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문제 정의
- 본 연구는 산림전용율과 산림율을 바탕으로 국내 시도단위별 산림환경여건을 유형 분류하고, 이를 바탕으로 국제적으로 주요하게 사용되는 6가지 기저선 접근법을 적용하여 유형 및 접근법별 탄소배출권 발행 특성을 파악하였다. 이를 토대로 국내 적용가능성이 가장 높을 것으로 판단되는 접근법을 선별한 후 국내 실정에 적합하게 산정식을 변형해 한국형 최적 기저선 접근법을 개발하는 것이 연구의 목적이다.
- 본 연구는 산림전용율과 산림율을 바탕으로 국내 시도단위별 산림환경여건을 유형 분류하고, 이를 바탕으로 국제적으로 주요하게 사용되는 6가지 기저선 접근법을 적용하여 유형 및 접근법별 탄소배출권 발행 특성을 파악하였다. 이를 토대로 국내 적용가능성이 가장 높을 것으로 판단되는 접근법을 선별한 후 국내 실정에 적합하게 산정식을 변형해 한국형 최적 기저선 접근법을 개발하는 것이 연구의 목적이다.
가설 설정
- 단, 국내 지역별 탄소고정량을 산정하기 위해 사용된 자료는 임상별 현황으로 침엽수림, 활엽수림, 혼효림으로 구분되어 있으나, 위에서 열거한 줄기밀도, 바이오매스확장계수, 뿌리-지상부 비율, 탄소전환계수는 임상별 값이 아닌 주요 수종별 값으로 개발되어 이를 임상별로 적용하기 곤란한 부분이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국립산림과학원에서 작성한 국가 온실가스 보고서의 산림탄소산정에 사용된 방법(KFRI, 2011)에 준하여 Table 3과 같이 침엽수 8종, 활엽수 4종의 평균한 값을 적용하였으며, 혼효림의 경우 침엽수와 활엽수를 반분한다는 가정 하에 평균한 값을 적용하였다. 이에 따라 Table 3의 값을 기준으로 산정한 탄소고정량은 각각의 접근법별 비교를 위해 기준 값 설정을 위한 목적으로 사용되었으며, 정확성에 대한 불확도가 존재하며, 일관성 있는 전국단위의 주요 수종별 현황자료가 부재하여 발생하는 연구의 한계로 판단된다.
제안 방법
- 2010년 기준 16개 시도단위별 ha당 탄소고정량을 산출하기 위해 임업통계연보(Korea Forest Service, 2011)를 바탕으로 단위면적당 임목축적(m³/ha)을 추출한 후 Table 3과 같이 줄기밀도(kg/m³), 바이오매스확장계수(BEF), 뿌리-지상부 비율(T/R ratio), 탄소전환계수(CF)를 임상별로 적용하였다(KFRI, 2011).
- Corridor Approach 접근법의 한계를 개선하기 위해 산정식을 변형하여 한국형 Corridor Approach 접근법(MCAK; Modified Corridor Approach for Korea)을 개발하였다. Modified Corridor Approach for Korea 접근법은 기저선을 기준으로 일정범위의 완충영역을 적용하여 최고수준의 감축율과 최저 수준의 감축율을 설정한다는 기존의 Corridor Approach 접근법의 기본개념을 따른다.
- , 2005). 기저선 설정 기준으로 과거 역사적 탄소배출률을 선택하고 있으며, 평가방법으로 개발도상국가의 산지전용으로부터 발생되는 순 탄소배출량을 토대로 자발적 정책을 지원하고 분명한 혜택을 주기위해 설계되었다. 이 접근법을 본 연구에 적용하기 위해 선형 외삽법을 통한 산정식을 사용하였다.
- 두 접근법 모두 20%의 완충영역을 설정하고 Modified Corridor Approach for Korea 접근법의 경우 Corridor Approach 접근법의 과다산정 배율을 고려하여 가중치를 3으로 설정하였다. 또한, 대상지 산지전용감축률의 완충영역 안팎의 위치에 따라 인센티브 부여를 결정하여 적용하였다. 그 결과 최고수준의 감축률을 초과달성한 대상지가 그렇지 못한 대상지에 비해 많은 탄소배출권을 발행받는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 제시한 Modified Corridor Approach for Korea 접근법이 국내 REDD 활동에서 유효한 기능을 하기 위해서는 측정·보고·검증 가능한 시스템(MRV; measurable, reportable, verifiable) 구축 능력을 확보해야 한다.
