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문제 정의
- 이에, 본 연구에서는 탄소배출 인벤토리 구축에 있어서 공간분석에 용이한 지리정보시스템을 활용하여 공간 특성에 따라 분포되고 있는 탄소 배출 규모를 살펴보고자 하였으며, 온실가스 저감형 도시 공간 구조 조성을 위한 기본방향을 제시하는 기초연구로서 진행하였다. 궁극적으로는 친환경적인 녹색 도시로의 변화에 기여하고자 함이 연구의 주목적이라 할 수 있다. 본 연구는 자료의 수집 여부와 CO₂ 배출 영역의 설정을 위해 공간적 범위를 대구광역시로 한정하고, 배출원 중 가장 많은 비율을 차지하고 있는 에너지 부문(전력과 도시가스)에 한정하여 연구를 진행하였다.
- 본 연구에서는 도시공간구조의 특성에 따라 분포되고 있는 이산화탄소 배출 규모를 살펴보고 향후 기후변화 대응 대책 수립에 적극 활용할 수 있는 자료를 제공하고자 대구광역시를 대상으로 지리정보시스템을 에너지 부문 탄소 배출 인벤토리 구축에 연동하여 활용하였다. 연구 결과를 요약해보면 다음과 같다.
- 이에, 본 연구에서는 탄소배출 인벤토리 구축에 있어서 공간분석에 용이한 지리정보시스템을 활용하여 공간 특성에 따라 분포되고 있는 탄소 배출 규모를 살펴보고자 하였으며, 온실가스 저감형 도시 공간 구조 조성을 위한 기본방향을 제시하는 기초연구로서 진행하였다. 궁극적으로는 친환경적인 녹색 도시로의 변화에 기여하고자 함이 연구의 주목적이라 할 수 있다.
제안 방법
- 가공된 자료를 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 CO₂ 배출 산정식인 Tier 1에 대입하여 대구광역시 에너지(전력, 도시가스) 사용에 따른 CO₂ 배출량을 추정하였다. Tier 1에 들어가는 연료별 배출계수는 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 다음과 같은 환산계수를 이용하였다.
- 토지를 점유하고 있는 건축물의 유형에 따라 토지의 이용이 결정되기 때문에 공간정보는 그림 2와 같이 대구광역시 건축물 대장과 지적도를 기초로 하여 구축하였다(백태경 등, 2004). 건축물 용도에 따라 분류할 토지이용 분류 항목은 환경부에서 제공하고 있는 분류 항목 중 시가화 건조지역의 중분류를 기준으로 하였다. 시가화 건조지역의 중분류를 기준으로 한 것은 도시 공간에 가장 적합한 분류 항목이라 판단하였기 때문이다.
- 이러한 과정을 거치는 이유는 속성정보에 중복되는 자료가 있을 시 공간자료와 접목시킬 때 오류가 생길 수 있기 때문이다. 또한, 공간자료와의 연결을 위해 지번별 주소를 법정동 코드(PNU)에 맞게 재분류 하였다.
- 이에, 본 연구는 우선적으로 대구광역시의 에너지부문(전력, 도시가스)에 한정하여 자료를 수집·분석하였다.
- 토지를 점유하고 있는 건축물의 유형에 따라 토지의 이용이 결정되기 때문에 공간정보는 그림 2와 같이 대구광역시 건축물 대장과 지적도를 기초로 하여 구축하였다(백태경 등, 2004). 건축물 용도에 따라 분류할 토지이용 분류 항목은 환경부에서 제공하고 있는 분류 항목 중 시가화 건조지역의 중분류를 기준으로 하였다.
- 한국전력공사와 한국가스안전공사에 요청하여 수집한 2009년 대구광역시 지번별 연간 에너지(전력, 도시가스) 사용량을 공간정보와 결합될 수 있도록 중복된 지번의 제외와 에너지 사용량의 합산 과정을 거쳐 하나의 지번에 하나의 에너지(전력, 도시가스) 사용량을 가지는 자료로 가공하였다. 이러한 과정을 거치는 이유는 속성정보에 중복되는 자료가 있을 시 공간자료와 접목시킬 때 오류가 생길 수 있기 때문이다.
