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문제 정의
- 또한 온실가스 인벤토리는 사업장의 미래 온실가스 배출량을 예측할 수 있는 기초가 되며, 의무 감축량 할당 시에는 이를 기반으로 사업장에 적합한 온실가스 배출 감축기술 조사 및 비용 분석을 통해 온실가스 감축 잠재량을 분석함으로써 배출권 거래 제도 도입에 대응 할 수 있는 역량을 확립 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2009년 1월부터 2010년 3월 울산지역의 기업체 대상으로 기후변화협약 대응을 위해 온실가스 인벤토리를 구축하고 공정진단을 통해 온실가스 배출 저감 및 그 결과를 나타내었으며, 또한 향후 화학산업의 기후 변화 대응에 대한 방향을 제시하였다.
제안 방법
- 이동 연소에 의한 배출량 산정 방법은 연료 판매량에 기본 이산화탄소 배출계수를 곱하여 산정하는 방법을 사용하였으며, 인벤토리 산정년도에 판매된 연료의 실제 탄소함량에 근거한 배출계수를 이용하였다[4∼6]. 따라서 산화되지 않은 탄소 또는 Non-CO2 가스로 배출되는 탄소를 고려하여 CO2 배출계수를 조정하여 계산하였다. 공정배출의 경우 공정배출량은 일반적으로 활동데이터와 배출계수의 곱으로 구할 수 있으며, 활동 데이터는 산업 공정에서 사용되는 원료 등의 사용량 또는 생산량 등에 대한 데이터이다.
- 6%, 92%의 결과로 가장 높았으며, T기업체 경우 각종 로의 열원으로 B-C 재생유가 사용되어 왔으나 배기가스 발생으로 인한 공해유발, 배기열손실 등의 요인으로 열원을 B-C 재생유에서 전력으로 교체하였다. 또한 공정 중 온실가스의 배출은 전력 사용에 의한 간접배출과 각종 로의 열원으로 사용되는 B-C 재생유에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동 경계로 하여 산정하였다. 따라서 직접배출인 고정연소배출원을 분류해보면 로의 연료인 B-C 재생유, 난방용 보일러 연료로 사용하는 LNG, 그리고 식당용 버너에서 사용하는 LNG 등이 온실가스 발생원임을 알 수 있었다.
- 울산시 산업단지 중심으로 석유화학, 자동차, 조선 등 에너지다소비업체가 많은 울산지역에서 이산화탄소 배출저감을 체계적으로 실시 할 경우 국가적 차원에서 이산화탄소 배출량을 상당히 줄일 수 있을 것으로 판단되어 울산시 10개 기업체 중 대상기업 4개 기업체 H,T,Y,A 선정하여 에너지 절감 결과를 나타내었다. 또한 공정을 진단하고 정확한 개선방법을 제시하였다. 공정개선 및 등록 사업으로 저감될 수 있는 에너지와 온실가스량을 기업들에게 인지시켜 향후 개선을 할 수 있도록 유도하였으며, 에너지 및 온실가스 저감을 통해 올 해 약 227,554만원의 경제적 효과를 얻었다.
- 7단계 온실가스 배출량 보고는 사업자와 인벤토리 범위에 대한 설명, 배출량에 대한 정보 및 배출 성과에 대한 정보를 보고하여야 한다. 마지막 8단계로 온실가스 배출량 검증을 하였다. 검증의 주요목적은 보고된 정보 및 관련 서류가 신뢰성 있고 공정하며 진실 된 사업자의 온실가스 배출량을 반영하고 있다는 믿음을 사용자에게 심어주는 것이다.
- 또한 고정연소배출 원을 분류해보면 소성로의 연료인 하이신, 난방용 보일러의 연료로 사용하는 LNG, 그리고 식당용 버너에서 사용하는 LPG등이 온실가스 발생원인 것을 알 수 있었다. 마지막으로 H기업체 경우 온실가스의 배출은 LNG사용 설비에 의한 직접배출과 전력사용에 의한 간접배출이 대부분의 온실가스 배출 원을 차지하고 있으며, 열원으로 사용되는 LNG에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동 경계로 설정 후 산정하였다. 고정연소배출원을 분류해 보면 보일러, 버너, 소각로, 식당용 버너 등의 연료로 사용하는 LNG가 온실가스 발생원임을 본 연구 결과 알 수 있었다.