- 산지전용에 대한 과거 기저선 설정과 REDD 이행 기제를 통해 거래 가능한 탄소배출권 획득 여부 및 발행량(Issues)을 분석하기 위해 연차별 임업통계연보(Korea Forest Service, 2011) 및 1995년부터 2005년까지의 통계청 온라인 웹 자료를 사용하여, 과거 기저선을 설정하였다. 설정된 기저선 대비 국내 REDD 활동성과에 대한 탄소배출권 발행량을 산정하기 위해 2005년부터 2010년까지를 국내 REDD 이행 기간(Commitment period)으로 설정하여 분석하였다.
- 유형분류를 하기 위한 변수로 산림전용율과 산림율을 사용하였다. (1) 산림전용율은 연차별임업통계연보(Korea Forest Service, 2011) 및 통계청 온라인 웹 자료를 바탕으로 1995년부터 2010년까지 국내 16개 시도단위별 산림면적의 변화량을 기준으로 작성하였다.
- 이 접근법을 국가적 수준으로 국내 시도단위에 적용하기 위해 20%의 범위를 두어 기저선 범위를 설정하였으며, 거래 불가능한 탄소배출권의 누적에 대한 ‘variant 1’의 적용은 프로그램 실현성이 떨어지는 것으로 판단하여 ‘variant 2’를 사용하여 분석하였다.
- 전 지구적 단위의 기저선을 기준으로 탄소배출권을 결정짓게 되며, REDD 활동 중 발생하는 누출량을 제외하여 산정하게 된다. 이 접근법을 국가적 수준으로 국내 시도단위에 적용하기 위해 전 지구적 기저선을 전국단위 기저선으로 대체하였으며, 국가별 산림전용율을 시도단위별 산림전용율로 적용규모를 축소 적용하였다. 산정식의 알파(α)값은 90% (Strassburg et al.
- 이 접근법을 본 연구에 적용하기 위해 1995년부터 2005년까지의 평균 산림면적을 기초로 기저선을 설정하였으며, 2010년을 기준으로 한 산림면적을 기저선과 비교하여 산정식을 사용하였다.
- 1) 전 지구적 산지전용율의 50%보다 높은 국가에 대해서는 그대로 전 지구적 산림전용율을 산정식에 적용하고, 2) 그렇지 않은 국가는 해당 대상 지의 과거 산지전용율을 적용하여 산정하고 있다. 이 접근법을 본 연구에 적용하기 위해 전 지구적 기저선을 전국단위 기저선으로 대체하였으며, 다른 접근법들과의 일관된 기준을 적용하기 위해 산림전용율의 50%를 기준하지 않고, 전국 시도별 통계적 유형분류에 의한 결과에 따라 산정식을 적용하였다.
대상 데이터
- 유형분류를 하기 위한 변수로 산림전용율과 산림율을 사용하였다. (1) 산림전용율은 연차별임업통계연보(Korea Forest Service, 2011) 및 통계청 온라인 웹 자료를 바탕으로 1995년부터 2010년까지 국내 16개 시도단위별 산림면적의 변화량을 기준으로 작성하였다. (2) 산림율 역시 동일한 통계자료를 바탕으로 2010년 기준 국내 16개 시도단위별 면적대비 산림면적을 기준으로 작성하였다.
- REDD 이행 기제의 국내 적용 시 탄소배출권(Credit) 및 초과탄소배출량(Debit)의 양을 산정하기 위해 전국 9개 자치도(강원도, 경기도, 경상남도, 경상북도, 전라남도, 전라북도, 제주도, 충청북도, 충청남도)와 6개 광역시(광주광역시, 대구광역시, 대전광역시, 부산광역시, 울산광역시, 인천광역시), 1개 특별시(서울특별시)를 대상지로 설정하였다. 산지전용에 대한 과거 기저선 설정과 REDD 이행 기제를 통해 거래 가능한 탄소배출권 획득 여부 및 발행량(Issues)을 분석하기 위해 연차별 임업통계연보(Korea Forest Service, 2011) 및 1995년부터 2005년까지의 통계청 온라인 웹 자료를 사용하여, 과거 기저선을 설정하였다.
