• 제목/요약/키워드: $CO_2$ emissions reduction

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전과정평가(LCA)에 의한 토양오염 정화공정의 환경영향분석 및 $CO_2$ 배출량 산정 - SVE 및 Biopile 시스템 중심으로 - (Assessment of Environmental Impacts and $CO_2$ Emissions from Soil Remediation Technologies using Life Cycle Assessment - Case Studies on SVE and Biopile Systems -)

  • 정승우;서상원
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.267-274
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    • 2011
  • '오염토양 복원작업 품셈자료 산출근거 마련을 위한 연구'에 제시된 토양증기추출법(soil vapor extraction: SVE)과 바이오파일(biopile) 시스템 구성을 바탕으로 두 오염토양 정화공정이 토양 $1,000m^3$내 총탄화수소를 95% 제거하는 전과정을 전과정평가기법을 통해 평가하였다. 전과정영향평가 결과 SVE가 9개 환경영향범주에서 모두 바이오파일에 비해 높은 환경영향수치를 나타내었다. SVE와 바이오파일, 두 정화방법 공히 토양경로 인체독성(Human toxicity-soil), 수생태독성(Ecotoxicity-water), 지표수경로 인체독성(Human toxicity-surface water), 대기경로 인체독성(Human toxicity-air) 등 4가지 범주에서 상대적으로 높은 환경영향값을 보였다. SVE방법이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 인체독성(토양)이었으며 바이오파일이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 수생태독성이었다. SVE방법의 세부 공정별 환경영향을 분석한 결과 운영단계에서 전체 환경영향의 60%를 초래하였고 활성탄교체단계가 36%를 초래하는 등 두 개 단계가 전체 환경영향의 96%를 차지하였다. 가장 큰 영향을 미치는 투입물은 운영 중 사용된 전기였다. 바이오파일 세부 공정별 환경영향 분석결과에서도 운영단계가 전체영향의 55.7%를 차지하였고 활성탄교체단계가 12.4%를 차지하였다. 바이오파일에서도 역시 전기사용에 따른 환경영향이 가장 크게 나타났다. SVE 와 바이오파일, 두 공정 모두 운영단계에서 소비되는 전기에 의한 환경영향이 가장 크므로 오염토양 정화시스템 운영 중 전기소비를 최소화 할 수 있는 운영방안이 필요하다. 오염토양 정화는 비교적 장기간 많은 에너지와 물질이 투입된다. 최근 이산화탄소발생량 감축과 녹색성장에 대한 사회적 요구에 따라 오염토양정화공정에 대한 체계적인 분석과 연구가 필요한 것으로 예상된다. 특히 운영 중 전기소비량은 전과정영향평가 및 탄소배출량 결과에 큰 영향을 미치므로 앞으로 보다 신뢰성 높은 전과정평가를 위해서 전기사용량에 대한 데이터 수집 및 확보가 가장 필요한 것으로 판단된다.

PHPP를 활용한 조적, 콘크리트, 목조 레이어 구성별 표준주택 냉·난방 에너지 요구량 평가 (Heating and Cooling Energy Demand Evaluating of Standard Houses According to Layer Component of Masonry, Concrete and Wood Frame Using PHPP)

  • 강유진;이준희;이화영;김수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • 건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