대상 데이터
- 궁극적으로는 친환경적인 녹색 도시로의 변화에 기여하고자 함이 연구의 주목적이라 할 수 있다. 본 연구는 자료의 수집 여부와 CO₂ 배출 영역의 설정을 위해 공간적 범위를 대구광역시로 한정하고, 배출원 중 가장 많은 비율을 차지하고 있는 에너지 부문(전력과 도시가스)에 한정하여 연구를 진행하였다.
- 본 연구의 사례 대상지는 비교적 지리정보 관련 기초자료 구축이 잘되어 있는 대구광역시를 선정하였다(그림 1). 대구광역시는 7개의 구와 1개의 군으로 이루어져 있으며, 약 250만 명이 거주하고 있는 광역 행정구역이다.
- 이에, 본 연구는 우선적으로 대구광역시의 에너지부문(전력, 도시가스)에 한정하여 자료를 수집·분석하였다. 에너지부문을 관리하는 관련기관인 한국전력공사, 한국가스안전공사에 협조를 요청하여 2009년 대구광역시 지번별 에너지 사용량을 수집하여 기초속성자료로 활용하였다.
성능/효과
- 앞서 추정된 CO₂ 배출량을 공간정보인 지적도에 연계하면 그림 4 와 같은 CO₂ 배출분포 현황도를 구축할 수 있게 된다. CO₂ 배출 분포 현황도를 확인해 보면 20,000 kgCO₂ /yr 이상 배출하는 지역의 대부분이 달서구에 집중되어 있다는 것을 확인할 수 있으며, 달성군의 경우는 대부분 산지로 되어 있어 CO₂ 배출원이 면적 대비 많이 존재하지 않는다는 것을 확인 할 수 있다. 중구의 경우는 작은 필지에 CO₂ 배출량이 많은 지역이 밀집되어 있는 것을 확인할 수 있다.
- 각 구마다 토지이용별 CO₂ 배출 원단위를 살펴보면 중구의 경우 상업지역이 123.9kgCO₂ /㎡·yr, 공공시설지역이 62.9kgCO₂ /㎡·yr으로 원단위가 높게 나타났다.
- 대구광역시 전력 사용량에 따른 총 CO₂ 배출량은 4,982,269,943 kgCO₂ /yr로 추정되었다(표 2). 달서구가 전체 CO₂ 배출량의 약 26.2%인 1,305,248,235 kgCO₂ /yr을 배출하여 가장 많이 차지하고 있는 것으로 나타났다. 달서구의 경우 대구광역시에서 차지하고 있는 면적은 62.
- 달서구의 경우는 대구시의 총 인구 중 가장 많은 인구가 거주하고 있으며, 대규모 산업단지인 성서공단과 성서 · 상인 · 용산 · 장기 지구와 같은 대단위 주택단지가 집중되어 있어 CO₂ 배출량이 많은 것으로 분석되었다.
- 서구의 경우는 공업지역에서 가장 많은 CO₂ 를 배출하고 있었는데, 이는 염색공단, 서대구 공단 등의 산업단지가 서구에 많이 입지해 있기 때문인 것으로 판단된다. 달성군도 지역내에 입지한 달성산업단지로 인해 공업지역에서 발생하는 CO₂ 배출량이 가장 많은 것으로 나타났다. 달성군의 경우는 공업지역에서 배출하는 CO₂ 배출량에 비해 주거지역에서 배출하는 CO₂ 배출량이 현저히 낮은 것을 알 수 있다.
