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문제 정의
- 대학의 실제 주체자인 연구원 및 교직원 개개인의 노력을 요구하는 녹색 캠퍼스 실천 프로그램(Green campus action plan) 방안 도입을 분석하고, 대학 구성원이 실천 프로그램을 실천하였을 때 그에 따른 온실가스 감축 잠재량을 파악해 보았다. 본 연구에서는 대학의 연구실에서 소모되는 전력사용량을 예측하기 위해 가상의 표준모형연구실(standard office)을 만들어 한 개의 연구실에서 사용되는 전력사용량을 산출하였다.
- 강원대학교는 청정 환경 및 산림자원을 풍부히 보유하고 있는 강원도의 거점대학으로, 정부의 저탄소 녹색성장 정책을 주도하는 대학으로 발돋움하기 위해 그린 캠퍼스 사업을 추진하였다. 본 연구는 강원대학교의 온실가스 인벤토리를 구축하고 타 대학과의 배출량 특성을 비교함으로써, 향후 강원대학교에 적용될 온실가스․에너지 목표관리제에 대응할 수 있는 기반을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 강원대학교의 실질적인 저감 대책을 수립하고 수립된 대책에 대한 감축량을 추정하여 우선순위를 판단하였다.
- 본 연구에서는 강원대학교에서 배출되는 온실가스 배출량을 산정하여 그 배출 특성을 살펴보았고, 감축 잠재량을 예측하였다. 강원대학교에서 배출되는 온실가스는 2005년 19, 436 ton CO2 eq에서 2009년 21,054 ton CO2 eq로, 2005년 대비 약 7%가 증가하였다.
- 대학의 실제 주체자인 연구원 및 교직원 개개인의 노력을 요구하는 녹색 캠퍼스 실천 프로그램(Green campus action plan) 방안 도입을 분석하고, 대학 구성원이 실천 프로그램을 실천하였을 때 그에 따른 온실가스 감축 잠재량을 파악해 보았다. 본 연구에서는 대학의 연구실에서 소모되는 전력사용량을 예측하기 위해 가상의 표준모형연구실(standard office)을 만들어 한 개의 연구실에서 사용되는 전력사용량을 산출하였다. 표준모형연구실은 교수연구실, 연구원연구실, 실험실을 포함하는 가상의 공간이다.
가설 설정
- 본 연구에서는 표준모형연구실 구성원의 30%가 실천프로그램을 실천한다고 가정하였고 그에 따른 전력 감축량과 온실가스 감축량을 계산하였다. 그 결과 전력 절감량은 1,405, 169 kWh로 나타났으며 이를 온실가스로 환산하면 약 655 ton CO2 eq/yr를 절감할 수 있는 것으로 나타났다.
- 학교 지원 셔틀 버스가 운행 된다면, 주거지와 학교 거리가 다소 짧기 때문에 셔틀 버스 운행이 편리하며, 통학 차량에서의 배출량은 감소될 것으로 판단된다. 셔틀버스의 차량 대수 증가와 차량이 만석이 되고 하루에 한번 출-퇴근 운행된다는 가정 하에, 학교 구성원의 셔틀버스 이용에 따른 감축량을 산정하였다. 이때 새로 도입된 셔틀버스에서 배출되는 온실가스도 고려해야하기 때문에 셔틀버스 한 대당 배출되는 온실가스 배출량 3.
- 적용 구간은 강원대학교 건물 내 실내등과 실외에 설치되어 있는 곳으로 한정하였으며, 조명의 종류, 소비전력 및 수량 자료는 Table 2와 같다. 점등시간 설정은 실내등의 경우 주말과 휴일은 조명을 점등하지 않는다는 가정 하에 총 300일 동안 하루 10시간씩 3,000시간으로 설정하고, 또한 1년 동안 가동일 중 모든 조명이 점등되어 있는 것이 아니기 때문에 전체 조명의 80% 정도 점등되어 있다고 가정하였다. 실외등의 경우 휴일, 주말을 모두 포함하여 365일 동안, 저녁 8시부터 새벽 5시까지 하루 9시간씩 총 3,285시간으로 설정하였다.
- 표준모형연구실은 교수연구실, 연구원연구실, 실험실을 포함하는 가상의 공간이다. 표준모형연구실의 구성원은 전임 교수 1명과 대학원 학생 수의 평균치로 설정하였으며, 연구실 개수는 전임교수 수와 동일하다는 가정 하에 실시하였다. 1일 운영시간과 연간 사용 일수는 각 단과대학별로 다른 특징을 보이므로, 사전조사를 통해 이공계열 학과 대표로 환경과학과 내 연구실 현황과 인문계열 학과 대표로 경영학과 연구실 대상으로 에너지 소비행태 조사를 실시하여 도출하였다.
