연구보고서
보고서명하향식 배출 허용량 관점에 따른 우리나라의 온실가스 감축 부담 분담에 관한 연구
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국문초록
- 1. 연구의 필요성 및 목적
□ 연구의 필요성
○ 2020년은 파리협정이 본격적으로 이행됨과 동시에, 저탄소 발전에 관한 국가 장기비전을 수립해 UN에 제출해야 하는 중요한 해
- 2020년 말까지 파리협정의 모든 당사국은 의욕 수준의 진전원칙에 부합하도록 상향식 감축목표인 NDC(국가결정기여, Nationally Determined Contributions)를 갱신·제출해야 함
- 또한, 파리협정 제4조 19항 Paris Agreement (UN, 2015). Article 4. paragraph 19. “All Parties should strive to formulate and communicate long-term low greenhouse gas emission development strategies, mindful of Article 2 taking into account their common but differentiated responsibilities and respective capabilities, in the light of different national circumstances.”
에 따라 장기저탄소발전전략(LEDS, Low Emission Development Strategies)의 수립 및 제출이 요구됨
○ 우리나라도 2019년부터 「2050 국가 장기저탄소발전전략」을 마련 중이며, 사회적 논의 단계를 거쳐 2020년 말까지 확정할 예정
- 민간포럼인 「2050 저탄소사회 비전 포럼」은 2020년 2월 저탄소발전전략에 대한 5가지 안이 포함된 민간포럼 검토안 초안을 작성
- 포럼 검토안을 바탕으로 국가 LEDS 초안이 마련되었으며, 부처간 협의 및 공론화를 거쳐 2020년 말까지 최종 확정 및 제출 예정
○ NDC와 LEDS를 적정 수준으로 설정하는 작업에 기준점이 될 수 있는 하향식(top-down) 배출허용량에 대한 연구 필요성이 고조됨
- 일각에서는 파리협정의 2℃ 목표 달성을 위해서는 우리나라가 보다 높은 수준의 감축목표를 담은 NDC와 더욱 의욕적인 장기비전을 수록한 LEDS를 설정할 필요가 있다고 주장 “'과감한 감축 목표, 민주적인 에너지전환' 필요하다”(에너지데일리, 2018.5.14.) 및 “탈탄소 사회로의 전환: 파리협정에 따른 한국의 과학 기반 배출 감축 경로”(Climate Analytics·기후솔루션, 2020.5.13.) 등을 포함
- 반면, 우리나라의 경제적 여건이나 감축잠재력 측면에서 현재의 NDC도 매우 의욕적이며, 감축이행 없이 목표만 향상시키는 것은 비현실적이라는 반론도 있는 상황 “'2050 저탄소 발전전략' 권고안대로면 일자리 130만개 사라져”(연합뉴스, 2020.7.8.)에 제시된 산업계 및 전문가의 의견 등을 포함
- 상반된 주장이 공존하는 가운데, 국가 여건에 따라 자발적으로 감축 기여도를 결정하는 상향식 감축목표(NDC)와 2℃ 목표 달성을 위한 적정 배출량과의 격차(gap)를 점검해볼 필요
- 그러나 하향식 배출허용량 관점에서 우리나라의 “공정한 감축 부담 분담(Fair Sharing of Burden)” 및 적정 배출경로에 대해 체계적으로 분석한 연구는 미흡한 실정
