최근 선진국을 중심으로 2020년 이후의 신 기후변화체제에 대한 합의가 도출되면서 정부의 온실가스 저감정책은 구체적인 성과를 확보하기 위한 방향으로 빠르게 전환되고 있다. 특히 부문별 온실가스 감축목표 할당에 따라 수송부문의 저감방안은 고효율 에너지 소비 차량의 개발도 필요하지만 기존의 대중교통체계에서 저탄소 교통수단인 철도의 역할을 강조하고 있다. 따라서 향후 지속적으로 철도수송에 따른 온실가스 배출량을 관리하기 위해서는 체계적인 산정방법의 정립이 요구된다. 본 연구에서는 국가 온실가스 인벤토리 작성을 위한 2006 IPCC 가이드라인을 토대로 철도수송의 온실가스 배출원에 따라 Tier별 배출량 산정방법을 정의하였다. 또한 최근 3년(2008-2010) 동안의 철도수송에 따른 디젤 및 전력소비량을 기반으로 활동도 자료를 수집하여 Tier 1 수준에서의 온실가스 배출경향을 살펴보았다. 그 결과, 2010년 온실가스 총 배출량은 약 206만톤 $CO_2e$이었으며, 이 중 전력소비량이 73%를 차지하고, 디젤연료 소비량이 27%를 기여하였다. 향후 철도수송의 온실가스 저감방안을 도출하기 위해서는 다양한 운행패턴 인자를 반영한 Tier 3 수준의 배출량 산정 관리를 토대로 보다 세부적인 배출경향에 대한 파악이 필요하며, 이를 위해서는 무엇보다 배출계수의 개발이 선행되어야 할 것이다.
최근 선진국을 중심으로 2020년 이후의 신 기후변화체제에 대한 합의가 도출되면서 정부의 온실가스 저감정책은 구체적인 성과를 확보하기 위한 방향으로 빠르게 전환되고 있다. 특히 부문별 온실가스 감축목표 할당에 따라 수송부문의 저감방안은 고효율 에너지 소비 차량의 개발도 필요하지만 기존의 대중교통체계에서 저탄소 교통수단인 철도의 역할을 강조하고 있다. 따라서 향후 지속적으로 철도수송에 따른 온실가스 배출량을 관리하기 위해서는 체계적인 산정방법의 정립이 요구된다. 본 연구에서는 국가 온실가스 인벤토리 작성을 위한 2006 IPCC 가이드라인을 토대로 철도수송의 온실가스 배출원에 따라 Tier별 배출량 산정방법을 정의하였다. 또한 최근 3년(2008-2010) 동안의 철도수송에 따른 디젤 및 전력소비량을 기반으로 활동도 자료를 수집하여 Tier 1 수준에서의 온실가스 배출경향을 살펴보았다. 그 결과, 2010년 온실가스 총 배출량은 약 206만톤 $CO_2e$이었으며, 이 중 전력소비량이 73%를 차지하고, 디젤연료 소비량이 27%를 기여하였다. 향후 철도수송의 온실가스 저감방안을 도출하기 위해서는 다양한 운행패턴 인자를 반영한 Tier 3 수준의 배출량 산정 관리를 토대로 보다 세부적인 배출경향에 대한 파악이 필요하며, 이를 위해서는 무엇보다 배출계수의 개발이 선행되어야 할 것이다.
Recently, new climate change mechanism after 2020 year has been accepted with the parties, and so government is pushing ahead the GHG reduction policies to achieve the effective results. Especially, it is essential to enhance the role of railroad in the public traffic system as well as to develop ne...