제안 방법
- 1일 운영시간과 연간 사용 일수는 각 단과대학별로 다른 특징을 보이므로, 사전조사를 통해 이공계열 학과 대표로 환경과학과 내 연구실 현황과 인문계열 학과 대표로 경영학과 연구실 대상으로 에너지 소비행태 조사를 실시하여 도출하였다. 1실 당 면적은 강원대학교 환경과학과와 경영학과의 세부연면적 자료를 이용하여 연구실과 교수연구실에 대한 면적을 산정하였다. 강원대학교 표준모형연구실 기본조건은 1일 운영시간 10시간, 연간사용일수는 304일, 연구실 구성원 수는 평균 공과계열 5명(전임교수 1명 및 평균 대학원 학생 수), 인문계열 2명(전임교수 1명 및 평균 대학원 수)로 나타났으며, 강원대학교의 연구실 수는 공과계열 896개, 인문계열 296개로 확인되었다.
- 표준모형연구실의 구성원은 전임 교수 1명과 대학원 학생 수의 평균치로 설정하였으며, 연구실 개수는 전임교수 수와 동일하다는 가정 하에 실시하였다. 1일 운영시간과 연간 사용 일수는 각 단과대학별로 다른 특징을 보이므로, 사전조사를 통해 이공계열 학과 대표로 환경과학과 내 연구실 현황과 인문계열 학과 대표로 경영학과 연구실 대상으로 에너지 소비행태 조사를 실시하여 도출하였다. 1실 당 면적은 강원대학교 환경과학과와 경영학과의 세부연면적 자료를 이용하여 연구실과 교수연구실에 대한 면적을 산정하였다.
- 7) 온실가스 배출량은 2006 IPCC 가이드라인8)에 따라 대부분의 부문에 대해서 활동자료와 배출계수의 곱으로 구하였으며, 각 부문에 대한 배출 계수는 기존 문헌과 연구 결과를 토대하여 적용하였다(Table 1). 개인 통근차량의 경우는 차량주행거리(Vehicle Kilometers Travelled: VKT)를 근거로 하여 Tier 3으로 산정하였으며, 폐기물의 경우는 폐기물 매립, 소각, 하폐수에 의한 온실가스 배출량의 합으로 배출량을 산정하였다.
- PC 및 노트북의 대기모드 전환에 의한 전력 감축량, 스피커를 껐을 때의 전력 감축량, 겨울철 냉장고 온도를 ‘강’에서 ‘중’으로 전환했을 때의 전력 감축량 등은 실제 측정하였으며, 다른 실천 안에 의한 전력 감축량은 기존의 자료를 참고하여 산정하였다(Table 4).
- 강원대학교에서 온실가스 배출 비율이 높은 Scope 2의 구매전력과 Scope 1의 고정연소, Scope 1,3의 이동연소부문에서의 온실가스 배출 감축잠재량평가를 위해 고효율 LED 조명으로의 교체, 하이브리드 차량 도입, 셔틀버스 운행, 녹색 캠퍼스 실천프로그램을 통한 대학 구성원의 노력부분으로 온실가스 감축잠재량 평가를 평가하였다(Table 5). 본 연구에서는 도입 여부의 불확실성으로 인해 신재생 에너지의 도입으로 인한 온실가스 감축은 고려되지 않았다.
- 7) 온실가스 배출량은 2006 IPCC 가이드라인8)에 따라 대부분의 부문에 대해서 활동자료와 배출계수의 곱으로 구하였으며, 각 부문에 대한 배출 계수는 기존 문헌과 연구 결과를 토대하여 적용하였다(Table 1). 개인 통근차량의 경우는 차량주행거리(Vehicle Kilometers Travelled: VKT)를 근거로 하여 Tier 3으로 산정하였으며, 폐기물의 경우는 폐기물 매립, 소각, 하폐수에 의한 온실가스 배출량의 합으로 배출량을 산정하였다. 먼저 폐기물 매립에 의한 온실가스는 CO2, CH4, N2O를 발생시키지만 본 산정에서는 2006 IPCC G/L 따라 생물기원(biogenic origin) CO2 및 N2O 배출은 산정하지 않고 CH4만 산정하였다.
- 강원대학교 춘천캠퍼스의 공공차량은 경유를 사용하는 버스(45인승) 3대, 승합차 1대, 트럭 1대와 휘발유를 사용하는 관용 승용차 3대로, 총합 8대가 조사되었다. 경유를 사용하는 버스(45인승) 3대와 승합차 1대를 전기버스로 교체하고, 트럭 1대는 LNG 혼소트럭으로 교체, 관용 승용차 3대는 하이브리드 카로 교체했을 때 온실가스 감축량을 예측하였다.