- 이는 면적당 CO₂ 배출량을 통해 알 수 있듯이 남구의 경우 에너지를 적게 사용하는 특성을 가진 공간 구조로 구성되어 있고, 중구는 도심지역으로 좁은 면적에 많은 에너지를 사용하는 에너지 다소비형 공간 구조 특성을 가지고 있다고 해석할 수 있다. 달성군은 대구광역시 면적의 약 48%를 차지하고 있지만 CO₂ 배출량은 639,966,130 kgCO₂ /yr으로 면적대비 배출량이 가장 적게 나타났다. 이는 달성군의 약 70% 이상이 산지로 둘러 싸여 있고, 도시화지역보다는 농촌지역이 차지하고 있는 면적이 넓어 다른 구 보다 면적당 CO₂ 배출량이 낮은 것으로 판단된다.
- 둘째, 도시가스의 경우는 전력부문보다 총 CO₂ 배출량이 적은 것으로 나타났으며, 가장 많이 배출하는 구는 달서구, 가장 적게 배출하는 구는 중구로 나타났다. 달서구의 경우는 전력부문과 마찬가지로 에너지를 많이 사용하는 공간구조로 구성되어있기 때문에 도시가스 부문에서도 많은 CO₂ 를 배출하는 것으로 파악되었다.
- 먼저 전력부문의 토지이용별 CO₂ 량은 각 구마다 조금씩 차이는 있지만 주거지역이 대부분 가장 많이 배출하는 지역으로 나타났다. 하지만 토지이용별 면적당 배출량인 원단위를 추정해보면 주거지역의 경우 대부분 낮게 나타나는 것을 볼 수 있는데, 이는 주거지역이 차지하는 면적(표 6)이 다른 토지이용보다 훨씬 많아 원단위가 다른 토지이용 보다 낮게 나타나는 것으로 판단된다.
- 상업지역의 CO₂ 배출 원단위도 대부분 비슷한 양상을 보였지만, 상업업무시설이 집중되어 있는 중구가 72.3 kgCO₂ /㎡·yr로 가장 큰 원단위를 보이고 있었다.
- 셋째, 토지이용별로 점유하고 있는 필지의 ㎡당 CO₂ 배출량인 원단위를 추정해 본 결과 각 구별 CO₂ 배출 특성을 파악할 수 있었다. 이처럼 토지이용별 CO₂ 배출 원단위는 각 토지이용마다 배출되는 CO₂ 량의 상대적 비교가 가능하여 향후 토지이용계획 수립 시 적극 활용할 수 있는 자료가 될 것으로 판단한다.
- 상업지역과 공업지역의 배출은 비슷한 양상을 보였으며, 가장 적게 배출하는 토지이용은 공공시설지역이었다. 자치구 단위별 CO₂ 배출 토지이용 현황은 구 마다 서로 다른 공간적 특성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 중구는 상업지역에서 CO₂ 배출량이 가장 많았는데, 이는 중구가 대구의 도심지역으로 중심상업업무시설들이 밀집하여 있기 때문인 것으로 판단된다.
- 첫째, 대구광역시 전력 부문의 총 CO₂ 배출량 중 가장 많이 배출하는 구는 달서구, 가장 적게 배출하는 구는 남구로 나타났다. 달서구의 경우는 대구시의 총 인구 중 가장 많은 인구가 거주하고 있으며, 대규모 산업단지인 성서공단과 성서 · 상인 · 용산 · 장기 지구와 같은 대단위 주택단지가 집중되어 있어 CO₂ 배출량이 많은 것으로 분석되었다.