- REDD 이행 기제의 국내 적용 시 탄소배출권(Credit) 및 초과탄소배출량(Debit)의 양을 산정하기 위해 전국 9개 자치도(강원도, 경기도, 경상남도, 경상북도, 전라남도, 전라북도, 제주도, 충청북도, 충청남도)와 6개 광역시(광주광역시, 대구광역시, 대전광역시, 부산광역시, 울산광역시, 인천광역시), 1개 특별시(서울특별시)를 대상지로 설정하였다. 산지전용에 대한 과거 기저선 설정과 REDD 이행 기제를 통해 거래 가능한 탄소배출권 획득 여부 및 발행량(Issues)을 분석하기 위해 연차별 임업통계연보(Korea Forest Service, 2011) 및 1995년부터 2005년까지의 통계청 온라인 웹 자료를 사용하여, 과거 기저선을 설정하였다. 설정된 기저선 대비 국내 REDD 활동성과에 대한 탄소배출권 발행량을 산정하기 위해 2005년부터 2010년까지를 국내 REDD 이행 기간(Commitment period)으로 설정하여 분석하였다.
데이터처리
- , 2007). 유형분류에 대한 기준 부재로 통계분석프로그램인 SPSS v12.0을 사용하여 유의성 분석을 통해 분류하였다. 분류방법은 Ward의 최소 분산법(1963) 옵션을 사용하였고, 측도 간격은 제곱-유클리디안 거리를 사용하여 5개 유형으로 분류하였다(Everitt, 1980).
이론/모형
- 과거 기저선을 설정하기 위한 다양한 방법론이 국제적으로 사용되고 있지만, 일원화된 접근법이 아직은 존재하지 않는다. 다만, 각 국가별로 산림환경여건에 합리적인 접근법을 선택 사용하고 있으며, 본 연구에서는 국제적으로 주로 사용되고 있는 기저선 접근법 6가지(Compensated Reduction, Compensated Conservation, Corridor Approach, Incentive Accounting, Combined Incentive, Stock Flow)를 선택 적용하였다. 각 접근법에 대한 특성과 산정식, 변수값은 Table 1과 2, Appendix 1과 같다.
- 0을 사용하여 유의성 분석을 통해 분류하였다. 분류방법은 Ward의 최소 분산법(1963) 옵션을 사용하였고, 측도 간격은 제곱-유클리디안 거리를 사용하여 5개 유형으로 분류하였다(Everitt, 1980).
- , 2007). 산지전용율이 높은 국가와 낮은 국가의 산림환경 여건을 달리 고려하기 위해 두 가지의 기 저선 산정식을 사용하였다. 1) 전 지구적 산지전용율의 50%보다 높은 국가에 대해서는 그대로 전 지구적 산림전용율을 산정식에 적용하고, 2) 그렇지 않은 국가는 해당 대상 지의 과거 산지전용율을 적용하여 산정하고 있다.
- 기저선 설정 기준으로 과거 역사적 탄소배출률을 선택하고 있으며, 평가방법으로 개발도상국가의 산지전용으로부터 발생되는 순 탄소배출량을 토대로 자발적 정책을 지원하고 분명한 혜택을 주기위해 설계되었다. 이 접근법을 본 연구에 적용하기 위해 선형 외삽법을 통한 산정식을 사용하였다.
성능/효과
- 6가지 기저선 접근법을 16개 시도단위에 적용하여 단위면적당 발생되는 탄소배출권(+) 혹은 초과탄소배출량(-)을 종합한 결과 상이한 결과를 나타냈다(Table 5). 국가수준의 REDD 이행 기제를 적용한 프로그램을 운용하기 위해서 기저선 접근법은 실제배출감축량(AER)이 음(-)의 값을 나타내면 초과탄소배출량을 발행하며, 실제배출감축량이 양(+)의 값을 나타내면 탄소배출권을 발행하는 조건을 갖추어야 한다.