Analysis of research trends in methane emissions from rice paddies in Korea

  • Choi, Eun-Jung;Lee, Jae-Han;Jeong, Hyun-Cheol;Kim, Su-Hun;Lim, Ji-Sun;Lee, Dong-Kyu;Oh, Taek-Keun
    • 농업과학연구
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    • 제44권4호
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    • pp.463-476
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    • 2017
  • Climate change is considered as the greatest threat to our future and descendants. The Korean government has set a target for 2030 to reduce emission of greenhouse gases (GHGs) by 37% from the business-as-usual levels which are projected to reach 851 million metric tons of $CO_2eq$ (Carbon dioxide equivalent). In Korea, GHGs emission from agriculture account for almost 3.1% of the total of anthropogenic GHGs. The GHGs emitted from agricultural land are largely classified into three types: carbon dioxide ($CO_2$), methane ($CH_4$), and nitrous oxide ($N_2O$). In Korea, rice paddies are one of the largest agricultural $CH_4$ sources. In order to analyze domestic research trends related to $CH_4$ emission from rice paddies, 93 academic publications including peer reviewed journals, books, working papers, reports, etc., published from 1995 to September 2017, were critically reviewed. The results were classified according to the research purposes. $CH_4$ characteristics and assessment were found to account for approximately 65.9% of the research trends, development of $CH_4$ emission factors for 9.5%, $CH_4$ emission reduction technology for 14.8%, and $CH_4$ emission modeling for 6.3%, etc. A number of research related to $CH_4$ emission characteristics and assessment have been studied in recent years, whereas further study on $CH_4$ emission factors are required to determine an accurate country-specific GHG emission from rice paddies. Future research should be directed toward both studies for reducing the release of $CH_4$ from rice paddies to the atmosphere and the understanding of the major controlling factors affecting $CH_4$ emission.

SCR 촉매에 포함된 조촉매 영향 (Effect of Containing Promoter on SCR Catalysts)

  • 서충길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.474-481
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    • 2018
  • 친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 이산화탄소 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성된다. 희박한 LNT(질소산화물 흡장촉매)와 urea-SCR(선택적인촉매환원장치)는 디젤엔진에서 질소산화물을 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 선택적인촉매환원장치의 촉매에 포함됨 조촉매의 영향을 파악하는 것이다. 망간-선택적인촉매환원장치의 질소산화물 저감 성능이 가장 우수하였으며, 망간 이온과 Zeolyst의 Al과의 이온교환이 잘 되었고, 활성화 에너지가 낮아 반응 속도가 빨라짐에 따라 질소산화물 저감 성능이 향상되었다. 7Cu-15Ba/78Zeolyst SCR 촉매의 질소산화물 저감 성능은 200도에서 32%, 500도에서 30%를 나타내며 가장 높은 성능을 나타내었고, 조촉매로 첨가된 산화바륨의 질소산화물의 흡장 물질이 Cu-SCR 촉매에 잘 분산되어 있고 Cu-SCR 촉매의 환원 반응과 더불어 산화바륨의 추가적인 질소산화물 저감 성능이 영향을 끼쳤기 때문이다. 7Cu-15Ba/Zeolyst SCR 촉매는 3종 촉매 중 열적 열화에서 내구성이 강하였다. 열적 열화에 따른 동종 성분 산화구리가 이동하여 응집되는데, 산화바륨이 주촉매 산화구리 입자의 응집을 감소시켰기 때문이다.

Effect of By-Product Gypsum Fertilizer on Methane Gas Emissions and Rice Productivity in Paddy Field

  • Park, Jun-Hong;Sonn, Yeon-Kyu;Kong, Myung-Suk;Zhang, Yong-Seon;Park, Sang-Jo;Won, Jong-Gun;Lee, Suk-Hee;Seo, Dong-Hwan;Park, So-Deuk;Kim, Jang-Eok
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.30-35
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    • 2016
  • Rice cultivation in paddy field affects the global balance of methane ($CH_4$) as a key greenhouse gas. To evaluate a potential use of by-product gypsum fertilizer (BGF) in reducing $CH_4$ emission from paddy soil, $CH_4$ fluxes from a paddy soil applied with BGF different levels (0, 2, 4 and $8Mg\;ha^{-1}$) were investigated by closed-chamber method during rice cultivation period. $CH_4$ flux significantly decreased (p<0.05) with increasing level of BGF application. $8Mg\;ha^{-1}$ of BGF addition in soil reduced $CH_4$ flux by 60.6% compared to control. Decreased soil redox potential (Eh) resulted in increasing $CH_4$ emission through a $CO_2$ reduction reaction. The concentrations of dissolved calcium (Ca) and sulfate ion (${SO_4}^{2-}$) in soil pore water were significantly increased as the application rate of BGF increased and showed negatively correlations with $CH_4$ flux. Decreased $CH_4$ flux with BGF application implied that ${SO_4}^{2-}$ ion led to decreases in electron availability for methanogen and precipitation reaction of Ca ion with inorganic carbon including carbonate and bicarbonate as a source of $CH_4$ formation under anoxic condition. BGF application also increased rice grain yield by 16% at $8Mg\;ha^{-1}$ of BGF addition. Therefore, our results suggest that BGF application can be a good soil management practice to reduce $CH_4$ emission from paddy soil and to increase rice yield.

