• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.396-396
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• 2023

기후 위기에 대한 대응으로 현재 많은 국가에서 2050년 탄소중립을 목표로 하고 있으며, 우리나라도 2050년까지 탄소중립을 선언하고 다양한 부문의 배출 절감 계획을 내세웠다. 현재 건물 부문에서는 2050년의 목표배출량을 6.2 백만톤 CO2eq으로 설정하고 관련 정책적 수단을 검토 중이지만 달성 방안 등에 대해서는 구체적으로 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 국내 건물 부문의 이산화탄소의 배출량 산정 모델을 개발하여, 2050년까지 이산화탄소 배출 저감 시나리오를 시뮬레이션하였다. 이를 토대로 국내의 건물 부문 탄소중립 가능성을 검토한 통합 시나리오를 제시하고, 향후 정책 및 기술 개발의 방향성을 제시한다. 탄소배출량 산정모델은 연면적 예측 및 사용 에너지의 원단위 환산, 탄소배출계수 등을 고려해 개발하였고, 이를 활용하여 4가지 탄소배출 시나리오를 분석하였다. 먼저 현재 정책 기반 탄소 배출 시나리오는 탄소중립에 이르지 못하여 더 강화된 시나리오의 필요성을 보여준다. 신규 건물을 대상으로 한 제로 에너지화 제도 기반 시나리오는 전체 탄소배출량에 큰 기여를 하지 못하며, 기존 건물 대상의 그린 리모델링 제도 기반 시나리오에서는 10년 이상 건물에 50% 이상의 높은 에너지 효율 개선을 시행해야 한다는 결과를 도출하였다. 또한 전기화 시나리오에서는 화석연료와 전력의 탄소배출계수를 비교하여 적절한 에너지 전환 시점을 계산하였다. 그 결과, 건물 부문에서 2050년까지 탄소배출량 감축 목표 달성을 위해 신축 건물의 에너지 자립율 100%, 에너지 전환 계획과 연동한 건물의 전기화, 그리고 그린리모델링을 통한 효율 개선 기준을 47% 이상 달성하는 조건을 만족해야 한다는 결과를 얻었다. 이 연구는 도전적인 온실가스 감축 마련의 필요성을 제시하였으며, 탄소중립 가능성을 제시하여 실질적인 감축정책에 기여할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.561_562
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• 2009

발전부문 배출권 모의거래는 배출권 거래제 도입시 발전부부문에 미치는 영향 분석을 통해 발전부문의 대응전략을 수립하기 위한 목적으로 2008년에 전력거래소가 주관하여 발전5사(남동, 중부, 서부, 동서, 남부)가 주요 참여사로 하여 국내최초로 국내실정에 맞는 배출권 모의거래를 시행하였다. 모의거래에서는 2가지의 시나리오를 설정하였다. 시나리오 I은 최소발전량 발전, 시나리오 II는 총발전운영계획량과 발전실적량을 일치토록하는 전제조건을 설정하였다. 그 결과 시나리오 I에서 모든 참여사는 최소 조건을 충족하도록 발전하는 전략적 행위로 인하여 전력공급지장이 발생하였고, 시나리오 II는 온실가스 배출량이 적은 LNG발전소의 발전량은 증가시키고, 온실가스량이 많은 석탄화력은 증가 운전토록하는 전략적 행위를 취함으로써 발전원가의 상승으로 인하여 전력가격이 상승하는 결과를 초래하였다. 따라서 향후 우리나라에 배출권 거래제 도입될 경우에 대비하여 전력시장과 연계한 배출권 거래제의 다양한 시뮬레이션이 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.70-70
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• 2011

