연구목적:본 연구는 온실가스 감축 정책 수립에 앞서 도로별 이산화탄소 배출 특성을 파악하는데 목적이 있다. 연구방법: 분석 방법은 인천광역시의 27개 간선도로축을 대상으로 통행배정모형을 이용한 교통량 및 속도 추정과 이를 적용한 도로축별 이산화탄소 배출량을 산정한 후, 군집분석을 통해 그룹별 특성을 분석하였다. 연구결과: 이산화탄소 총배출량, 화물차량에 의한 이산화탄소 배출량 , 이산화탄소 총 배출량 대비 화물차량 배출량 비율을 이용한 군집분석 결과, 4개의 군집으로 구분되었다. 각 군집에 포함된 도로별 특성 분석 결과, 이산화탄소 배출량 및 화물차량에 의한 영향 수준에 따라 그룹별 특성이 나타나는 것으로 분석되었다. 결론: 온실가스 저감을 위한 도로의 이산화탄소 관리는 이산화탄소 배출 특성을 고려한 방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.
지구온난화를 일으키는 주요 온실가스가 이산화탄소임이 공표되고, 이의 배출 감축을 유도하기 위한 국내외적 규제가 강화됨에 따라 국내 건설산업에서도 생산과정에서 배출되는 이산화탄소량을 줄이기 위한 노력이 절실히 요구되고 있다. 이의 일환으로서 본 연구는 심각한 이산화탄소 배출원 중 하나인 건설폐기물에 대해 전과정평가(LCA)를 수행하여 건설폐기물로 인해 배출되는 이산화탄소의 특성을 파악하고, 그 결과를 토대로 건설현장에서 이산화탄소 배출량을 효과적으로 줄일 수 있는 폐기물 관리방안 수립 기준을 제시하고자 하였다. 전과정평가(LCA) 결과, 자재별로는 철근류, 가설자재류, 시멘트류, 레미콘, 콘크리트 제품, 타일 등의 자재가 폐기물로 인한 전체 이산화탄소 배출량 중 95% 정도를 배출하는 것으로 나타났다. 이들 자재의 이산화탄소 배출량이 많은 원인은 폐기물 발생량보다는 자재 생산에 필요한 단위 이산화탄소 발생량이 높기 때문인 것으로 분석되었다. 공종별로는 철근콘크리트공사, 미장공사, 가설공사 등과 같이 전체 공정 중 초중반에 걸쳐 수행되는 공종에서 발생하는 이산화탄소 배출량이 전체 공종 중 92% 이상 차지하는 것으로 조사되었다. 반면, 폐기물 관리자들은 공정 중후반에 수행되는 마감공종의 폐기물 관리에 집중하고 있어서 폐기물로 인한 이산화탄소 배출량 증가 원인 중 하나로 작용하고 있음을 파악하였다. 또한, 전과정평가(LCA) 결과를 반영한 폐기물 관리방안 수립 기준을 제시함으로써, 건설현장에서 폐기물 관리방안 수립 시 활용할 수 있도록 하였다.
지구온난화(Global Warming) 문제를 해결하기 위해서는 이산화탄소 배출량을 줄여야 한다. 우리나라는 1인당 이산화탄소 배출량이 세계 Top 수준이기 때문에 배출량을 줄이기 위한 노력을 더욱 적극적으로 할 필요가 있다. 이산화탄소 배출량을 줄이기 위한 노력은 다방면으로 이루어지고 있다. 그러나 $CO_2$ 를 줄이기 위해서는 그것의 배출특성을 알아야 한다. 건설장비의 이산화탄소 배출량을 측정하여 비교분석하는 것은 이러한 측면에서 중요하다. 현재 가장 많이 이용되고 있는 배출량 산정방법은 연료사용량 대비 배출계수를 이용하는 방법이다. 그러나 이 방법은 연료사용량에 비례하지 않는 요인을 반영하지 못하므로 신뢰성에 문제가 있다. 본 연구에서는 건설장비의 이산화탄소 배출량을 직접측정방식으로 산정하여 배출계수에 의한 방식과 비교분석하고 그 차이에 대한 원인을 분석하였다.