경부선(KTX) 직결운행 도입 효과에 관한 연구 (A Study on the Direct connection Service Effectiveness in Gyeongbu(KTX))

  • 김익희;김영진
    • 대한교통학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.91-100
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    • 2007
  • 본 연구는 KTX의 고속운행에 의한 통행시간단축과 일반열차(새마을, 무궁화)의 다수 정차에 의한 접근 편의성 등 복합 장점을 지닌 직결운행이란 새로운 대안을 제시하고 도입 타당성을 검토하고자 하였으며, 이에 경부선의 과거 철도 수송수요 Data를 근거로 KTX 개통전 후 수요변화 및 경부선 2단계(동대구${\sim}$부산) 개통에 의한 유발수요 등을 고려하여 예측하였다. 분석 결과 직결운행 도입(본 연구 2011년 가정)전 후 이용자 구간통행시간은 일반열차 이용시에 비해 $70{\sim}100$분 이상 절감될 것으로 나타났으며, 1일 열차 총 수송수요의 증가로 인해 운영수입은 1억 3천여만원/일 증가할 것으로 예측되었다. 또한 새마을(디젤차량)을 KTX(전기차량)로 대체함에 따라 연간 이산화탄소 배출량이 $20{\sim}50%$수준으로 감소되어 보다 환경 친화적 효과가 클 것으로 기대된다. 단, 직결운행 수요를 위한 고가의 차량구입비용(본 연구에서는 KTXⅡ 도입 가정, 1조 3천여억원)과 연간 운영비용을 감안해 볼 때 운영자입장에서의 수익/비용분석결과는 매우 낮은 것으로(PI=0.54) 나타났다. 따라서, 보다 정확한 직결운행 도입 타당성을 객관적으로 검토하기 위해서는 차량구입 재원확보 방안 및 운행효율 극대화를 위한 제약조건 개선 등이 수반되어야 할 것이다.

푸드 마일리지를 이용한 식품의 이산화탄소 감축 잠재량 평가 - 쇠고기와 포도주를 대상으로 - (Estimation of CO2 Mitigation Potentials using Food Miles of Domestic and Imported Food - About Beef and Wine -)

  • 성미애;김대곤;이재범;류지연;홍유덕
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.15-32
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    • 2011
  • 인간 활동에 의해 증가된 온실가스로 인하여 지구촌 곳곳에서 기상이변이 속출하고 있으며, 세계적으로 온실가스 배출 감축을 위한 노력을 하고 있다. 여기에 발맞추어 우리나라 또한 녹색성장을 기조로 한 저탄소 사회 실현을 위한 노력을 하고 있으며, 이를 위해서는 녹색생활을 통한 저탄소 소비 패턴 정착이 필요하다. 이에 국민들에게 저탄소 생활로의 변화를 통해 저감되는 온실가스 배출량 정보 제공이 요구되는 바, 본 연구에서는 국내에서 소비되는 식품들 중 수입의 비중이 높은 쇠고기와 포도주를 대상으로 하여 국내외산 쇠고기와 포도주의 푸드 마일리지 및 이산화탄소 배출량을 산정하였고, 수입산과 국내산의 이산화탄소 배출량 산정 결과를 이용하여 수입산을 국내산으로 대체할 경우에 저감 가능한 이산화탄소 배출량을 평가하였다. '07년 기준으로 수입 쇠고기 10%를 국내산으로 대체하면 연간 14,000톤 만큼의 이산화탄소 감축이 가능하며, 일 년 중 하루를 수입 쇠고기 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 384톤 만큼 감축이 가능한 것으로 나타났다. 같은 방법으로 수입 포도주 10%를 국내산으로 대체하면 연간 1,396톤이 감축되고, 일 년 중 하루를 수입 포도주 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 38톤의 감축이 가능한 것으로 나타났다. 푸드 마일리지와 같은 정량적 지표를 사용하여 국내산 식품의 수요를 유도함으로써 국민들의 실생활 속에서 자연스럽게 저탄소 생활로의 소비 패턴이 이루어질 수 있을 것이며, 앞으로도 이러한 정량적인 이산화탄소 배출량 DB의 개발과 보급이 필요할 것으로 사료된다.