Recently, new climate change mechanism after 2020 year has been accepted with the parties, and so government is pushing ahead the GHG reduction policies to achieve the effective results. Especially, it is essential to enhance the role of railroad in the public traffic system as well as to develop new cars with high energy efficiency for the GHG reduction of transportation sector. Thus, the calculation method of GHG emission of railroad should be established to manage the emission continuously. In this study, the calculation method of GHG emission of railroad was defined with Tier level considering its emission sources to refer to 2006 IPCC guideline for national GHG inventories. Also, the GHG emission of railroad at Tier 1 level was investigated using the activity data related to the amount of diesel and electricity consumption from 2008 to 2010. As a result, total GHG emission in 2010 was about 2,060 thousands ton CO2e, which have 73% of electricity and 27% of diesel. In future, the plans on the GHG reduction of railroad will be accomplished by the analysis of the detailed trends on the basis of the emission management of Tier 3 level under operating patterns. Therefore, it is important to develop the specific GHG emission factors of railroad in advance.
Recently, new climate change mechanism after 2020 year has been accepted with the parties, and so government is pushing ahead the GHG reduction policies to achieve the effective results. Especially, it is essential to enhance the role of railroad in the public traffic system as well as to develop new cars with high energy efficiency for the GHG reduction of transportation sector. Thus, the calculation method of GHG emission of railroad should be established to manage the emission continuously. In this study, the calculation method of GHG emission of railroad was defined with Tier level considering its emission sources to refer to 2006 IPCC guideline for national GHG inventories. Also, the GHG emission of railroad at Tier 1 level was investigated using the activity data related to the amount of diesel and electricity consumption from 2008 to 2010. As a result, total GHG emission in 2010 was about 2,060 thousands ton CO2e, which have 73% of electricity and 27% of diesel. In future, the plans on the GHG reduction of railroad will be accomplished by the analysis of the detailed trends on the basis of the emission management of Tier 3 level under operating patterns. Therefore, it is important to develop the specific GHG emission factors of railroad in advance.
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제안 방법
2와 3은 디젤연료 및 전력소비에 따른 철도수송의 총 에너지소비량 및 온실가스 총 배출량 산정 결과를 각각 나타낸 것이다. 디젤연료의 활동도 자료는 철도운영기관 통계를 사용하여 실제 철도수송에 따른 에너지소비량 및 온실가스 배출량을 산정하였다. 에너지소비량은 에너지기본법 시행 규칙 제5조에 따라 에너지원별 발열량을 기준으로 TOE(Ton of Oil Equivalent, 석유환산톤)로 환산하였다.
이에 본 연구에서는 철도수송에 따른 온실가스 배출량 산정방법을 정립하기 위해 먼저 IPCC (기후변화에 대한 정부간 패널, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 발표한 국가 온실가스 인벤토리 작성을 위한 2006 가이드라인을 토대로 배출원을 분류하고 Tier 수준별로 방법론을 분석하였다. 또한, 이를 기반으로 2008년부터 2010년까지 최근 3년 동안의 국내 철도수송에 따른 활동도 자료를 수집하여 Tier 1 수준에서의 온실가스 배출량을 계산하고, 전체적인 경향을 살펴보았다.
각각의 배출량을 산정하고, 전력은 Table 7의 2008년도 발표된 배출계수를 적용하였다. 온실가스 총 배출량은 IPCC 2차 보고서에서 발표한 N2O 및 CH4의 지구온난화지수(GWP)를 곱하여 식(1)와 같이 CO2 환산량(CO2e)으로 전환하여 계산하였다.
또한 철도노선의 지속적인 확충에 따른 시장변화를 고려하여 철도수송에 따른 온실가스 배출 현황을 모니터링하고 관리하기 위해서도 배출량 산정방법에 대한 정의가 필요하다. 이에 본 연구에서는 철도수송에 따른 온실가스 배출량 산정방법을 정립하기 위해 먼저 IPCC (기후변화에 대한 정부간 패널, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 발표한 국가 온실가스 인벤토리 작성을 위한 2006 가이드라인을 토대로 배출원을 분류하고 Tier 수준별로 방법론을 분석하였다. 또한, 이를 기반으로 2008년부터 2010년까지 최근 3년 동안의 국내 철도수송에 따른 활동도 자료를 수집하여 Tier 1 수준에서의 온실가스 배출량을 계산하고, 전체적인 경향을 살펴보았다.