- Corridor Approach 접근법은 모든 지역에서 실제배출감축량이 양(+)의 값을 나타낸 대상지는 탄소배출권 획득, 음(-)의 값을 나타낸 대상지는 초과탄소배출량을 얻었다. 6가지 접근법 중 실제성이 가장 뛰어난 것으로 판단되며, 평균 2배 정도 과다 산정되는 것으로 나타났다. 기타 접근법에 비해 완충비율을 두어 유동적인 변수에 비교적 쉽게 대응할 수 있으며, 이행기간 동안의 연간 산림면적변화량을 기준으로 산정하기 때문에 Compensated Reduction, Compensated Conservation 접근법에 비해 정밀한 산정이 가능할 것으로 판단된다.
- Combined Incentive와 Stock Flow 접근법 역시 Incentive Accounting 접근법과 동일하게 모든 대상지에서 탄소배출권을 획득했으며, Combined Incentive 접근법은 평균 54배, SF 접근법은 평균 270배 과다 계상되는 것으로 나타났다. 이들 접근법 역시 실제성이 부족하여 투입되는 노력대비 탄소배출권 발행량이 많아 국내 REDD 프로그램에 적용하기 불가능할 것으로 판단된다.
- Compensated Reduction 접근법은 실제배출감축량이 양(+)의 값을 나타낸 경우 탄소배출권을 획득하는 것으로 나타났으며, 실제배출감축량이 높을수록 많은 양의 탄소배출권을 획득하는 것으로 나타났다. 반면, 실제배출감축량이 음(-)의 값을 나타낸 경우 초과탄소배출량을 얻는 것으로 나타났다.
- 가장 많은 양의 탄소배출권을 획득한 접근법은 Stock Flow 접근법이지만 실제성이 가장 부족하다는 양면의 결과를 나타냈으며, 실제배출감축량 대비 실제와 가장 유사한 탄소배출권을 획득하는 접근법은 Corridor Approach 접근법으로 실제성이 가장 높은 것으로 나타났다.
- 또한, 대상지 산지전용감축률의 완충영역 안팎의 위치에 따라 인센티브 부여를 결정하여 적용하였다. 그 결과 최고수준의 감축률을 초과달성한 대상지가 그렇지 못한 대상지에 비해 많은 탄소배출권을 발행받는 것으로 나타났다. 이는 Corridor Approach 접근법의 단점이었던 최고수준 감축률 초과달성에 대한 인센티브 비적용에 따른 REDD 프로그램 참여유인 부족과 비합리성을 개선한 결과로 판단된다.
- 그러나 이러한 장점에도 불구하고 일정범위의 완충영역을 넘어 최고수준 기저선보다 높은 감축률을 나타낸 지역에 대한 추가적인 인센티브가 없는 것으로 나타났으며, 오히려 이보다 낮은 감축률을 나타내 완충영역 내에 들어오는 지역이 실제배출감축량 대비 높은 과다 산정 결과를 나타냈다. Table 5에서 실제배출감축량과 Corridor Approach의 결과를 비교해보면 음(-)의 값을 나타낸 지역을 제외하고, 발행된 탄소배출권의 양이 실제배출감축량보다 약 1.
- 이러한 문제는 과거 산림전용율을 기준하여 배출권을 발행하는 REDD의 기본개념 하에서 오는 한계점으로, 신뢰성 높은 접근법을 적용하여도 대부분 발생할 수 밖에 없는 현상이다. 따라서 이러한 문제를 접근법의 신규개발로 해결하기보다 REDD 프로그램의 새로운 이익분배구조를 구상하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 이의 일환으로 HFLD와 같이 과거 산림전용율이 낮아 REDD 이행 기제를 통해 동일한 노력 투입 대비 탄소배출권을 발행받기 어려운 지역을 위해 인센티브를 위한 기금조성과 재분배 이행 기제가 필요하다(Climate Protection Programme, 2006).