- 하수처리(CH4)의 산정방법은 GPG 2000 Box29) 적용을 기본으로 하나 활동자료 확보의 어려움 등으로 이에 대한 적용이 어렵기 때문에 환경부 보고서로부터 도출된 국가 배출계수를 적용하여 GPG Box4 수준의 배출량을 산정하였다. 나머지 하수 미차집/미처리(CH4미차집/미처리)의 산정방법은 GPG의 Box2를 따라 산정하였고, 가축에 의한 온실가스 배출량 산정 방법은 2006 IPCC G/L에 제시되어 있는 Tier 1 방법으로 산정하였으며, 강원대농장에서 소유하고 있는 가축의 장내발효 및 분뇨처리 과정에서 발생하는 메탄(CH4)과 아산화질소(N2O)를 산정하였다. 공무에 의한 출장은 Defra’s G/L10)에 제시된 운항거리에 따른 온실가스 배출계수를 이용하여 산정하였으며, 배출계수는 CARBON PLANET11)에서 제시된 1인당 온실가스 배출계수를 사용하였다.
- 현재 국내에서는 IPCC G/L을 적용하여 폐수 발생 및 처리 부문의 온실가스 배출량을 산정하기에 제한점이 있으므로 현재 자료를 가공하여 적용이 필요하거나 이전에 발간된 G/L의 방법론을 적용할 수밖에 없다. 따라서, 하수처리에서는 하수처리(CH4) 및 분뇨발생(N2O), 하수 미차집/미처리(CH4미차집/미처리)에서 배출량을 산정하였다. 하수처리(CH4)의 산정방법은 GPG 2000 Box29) 적용을 기본으로 하나 활동자료 확보의 어려움 등으로 이에 대한 적용이 어렵기 때문에 환경부 보고서로부터 도출된 국가 배출계수를 적용하여 GPG Box4 수준의 배출량을 산정하였다.
- 이러한 표준모형연구실에서 사용되는 전력량을 산정하기 위해 이공계열 학과 대표인 환경과학과 내 연구실 현황과 인문계열 학과 대표인 경영학과 연구실 현황을 조사하여 전력 사용기기 정보를 파악하고(Table 3), 전력사용기기의 정보를 토대로 실측치와 계산치를 이용하였다. 또한 실측하기 어려운 항목은 해외 대학 등의 사례를 참고하여 작성하였다. 표준모형연구실은 크게 컴퓨터와 노트북 탁상조명, 스피커를 포함한 데스크주변과 프린터, 복합기, 전열히터, 냉장고를 포함한 공용기기, 조명, 냉난방 부문으로 구성하였다.
- 개인 통근차량의 경우는 차량주행거리(Vehicle Kilometers Travelled: VKT)를 근거로 하여 Tier 3으로 산정하였으며, 폐기물의 경우는 폐기물 매립, 소각, 하폐수에 의한 온실가스 배출량의 합으로 배출량을 산정하였다. 먼저 폐기물 매립에 의한 온실가스는 CO2, CH4, N2O를 발생시키지만 본 산정에서는 2006 IPCC G/L 따라 생물기원(biogenic origin) CO2 및 N2O 배출은 산정하지 않고 CH4만 산정하였다. CH4 배출량을 산정하기 위한 방법론은 2006 IPCC G/L의 Tier 1의 1차 분해반응(First Order Decay, FOD) 방법을 따라 산정하였다.
- 폐기물의 소각은 CO2, CH4, N2O를 발생시키며 소각 처리 시 폐기물에 포함되어 있는 바이오매스에서 배출되는 CO2를 제외한 모든 부분의 배출량을 산정하였다. 방법론은 2006 IPCC G/L을 적용하였고, CO2는 Tier 2를 적용하였으며, CH4, N2O는 Tier 1을 적용하였다. IPCC G/L에 의하면 가정 폐수 즉, 하수 부문에서는 CH4와 N2O가 배출되며 CH4는 발생된 하수를 처리하는 과정에서 배출되며, N2O는 인간에 의해 발생되는 분뇨를 처리하는 과정에서 배출된다.
- 본 연구에서는 가장 배출량 기여도가 높은 에너지 부문의 온실가스 배출량을 감축시키기 위해 몇 가지 감축방안을 고려하였는데, 특히 높은 비용이 요구되지 않으며 즉각적으로 쉽게 적용될 수 있는 방안만을 적용하였다. 본 연구에서 고려한 방안은 고효율 조명으로의 대체, 출퇴근에 이용되는 수송수단의 변화, 그리고 에너지 절약을 위한 그린캠퍼스 실천 프로그램의 적용을 포함하며, 각 방안에 대해 감축 잠재량을 평가하였다. 그러나 높은 비용이 요구되는 신재생 에너지의 도입으로 인한 온실가스 감축은 고려되지 않았다.