이산화탄소 저감에 대한 사회 경제적 관심이 높아지면서 실제 이산화탄소 배출의 변화요인을 추정하고 그 영향력을 파악하는 분해분석의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구는 1980년~2007년의 OECD 27개 국가를 대상으로 방향거리함수를 활용한 이산화탄소 분해산식을 정의하고 각 요인별 변화효과를 추정하였다. 특히 생산 과정에 투입되는 에너지 사용량을 화석연료와 비-화석연료로 구분하고 각 에너지원에 따른 이산화탄소 변화효과를 계측하였다. 상대적으로 급격한 경제성장을 경험한 국가는 표본기간내 생산성 하락과 배출집약도 증가를 동시에 보여주고 있고 규모 확대로 인한 이산화탄소 배출압력을 효과적으로 제어하지 못하고 있었다. 특히 효율 및 기술 변화요인이 이산화탄소의 저감을 유도하지 못하였고 이산화탄소의 배출량 증가에 가장 주요한 요인으로 작용하고 있었다. 또한 적절한 환경규제가 작용하지 않는 상태에서 이루어진 경제성장이 배출집약도의 상승을 유도하고 있고 강력한 환경정책 설정의 필요성을 확인할 수 있었다. 반면 실제 이산화탄소의 감소를 보이는 국가는 생산성의 성장, 에너지 투입의 효율성 상승, 배출집약도의 하락을 동시에 보여주고 있었다. 비-화석연료의 사용비중 증대와 강력한 환경정책 등으로 인한 환경친화적 생산전환을 확인할 수 있었고 대부분이 환경에 대한 사회 경제적 관심이 높은 유럽국가라는 공통점이 있었다. 특히 이들 국가는 기술변화에 의한 저감효과가 강하게 나타났고, 이산화탄소의 배출량 증가속도가 빠른 국가에 비해 그 효과가 확대되는 모습을 보였다.
1997년 온실가스 감축을 위한 교토의정서가 채택된 이후 각 국가들은 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 줄이기 위하여 전 산업에 걸쳐 다각적인 노력을 하고 있다. 건설산업에서도 온실가스 배출량을 고려한 Passive Design 이나, LCA기준에 의한 환경영향평가와 같은 소프트웨어적 기술의 개발 그리고 설비시스템의 조정이나 친환경 자재의 개발과 같은 하드웨어적 기술의 개발과 같이 두 가지 형태의 기술이 다양한 방법으로 개발됨으로써 이산화탄소 저감을 시도하고 있다. 그러나 건설산업에서 세부공정을 고려한 이산화탄소 배출과 관련한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 철도노반공사 중에서 이산화탄소 배출량이 가장 많은 공정인 토공사를 대상으로 장비조합에 따른 이산화탄소 배출량을 산출하여 장비조합과 이산화탄소 배출량 그리고 공사기간의 상관성을 분석하였다.
본 논문은 제주와 강원을 제외한 전국을 5개의 광역 경제권으로 구분하여, 권역별로 이산화탄소 배출량에 대한 환경 쿠즈네츠 곡선을 추정 비교하고 그 정책적 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 1990 - 2007년에 걸쳐 5개 광역경제권의 이산화탄소 배출량에 대한 패널자료를 구축하였다. 슈어(Seemingly Unrelated Regression, SUR)모형을 통해 권역 간 밀접한 상호의존성을 고려하였으며, 에너지원의 가격지수와 인구밀도 등을 추가적인 설명변수로 고려하였다. 그 결과 5권역 모두에서 이산화탄소 배출에 대한 환경 쿠즈네츠 곡선의 존재를 상당히 일관되게 확인할 수 있었으나, 그 소득 전환점들은 1,370만 원에서 2,115만 원 사이에 놓여 있는 것으로 계산되어 권역별 차이가 어느 정도 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 권역별 차이는 이산화탄소 배출량 감축과 관련된 정책의 더욱 효과적인 추진을 위해 적절히 고려될 필요가 있다. 아울러 에너지원의 가격 상승은 대체로 일인당 이산화탄소의 배출량을 줄이는 데 기여하였으며, 반면에 인구밀도의 증가는 대체로 일인당 이산화탄소 배출량을 증가시키는 것으로 나타나고 있다.