- 산림여건 유형별로 각 접근법 적용 결과를 보면 전반적으로 LFHD와 LFMD가 많은 양의 단위면적당 탄소배출권을 획득하는 것으로 나타났다(Figure 3). HFLD의 경우 과거기저선이 낮은 상태에서 이행기간 동안의 산림전용율을 더 낮추기 어렵기 때문에 다른 유형(LFHD, LFMD, MFHD, MFMD)에 비해 탄소배출권 획득이 어렵다.
- 이의 일환으로 HFLD와 같이 과거 산림전용율이 낮아 REDD 이행 기제를 통해 동일한 노력 투입 대비 탄소배출권을 발행받기 어려운 지역을 위해 인센티브를 위한 기금조성과 재분배 이행 기제가 필요하다(Climate Protection Programme, 2006). 이를 위해 Stock Flow 접근법에서 다뤄졌던 원천징수율을 Modified Corridor Approach for Korea 접근법에 적용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다. HFLD를 제외한 기타 유형(LFHD, LFMD, MFHD, MFMD)에서 획득한 탄소배출권의 일정 비율을 원천징수하여 국내 REDD 기금으로 조성하고, 조성된 기금을 통해 REDD 프로그램 기반에 투자하거나 HFLD에 간접적 인센티브를 지원하는 방식이 될 수 있다.
- 6%로 매우 높아 이를 반영하여 초과탄소배출량을 얻어 실제성에 어긋나는 예외적인 결과를 나타냈다. 전반적으로 실제배출감축량 대비 실제적인 탄소배출권을 발행하는 것으로 나타났으며, 평균 3배 정도 과다 산정되는 것으로 나타났다. 산정식이 연도별 변화율 기반이 아닌 단순한 시작시점과 종료시점의 산림면적을 통해 산정되기 때문에 적용이 간단하다는 장점 대비 다양한 변수와 오차를 보정하기 어렵다는 단점이 있는 것으로 판단된다.
후속연구
- Incentive Accounting 접근법은 실제배출감축량이 음(-)의 값을 나타낸 대상지를 포함하여 모든 대상지에서 탄소배출권을 획득했으며, 평균 250배 정도의 높은 과다 계상율이 특징적으로 나타냈다. Compensated Conservation 접근법과 정반대의 양상을 나타냈으며, 실제성이 부족하여 투입되는 노력대비 탄소배출권 발행량이 많아 국내 REDD 프로그램에 적용하기 불가능할 것으로 판단된다. 국가 전체의 산림변화율과 대상지의 산림율을 복합적으로 고려하여 산정하는 방식으로 이에 대한 산정기준이 명확하게 설정되어야 실제성을 갖출 수 있을 것으로 판단된다.
- Compensated Conservation 접근법과 정반대의 양상을 나타냈으며, 실제성이 부족하여 투입되는 노력대비 탄소배출권 발행량이 많아 국내 REDD 프로그램에 적용하기 불가능할 것으로 판단된다. 국가 전체의 산림변화율과 대상지의 산림율을 복합적으로 고려하여 산정하는 방식으로 이에 대한 산정기준이 명확하게 설정되어야 실제성을 갖출 수 있을 것으로 판단된다.
- 이들 접근법은 다른 접근법과 달리 국가단위의 산림전용으로부터 발생되는 배출량과 지역단위 배출량의 관계에 따른 할인율을 적용하였다는 점에서 유사한 산정방식을 사용한다. 그러나 이때 적용되는 할인율 설정이 주요한 변수로 작용한 것으로 판단되며, 할인율에 대한 설정기준이 명확하게 설정되어야 실제성을 갖출 수 있을 것으로 판단된다.
- Compensated Reduction 접근법과 같이 단순한 시작시점과 종료시점의 산림면적을 통해 산정되기 때문에 이러한 실제성의 부족을 개선할 수 있는 여지가 부족하며, 산정식의 특성상 과거 산림면적보다 이행기간의 산림면적이 증가하지 않는 한 탄소배출권을 획득하기 불가능한 방법이다. 단순한 산림전용 및 황폐화 방지활동 기반에 신규 및 재조림 활동을 추가하여야 탄소배출권을 얻을 수 있기 때문에 추가적인 비용과 노력이 투입되어야 할 것으로 판단된다.