- 본 연구에서는 WRI/WBCSD GHG Protoco5)을 근거로 직접 온실가스 배출(Scope 1)과 전력에 의한 간접 온실가스 배출(Scope 2) 그리고 기타 간접 온실가스 배출(Scope 3)을 토대로 배출량을 산정하였다. Scope 1은 직접 배출원으로 대학이 소유 및 통제하고 있는 보일러, 난로, 자동차 등의 연소로 인한 배출 등을 말하며, 강원대학교의 경우 Scope 1에 강원대학교 춘천캠퍼스 내 냉난방, 온수 등과 같은 고정연소 시설, 학교가 소유하고 있는 차량 등을 포함시켰다.
- 5%를 차지하였다. 본 연구에서는 가장 배출량 기여도가 높은 에너지 부문의 온실가스 배출량을 감축시키기 위해 몇 가지 감축방안을 고려하였는데, 특히 높은 비용이 요구되지 않으며 즉각적으로 쉽게 적용될 수 있는 방안만을 적용하였다. 본 연구에서 고려한 방안은 고효율 조명으로의 대체, 출퇴근에 이용되는 수송수단의 변화, 그리고 에너지 절약을 위한 그린캠퍼스 실천 프로그램의 적용을 포함하며, 각 방안에 대해 감축 잠재량을 평가하였다.
- 1%를 사용하고 있다(Table 2). 본 연구에서는 강원대학교에 설치 되어있는 각각의 조명 종류에 대해 각 30%를 고효율 LED 조명으로 교체함으로써 감축되는 온실가스 배출량을 파악하였다. 적용 구간은 강원대학교 건물 내 실내등과 실외에 설치되어 있는 곳으로 한정하였으며, 조명의 종류, 소비전력 및 수량 자료는 Table 2와 같다.
- 표준모형연구실은 크게 컴퓨터와 노트북 탁상조명, 스피커를 포함한 데스크주변과 프린터, 복합기, 전열히터, 냉장고를 포함한 공용기기, 조명, 냉난방 부문으로 구성하였다. 연구실에서 사용되는 실험용 전력사용기기는 연구에 필요한 장비를 사용하기 때문에 연구실마다 차이를 보여 제외하였으며, 또한 각 전력사용기기 대수는 연구실의 구성원 수와 특성에 따라 차이를 보여 연구실 전력사용기기 보유수의 평균값을 사용하였다(Table 3). 데스크탑 컴퓨터는 이공계 1개 연구실 당 7.
- 38개였으며, 전체 조명등의 개수도 이공계는 18개, 인문계는 6개였다. 위에서 조사된 에너지 소비 형태와 전력사용기기 대수 및 소비전력, 운영시간을 바탕으로 연간전력사용량을 산출하였다. 이렇게 산정한 표준모형연구실에서 사용되는 전력사용량은 이공계열이 16,207 kWh, 인문계열이 9,713 kWh의 사용량을 보였으며, 이공계 열전체 연구실에의 전력사용량은 8,727,958 kWh, 인문계열 273,308 kWh의 전력사용량을 보여 이공계열에서 전력사용량이 많은 것으로 나타났다.
- 이동연소 부문에서 발생되는 온실가스 배출량을 절감시키기 위해서는 전기 차 도입과 하이브리드 카, LNG 혼소 트럭을 도입 기술을 적용해 보고 셔틀버스를 주로 이용하였을 때 온실가스 감축량을 예상해보았다. 강원대학교 춘천캠퍼스의 공공차량은 경유를 사용하는 버스(45인승) 3대, 승합차 1대, 트럭 1대와 휘발유를 사용하는 관용 승용차 3대로, 총합 8대가 조사되었다.
- 이동연소부문에서 에너지 소비에 영향을 미치는 요인으로 사전에 조사된 이동거리의 증가율과 기존 유류 사용량을 이용해 에너지원단위(L/km)를 산출하였고, 에너지원단위는 2005~2009년 사이의 세부부문별로 연평균 변화를 분석하여 산정하였다. 이렇게 산정된 대학소유 차량에서 총 온실가스 배출량은 2009년에 99 ton CO2 eq/yr이 발생하였으며, 버스(45인승) 3대를 전기차로 교체하였을 시 26.
- 이러한 표준모형연구실에서 사용되는 전력량을 산정하기 위해 이공계열 학과 대표인 환경과학과 내 연구실 현황과 인문계열 학과 대표인 경영학과 연구실 현황을 조사하여 전력 사용기기 정보를 파악하고(Table 3), 전력사용기기의 정보를 토대로 실측치와 계산치를 이용하였다. 또한 실측하기 어려운 항목은 해외 대학 등의 사례를 참고하여 작성하였다.
- 또한, 정부는 2020년 BAU (Business As Usual) 대비 30% 감축이라는 국가 중기 감축 목표를 설정하였다. 이를 달성하기 위해 온실가스 관리 체계를 마련하고 부문별 온실가스 감축목표를 설정하기 위해 온실가스 에너지 목표관리제를 규정하였다.