최근 3년 동안 수집한 활동도 자료를 토대로 국내 철도수송에 따른 온실가스 배출현황을 살펴보기 위하여 디젤연료는 Table 3의 Tier 1 방법론을 이용하여 CO2, N2O, CH4 각각의 배출량을 산정하고, 전력은 Table 7의 2008년도 발표된 배출계수를 적용하였다. 온실가스 총 배출량은 IPCC 2차 보고서에서 발표한 N2O 및 CH4의 지구온난화지수(GWP)를 곱하여 식(1)와 같이 CO2 환산량(CO2e)으로 전환하여 계산하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 한국철도공사를 비롯한 11개 철도운영기관의 협조를 통해 승객 및 화물수송에 따른 철도차량의 디젤 연료 및 전력 소비량에 대한 활동도 자료를 Table 8과 같이 2008년부터 2010년까지 최근 3개년에 걸쳐 수집하였다. 또한 디젤연료의 경우에 국내 석유류 수급통계자료와 비교를 위해 한국석유공사의 철도부문 판매량을 해당 년도에 따라 정리하였다.
이론/모형
디젤연료의 활동도 자료는 철도운영기관 통계를 사용하여 실제 철도수송에 따른 에너지소비량 및 온실가스 배출량을 산정하였다. 에너지소비량은 에너지기본법 시행 규칙 제5조에 따라 에너지원별 발열량을 기준으로 TOE(Ton of Oil Equivalent, 석유환산톤)로 환산하였다. 2010년 국내 철도수송에 따른 총 에너지소비량은 약 44만 TOE 이었고, 온실가스 총 배출량은 약 206만톤 CO2e였다.
성능/효과
반면에 전력 소비량에 대한 활동도 자료는 철도운영기관통계만 보유한 상태로 간접배출원으로 분류하고 있다. 결론적으로 본 연구에서 살펴본 온실가스 배출량 산정방법론과 2008년부터 2010년까지 수집한 활동도 자료를 토대로 철도수송에 따른 총 배출량을 산정한 결과, 2010년 약 206만톤 CO2e로 전기차량 의 운행에 의한 영향이 급증한 반면에 디젤차량의 운행이 감소하여 전체적으로 2008년 대비 4% 저감하는 경향을 나타내었다. 향후 철도수송에 따른 온실가스 저감방안을 수립하기 위해서는 Tier 2 및 3 수준의 배출계수 개발이 필요하며, 활동도 자료에 대한 불확도 평가를 통해 통계관리를 효과적으로 진행해 나가야 할 것이다.
또한 디젤연료의 경우에 국내 석유류 수급통계자료와 비교를 위해 한국석유공사의 철도부문 판매량을 해당 년도에 따라 정리하였다. 그 결과, 3년 동안 철도차량의 전력소비량은 꾸준히 증가하고 있는 반면에 디젤연료 소비량은 매년 감소하는 경향을 나타내었으며, 석유류 수급통계가 운영기관 통계보다 높은 수치를 보였다. 이와 같은 차이는 결국 석유류 수급통계가 앞서 언급하였듯이 판매량을 집계하기 때문에 철도차량 운행 및 유지보수 시 급유한 디젤연료량과 재고량을 모두 포함하고 있는 기본적인 통계의 특성에서 발생한다.
온실가스 배출원에 따라 배출량 비율을 비교해 본 결과, Fig. 4에서 볼 수 있듯이 2010년 전력소비량이 73%를 차지하고, 디젤연료 소비량이 27%를 기여하였다. 2008년부터 2010년까지 디젤연료 소비에 따른 온실가스 총 배출량은 꾸준히 감소하였으며, 전력소비량은 공항철도, 9호선, 분당선 등 신노선 추가, 전기차량(KTX II, 누리로 등) 운행 확대 등에 따라 증가하였다.
철도운영기관통계를 기반으로 2010년 디젤연료 소비에 따른 온실가스 총 배출량은 약 57만톤 CO2e로 2008년 대비 21% 감소한 추세였다. 주요 배출원은 철도의 승객 및 화물 수송에 따른 디젤연료의 소비였으며, 도시철도운영기관에서 유지보수 시 배출하는 온실가스 총량은 0.2% 이하 수준으로 나타났다. 국내 석유류 수급통계에 의한 온실가스 총 배출량은 2010년 약 63만톤 CO2e이였으며, 역시 마찬가지로 2008년 대비 14% 감소하였다.