□ 연구의 목적
○ 본 연구는 파리협정의 2℃ 목표 달성에 부합하는 잔여 탄소예산 관점에서 국가별 하향식 배출허용량 및 장기 배출경로를 분석해 우리나라의 상향식 감축 노력이 합리적 수준인지 점검하고자 함
2. 연구내용 및 주요 분석 결과
□ 국내외 온실가스 배출현황 및 감축목표
○ 전 세계 온실가스 배출량은 1990~2016년 기간 41.2% 증가했으며 특히 아시아 지역에서 배출량이 빠르게 증가 CAIT Global Historical Emissions (Climatewatch, 2020)에 기반하여 분석
- 전 세계 온실가스 배출량은 1990년 약 350억 톤이었으나, 2016년에는 41.2% 증가한 약 494억 톤을 기록
- 최근 아시아 지역의 두드러진 경제발전으로 동 지역의 배출량은 1990~2016년 기간 155.4% 급증해 2016년 배출량이 약 214억 톤을 기록했으며 전 세계 배출량 대비 비중도 43.3%에 달함
- 아시아 지역 내에서의 배출 비중은 2016년에 중국 54.2%, 인도 15.1%, 인도네시아 10.4%, 일본 5.9%, 한국 3.1% 순으로 확인됨
○ 상향식 체제인 파리협정 하 모든 당사국이 자발적으로 감축목표를 설정하여 UN에 제출하였으나, 이에 따른 전 세계 총 배출량은 2℃ 목표에 부합하는 하향식 전지구 탄소예산과 큰 격차를 가짐
- 유엔환경기구(UNEP, 2019)는 각 당사국이 제출한 NDC 목표를 달성하더라도, 2℃ 목표 달성 위한 2030년 적정 온실가스 배출량인 410억 톤보다 29.3%~36.6% 초과 배출할 가능성이 높다고 전망
- 2030년 NDC로, 중국, 인도, 말레이시아 등은 배출집약도 목표를, 인도네시아, 태국은 BAU(Business-As-Usual) 목표를 채택 UNFCCC (2020a). NDC Registry
- LEDS의 경우, 일본은 80% 감축, 싱가포르는 배출정점 대비 50% 감축을 장기 비전으로 삼아 UN에 공식 제출 UNFCCC (2020b). Communication of long-term strategies,
□ 하향식 감축부담 분담에 관한 국제적 논의 및 분석 방법론
○ 지구온난화 억제를 위해서는 전 지구적 온실가스 누적배출량을 탄소예산 이내로 제한하는 것이 필수적
- ‘탄소예산’은 지구 온도를 일정 수준 이하로 제한할 수 있는 온실가스 누적 배출량의 추정치를 의미
- 탄소중립 이전까지 전 지구적으로 배출되어 누적되는 온실가스 순 배출량이 지구온난화 정도를 결정하는 가장 중요한 요인
- 2017년 말까지 전 세계 누적 배출량은 2.2조 톤이며, 2℃ 목표 달성을 위한 잔여 탄소예산은 1.2~2조 톤으로 추정(IPCC, 2018)
- 전 세계 잔여 탄소예산 중 2017-2100년 기간 아시아의 잔여 탄소예산은 약 8천억 톤(불확실성 50% 기준)으로 추정(<표 3-3> 참조)
○ 전지구·지역별 탄소예산과 ‘공정한 감축부담 분담(Fair Sharing of Burden)’에 관한 국제적 논의를 바탕으로, 다양한 배분 원칙 및 지표를 사용하여 국가 간 배출허용량을 배분 가능
- 본 연구에서는 개도국 위주의 아시아 국가별 BAU에 대한 불확실성 문제를 고려하여, 임의적일 수 있는 BAU 전망이 불필요한 ‘자원분담접근법’에 기초하여 아시아 탄소예산을 각 국가에 배분
