• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.46-46
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• 2021

국제사회는 1992년 기후변화협약 체결 이후 지구온도 상승을 2℃이하로 억제하는 등 기후변화 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 그러나 1997년 선진국(38개국) 중심으로 2020년까지 탄소감축(교토의정서)을 선언하였음에도 불구하고, 미국, 중국 등의 감축의무 미참여로 인해 기후변화대응에 대한 한계를 노출한 바 있다. 그 이후 COP21(2015년)에서 모든 국가에 감축의무를 부여하는 신(新)기후체제를 출범함으로써 선진국뿐만 아니라 개발도상국도 2020년부터 탄소감축의무를 부담하게 되었다. 영국은 기후변화위원회의 권고에 따라 탄소중립경제(Net-Zero Economy) 실현을 위해 국가적 탄소배출 목표를 발표(2019년)하고 온실가스 배출 'Zero'를 기후변화법에 명시하여 모든 산업 인프라 및 환경에 적용시키려 한다. 전 세계에서 최초로 영국의 물산업 분야는 'Net Zero 2030 Routemap'을 발표하여 물산업분야의 탄소중립 실현을 위해 다양한 정책적 로드맵과 실행방안(시나리오)을 수립하였다. 이러한 실행방안은 국가정책에 부합하고 자국내 물기업의 탄소저감 실행계획의 수립을 지원하는데 그 목적이 있다. 구체적인 실행방안은 탄소중립 달성을 위해 비용, 효과, 기술수준 및 기간 등을 고려하여, ①수요주도형, ②기술주도형, ③자연친화주도형, 그리고 ④복합형으로 제시하고 있다. 실행시나리오에 따르면, 수요주도형은 상하수도 분야 수요관리 및 기술, 설비의 효율화를 통한 배출 저감 방안으로 2018~19년 기준, 총배출량 2.41MtCO2e에서 2030년까지 0.54MtCO2e으로 약 77%의 감소효과를 기대하고 있다. 기술주도형의 경우, 심각한 탄소배출 분야의 기술개발 및 혁신을 통해 배출량을 최소화하는 시나리오이며, 총배출량(2.41MtCO2e)을 0.10MtCO2e(약 96%)까지 감소시키기 위한 방안이다. 자연친화주도형은 물기업의 자산 및 그 외 지역에 자연친화적 환경조성을 통한 탄소상쇄방안을 중심으로 총배출량을 0.88MtCO2e(약 63%)까지 저감하는 효과를 나타낸다. 마지막으로 복합협은 시나리오별 실효성과 적용시기를 고려할 때 가장 효과적인 방안으로 약 74%의 저감효과를 나타내지만, 시기적절성, 효과성에서, 가장 최적의 방안으로 제시되고 있다. 본 연구는 이러한 영국 물산업 분야의 탄소중립 정책과 실행방안 분석하고 그 시사점을 제시함으로써 국내 물산업 분야의 탄소중립을 위한 구체적 실행계획 수립에 이바지하고자 한다. 물산업 분야의 탄소중립은 기존 물산업 가치사슬 변화 등 물산업 생태계 전반의 변화를 초래할 것이며, 이러한 변화는 국내 물산업의 자본·운영시장의 비용증가에 대한 도전과 신재생에너지 기술 등 탄소 중립 기술 습득 및 새로운 일자리 창출 등 신(新)시장체계에 대한 기회가 동시에 상존한다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권3호
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• pp.192-202
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• 2014

이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ${\pm}15%$의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권5호
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• pp.371-384
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• 2011

본 논문은 운송비용과 탄소배출비용을 고려한 최적 운송수단 선정에 대한 물류의사결정 시스템을 설계하고자 한다. 기존 연구는 운송비용과 운송모드별 용량을 고려하여 최적의 운송수단을 선정하였으나, 온실가스 배출규제에 대응하기 위해 운송비용과 용량 뿐만 아니라 탄소배출비용을 통합적으로 고려하여 물류체계를 설계할 필요성이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 탄소배출을 고려한 우리나라의 복합운송에 대한 운송수단 선택과 비용과 CO2배출의 Trade-off관계에 대한 접점을 찾아 분석하고 향후 나아갈 방안에 대해 제시하고자 한다. 탄소배출비용을 고려한 최적 운송수단 의사결정 문제는 혼합정수계획 모형으로 모델링되었으며, 운송비용과 탄소배출비용 사이의 관계를 분석하기 위하여 서울-부산 간 컨테이너 운송에 있어서의 다양한 시나리오를 도출하였다. 각각의 시나리오는 개발된 의사결정 시스템을 통하여 분석되었으며, 분석결과 단위 이동 거리당 탄소배출량이 낮은 것으로 알려져 있는 해상운송과 같은 대량운송 수단이 경우에 따라 더 많은 탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 대량운송 수단의 경우 항만이나 철도역까지의 트럭운송에서의 우회가 증가된 탄소 배출의 주요 원인이었다. 제안된 물류의사결정 시스템은 녹색물류 및 그린SCM에서의 탄소배출비용과 물류비용사이의 관계를 이해하는데 역할을 할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.63-69
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• 2023