- 이러한 현상으로 HFLD에 속하는 지역은 REDD 이행 기제에 대한 참여유인이 부족하며, 산지전용을 통한 개발이 REDD 참여보다 더 많은 경제적 이익을 가져올 수 있다. 따라서 HFLD에 대한 산지전용 방지와 REDD 이행 기제 참여를 유인하기 위해서는 까다로운 과거 기저선에 대한 인센티브 적용 혹은 획득한 탄소배출권에 대한 가중치 부여에 대해 추가적인 고려가 필요하다.
- 이에 따라 적절한 과다발행 수준의 설정이 필요하지만 지역·인문·사회적 요소가 국가별·지역별로 각기 다른 양상을 나타내므로 이를 단순히 규정짓기란 어렵다. 따라서 이를 고려하여 상황에 적합하게 과다발행 수준을 변동시킬 수 있는 유동성을 지닌 기저선 접근법을 적용해야 할 것으로 판단된다. 두 번째는 산림여건 유형별(HFLD, LFHD, LFMD, MFHD, MFMD) 이익분배구조의 합리성이다.
- 이러한 MRV 시스템은 Modified Corridor Approach for Korea 접근법과 상호보완관계에 있어 이를 효과적으로 연계할 수 있는 연구가 필요할 것이다. 또한, 국내 산림 정책의 영역을 넘어 국내외 탄소시장과 REDD 프로그램의 연계방안을 연구할 필요가 있다.
- 이때 과거 기저선을 결정짓는 접근법이 매우 중요한 변수로 작용하며, 과거의 산림율 및 산지전용율의 정도 차이에 따라 유리하게 작용하는 접근법이 대상지별로 상이하게 나타난다. 또한, 산림율이 높고 산지전용율이 낮은 대상지(HFLD; High forest low deforestation)와 산림율이 낮고 산지전용율이 높은 대상지(LFHD; Low forest high deforestation)는 REDD 이행 기제를 적용함에 있어서 다소 불리할 수도 혹은 유리할 수도 있는 반대되는 개념으로 마주하고 있어 이에 대한 비교 분석이 필요하다. 따라서 접근법 분석 이전에 대상지별 산림환경 여건을 기준으로 유형분류를 실시하였다(da Fonseca et al.
- , 2010). 이러한 MRV 시스템은 Modified Corridor Approach for Korea 접근법과 상호보완관계에 있어 이를 효과적으로 연계할 수 있는 연구가 필요할 것이다. 또한, 국내 산림 정책의 영역을 넘어 국내외 탄소시장과 REDD 프로그램의 연계방안을 연구할 필요가 있다.
- 이러한 문제를 해결하기 위해 국립산림과학원에서 작성한 국가 온실가스 보고서의 산림탄소산정에 사용된 방법(KFRI, 2011)에 준하여 Table 3과 같이 침엽수 8종, 활엽수 4종의 평균한 값을 적용하였으며, 혼효림의 경우 침엽수와 활엽수를 반분한다는 가정 하에 평균한 값을 적용하였다. 이에 따라 Table 3의 값을 기준으로 산정한 탄소고정량은 각각의 접근법별 비교를 위해 기준 값 설정을 위한 목적으로 사용되었으며, 정확성에 대한 불확도가 존재하며, 일관성 있는 전국단위의 주요 수종별 현황자료가 부재하여 발생하는 연구의 한계로 판단된다.
- 또한, HFLD와 같이 탄소배출권 발행에 불리한 산림여건을 갖춘 지역에 대한 이익분배구조의 합리성 측면에서도 악영향을 끼칠 것으로 판단된다. 적어도 최고수준 기저선보다 높은 감축률을 나타낸 지역이 완충영역 내에 들어오는 지역보다 더 높은 배율의 탄소배출권을 발행받도록 해야 하며, 불리한 산림여건을 갖춘 지역에 대한 합리적인 이익분배구조의 적용이 가능하도록 Corridor Approach 접근법의 개선이 필요할 것으로 판단된다.
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