기후변화 연구는 불확실한 미래를 전망하는 과정이므로 '불확실성'은 모든 기후변화 영향평가의 키워드임에 분명하다. 하지만 불확실성 평가를 위해 IPCC에서 제공되고 있는 수많은 GCM 시나리오를 모두 활용하기에는 많은 시간과 노력이 필요하기 때문에 이를 효율적으로 수행할 수 있는 방법이 필요하다 본 연구에서는 시나리오 저감(scenario reduction)방법을 이용하여, 수많은 GCM 시나리오 대신 몇 개의 대표적 GCM 시나리오로도 충분히 불확실성을 유지할 수 있는 시나리오 저감(scenario reduction)방법을 수립하고 제시하였다. IPCC 기후시나리오 중 20C3M과 A & B 배출시나리오를 바탕으로 생산되는 71개의 GCM 시나리오를 다운로드 받아 월평균 기온과 강수량에 대하여 한반도를 대상으로 분석하였다. 비교결과, 기온 전망은 실측과 비슷한 경향성을 보였으나 강수량은 홍수기를 모의하지 못하는 것으로 나타났다. 시나리오 저감방법은 시나리오 분류(scenario cluster)방법과 시나리오 선정(scenario selection) 방법으로 구성된다. 시나리오 분류방법에서는 k-mean방법을 이용하여 5개의 cluster로 나누었으며, 시나리오 선정방법에서는 GCM 시나리오 선정기법을 조사 분석하여 연구방향과 목적에 따라 GCM 시나리오 선정기법을 선택할 수 있는 표를 제시하고, 이 중 시나리오의 확률밀도함수를 이용하는 PDF method를 적용하였다. 본 연구에서는 불확실성 정량화를 위해 maximum entropy를 이용하였다. 또한 시나리오 저감방법이 불확실성을 유지하는지 비교하기 위해 PDF method를 이용하여 정확성이 높은 순으로 5개의 GCM 시나리오를 선정(best 시나리오)하여 불확실성을 정량화하였다. GCM 시나리오의 분산을 이용하여 maximum entropy를 산정한 결과, 20C3M 배출시나리오에서는 모든 시나리오의 entropy는 3.08, 시나리오 저감방법은 2.75, best 시나리오는 2.28이었으며, 이는 시나리오 저감방법은 모든 시나리오의 89.3%의 불확실성을 설명하고 있으나 best 시나리오는 74.0%밖에 설명하지 못한다는 것을 나타낸다. A & B 배출시나리오에서도 시나리오 저감 방법을 사용한 GCM 시나리오가 best 시나리오보다 모든 시나리오의 불확실성을 더 잘 설명하는 것으로 나타났다. 이와 같이 수많은 GCM 시나리오를 사용하는 것보다 몇 개의 대표 시나리오를 이용하여 기후 변화 불확실성을 유지하면서 미래전망을 할 수 있다면, 매우 효율적으로 기후변화 연구를 수행할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.462-462
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• 2011

1994년에 발효된 기후변화협약에서 우리나라는 선발 개도국으로 분류되어 온실가스 의무감축 대상국에서 제외되었으나 제2차 공약기간 (2013~2017년)부터는 온실가스 감축 의무이행이 불가피할 것으로 예상되어 그 대응책 마련이 시급한 실정이다. 현재 국내에서는 국제기준에 부합하는 온실가스 배출량 통계자료 구축을 위한 기초연구가 다양하게 수행되고 있으나 온실가스 감축을 위한 시나리오 설정이나 모의실험 연구는 계획 중이거나 시작 단계에 있다. 이 중 농경지에서의 온실가스 배출은 환경조건에 따라 온실가스를 배출하거나 흡수할 수 있는 양면성을 갖기 때문에 미래의 온실가스 배출을 예측하고 국내 실정에 맞는 저감방안을 수립하기 위해서는 다양한 조건을 적용하여 온실가스 배출량을 모의할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 작물생육과 토양환경의 상호작용을 고려하여 농업생태계 내에서의 온실가스 배출을 모의하는 DNDC (Denitrification-Decomposition)를 이용하여 다양한 물관리 방식을 적용하여 벼 재배시 논에서의 온실가스 배출량을 산정하고 그 결과를 비교하고자 하였다. 물관리 방식에 따른 온실가스 배출 모의를 위해 관개시기를 조정하여 상시담수와 간단관개시의 시나리오를 적용하고, 담수심의 깊이에 따라 심수관개시와 최소 담수심 시나리오를 적용하여 온실가스 배출량을 산정하였다. 이는 향후 농경지를 대상으로 관개 방식 개선을 통해 온실가스 배출량을 감축하고 지속가능한 토지이용방안을 모색하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.25 no.1
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• pp.48-59
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• 2023