- 본 연구는 강원대학교의 온실가스 인벤토리를 구축하고 타 대학과의 배출량 특성을 비교함으로써, 향후 강원대학교에 적용될 온실가스․에너지 목표관리제에 대응할 수 있는 기반을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 강원대학교의 실질적인 저감 대책을 수립하고 수립된 대책에 대한 감축량을 추정하여 우선순위를 판단하였다. 특히 본 연구에서는 대학 구성원의 자발적인 감축 노력을 평가하기 위해, ‘표준모형연구실’을 설정하여 각 친환경적 행동(action)에 따른 온실가스 배출 감축량을 구체화하였다.
- 유도등의 경우 365일 24시간 내내 점등되어 있기 때문에 8,760시간으로 설정하였다. 조명의 종류에 따라 LED 조명의 규격이 다르기 때문에 먼저 기존 조명의 소비전력과 수량자료를 이용하여 각각의 기존 조명에서 사용되는 전력사용량을 산출하고 각각의 기존 조명을 30% LED 조명으로 교체 하였을 시 그에 따른 전력사용량을 예측하였다. 실내등의 연간 전력사용량(kWh)은 조명별 소비 전력(w) × 조명 개수 × 실내 점등시간으로 산출하였고, 실외등의 연간 전력사용량(kWh)은 조명별 사용 전력 × 조명 개수 × 실외 점등시간으로 산출하였다.
- 특히 본 연구에서는 대학 구성원의 자발적인 감축 노력을 평가하기 위해, ‘표준모형연구실’을 설정하여 각 친환경적 행동(action)에 따른 온실가스 배출 감축량을 구체화하였다.
- CH4 배출량을 산정하기 위한 방법론은 2006 IPCC G/L의 Tier 1의 1차 분해반응(First Order Decay, FOD) 방법을 따라 산정하였다. 폐기물의 소각은 CO2, CH4, N2O를 발생시키며 소각 처리 시 폐기물에 포함되어 있는 바이오매스에서 배출되는 CO2를 제외한 모든 부분의 배출량을 산정하였다. 방법론은 2006 IPCC G/L을 적용하였고, CO2는 Tier 2를 적용하였으며, CH4, N2O는 Tier 1을 적용하였다.
- 표준모형연구실을 통해 강원대학교 연구실에서의 전력사용량을 파악한 후 대학 구성원들이 실천할 수 있는 실천프로그램을 만들어 대학구성원의 30%가 실천하였을 시 온실가스 감축량을 예측해 보았다. 실천 프로그램은 구성원이 쉽게 실천할 수 있는 방안을 반영하였으며, 구체적 실천안으로는 1) 데스크탑 PC의 ‘대기모드’ 설정 2) 사용하지 않는 시간 동안의 조명 소등, 3) 사용하지 않는 기기의 플러그 뽑기 4) 냉-난방 온도 조절 5) 개인 전열기구의 사용대신 무릎담요 사용, 6) 사용하지 않는 시간에 기기 끄기, 7) 냉장고의 적절 사용법 실천, 8) 에어컨의 필터 주기적 교체가 포함되었다(Table 4).
- 따라서, 하수처리에서는 하수처리(CH4) 및 분뇨발생(N2O), 하수 미차집/미처리(CH4미차집/미처리)에서 배출량을 산정하였다. 하수처리(CH4)의 산정방법은 GPG 2000 Box29) 적용을 기본으로 하나 활동자료 확보의 어려움 등으로 이에 대한 적용이 어렵기 때문에 환경부 보고서로부터 도출된 국가 배출계수를 적용하여 GPG Box4 수준의 배출량을 산정하였다. 나머지 하수 미차집/미처리(CH4미차집/미처리)의 산정방법은 GPG의 Box2를 따라 산정하였고, 가축에 의한 온실가스 배출량 산정 방법은 2006 IPCC G/L에 제시되어 있는 Tier 1 방법으로 산정하였으며, 강원대농장에서 소유하고 있는 가축의 장내발효 및 분뇨처리 과정에서 발생하는 메탄(CH4)과 아산화질소(N2O)를 산정하였다.
대상 데이터
- 이동연소 부문에서 발생되는 온실가스 배출량을 절감시키기 위해서는 전기 차 도입과 하이브리드 카, LNG 혼소 트럭을 도입 기술을 적용해 보고 셔틀버스를 주로 이용하였을 때 온실가스 감축량을 예상해보았다. 강원대학교 춘천캠퍼스의 공공차량은 경유를 사용하는 버스(45인승) 3대, 승합차 1대, 트럭 1대와 휘발유를 사용하는 관용 승용차 3대로, 총합 8대가 조사되었다. 경유를 사용하는 버스(45인승) 3대와 승합차 1대를 전기버스로 교체하고, 트럭 1대는 LNG 혼소트럭으로 교체, 관용 승용차 3대는 하이브리드 카로 교체했을 때 온실가스 감축량을 예측하였다.