- 구체적으로, 원칙1(주권-배출비중), 원칙2(평등-동일 1인당배출량), 원칙3(배출효율성-동일 배출집약도)의 세 가지 ‘단일원칙’ 및 단일원칙들 간에 가중치를 부여하는 ‘복합원칙’ 방식을 활용
- 원칙1에 따르면, 모든 국가는 현재의 배출비중을 유지할 권리가 있으므로 모든 국가가 동일한 감축률로 누적배출량을 줄이게 됨
- 원칙2는 인구 당 평등한 배출권을 부여해야 한다는 논리로, 인구수가 많은 국가일수록 더 많은 배출권을 할당받음
- 원칙3에 따르면, 향후 더 많은 경제활동과 부가가치 창출이 전망되는 국가일수록 더 많은 배출허용량을 할당받음. 대부분의 아시아 국가에서 배출집약도 형태의 감축목표를 제시해 중요성이 강조됨
□ 탄소예산 배분 분석 결과
○ 아시아 주요 15개국의 배출허용량은 아시아 총 탄소예산의 97% 이상을 차지하며, 적용된 배분 원칙에 따라 특정 국가에 할당되는 배출허용량은 상당히 큰 격차를 보임(<표 5-5>)
- 중국은 모든 배분 원칙에서 가장 많은 배출허용량을 할당받으며, 특히 원칙1(배출비중)에 따른 배출허용량은 약 4,700억 톤으로 아시아 총 잔여 탄소예산의 57% 이상을 차지
- 인도는 원칙2(동일 1인당배출량) 적용시, 중국과 비등한 2,800억 톤 가량을 할당받으며, 향후 경제성장률이 높을 것으로 전망되므로 원칙3(동일 배출집약도) 적용시 배출허용량은 2,500억 톤임
- 배출량 및 경제 규모에 비해 인구수가 적은 인도네시아, 태국, 한국은 원칙2 적용시 가장 적은 배출허용량을 할당받지만, 파키스탄, 베트남, 방글라데시, 필리핀 등은 가장 많은 허용량을 할당받음
○ 배출 규모, 인구, 향후 경제성장 전망 지표를 복합 적용한 결과, 우리나라의 잔여 배출허용량은 181~260억톤으로 추정(<표 6-1>)
- 우리나라의 경우, 세 가지 단일원칙 적용에 따른 2018~2100년 기간 누적 배출허용량은 원칙1(배출비중) 기준 265억 톤, 원칙2(동일 1인당배출량) 기준 106억 톤, 원칙3(동일 배출집약도(CO2/GDP)) 기준 256억 톤으로 도출됨
- 배출 규모를 고려한 원칙1과 향후 경제성장 전망을 반영한 원칙3을 적용한 경우에 비해, 아시아에서 인구 비중이 낮은 우리나라는 원칙2 적용시 매우 낮은 배출허용량이 배분되는 양상
- 다양한 형평성 원칙을 고루 감안하여 단일원칙 배분결과의 편협성과 대표성 결여 문제를 완화시킬 수 있는 ‘복합원칙’ 적용시, 우리나라는 181~260억 톤의 배출허용량을 할당받음
□ 2℃ 배출허용량 下 배출경로 시나리오 분석
○ 누적 배출량이 2℃ 배출허용량을 초과하지 않는 배출경로 분석을 위해, 선형, 비선형, 지수함수 세 가지 경로 유형을 적용
- 앞서 도출한 복합원칙 배분 방식에 따른 네 가지 배출허용량을 초과하지 않도록 하는 배출경로를 세 가지 경로 유형을 적용해 도출함으로써, 예상 감축률 및 탄소중립 시기 등을 분석
- 배출경로별로 2018년~탄소중립 시점까지의 누적 배출량이 우리나라의 잔여 배출허용량을 넘지 않도록 설정하여, 지구온난화 2℃ 이내 제한이라는 목표 달성에 우리나라가 기여하는 형태로 분석
- 본 연구에서 고려하는 세 가지 경로 유형은 1) 가장 보편적인 방식으로서 감축률이 일정한 ‘선형 경로(L)’, 2) 감축 기술의 발달과 감축경험 축적에 따라 감축률이 증가하는 ‘비선형 경로(NL)’, 3) 해외 선행연구에서 다수 채택된 지수함수(0으로 수렴) 형태의 Raupach 경로(R)를 포함