Ground-level ozone affects human health and plant growth. Ozone is produced by chemical reactions between oxides of nitrogen (NOx) and volatile organic compounds (VOCs) from anthropogenic and biogenic sources. In this study, two different land cover and emission factor datasets were input to the MEGAN v2.1 emission model to examine how these parameters contribute to the biogenic emissions and ozone production. Four input sensitivity scenarios (A, B, C and D) were generated from land cover and vegetation emission factors combination. The effects of BVOCs emissions by scenario were also investigated. From air quality modeling result using CAMx, maximum 1 hour ozone concentrations were estimated 62 ppb, 60 ppb, 68 ppb, 65 ppb, 55 ppb for scenarios A, B, C, D and E, respectively. For maximum 8 hour ozone concentration, 57 ppb, 56 ppb, 63 ppb, 60 ppb, and 53 ppb were estimated by scenario. The minimum difference by land cover was up to 25 ppb and by emission factor that was up to 35 ppb. From the modeling performance evaluation using ground ozone measurement over the six regions (East Seoul, West Seoul, Incheon, Namyangju, Wonju, and Daegu), the model performed well in terms of the correlation coefficient (0.6 to 0.82). For the 4 urban regions (East Seoul, West Seoul, Incheon, and Namyangju), ozone simulations were not quite sensitive to the change of BVOC emissions. For rural regions (Wonju and Daegu) , however, BVOC emission affected ozone concentration much more than previously mentioned regions, especially in case of scenario C. This implies the importance of biogenic emissions on ozone production over the sub-urban to rural regions.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.4
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• pp.280-287
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• 2012

The sources of greenhouse gases (GHG) at Hanyang University Ansan campus, including direct sources, indirect sources, and others, were investigated in order to establish the GHG inventory. Emission of GHG was calculated with the energy use from each source from 2007 and 2009. The indirect emission (56.7%) due to the electricity significantly contributed to total GHG emission. The scenario for the GHG reduction was designed for both campus administration and members. The reduction potential of GHG was simulated from 2007 to 2020 using Long-range Energy Alternatives Planning (LEAP) model. In case of GHG reduction scenario by campus administration, the GHG can be reduced by 63.34 ton $CO_{2eq}/yr$ for stationary combustion in the direct source, by 221.1 ton $CO_{2eq}/yr$ for mobile combustion in the direct source, and by 4,637.34 ton $CO_{2eq}/yr$ for lighting in the indirect source, compared to 2020 Business As Usual (BAU). In case of GHG reduction action scenario by campus members, the reduction potential of GHG was 1293.76 ton $CO_{2eq}/yr$. Overall, the total GHG emissions in 2020 by the both scenarios can be decreased by 24% compared to 2020 BAU.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.19 no.1
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• pp.81-100
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• 2010

This paper measures the impacts of the Korea-China Free Trade Agreement (FTA) on the emissions of carbon dioxide ($CO_2$) in Korean export industries. The Korean industrial exports were forecasted by employing Bayesian Kalman Filter Vector Auto-Regression (BVAR) model. The emissions of $CO_2$ were then estimated by applying the $CO_2$ emission coeffcients on the conditionally forecasted values of export by industries. Under the conditional scenario of the 50% reduction in current tariff rate through FTA between Korea and China, the total $CO_2$ emissions in Korea were expected to increase by 1.96% compared to the BAU (Non FT A) trend at the end of 2010. Another conditional scenario with no tariff after 2012 was also adopted. In this case, the total $CO_2$ emlssions were estimated to increase by 2.06% compared to the BAU up until the end of 2014. These facts imply that the FTA between Korea and China would not result in the significant increase of $CO_2$ emissions in Korea.

