 인한 것보다 많기 때문에 연료 연소 중심으로 살펴보았다.

우선 에너지 산업, 제조업 및 건설업, 수송 순으로 배출량이 많은 것으로 나타났은데 이는 국내 산업구조가 탄소 중심의 에너지 집약적 구조임을 의미한다. 이러한 결과는 국가 주력 산업의 경쟁력을 고려한 정책 수입이 필요하며 한계돌파형 혁신기술을 통하여 에너지 효율성을 획기적으로 개선할 필요성이 있음을 시사한다.  또한 2000년대에 접어들면서 상업/공공,가정, 농업/임업/어업으로 구성된 기타 부문의 감소 추세도 이어지고 있다.

에너지 산업은 공공전기 및 열 생산, 석유정제, 고체연료 제조 및 기타 에너지 산업 업종으로 구분되는데 에너지 산업 분야의 온실가스 배출량에서 공공전기 및 열생산 업종의 온실가스 배출량은 91.9%(2020년 기준)를 차지하는 것으로 나타났으며 에너지 분야의 38.5%(2020년 기준)를 차지하는 것으로 나타났다. 2019년과 비교할 때 공공전기 및 열 생산 업종의 온실가스 배출량은 12.3% 감소한 것으로 나타났다. 이는 석탄 발전량이 감소한 결과로 보인다.

메탄 탈루 방지에 대하여 서울대 환경대학원 정수종 교수는 메탄 탈루는 사용하지 않는 에너지를 낭비하는 것으로 국내 메탄 배출량 중 약 16%가 탈루에 기인한다며 탈루가 증가할 수록 기업의 비용이 증가하며 밸브 등 노후화된 시설을 교체한다면 충분히 메탄 탈루를 방지할 수 있다고 지적하였다(산업일보, 2022/12/14). 

산업공정

산업공정은 공정 과정에서의 에너지 사용으로 인한 배출을 제외하고 투입 원료의 화학적 또는 물리적 구조가 공정 과정에서 변환될 때 발생하는 온실가스를 산정한다.

산업공정에서는 반도체 생산 과정에서 발생하는 불소계 온실가스인 HFCs, PFCs, SF6을 포함하는 할로카본 및 육불화황 소비의 감소 추세가 두드러지게 나타났다.

농업

농업 분야는 농작물 재배, 축산에 따른 배출량을 추정한다.

농업 분야의 경우 벼재배 부문의 감소세가 두드러지게 나타났다. 특히 전세계 농업 온실가스 배출량 중에서 10%를 벼농사가 차지한다는 점을 고려할 때 (Greenpulse, 2022) 정부는 저탄소 농법(관개용수 등)에 대한 투자와 유인체계를 구축할 필요성이 있다. 이외에도 정부의 벼 재배 면적 감소 정책으로 인하여 벼재배 부문의 배출량 감소 추세는 이어질 것으로 보인다.

재배 부문의 배출량은 감소하는 것으로 나타났으나 축산 부문의 배출량은 2000년대 초반 이후 증가하는 추세를 보였다. 총사육두수가 감소하는 상황에서 축산 부문의 배출량이 증가하고 있다. 그러나 가축 유형별로 배출량의 차이를 보이기 때문에 추가적인 분석이 필요하다.

토지이용, 토지이용 변화 및 임업

토지이용, 토지이용 변화 및 임업((LULUCF)은 토지에서 발생하는 인위적 온실가스 배출량 및 흡수량을 산정한다.

산림지의 순흡수량은 2010년 이후 감소하는 추세이다. 이는 산림지 면적이 감소하고 단위 면적 당 임목본수(숲속 나무의 밀집도를 나타냄)가 점차 감소하는 추세(산림청, 2021)에 기인하는 것으로 보인다

폐기물

2050 넷 제로 달성을 위하여 폐기물 부문 온실가스 배출량 감축을 위하여 적극적인 노력이 요구되는 상황이다(조지혜 외, 2021). 한국의 폐기물 관리는 폐기물관리법에 의거하여 이뤄지고 있으며 그 목적은 "폐기물의 발생을 최대한 억제하고 발생한 폐기물을 친환경적으로 처리함으로써 환경보전과 국민생활의 질적 향상에 이바지하는 것"이다(폐기물관리법, 2023. 4. 28).

폐기물 분야의 폐기물 소각 부문에서 배출량은 2000년 이전까지 급격하게 증가하였으나 2010년까지 감소하는 추세를 보였다. 그러나 2010년대에 접어들면서 다시 한번 증가하는 추세를 보이다가 2019년에 전년 대비 9.3% 감소하였으나 2020년에 전년 대비 배출량이 증가한 것으로 나타났다.

분야별 오염물질별 배출량 추세

CO2는 에너지 분야에서, CH4는 농업 분야에서 많이 배출되는 것으로 나타났다. N2O는 산업공정 분야에서 일시적으로 많이 배출되는 것으로 나타났으나 대체로 농업 분야에서 배출량이 많은 것으로 나타났다.

에너지 집약도 분석

에너지 집약도는 "국내총생산(GDP) 1,000달러 생산을 위해 투입되는 에너지의 양(TOE)으로 '에너지원단위'를 의미한다(주OECD 대표부, 2013). 에너지 집약도를 살펴보기에 앞서 1인당 온실가스 배출량 추세를 살펴보면 외환위기의 영향으로 감소한 1998년 이후 2012년 최초로 감소 추세를 보였으며 2014-2016년, 2019-2020년에 1인당 온실가스 배출량 증가율이 음(-)의 값인 것으로 확인되었다.

국내총생산(GDP)와 온실가스 배출량

국내총생산(GDP) 대비 온실가스 배출량을 살펴보면 1997년 외환위기 이후 감소하고 있는 추세이다. 이는 증감율 그래프를 살펴보면 명확하게 확인할 수 있는데 2009년 경제 위기의 영향으로 인하여 2010년을 제외하고 경제성장률이 온실가스 배출량 증가율보다 빠르며 결국 배출의 효율성이 개선되고 있기 때문으로 볼 수 있다. 이에 따라 한국은 약한 탈동조화 단계에 접어들었다는 평가를 받고 있으나 주요 OECD 국가들이 강한 탈동조화 단계에 진입하였다는 점을 고려할 때 보다 적극적인 저탄소전략을 이행할 필요성이 있다(허가형, 2020). 이러한 전략을 수립하기 위해서는 국내 산업 구조 및 산업별 온실가스 배출 추세를 파악할 필요가 있다.

1인당 GDP의 1차항과 2차항을 독립변수로, 1인당 배출량을 종속변수로 설정하여 회귀분석을 한 결과는 아래와 같다. R-square는 0.952로 나타나 1인당 GDP가 1인당 배출량 변동의 상당한 부분을 설명할 수 있는 것으로 나타났으며 변곡점은 1인당 GDP가 3,795만원인 지점으로 나타났다. 그러나 아직 한국의 1인당 GDP가 변곡점에 도달하지 않았기 때문에 이후 실증 분석을 통하여 변곡점 존재 여부에 대한 검증이 필요하다.

인구와 온실가스 배출량

1인당 온실가스 배출량 증감율을 종속변수로, 추계인구 증감율을 독립변수로 하여 단순 선형회귀분석을 한 결과 R-square는 0.288, 추계인구 증감율의 회귀계수는 10.27 로 추정되었다. 이는 인구 증감율이 한 단위 증가함에 따라 1인당 배출량 증감율이 10.27만큼 증가함을 의미하는데 온실가스 배출량 증가율이 인구 증가율을 상회함을 시사한다.