지구온난화의 원인인 $CO_2$를 줄이기 위한 연구들이 전(全) 산업분야에서 활발하게 진행되고 있는 가운데, 건설분야에서도 $CO_2$의 발생을 최소화하려는 연구들이 다양하게 추진되고 있다. $CO_2$ 발생량 최소화를 위한 연구는 $CO_2$ 배출량을 기반으로 하고 있는데 $CO_2$배출량을 산정하는 방법은 크게 연료사용량 대비 탄소배출계수를 이용한 방법, LCA기반 방법론 그리고 산업연관표를 이용한 방법으로 나뉜다. 특히 연료사용량을 기반으로 탄소배출계수를 이용하는 방법은 IPCC 에서 3가지 방법(Tier1~Tier3)을 권장하고 있다. 이 중 현재 가장 많이 활용되고 있는 방법이 Tier1으로서 연료사용량과 탄소배출계수만을 이용하는 방법이다. 그러나 이 방법은 차종별 이동거리가 반영되지 않을 뿐 아니라 주행환경 등의 반영이 안되기 때문에 정확한 $CO_2$배출량을 산정할 수 없다. 특히 건설프로젝트 는 프로젝트의 특성에 따라 이산화탄소 배출량은 달라질 수 있다. 하지만 현재의 방법으로는 이러한 차이를 제대로 반영할 수 없다. 따라서 개별 프로젝트의 특성을 반영하여 이산화탄소 배출량을 산정하는 방법론이 필요하며 이러한 방법론의 가장 핵심은 에너지를 사용하는 건설장비의 이산화탄소 배출량을 직접 측정하는 것이다. 본 연구에서는 건설과정에서 발생하는 이산화탄소의 배출량 산정방법론을 개발하기 위한 연구로서 건설장비의 이산화탄소 배출량을 실시간으로 측정할 수 있는 방법의 제안을 목적으로 한다.
콘크리트는 생산과정에서 다량의 이산화탄소를 배출하는 시멘트를 사용하기 때문에 반친환경적 재료로 인식되고 있다. 하지만 콘크리트는 사용기간 중 탄산화 과정을 통하여 대기중의 이산화탄소를 흡수한다. 이에 본 연구에서는 기존문헌 고찰을 통하여 1) 콘크리트 내 탄산화 가능한 물질의 농도, 2) 탄산화된 콘크리트의 체적, 3) 이산화탄소 분자량을 이용, 탄산화를 통한 콘크리트의 이산화탄소 흡수량의 정량적 산출 방법을 제시하였다. 또한 콘크리트 생산에 사용되는 재료들의 이산화탄소 배출량 자료를 이용하여 단위 콘크리트 생산에 따른 이산화탄소 배출량을 정량적으로 산출하였다. 이러한 콘크리트의 이산화탄소 흡수량 및 배출량의 정량적 산출방법을 이용하여 실제 사용중인 아파트 건축물 1동을 대상으로 하여 콘크리트의 생산에 따른 배출량과 사용기간에 따른 이산화탄소 흡수량을 정량적으로 산출하여 이산화탄소의 배출량-흡수량 평가를 실시하였다. 그 결과 건축물을 40, 60, 80년 사용시, 사용된 콘크리트의 이산화탄소 배출량 대 흡수량의 비율이 3.65, 4.47, 5.18%로 나타났다. 본 연구는 콘크리트 생산 및 사용에 따른 이산화탄소 배출량-흡수량의 정량적 산정방법에 연구의 목적을 두었으며 이산화탄소 배출량-흡수량 평가 결과 구조물을 80년 사용할 시 약 5.18%로 그 값이 미비하였으나 시멘트의 혼화재 치환율 증가를 통한 배출량 저감과 탄산화 체적 증가를 통한 이산화탄소 흡수량 증가를 통해 배출량-흡수량을 향상시킬 수 있으며, 향후 콘크리트의 이산화탄소 배출량-흡수량 평가에 본 연구의 방법이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 탄소배출 규제가 강화됨에 따라 한국도 기후변화협약의 당사국으로서 강력한 이행을 권고 받고 있다. 