○ 배출 시나리오 분석 결과, 동일한 배출허용량 제약 하에 감축 초-중-후기 배출량의 분포 및 감축률의 변동에 따라 상이한 탄소중립 시점과 시점별 배출량이 도출됨([그림 6-7])
- 배분 방식별(복합1~4) 잔여 배출허용량에 따라 총 4개의 시나리오 그룹(A~D)이 구성되며, 각 시나리오 그룹마다 세 가지 경로 유형(L, NL, R)을 적용하여 총 12가지의 경우에 대해 우리나라의 배출 경로와 탄소중립 시점, 2050년의 배출량에 대해 분석함
- 동일한 배출허용량을 기준으로 하더라도 경로의 형태적 특성 및 감축 초-중-후기의 배출량 분포에 따라 탄소중립 시점과 시기별 배출량 수준, 감축률 등이 매우 다르게 나타남
- 우리나라에 가장 적은 배출허용량을 할당하는 ‘복합3’(평등+배출효율) 기준에 따른 시나리오 C가 가장 큰 감축 부담을, ‘복합2’(주권+배출효율)에 따른 시나리오 D가 가장 적은 부담을 부여함
- 또한, NL 경로의 경우 감축 초반에는 배출량이 완만히 감소해 가장 많은 양을 배출하는 대신, 후반으로 갈수록 배출량을 빠르게 줄여나가 L 경로보다 더 이른 시기에 탄소중립에 도달함
- R 경로는 변곡점을 가지는 형태로, 초기에는 L 경로에 비해 낮은 감축률을, NL 경로에 비해서는 높은 감축률을 보이다가, 변곡점을 지나면서 감축 추세가 둔화되어 배출량이 완만하게 0으로 수렴
- 대부분의 경로에서 우리나라의 탄소중립 시기는 ‘IPCC 1.5℃ 특별보고서’의 탄소중립 시기 추정 사분위수 범위인 2065~2080년 내에 포함되는 것으로 분석됨
○ 배출 시나리오에 따른 2030년 배출량은 우리나라 NDC의 ±10% 범위이며, 2050년 적정 순배출량은 2.35~3.80억톤으로 추정
- 배출 시나리오들의 2030년 배출수준은 약 5~6.5억 톤 사이에 분포되어, 우리나라의 NDC 순배출량인 5.52~5.86억 톤 CO2eq.를 중심으로 대략 ±10% 이내 범위에 분포([그림 6-7])
- 2050년 순배출량 추정치는 2.35~3.8억 톤(극값 제외)으로 그 범위가 보다 넓으며, 이는 “2050 포럼 검토안”(환경부, 2020)의 다섯 가지 감축안을 모두 포괄하는 것으로 확인됨([그림 6-7])
- 본 연구에서 방법론적으로 가장 중립적이며 대표성을 가지는 시나리오 D에 따른 2050년 배출량 추정치에 가장 유사한 “2050 포럼 검토안”은 ‘4안’으로 나타남
3. 결론
○ 상향식 감축목표 설정방식을 따르는 파리협정에서는 기후변화 대응을 위해 필요한 감축 부담을 당사국들 간에 어떻게 ‘공정하게’ 분담할 수 있을 것인가에 대한 이슈가 더욱더 중요해짐
- 파리협정은 여건이 서로 다른 국가들의 폭넓은 참여와 기후변화 대응을 위한 선·개도국 공동의 노력을 기반으로 이행되는 체제
- 따라서, 기후변화 대응 목표 달성을 위한 파리협정의 이행 과정에서 국가별 감축 기여도의 공정성 및 형평성에 대한 논의는 더욱더 강하고 지속적으로 이루어질 수밖에 없음
○ 본 연구에서는 NDC, LEDS 등의 상향식 목표와 지구 온난화 억제를 위한 적정 배출량 간의 상당한 배출량 격차 문제에 대한 해법으로 기능할 수 있는 탄소예산 개념에 주목함