- 대학의 온실가스 인벤토리 작성을 위해서는 우선 조직 범위의 설정이 필요하다. 본 연구에서 공간적 범위는 강원대학교 춘천캠퍼스로 설정하였다. 대학은 민간 차원의 온실가스 인벤토리 범위에 포함되므로 WRI/WBCSD GHG (Greenhouse Gas) Protoco5)에서 제시하는 통제접근법 원칙에 의거하여 조직경계를 설정하였고, 강원대학교가 통제력을 가지는 시설을 모두 포함하여 농장, 동해수련원, 학술림 등이 포함되었다(단, 법인기관인 강원대학 병원 제외).
- 본 연구에서는 온실가스별 지구 온난화지수(Global Warming Potential: GWP)에 대해 IPCC 2차 평가보고서의 값을 이용하였으며, 산정한 온실가스는 CO2, CH4, N2O이다.7) 온실가스 배출량은 2006 IPCC 가이드라인8)에 따라 대부분의 부문에 대해서 활동자료와 배출계수의 곱으로 구하였으며, 각 부문에 대한 배출 계수는 기존 문헌과 연구 결과를 토대하여 적용하였다(Table 1).
- 본 연구에서는 강원대학교에 설치 되어있는 각각의 조명 종류에 대해 각 30%를 고효율 LED 조명으로 교체함으로써 감축되는 온실가스 배출량을 파악하였다. 적용 구간은 강원대학교 건물 내 실내등과 실외에 설치되어 있는 곳으로 한정하였으며, 조명의 종류, 소비전력 및 수량 자료는 Table 2와 같다. 점등시간 설정은 실내등의 경우 주말과 휴일은 조명을 점등하지 않는다는 가정 하에 총 300일 동안 하루 10시간씩 3,000시간으로 설정하고, 또한 1년 동안 가동일 중 모든 조명이 점등되어 있는 것이 아니기 때문에 전체 조명의 80% 정도 점등되어 있다고 가정하였다.
이론/모형
- CH4 배출량을 산정하기 위한 방법론은 2006 IPCC G/L의 Tier 1의 1차 분해반응(First Order Decay, FOD) 방법을 따라 산정하였다.
- 공무에 의한 출장은 Defra’s G/L10)에 제시된 운항거리에 따른 온실가스 배출계수를 이용하여 산정하였으며, 배출계수는 CARBON PLANET11)에서 제시된 1인당 온실가스 배출계수를 사용하였다.
성능/효과
- 4도 상승하고, 해수면은 최대 26~59 cm 상승할 것으로 전망하였다.1) 우리나라의 기온상승은 지구평균의 2배에 달하고 있으며, 제주도의 해수면 상승은 지난 40년간 22 cm로 지구평균의 3배에 달하고 있는 것으로 나타났다.
- 국외 대학의 배출량 사례를 살펴보면 Louisville 대학은 2006년부터 2008년까지 3년간 3개의 캠퍼스를 대상으로 온실가스 인벤토리를 구축하였다. 2006년부터 2008년 동안 평균 배출량은 197,506 ton CO2/yr가 배출되었으며,12) 강원대학교와 비슷하게 Scope 2에서의 구매 전력에 의한 배출량이 58%로 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 다음으로 Scope 1에서 고정연소에 의한 배출이 21%로 나타났다. Scope 3은 개인통근차량에서 9%, 공무에 의한 출장(항공기 이용)이 5.
- 2). Scope 3에서는 공무에 의한 출장(항공기 이용)과 개인 통근차량에 의한 온실가스 배출량이 폐기물, 수도사용 및 가축 부문(장내 발표 및 분뇨 관리)에 의한 배출량에 비해 현저하게 높았다. 폐기물 부문의 경우는 소각부문에서 2005년, 매립부문에서 2005년과 2009년, 그리고 하수부문에서는 2009년의 활동도 자료 부재로 배출량을 산정하지 못하였으나, 전체 온실가스 배출량에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 판단된다.
- Scope 별 배출량의 연도별 변화를 구체적으로 살펴보면 구매전력이 포함된 Scope 2가 총 배출량의 54.3%를 차지하며, Scope 1은 25.3%, Scope 3은 20.4%를 차지하였다. Scope 3은 Scope 1 및 2에 비해 많은 항목에 대한 산정이 이루어졌지만, 그 배출량은 상대적으로 작은 값을 나타내었다(Fig.
- 5%를 감축할 수 있으며, 감축량은 1,570 ton CO2 eq/yr로 나타났다. 강원대학교 실내․외 조명의 30%를 고효율 LED 조명으로 교체하였을 때 전체 온실가스 배출량의 1.3%를 감축할 수 있는 것으로 나타났으며, 향후 30% 이상의 조명을 LED로 교체할 경우에는 더 많은 감축량을 기대할 수 있다. 또한, 전기, 하이브리드 카 도입과 셔틀버스 운행으로 감축량은 1 % 내외에 불과하지만, 셔틀버스 운행을 통해 도보 및 자전거 이용이 확대 된다면 그 감축량은 증가할 것으로 판단된다.