- 본 연구에서 온실가스 배출량 산정은 IPCC 가이드라인에서 제시 하는 방법 및 WRI(World Resources Institute)의 The Greenhouse Gas Protocol 준하는 배출특성 및 고유 값과 ISO14064-1의 통제접근법을 기본으로 사용하였으며, 온실가스 배출통계는 사업장 단위로 구축하였다[15]. 배출계수는 IPCC 가이드라인을 적용한 배출계수를 선정된 5개 업체 각각을 대상으로 사업장을 방문 및 실사하여 사용한 데이터를 수집해 온실가스 인벤토리를 구축하였다. 산정방법에는 직접배출, 간접배출이 있으며, 직접배출에는 고정연소 배출, 이동연소 배출, 공정배출, 탈루배출로 구분되어지고, 간접배출은 전력구매, 스팀구매로 구분되어진다.
대상 데이터
- H 대상기업체 경우 반도체 가스 및 냉매가스 전문업체로 에너지 사용량은 도시가스 1,233백만원 전력 1,997백만원의 에너지를 사용하고 있으며, 부산물로 발생된 수소가스는 회수하지 않고 대기로 방출하였다. 버려지는 수소양은 약 250kg/day 이며, 약 3억 6천 만원 이상의 가치를 발생 하였다.
- 간접배출량 산정에서 전력배출계수는 에너지경제연구원의 “기후변화협약 대응을 위한 중장기 정책 및 전략에 관한연구(2004)”에서 제시한(전력 생산에 의한 CO2 배출량/ 국내 총 전력 생산량) 0.424 Kg CO2/kWh를 기본적으로 사용하였다.
이론/모형
- 또한 이러한 절차는 활동 자료 및 배출계수는 IPCC 가이드라인 사용하였다[3∼4]. 따라서 온실가스 산정을 위한 배출계수 및 연료의 순발열량은 기업온실가스 배출 산정 지침서, WRI(Word Resource Institute)/ WBCSD(Word Business Council for Sustainable Development)온실가스 프로토콜 기업 산정 및 보고 기준 개정판을 사용하였다[3-6].
- 또한 이러한 절차는 활동 자료 및 배출계수는 IPCC 가이드라인 사용하였다[3∼4].
- 6667: 이산화탄소 변환계수를 나타낸다. 발열량은 에너지 기본법 시행규칙 제5조에서 제시하는 저위 발열량을 사용하였다[4-6].
- 본 연구에서 온실가스 배출량 산정은 IPCC 가이드라인에서 제시 하는 방법 및 WRI(World Resources Institute)의 The Greenhouse Gas Protocol 준하는 배출특성 및 고유 값과 ISO14064-1의 통제접근법을 기본으로 사용하였으며, 온실가스 배출통계는 사업장 단위로 구축하였다[15]. 배출계수는 IPCC 가이드라인을 적용한 배출계수를 선정된 5개 업체 각각을 대상으로 사업장을 방문 및 실사하여 사용한 데이터를 수집해 온실가스 인벤토리를 구축하였다.
- 이동 연소에 의한 배출량 산정 방법은 연료 판매량에 기본 이산화탄소 배출계수를 곱하여 산정하는 방법을 사용하였으며, 인벤토리 산정년도에 판매된 연료의 실제 탄소함량에 근거한 배출계수를 이용하였다[4∼6].
성능/효과
- 마지막으로 H기업체 경우 온실가스의 배출은 LNG사용 설비에 의한 직접배출과 전력사용에 의한 간접배출이 대부분의 온실가스 배출 원을 차지하고 있으며, 열원으로 사용되는 LNG에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동 경계로 설정 후 산정하였다. 고정연소배출원을 분류해 보면 보일러, 버너, 소각로, 식당용 버너 등의 연료로 사용하는 LNG가 온실가스 발생원임을 본 연구 결과 알 수 있었다.