RETScreen 기반 유휴공간 태양광 발전 시스템의 경제성 평가 연구 - 부산시 강서구 사례를 중심으로 - (Economic Evaluation of Unused Space PV System Using the RETScreen Model - A Case Study of Busan, Gangseo-gu -)

  • 강성민;전영재;조성흠;이대겸;전의찬
    • 한국기후변화학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.21-30
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    • 2017
  • Recently, There has been much discussed about unused space. This space can be used in a variety of ways. Utilizing it as a facility, craft shop, and utilizing renewable energy generation facilities. Especially, in terms of climate change should be supplied renewable energy. Renewable energy needs to be developed in terms of responding to climate change, and the recent Paris agreement is also emphasizing the importance of renewable energy. In particular, renewable energy needs to be widely disseminated. And renewable energy is limited space. In this regard, idle land can provide opportunities for securing new renewable energy generation facilities. The introduction of new and renewable energy facilities in idle space can enhance the self-sufficiency rate of the local community, which is significant in terms of responding to climate. In this study, to investigate the possibility of utilizing a unused space for a photovoltaic power generation facility, we investigated the amount of electricity which could be generated through photovoltaic power generation, and the economic effects, using a RETScreen model. The results showed that 9,738 MWh of power can be generated and that $4,540tCO_2eqcan$ be saved. Regarding the economic effect, the net present value of the facility was shown to be 2,247,389,020 KRW. As the net present value was shown to be positive, we believe that the installation of a photovoltaic power generation facility in an unused space would have a positive economic effect. We found the net present value following the fluctuation of the SMP price to be positive, though there was some variation. However, as the economic efficiency was shown to be low because the net present value in relation to the maintenance costs was negative, we believe that maintenance costs must be taken fully into account when evaluating economic efficiency. In particular, as subsidies can be used to cover maintenance costs which must be factored into photovoltaic power generation, we believe that photovoltaic power generation can have an economic effect. Because spaces not currently in use can have a positive economic effect as renewable energy power generation facilities, and can also contribute to the reduction of greenhouse gas emissions, unused spaces are thought to greatly help local governments to cope with climate change as well as reinforcing their related capabilities. We believe our study will help local governments with decisions relating to unused real estate utilization in the future.

혼합 생균제의 급여가 육계의 생산성 및 계분의 유해가스 발생에 미치는 영향 (Effect of Feeding Multiple Probiotics on Performance and Fecal Noxious Gas Emission in Broiler Chicks)