특히 한국은 환경규제 강화에 대한 정부와 산업계, 국민의 이해관계가 복잡한 만큼 환경규제가 경제성장과 전력소비량, 이산화탄소 배출량 감축에 어떠한 영향을 미치는지에 관한 연구는 매우 중요하다. 이에 본 논문은 한국에 있어 환경규제와 경제성장, 전력소비량, 이산화탄소 배출량에 관한 인과관계를 실증분석하였다. 이를 위해 1987 ~ 2014년 동안의 시계열 자료를 바탕으로 단위근 검정, 공적분 검정, 벡터오차수정모형(VECM)을 통한 인과성 검정을 실시하였다. 분석의 결과, 환경규제는 전력소비량과 이산화탄소 배출량 간 양방향의 장기 및 강인과관계를 가지며, 전력소비량과 단기적으로 영향을 받는 반면, 경제성장에는 영향을 미치지 못하면서 일방적으로 장기 및 강인과관계로 영향을 받는 것으로 분석되었다. 경제성장은 장기적으로 전력소비량, 이산화탄소 배출량, 환경규제에 영향을 미치면서 단기적으로 전력소비량에 단방향의 인과관계를 보였고, 이산화탄소 배출량은 양방향의 인과관계를 갖는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과에 대응할 수 있는 정책적 시사점으로는, 환경규제가 이산화탄소 배출량 감축을 위한 기술혁신과 생산성 향상을 유발하여 경제성장에 기여할 수 있도록 하는 정책개발이 필요하다. 또한 국제 탄소배출 규제가 본격적으로 실행될 경우, 환경규제가 혁신을 통한 경제성장, 전력소비량에 따른 전원구성의 변화와 이산화탄소 배출량의 감축 등에 관련된 정책 간에 충돌을 일으키지 않고 시너지 효과를 창출하도록 하는 세심한 정책구상이 필요하다.
지구온난화와 같은 환경문제에 대한 인식의 확산과 함께 대한민국 정부는 탄소배출량을 2020년까지 BAU 대비 30% 감축하는 것을 목표로 다양한 정책 및 제도를 마련하고 있다. 이에 따라, 건설산업 분야에서는 건축물로부터 배출되는 이산화탄소를 적절하게 관리하고 감축하기 위한 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 건축물에 대한 정확한 이산화탄소 배출량 평가를 위해서는 건축자재에 대한 상세한 수준의 이산화탄소 배출량 데이터가 필요하지만, 현재까지는 대표적인 자재의 데이터만 제시되어 왔다. 이에 따라 본 연구에서는 건축물의 시공에 필수적으로 사용되는 구조용 강재인 철근과 H형강의 이산화탄소 배출량 데이터를 강도 및 규격에 따라 상세한 수준으로 제시하고자 하였다. 이를 위해 산업연관표를 바탕으로 하는 산업연관분석법을 적용하였다. 본 연구에서 제시하는 강도 및 규격에 따른 구조용 강재의 이산화탄소 배출량 데이터를 활용하면, 다양한 구조설계안에 대하여 보다 정확한 이산화탄소 배출량 평가가 가능할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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