- 3%를 차지하는 Scope 2의 구매전력에서의 배출량이 매년 꾸준한 증가 추세를 보이기 때문이며, 전체 배출량의 증가에 가장 큰 영향을 미친 것으로 파악되었다. 강원대학교 온실가스 배출량 기여도를 살펴보면 고정연소부문이 24.8% 구매전력이 54.3 %, 구매 상수도 0.6%, 수송부문이 19.5%로 99% 이상이 에너지 사용에 따른 배출로 볼 수 있어 강원대학교는 에너지 사용에 따른 온실가스 배출이 많은 것으로 나타났으며, 폐기물과 가축에서의 배출은 온실가스 배출량이 미미한 것으로 나타났다.
- 1). 강원대학교 온실가스 총 배출량은 5년 평균 20,345 ton CO2 eq이며, 2005년부터 2009년까지 지속적으로 증가하는 추세를 보였다. 온실가스 배출량의 증가는 전력 사용량의 증가에 기인하였다.
- 고정연소 부문 배출량의 계절적 변이를 살펴보면 여름보다는 겨울에 다량의 온실가스가 배출되는 것으로 나타났으며, 특히 1~3월에 집중적으로 높은 배출량이 나타났다.
- Scope 1 부문의 98%가 고정연소에서 발생되는 것으로 나타났으며, 이 중 강원대학교 캠퍼스에 설치된 제 1, 2 power plant(도시가스 사용)에서 배출되는 양이 가장 크다. 교내 공공 차량의 경우, 강원대학교 내 소유하고 있는 차량의 대수가 적어(소유차량 8대) 그 배출량은 매우 미미한 것으로 나타났으며, 연도별로 지속적인 감소 추세를 보였다. 고정연소 부문 배출량의 계절적 변이를 살펴보면 여름보다는 겨울에 다량의 온실가스가 배출되는 것으로 나타났으며, 특히 1~3월에 집중적으로 높은 배출량이 나타났다.
- 본 연구에서는 표준모형연구실 구성원의 30%가 실천프로그램을 실천한다고 가정하였고 그에 따른 전력 감축량과 온실가스 감축량을 계산하였다. 그 결과 전력 절감량은 1,405, 169 kWh로 나타났으며 이를 온실가스로 환산하면 약 655 ton CO2 eq/yr를 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 만일 구성원의 50%가 참여한다면 약 1,108 ton CO2 eq/yr의 온실가스를 감축할 수 있고, 이는 전체 배출량의 약 5.
- 3). 그 중 구매전력의 2009년 배출량은 2005년 대비 13%가 증가하여, 총 배출량에 미치는 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. Scope 1의 고정연소 시설은 연도별 배출량의 증감 차이가 있으나, 2007년 감소 후 지속적으로 증가하고 있으며, 신․증축 건물의 증가와 더불어 앞으로도 증가할 것으로 판단되어, 이에 따른 에너지 관리 대책이 필요하다.
- 본 연구에서는 도입 여부의 불확실성으로 인해 신재생 에너지의 도입으로 인한 온실가스 감축은 고려되지 않았다. 본 연구에서 제안한 감축 대책들이 모두 실행되면 전체 배출량의 7.5%를 감축할 수 있으며, 감축량은 1,570 ton CO2 eq/yr로 나타났다. 강원대학교 실내․외 조명의 30%를 고효율 LED 조명으로 교체하였을 때 전체 온실가스 배출량의 1.
- 5 ton CO2 eq/yr를 감축량에서 빼주었다. 셔틀버스 이용에 따른 감축량은 셔틀버스 2대 운행 시 33 ton CO2 eq/yr, 4대 운행 시 59 ton CO2 eq/yr, 7대 운행 시 113 ton CO2 eq/yr, 10대 운행 시 148 ton CO2 eq/yr으로, 셔틀버스 10대 도입시 총 0.7%를 감축 할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 셔틀버스 운행과 더불어 자전거 및 도보를 이용한다면, 통근 차량에 의한 배출량 감소는 더욱 큰 폭으로 감축될 것으로 판단된다.
- 실외등의 경우 방전등 NA와 가로등 MH 각각 263 MWh, 126 MWh의 전력사용량을 보였다. 실외 조명의 경우 2009년 390 MWh의 사용량을 보였으며, 기존 실외등에서 LED 조명을 30% 비율로 교체하였을 시 전력사용량은 352 MWh이며 온실가스 배출량은 18 ton CO2 eq/yr로, 2009년 총 온실가스 배출량 대비 약 0.1%를 감축할 수 있을 것으로 나타났다. 이와 같이 실내․외 조명의 30%를 고효율 LED 조명으로 교체하였을 시 총 1.