• Journal of Climate Change Research
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• v.4 no.3
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• pp.211-219
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• 2013

This study uses the LEAP model that is a long-term energy analysis model to analyze reduction potential on S city residential sector energy usage for greenhouse gas emission. Energy consumption of S-si in 2009 is consumed most in residential and commerce sector by 39.1%. Also, energy and greenhouse gas emission of residential sector is expected to increase due to increase of households. Therefore, greenhouse gas reduction measures are desperately required in residential sector. For this study recognizes energy consumption of S-si residential sector and has established reduction measure of S-si residential sector greenhouse gas through literature search on domestic and foreign climate change correspondence policies. Also, construction of greenhouse gas reduction potential by reduction measures through LEAP model. There were a total of 5 reduction measures scenarios is Reference Scenario, LED Lighting, Energy Alternative, Green Life Practice, and Total Reduction Measure. As a result, greenhouse gas emission of Light Emitting Diode Lightings by 2020 was $1,181.0thousand\;tonCO_2eq$, decrease of 6.1% compared to the Reference Scenario and Greenhouse gas emission of Energy Alternative by 2020 was $1,171.6thousand\;tonCO_2eq$, decrease of 6.8% compared to the Reference Scenario. Greenhouse gas emission of Green Life Practice by 2020 was $1,128.7thousand\;tonCO_2eq$, decrease of 10.2% compared to the Reference Scenario. For Total Reduction Measures by 2020 emission was $966.9thousand\;tonCO_2eq$, decrease 23.1% compared to Reference Scenario.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.119-120
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• 2007

지구온실가스에 대한 배출권거래제가 도입될 경우에는 현 변동비반영 전력시장에는 새로운 발전비용 요소가 추가되고 이에 따른 발전비용 및 거래비용이 증가됨을 밝혔다. 배출권 거래비용은 석탄, 중유, LNG발전의 순으로 증가하며, 향후 도입될 배출권 거래제에 대한 3가지 시나리오를 설정하여 분석한 결과, 발전비용의 증가는 시나리오별로 연간 112억원$\sim$1336억원이 소요되고, 시장에서의 거래비용은 이보다 작은 39억원$\sim$450억원 수준으로 나타났다. 또한 현 변동비반영 가격결정체제에서 배출권거래제를 도입하기 위해서는 기준배출비용을 산출하고 이를 조정하는 절차의 운영이 필요함을 밝혔다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.198-202
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• 2009

기후변화는 강수와 기온을 변화시켜 수자원에 지대한 영향을 미칠 것으로 알려져 있다. 따라서 이에 대한 안정적인 수자원 관리를 위해서는 기후변화 영향을 정량적으로 평가하는 것이 필요하다. 기본적으로 기후변화에 대한 수자원의 영향을 연구할 때 '온실가스 배출시나리오, GCMs을 통한 기후모의, 시공간적 편차보정을 위한 상세화, 유출모형 적용을 통한 유출시나리오 생산'의 과정을 거친다. 그러나 유출시나리오를 얻기까지 과정에는 각각 불확실성을 가지고 있기 때문에 최종결과의 불확실성은 각 과정을 거치면서 매우 커진다고 할 수 있다. 다양한 배출시나리오, GCM 결과, 유출모형에 대해 단순평균 혹은 가중치를 주는 multi-model ensemble 기법은 각 경우에 따른 값의 범위를 제시할 수있다는 점 때문에 불확실성 평가에서 주로 이용되고 있다. 본 연구에서는 우리나라 5대강 유역 109개 중권역에 대해 multi-model ensemble을 적용하여 기후변화에 의한 수자원 영향을 평가하였다. 1971년에서 2100년까지 120년 기간에 대해 3개의 온실가스 배출시나리오, 13개의 GCMs 결과들을 수집하여 총 39개의 기후시나리오를 이용하였고, 이를 8개의 유출모형에 적용하여 총 312개의 유출시나리오를 생산하였다. 생산된 유출시나리오를 기준시간(1971${\sim}$2000)에 대한 미래의 세 기간(2020s, 2050s, 2080s)으로 나누어 변화율을 분석한 결과 여름철 유출량과 겨울철 유출량이 증가될것으로 나타났으나 겨울철 유출량 전망은 여름철에 비해 불확실성이 큰 것으로 나타났다. 공간적으로는 한강유역이 위치한 북쪽유역이 남쪽에 비해 불확실성이 큰 것으로 나타났다. 결과적으로 유출의 시공간적 편차에 의해 우리나라 수자원은 홍수피해 증가가 예상되었으며, 월별유출량의 변화로 인해 용수확보와 관리에 어려움이 증가할 것으로 전망되었다.