  • 윤창;나종삼;박재홍;한승관;남영민;권정택
    • 한국가금학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.229-235
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    • 2004
  • 본 시험은 육계에서 생균제의 효과를 구명하고자 사료와 음수에 혼합 생균제를 수준별로 첨가하여 5주간 사양시험을 시행하였다. 처리구는 Bacillus sp., Lactobacillus sp., Saccharomyces sp., Rhdobacter sp., Aspergillus sp. 균으로 이루어진 혼합 생균제를 사료에 0, $0.2\%$ 수준으로 첨가하였고, 음수에는 0, 0.1, $1.0\%$ 수준으로 급여하였다. 시험사료는 조단백질 함량을 전, 후기 각각 $21.5\%$$19.0\%$로 하였고, 에너지는 전, 후기 3,100 kcal/kg 수준으로 배합하였다. 조사항목은 생산능력을 주간별로 측정하였고, 시험 종료시 혈중 콜레스테롤 함량, 회장과 맹장의 내용물에서 E. coli, Salmonella, Lactobacillus 균수, 분에서 암모니아와 이산화탄소 가스 발생 량을 조사하였다. 본 시험의 결과, 생균제를 사료에 첨가하여 급여한 D $0.2\%$ 급여구는 D $0\%$ 급여구와 비교하여 증체량, 사료섭취량, 사료요구율이 모든 조사기간에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 사료 급여구간에 혈중 총콜레스테롤, HDL, LDL-cholesterol 및 중성지방의 함량은 통계적인 차이는 없었지만, 음수 급여구에서 DW $1.0\%$ 처리구의 혈중 총콜레스테롤 함량은 DW $0\%$ 처리구에 비하여 유의적으로 감소하였다. (P<0.05). 또한 중성지방 함량은 DW $0.1\%$ 처리구에서 DW $0\%$ 처리구에 비하여 현저하게 감소하였지만(p<0.05), HDL과 LDL-cholesterol의 함량은 차이가 없었다. 장내 미생물인 E. coli, Salmonella, Lacfobacillu 균수는 회장과 맹장에서 사료와 음수 급여시 차이가 없었다. 계분의 암모니아와 이산화탄소 발생량은 사료 급여시 D $0\%$와D $0.2\%$ 처리구간에 차이가 없었지만, 음수 급여시 DW $0.1\%$ 처리구는 다른 처리구에 비하여 암모니아 가스 배출량이 유의하게 감소하였다(P<0.05). 한편, 이산화탄소 발생량은 DW 처리구간에 차이가 없었다. 이러한 실험 결과, 생균제의 급여는 육계의 생산성과 장내 미생물의 변화에는 영향을 미치지 않았으나 음수로 급여시 혈중 콜레스테롤과 중성지방의 함량을 감소시켰고, 분내 암모니아 가스 발생량을 감소시키는 것으로 나타났다.

전력수급기본계획의 정합성과 사회적 비용 (Consistency in the Basic Plan on Electricity Demand and Supply and Social Costs)

  • 이수일
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제34권2호
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    • pp.55-93
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    • 2012
  • 우리나라에서 에너지정책은 다양한 에너지 관련 계획들을 통해 구체화된다. 그런데 최근 비전으로서의 성격이 강한 상위계획에서 설정되는 부문별 목표가 지속적으로 상향 조정됨에 따라 상위계획과의 정합성을 유지해야 할 필요가 있는 (실행계획으로서의) 하위계획 수립에서 왜곡이 발생하고 있다. 이와 더불어 개별 하위계획 자체도 미래의 불확실성에 대응하여 계획의 유연성을 확보하는 측면에서 한계를 보이고 있다. 이러한 문제들은 잠재적으로 막대한 사회적 비용을 초래할 위험을 내포하고 있다. 이에 본 논문은 우리나라 에너지 계획의 수립 집행과 관련한 개선방안의 논의에 실증적인 근거를 제시하기 위해 실행계획 가운데 가장 중요하게 인식되고 있는 전력수급기본계획을 주된 분석대상으로 삼아, 전력수급기본계획 자체의 문제, 전력수급기본계획과 상위계획 간 정합성을 유지하는 과정에서 발생할 수 있는 문제를 논리적으로 설명하고, 현실적인 상황을 가정하여 그러한 문제들이 초래할 수 있는 사회적 비용의 규모를 추정하였다. 분석 결과, 전력수급기본계획 수립 시 최대전력이 실적치보다 7%(15%) 적게 추정되는 경우 2020년 기준으로 연간 발전비용이 약 2,860억원(1조 2,160억원) 증가하며, 이러한 사회적 비용은 상위계획인 국가에너지기본계획에서 설정한 미래 전력수요 목표치에 맞추어 전력수급기본계획이 수립 집행되는 경우에도 유사하게 발생함을 보였다. 또한 상위계획인 온실가스 감축 마스터플랜에서 전력부문에 부과하는 감축목표량이 과도하게 설정되어 탄소배출비용이 0일 경우의 적정 전원구성에서 발생하는 온실가스 배출량의 5%를 추가 감축해야 하는 경우에도 연간 발전비용은 2020년 기준으로 약 9,150억원 증가한다. 반면, 우리나라의 경우 전원별 경제성에 큰 차이가 존재하는 특성으로 인해 전력수급기본계획 수립 시 미래 $CO_2$ 가격의 불확실성이 초래하는 잠재적인 사회적 비용의 크기는 매우 작은 수준으로 분석되었다.

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