- 지구적·지역적 탄소예산의 개념을 고려하게 되면, 단일 시점에 대한 목표에 치중하기보다는 장기적 관점에서 누적 배출량을 제한할 필요성을 인식하게 됨
- NDC에 따라 2030년 당해 연도에 감축목표를 달성했다 하더라도, 2030년까지의 누적 배출량이 해당 국가의 배출허용량을 초과한다면 실질적인 지구 온난화 억제 효과는 제한적임
○ 하향식 탄소예산 배분을 통한 국가 단위 배출허용량은, 형평성 원칙, 방법론, 지표, 포함된 국가 범위 등 다수의 요인들로 인해 그 분담 결과에 매우 큰 편차가 발생함
- 특정 방법론에 따른 특정 수치를 선택하여 이에 과도한 의미를 부여하는 것은 바람직한 접근법이 아님
- 다수의 형평성 원칙을 고루 감안하는 ‘복합원칙’ 배분 방식은, 단일원칙 적용 결과의 일부만을 자의적으로 선택하여 적용할 경우 발생하는 문제를 상당 부분 해소시키고, 단일원칙에 따른 결과의 편향과 대표성 결여 문제를 완화시키는 장점을 가짐
○ 총량에 제한을 둔 배출경로 분석을 통해 동일한 배출허용량을 기준으로 할지라도 경로의 형태적 특성에 따라 탄소중립 시점, 시기별 배출량 수준, 감축률 등이 매우 다르게 나타남을 확인함
- 같은 양의 배출허용량을 기준으로 할지라도 경로의 형태적 특성에 따라, 특히 감축 초-중-후기에 어떤 식으로 제한된 탄소예산을 배분하느냐에 따라, 2050년 배출량과 탄소중립 시기 등에 있어 시나리오별로 매우 다른 양상을 보임
- 국가별 감축 여건에 따라, 감축기술 및 경험의 축적과 함께 감축률이 더욱 가속화되는 NL 경로가 더 적합한 경우가 있을 수 있음
- 반면, 어떤 국가는 이미 기술개발과 감축 정책의 제도화 등이 고도화되어 감축 후기로 갈수록 점차 감축 여력이 줄어들어 감축률이 둔화되는 형태의 R 경로가 보다 현실적일 수 있음
- 총량에 제한을 두어 도출된 배출 시나리오들은 모두 우리나라가 분담해야 할 적정 감축 수준, 즉 우리나라에게 요구되는 감축 기여도를 모두 만족하기 때문에, 어느 경로를 따르든 무관함
- 따라서, 국가 감축계획 수립 시 어느 특정 연도의 배출량이나 탄소중립 도달 시점보다는 누적배출량이 주어진 배출허용량을 초과하지 않도록 배출 경로를 설정하는 것에 중점을 두어야 함
○ 기후변화 대응 성공을 위해 우리나라가 분담해야 할 적정 수준의 감축량에 대해 지속적으로 고민하고, 우리의 공정한 몫을 다하기 위해 감축역량을 키워 실질적 이행에 주력할 필요
- 단기간에 걸친 압축 성장에 성공하며 현재는 선진국의 대열에 진입한 우리나라는 온실가스 감축에 국가적 역량을 투입할 수 있었던 시간이 절대적으로 부족했음
- 유럽 선진국 수준에 발맞춰 기후변화 대응에 적합한 경제·산업의 구조적 체질 개선 및 효율화가 이뤄지기에는 국가 경제의 성숙도 측면에서 부족한 점이 많은 것이 사실임
- 실질적인 배출 저감을 이뤄나가기 위해, 우리나라의 감축 여력, 배출 추세, 잔여 배출허용량 등을 지속적으로 점검하며 능동적인 자세로 대응할 필요성이 있음
- 또한, 우리나라의 경제·산업 구조, 감축 관련 기술 수준, 공정한 전환의 여건, 기후변화 대응에 대한 국민의 인식 수준 등 다양한 경제·사회·정치적 요소들을 통합적으로 고려하여 합리적 수준에서 우리의 의욕 수준을 증진시켜 나갈 필요가 있음
○ 향후 NDC와 LEDS 등 기후변화 대응 목표와 비전을 수립함에 있어, 본 연구의 하향식 분석결과가 합리적인 기준점으로써 기능할 수 있기를 기대함