'탄소중립 기술적용 시나리오 모형 (CATAS; Carbon-neutrality Assessment based on Technology Application Scenario)'은 공간 단위에서 에너지전환, 수송, 건물 등 분야에 탄소중립 기술을 적용했을 경우 온실가스 감축 효과성 분석을 제공한다. 모형의 개발범위는 온실가스 배출원은 온실가스 직접배출량 대상으로 분석하며, 공간적 범위는 직접·간접배출의 경계를 공간적 범위로 설정하였다. 그리고 기술적 범위는 2050 탄소중립 시나리오에서 온실가스 배출량이 가장 큰 전환부문의 9개 기술과 산림 흡수원을 포함하였다. 탄소중립률 평가 방법론은 ①온실가스 배출현황 분석, ②기술도입에 따른 에너지생산량 예측, ③온실가스 감축량 산정, ④탄소중립률 산정까지 4단계로 이루어져있다. 웹기반 CATAS-BASIC을 개발 한 후 서울시의 ｢2050 온실가스 감축추진계획｣상 제시된 신재생에너지 보급목표를 적용하여 분석을 실시하였다. 태양광·수소연료전지·수열을 적용한 결과, 서울시의 전환부문 배출량인 1.49백만 tCO₂eq 중 기술도입으로 0.43백만 tCO₂eq 감축하여 전환부문 탄소중립률은 28.94 %로 분석되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.5-6
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• 2009

전 세계적으로 온실가스에 대한 관심이 높아지는 가운데 UN 기후변화 협약 발리로드맵에 따르면 2013부터 한국도 온실가스 의무감축대상국에 포함될 예정이다. 최근 녹색성장 위원회의 국가 온실가스 중기 (2020) 감축목표 설정에 대한 3가지 시나리오에 따르면 물류분야에서도 2020년 은실가스 배출전망치 대비 20~30% 감축이 예상된다. 이에 따라 물류효율화에 기반한 온실가스 배출량 및 에너지 사용량 저감과제를 적극적으로 추진해야 한다. 본 논문은 물류부문에서도 항만에 적용가능한 온실가스 감축 기술을 IT 관점에서 접근하여 대안을 제시한 후 이를 종합적으로 관리할 수 있는 탄소배출관리시스템을 개발한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.496-504
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• 2023

세계 각국은 지구온난화로 인한 피해가 증가함에 따라 화석연료를 대신해 탄소배출 없이 지속 가능하게 이용할 수 있는 새로운 에너지 자원들을 찾기 위하여 노력하고 있다. 전세계적으로 4차 산업이 고도화되며 전력수요가 급증했고, 상승하는 수요를 충족함과 동시에 온실가스 배출을 줄이기 위해 탄소비중이 적거나 없는 에너지원을 이용해 안정적인 전력수급계통을 확보하려는 움직임이 커지고 있다. 본 총설에서는 해외 탄소중립 시나리오와 화력발전 잔존여부에 따라 2가지 시나리오인 혁신, 안전으로 분류하여 정부의 탄소저감 목표를 비교 및 분석하였다. 또한, 국내 시나리오의 경우10차 전력수급기본계획의 전력수요 전망 및 온실가스 배출 현황을 연계하여 이를 토대로 탄소저감의 주축이 되는 에너지 분야인 전환, 수소, 수송, 탄소포집 및 활용 부문에서의 핵심 기술 동향 및 정부 주도의 정책흐름을 정리하여 탄소중립기술의 현황을 기술했다. 또한, 해외 시나리오 분석에서 시사되었던 에너지 분야의 주요 변화를 반영하여 국내 탄소저감 전략의 방향을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.65-74
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• 2016