- 또한 공정을 진단하고 정확한 개선방법을 제시하였다. 공정개선 및 등록 사업으로 저감될 수 있는 에너지와 온실가스량을 기업들에게 인지시켜 향후 개선을 할 수 있도록 유도하였으며, 에너지 및 온실가스 저감을 통해 올 해 약 227,554만원의 경제적 효과를 얻었다. 또한 이산화탄소 50,740 ton/yr 절감 하였다.
- 그리고 기업체별 직접배출 결과를 보면 T기업체의 경우는 91.5%, A기업체의 경우 92%, K기업체가 81%, Y기업체가 49%, H기업체가 26%의 결과를 보였다. 그림 1과같이 온실가스 배출량은 직접배출이 높은 것을 알 수 있었다.
- 대상기업체 A사의 경우 온실가스 배출량은 전력에 의한 간접배출이 18%이다. 그리고 직접 배출이 82%차지하고 있음을 알 수 있었으며, 직접배출 중 공정배출이 39%, 고정 연소 배출이 43%로 대부분의 온실 가스는 직접배출에서 발생하는 것으로 나타났다 Non-CO2 배출량은 전체 배출량의 0.14%로 점유율이 낮아 이산화탄소 이외의 온실가스 배출량은 극소량 있었다. 마지막으로 E사의 경우 전력에 의한 간접배출이 8%이며, 직접 배출이 92% 차지하고 있었다.
- 기업체가 91.6%, 92%의 결과로 가장 높았으며, T기업체 경우 각종 로의 열원으로 B-C 재생유가 사용되어 왔으나 배기가스 발생으로 인한 공해유발, 배기열손실 등의 요인으로 열원을 B-C 재생유에서 전력으로 교체하였다. 또한 공정 중 온실가스의 배출은 전력 사용에 의한 간접배출과 각종 로의 열원으로 사용되는 B-C 재생유에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동 경계로 하여 산정하였다.
- 또한 공정 중 온실가스의 배출은 전력 사용에 의한 간접배출과 각종 로의 열원으로 사용되는 B-C 재생유에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동 경계로 하여 산정하였다. 따라서 직접배출인 고정연소배출원을 분류해보면 로의 연료인 B-C 재생유, 난방용 보일러 연료로 사용하는 LNG, 그리고 식당용 버너에서 사용하는 LNG 등이 온실가스 발생원임을 알 수 있었다. A기업체 경우 제품 생산을 위한 보일러, 소각로 등과 같은 고정설비에서 화석연료의 연소를 통해 발생하는 온실가스로 이산화탄소, 메탄, 아산화질소가 배출되었다.
- Y기업체의 경우 소성로의 열원으로 석유화학공장에서 나프타를 원료로 하여 제품을 생산하는 과정에서 생산되는 석유화학 공장의 원료인 중질성분의 하이신 연료로 사용하고 있었으며, 공정 중에 온실가스의 배출은 전력사용에 의한 간접배출과 소성로의 열원으로 사용되는 하이신 에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동경계로 산정하였다. 또한 고정연소배출 원을 분류해보면 소성로의 연료인 하이신, 난방용 보일러의 연료로 사용하는 LNG, 그리고 식당용 버너에서 사용하는 LPG등이 온실가스 발생원인 것을 알 수 있었다. 마지막으로 H기업체 경우 온실가스의 배출은 LNG사용 설비에 의한 직접배출과 전력사용에 의한 간접배출이 대부분의 온실가스 배출 원을 차지하고 있으며, 열원으로 사용되는 LNG에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동 경계로 설정 후 산정하였다.
- K기업체 경우 전체 사용량으로 산정하였으며, 구매스팀의 배출은 공급업체로 부터의 총 구매량을 확인하여 배출량을 산정하였다. 또한 고정연소배출원을 분류해 보면 100톤 보일러의 연료인 B-C유, 열 보일러에서 사용하는 LNG등이 온실가스 발생원 인 것을 알 수 있었다. Y기업체의 경우 소성로의 열원으로 석유화학공장에서 나프타를 원료로 하여 제품을 생산하는 과정에서 생산되는 석유화학 공장의 원료인 중질성분의 하이신 연료로 사용하고 있었으며, 공정 중에 온실가스의 배출은 전력사용에 의한 간접배출과 소성로의 열원으로 사용되는 하이신 에서 발생하는 고정연소 배출인 직접배출을 활동경계로 산정하였다.