- 강원대학교의 온실가스 배출량의 특징을 살펴보면, 전체 배출량의 99% 이상이 에너지 부문에서 배출된다. 에너지 부문 중 Scope 2에 속하는 구매전력이 전체 배출량의 54.3%로 가장 높은 기여도를 나타냈으며, Scope 1에 속하는 고정 연소부문이 24.8% 그리고 Scope 3에 해당하는 수송 부문이 19.5%를 차지하였다. 본 연구에서는 가장 배출량 기여도가 높은 에너지 부문의 온실가스 배출량을 감축시키기 위해 몇 가지 감축방안을 고려하였는데, 특히 높은 비용이 요구되지 않으며 즉각적으로 쉽게 적용될 수 있는 방안만을 적용하였다.
- 9%가 증가하였다. 우리나라 전체 총에너지 소비량 증가 비율인 22.5%와 비교하였을 때도 대학의 에너지 소비량은 약 3.7배나 높은 증가율을 보였다. 또한, 2000 TOE 이상 소비하는 862개 에너지 다소비 기관(건물 부분) 중에서 76곳이 대학인 것으로 조사되었다.
- 위에서 조사된 에너지 소비 형태와 전력사용기기 대수 및 소비전력, 운영시간을 바탕으로 연간전력사용량을 산출하였다. 이렇게 산정한 표준모형연구실에서 사용되는 전력사용량은 이공계열이 16,207 kWh, 인문계열이 9,713 kWh의 사용량을 보였으며, 이공계 열전체 연구실에의 전력사용량은 8,727,958 kWh, 인문계열 273,308 kWh의 전력사용량을 보여 이공계열에서 전력사용량이 많은 것으로 나타났다. 강원대학교 연구실에서 사용되는 총 전력사용량은 9,001,266 kWh로 나타났다.
- 이를 적용하여 전력사용량을 산출해 보면, 전체 실내등 중 가장 많은 비율을 차지하는 직관형광등에서 4,717 MWh으로 가장 많은 전력사용량을 보였다.
- 1%를 감축할 수 있을 것으로 나타났다. 이와 같이 실내․외 조명의 30%를 고효율 LED 조명으로 교체하였을 시 총 1.3%를 감축할 수 있을 것으로 판단된다.
- 6 ton CO2 eq/yr으로 가장 높은 감축량을 보였다. 트럭 1대를 LNG 혼소 트럭으로 교체 했을 시 13.6 ton CO2 eq/yr, 관용 승용차 3대를 하이브리드 카로 교체하였을 시는 7 ton CO2 eq/yr의 감축량을 보였다. 전기 차와 하이브리드 카, LNG 혼소 트럭 교체를 시행한다면 최대 약 49 ton CO2 eq/yr의 온실가스를 절감할 것으로 전망된다.
- 해외 출장에 의한 온실가스 배출은 2007년까지 증가하였으나 2008년과 2009년에는 오히려 감소한 것으로 나타났다. 학교 통근 차량에 의한 배출은 Scope 3 전체 배출량의 44.5%를 기여하였으며, 해마다 일정한 수준의 배출량을 보이며 특별한 증가 추세는 보이지 않았다(Fig. 2). 이 항목에서는 교수 및 직원의 출퇴근으로 인해 배출되는 양이 20%이며, 나머지 80%는 학생들의 통학 차량에 의해 배출되었다.
후속연구
- 이와 같은 노력이 감축잠재량 평가에 그치지 않고, 실질적인 감축으로 이어지기 위해서는 대학본부와 대학(원)생의 참여가 절실하다. 따라서 대학본부와 대학(원)생 간의 정보공유와 커리큘럼 개설, 저감을 위한 합동노력 등이 필요하며, 본 연구결과는 이를 위한 연결고리 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
- 7%를 감축 할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 셔틀버스 운행과 더불어 자전거 및 도보를 이용한다면, 통근 차량에 의한 배출량 감소는 더욱 큰 폭으로 감축될 것으로 판단된다.
- Scope 1의 고정연소 시설은 연도별 배출량의 증감 차이가 있으나, 2007년 감소 후 지속적으로 증가하고 있으며, 신․증축 건물의 증가와 더불어 앞으로도 증가할 것으로 판단되어, 이에 따른 에너지 관리 대책이 필요하다. 또한, 수송부분의 출퇴근 차량에 배출되는 배출량은 학교 내의 교수, 교직원, 학생 수가 비교적 일정하여, 배출량의 증감이 큰 차이가 없으나, 추후 강원대학교 발전과 더불어 학생 수가 증가와 교수 및 교직원의 수가 증가한다면 상대적으로 출퇴근 차량에서 배출되는 배출량은 증가될 것으로 판단된다.
- 또한 폐기물 처리 시 위탁업체 또한 매년 바뀌는 실정이라 활동도 수집에 한계가 있었다. 추후, 폐기물의 총괄 관리 프로그램, 또는 관리부서의 신설이 필요할 것으로 판단된다
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