후속연구
- 본 연구는 내용적으로 자료수집의 제한으로 전력과 도시가스 사용량에 대한 정보만 이용하여 CO₂ 배출량을 추정하였는데, 향후 CO₂ 배출원 뿐만 아니라 흡수원 까지 다양한 속성 정보의 구축과 공간정보의 정확성을 향상시킨다면 더욱 신뢰도가 높은 공간대응형 CO₂ 인벤토리 구축이 가능할 것을 판단된다. 끝으로 기후변화에 대응하기 위한 지방자치단체별 CO₂ 인벤토리구축사업이 확대될 것으로 예견되는바, 본 연구에서와 같은 공간대응형 인벤토리 구축방안이 저탄소를 위한 공간계획 수립 및 정책결정에 유용하게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
- 본 연구는 내용적으로 자료수집의 제한으로 전력과 도시가스 사용량에 대한 정보만 이용하여 CO₂ 배출량을 추정하였는데, 향후 CO₂ 배출원 뿐만 아니라 흡수원 까지 다양한 속성 정보의 구축과 공간정보의 정확성을 향상시킨다면 더욱 신뢰도가 높은 공간대응형 CO₂ 인벤토리 구축이 가능할 것을 판단된다. 끝으로 기후변화에 대응하기 위한 지방자치단체별 CO₂ 인벤토리구축사업이 확대될 것으로 예견되는바, 본 연구에서와 같은 공간대응형 인벤토리 구축방안이 저탄소를 위한 공간계획 수립 및 정책결정에 유용하게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
- 토지이용별 CO₂ 배출 원단위를 산정하는 방법은 추정된 토지이용별 CO₂ 배출 현황을 점유하고 있는 필지면적으로 나눈 값의 평균을 구하는 방식으로 토지이용별 CO₂ 배출 원 단위를 산정하게 된다(그림 3). 이렇게 산정된 토지이용별 CO₂ 배출 원단위는 향후 도시공간의 변화되는 토지이용에 따라 예상되는 CO₂ 배출량을 미리 추정해 볼 수 있을 것으로 판단된다.
- 1kgCO₂ /㎡·yr 으로 나타났다(표 7). 이처럼 공업지역에서 배출되는 CO₂ 량이 많은 지역은 대부분 대규모의 산업단지가 입지해 있기 때문이므로, 향후 산업단지 조성 시 CO₂ 배출을 최대한 줄일 수 있는 방안을 마련하고 산업단지 내 일정비율 이상 흡수원을 확보하는 방안 등을 마련해야 할 것으로 판단된다.
- 셋째, 토지이용별로 점유하고 있는 필지의 ㎡당 CO₂ 배출량인 원단위를 추정해 본 결과 각 구별 CO₂ 배출 특성을 파악할 수 있었다. 이처럼 토지이용별 CO₂ 배출 원단위는 각 토지이용마다 배출되는 CO₂ 량의 상대적 비교가 가능하여 향후 토지이용계획 수립 시 적극 활용할 수 있는 자료가 될 것으로 판단한다.
- 하지만 토지이용별 면적당 배출량인 원단위를 추정해보면 주거지역의 경우 대부분 낮게 나타나는 것을 볼 수 있는데, 이는 주거지역이 차지하는 면적(표 6)이 다른 토지이용보다 훨씬 많아 원단위가 다른 토지이용 보다 낮게 나타나는 것으로 판단된다. 이처럼 토지이용별 CO₂ 배출 원단위는 각 토지이용마다 배출되는 CO₂ 량의 상대적 비교가 가능하여 향후 토지이용계획 수립 시 적극 활용할 수 있는 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다. 각 구마다 토지이용별 CO₂ 배출 원단위를 살펴보면 중구의 경우 상업지역이 123.
- 특히 수성구와 달 서구, 북구의 대단위 주택단지는 CO₂ 배출량이 상당히 많은 것으로 나타났다. 향후 개발이 이루어지는 지역을 중심으로 도시가스 인프라의 구축이 확충될 것으로 예상되며, 그럴 경우 도시가스 사용에 의한 CO₂ 배출량이 전력 사용에 의한 CO₂ 배출량 보다 더 많은 양의 CO₂ 를 배출할 것으로 예상된다.
- 하지만 달성군의 CO₂ 배출량은 대구시 총배출량가운데 네 번째에 해당하는 약 13%를 차지하는데, 이는 달성군내 국지적인 도시화지역과 공업지역 등에서 CO₂ 발생이 집적하기 때문인 것으로 판단된다. 향후 달성군의 개발이 이뤄지면 CO₂ 배출 규모가 대구시에서 가장 큰 지역이 될 것으로 예상되므로, 달성군의 개발 계획 수립 시부터 CO₂ 배출에 대한 고려가 이루어져야 할 것이다.
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