- 이것은 대상사업장별 온실가스 발생 배출원이 고정연소 배출인 직접배출을 활동경계로 열매체 보일러, 스팀보일러, 소각로, 소성로, 난방 보일러 등과 같은 고정연소 배출원이 많다는 것을 의미한다[5]. 또한 온실가스 배출량 중 전력사용에 따른 간접배출은 H기업체 74%, Y기업체 51%, K기업체 18%, T기업체 8.4%, A기업체 8%의 결과를 보였다[그림 1].
- A기업체 경우 제품 생산을 위한 보일러, 소각로 등과 같은 고정설비에서 화석연료의 연소를 통해 발생하는 온실가스로 이산화탄소, 메탄, 아산화질소가 배출되었다. 배출원을 분류해 보면 공정보일러의 연료인 B-C유와 LNG, 보일러 연료로 사용되는 보일러 등유, 그리고 식당용 버너에서 사용되는 LPG 및 난방기기에서 사용되는 실내등유등의 온실가스 발생원으로 알 수 있었다. K기업체 경우 전체 사용량으로 산정하였으며, 구매스팀의 배출은 공급업체로 부터의 총 구매량을 확인하여 배출량을 산정하였다.
- 울산시 산업단지 중심으로 석유화학, 자동차, 조선 등 에너지다소비업체가 많은 울산지역에서 이산화탄소 배출저감을 체계적으로 실시 할 경우 국가적 차원에서 이산화탄소 배출량을 상당히 줄일 수 있을 것으로 판단되어 울산시 10개 기업체 중 대상기업 4개 기업체 H,T,Y,A 선정하여 에너지 절감 결과를 나타내었다. 또한 공정을 진단하고 정확한 개선방법을 제시하였다.
- 마지막으로 E사의 경우 전력에 의한 간접배출이 8%이며, 직접 배출이 92% 차지하고 있었다. 직접배출 중 공정배출이 82%, 고정 연소 배출이 10%로 대부분의 온실 가스는 직접 배출에서 발생하는 것으로 본 연구 결과를 통해 알 수있었다. 그리고 Non-CO2 배출량은 전체 배출량의 0.
후속연구
- 대상 사업장의 신뢰성 있는 온실가스 관리를 위해서는 인벤토리 구축과 관련한 데이터의 기록관리, 온실가스 배출량 산정을 위한 주기적(년 1회)인 품질관리 및 품질검증을 통해 온실가스를 관리하여야 하며, 또한 대상 사업장은 효율적인 온실가스 관리와 신뢰성 있는 온실가스 배출량을 산정을 위해서 관리 조직체계 구성 및 활동 데이터를 관리하는 담당자를 지정하여 효율적인 관리체제가 이루어 져야 할 것으로 판단된다. 울산지역 기업 및 산업계에서는 기후변화협약에 대응하기 위해 기반구축을 위한 방안으로 기반구축, 활동, 활용의 3단계로 구분하여, 인벤토리 구축 및 온실가스 감축잠재량 분석을 통해 미래의 온실가스와 연관된 위험요소를 규명하여야 할 것으로 생각된다.
- 울산지역 기업 및 산업계에서는 기후변화협약에 대응하기 위해 기반구축을 위한 방안으로 기반구축, 활동, 활용의 3단계로 구분하여, 인벤토리 구축 및 온실가스 감축잠재량 분석을 통해 미래의 온실가스와 연관된 위험요소를 규명하여야 할 것으로 생각된다. 이언 활동을 통하여 에너지절약의 기회 및 비용의 효과적인 온실가스 감축기회를 제공 받게 되며, 또한 자발적인 공정개선, 에너지절약사업 등을 온실가스 감축사업으로 등록하여 실제적인 온실가스 감축을 달성하게 되는 크레딧을 확보하게 될 것이다.
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