본 연구는 도시 환경 개선을 위해 각광받고 있는 도시재생사업계획시 탄소저감 효과를 극대화하는 방법을 제시하는 데에 초점을 맞추며, 전주시 TB지역에서 논의되었던 실제 사업을 중심으로 실증코자 한다. 우선, 전주시의 구도심인 TB지역을 대상으로 문제점 및 잠재력을 분석하여, 이를 극복할 수 있는 가장 효율적이고 적합한 도시재생사업을 전략적으로 계획하였다. 그리고 각 사업별, 저감시나리오별 탄소 발생량 및 저감량을 분석하였다. 탄소배출원 분류는 IPCC에서 제시한 자료를 토대로 분류체계를 작성하였으며, 분석방법은 온실가스 배출량 산정 가이드라인을 통한 배출량 산정법, 기존 탄소 배출량 산정 결과를 바탕으로 한 Down-Scaling 산정법, 원단위를 활용한 배출량 산정법, 에너지 시뮬레이션을 통한 산정법(건축물 분야)을 서로 연개하여 탄소배출량을 분석하였다. 현황분석에서 대상지역의 탄소발생량은 102,149tCO2eq로 산정되었으며, 특히 '건축물' 부분의 배출 비중이 약 70%으로서, 도시재생사업시 건축물 분야에 집중하는 것이 탄소배출량 감소를 위해 효율적인 전략이라는 점을 알 수 있었다. 대상지역의 2020년의 탄소배출량은 2011년 대비 3,826tCo2eq 만큼 자연적으로 감소되는 것으로 예측되었다. 이는 상가 공실률 증가와 산업체 수 및 주거지역 인구수 감소에 기인한 것으로 판단된다. 이 대상지역에 대해 5개의 분야(도시환경, 토지이용, 녹색교통, 저탄소 에너지, 녹색건축물)에 걸쳐 도시재생 전략사업을 적용 하였을 경우 총 10,628tCO2eq 만큼이 저감되는 것으로 나타났으며, 건축물 부문에 한정하여 세부적인 사업계획을 세웠을 경우 탄소 저감량은 4,857tCO2로 15.47%의 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도시재생에 따른 탄소저감량을 높이기 위해서 시나리오 A, B, C로 구분하여 각 사업별 목표치를 설정하여 예측한 결과, 시나리오 A가 약 5%, B가 11%, C가 15%로 분석되어 최소한 11% 이상의 목표를 달성하기 위해서는 시나리오 B를 도시재생 사업의 탄소저감 목표치로 설정하여 중장기 사업을 수립해야 한다는 것을 알게 되었다. 본 연구는 향후 정부 정책과 연계한 도시재생사업의 구체적인 계획 수립의 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도시의 환경정비를 위한 재생의 이슈와 함께, 기후변화저감에 기여하기 위한 지역차원의 노력을 종합해 구체적인 실천방안을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제6권1호
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• pp.23-43
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• 1996

이산화탄소의 대기 중 배출규제에 대한 논의가 지구적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 탄소세의 도입이 우리나라의 전력부문에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위해 전력수요와 공급을 연계하는 계량경제학적 "시뮬레이션"모형을 수립하였다. 모형의 운용 결과, 탄소세의 부과는 특히 전력가격 상승에 큰 효과를 주고 있는 반면 전력수요의 변화에는 비교적 적은 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 외생적 시나리오 설정에 의하여 탄소세 부과시 연료원 간의 대체효과를 분석하였는데 원자력이 화석연료를 대체하는 시나리오는 전력가격의 안정화에 약간의 도움을 주고 있으나 LNG가 유연탄 화력을 대체하는 시나리오는 전력가격의 변화에 거의 영향을 주지 않고 있다. 이러한 분석 결과는 발전 연료간의 대체를 고려한다고 하더라고 탄소세 충격의 완화에 미치는 효과는 미미하다는 것을 의미한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제27권1호
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• pp.67-104
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• 2018

본 논문은 실물적 경기변동모형을 이용하여 탄소세의 부과방식에 따른 파급효과를 생산성과 에너지가격 변동을 고려하여 비교 분석하였다. 시나리오 1에서는 매 기간 온실가스 감축목표에 따라 대표기업이 $CO_2$ 감축비율을 일정하게 유지하도록 유도하는 탄소세율을 부과하는 방식을 설정하였고, 시나리오 2에서는 분석기간 동안 시나리오 1의 탄소세율의 균제상태의 값을 일정하게 부과하는 방식을 설정하였다. 충격반응분석에 따르면 외부충격에 대한 $CO_2$ 배출의 반응이 시나리오 2에서 상대적으로 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 또한 모형 시뮬레이션 결과 $CO_2$ 감축비용은 시나리오 1에서 변동성이 더 큰 것으로 나타났으며, $CO_2$ 배출과 $CO_2$ 스톡의 변동성은 시나리오 2에서 더 큰 것으로 나타났다. 특히 $CO_2$ 배출과 $CO_2$ 스톡의 시나리오 간의 변동성 증감률은 온실가스 감축목표가 강화될수록 더욱 커지는 것으로 나타났으며, 온실가스 감축목표가 60% 이상이 되면 시나리오 간의 두 변수들의 증감률(절대치)이 $CO_2$ 감축비용의 증감률(절대치)을 넘어서는 것으로 나타났다.