후속연구
반면에 각 철도운영기관으로부터 수집한 활동도 자료는 데이터 관리현황에 따라 중복 산정, 누락 등의 문제점이 발생하여 불확도가 높아질 수 있는 특성을 고려해야 한다. 따라서 활동도 자료는 생략되거나 중복 산정이 되지 않도록 주의해야 하며, 통계조사의 질에 따라 불확도를 평가하여 제시해야 할 것이다.
결론적으로 본 연구에서 살펴본 온실가스 배출량 산정방법론과 2008년부터 2010년까지 수집한 활동도 자료를 토대로 철도수송에 따른 총 배출량을 산정한 결과, 2010년 약 206만톤 CO2e로 전기차량 의 운행에 의한 영향이 급증한 반면에 디젤차량의 운행이 감소하여 전체적으로 2008년 대비 4% 저감하는 경향을 나타내었다. 향후 철도수송에 따른 온실가스 저감방안을 수립하기 위해서는 Tier 2 및 3 수준의 배출계수 개발이 필요하며, 활동도 자료에 대한 불확도 평가를 통해 통계관리를 효과적으로 진행해 나가야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
철도수송에 의한 온실가스 주요 배출원은 어떻게 분류되는가?
철도수송에 의한 온실가스 주요 배출원은 Table 2에 볼 수 있듯이 철도차량에 공급되는 에너지원에 따라 디젤연료에 의한 직접배출원(direct emission)과 전력에 의한 간접배출원 (indirect emission)으로 크게 분류된다[2]. 직접배출원에는 디젤기관차, 디젤동차, 특수장비차 등이 포함되며, 간접배출원 에는 KTX, KTX II, 전기기관차, 전동차 등이 있다.
직접배출원에는 무엇이 포함되는가?
철도수송에 의한 온실가스 주요 배출원은 Table 2에 볼 수 있듯이 철도차량에 공급되는 에너지원에 따라 디젤연료에 의한 직접배출원(direct emission)과 전력에 의한 간접배출원 (indirect emission)으로 크게 분류된다[2]. 직접배출원에는 디젤기관차, 디젤동차, 특수장비차 등이 포함되며, 간접배출원 에는 KTX, KTX II, 전기기관차, 전동차 등이 있다.
국내에서 추진한 실효성 있는 온실가스 감축정책은 무엇인가?
따라서 국내에서도 보다 실효성 있는 온실가스 감축정책을 추진해 나갈 필요가 있다. 정부에서는 2010년 4월 저탄소 녹색성장 기본법 시행에 따라 주요 온실가스 감축정책 중 하나로 대규모 배출원에 대한 관리를 위해 온실가스에너지 목표관리제를 발표하고 같은 해 9월에 460여개의 관리업체를 지정하였다[2]. 철도부문에서는 한국철도공사를 비롯한 6개 운영기관이 포함되어 온실가스 배출량 명세서 및 감축목표 이행계획서를 작성하여 제출하였다.
참고문헌 (8)
H.S. Jang (2012) Results and implications of Durban climate change conference(COP 17), Trade Focus, Institute for International Trade, 10(61), pp. 1-20.
J.Y. Lee, et al.(2010) Development of core technology for the establishment of environmental-friendly railroad system (4th year), KORAIL & KRRI, pp. 30-41.
J.Y. Lee, Y.H. Rhee, Y.K. Kim, W.S. Jung, H.M. Kim (2011) Comparison of GHG emission with activity data in Korean railroad sector potential for reducing greenhouse gas emissions in the construction sector, 2011 Fall Conference of The Korean Society for Railway, Jeju, Korea.
J.Y. Lee, W.S. Jung, I.H. Hwang, Y.K. Kim (2011) The evaluation of GHG emissions in railroad construction sector, Journal of the Korean Society for Railway, 14(3), pp.271-275.
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