본 연구는 탄소흡수원이며 재생가능한 자원인 산림 바이오매스 자원량 및 에너지로서의 잠재량을 산정하고, 이를 지도화 및 프로그램화 하고자 하였다. 2010년말 기준 우리나라 전체 산림의 총 바이오매스 자원은 804백만톤이며, 이 중 임상별로는 침엽수 265백만톤, 활엽수 282백만톤, 혼효림 257백만톤이 점유하고 있었고, 지역별로는 산림축적량에 비례하여 강원도가 가장 많은 바이오매스 양을, 다음이 경상북도, 경상남도 순이었다. 우리나라 산림에서 매년 상업적으로 벌채하여 제재목 등으로 이용되고 남은 목질부 바이오매스는 707천톤/년 정도가 되며, 숲가꾸기를 하여 원목으로 이용되는 양을 제외한 바이오매스 양은 592천톤/년으로 나타났다. 따라서 우리나라에서 연간 시장으로 공급 가능한 산림 바이오매스 자원은 약 1,300천톤/년 정도가 될 것으로 추정된다. 이를 석유환산량으로 전환하면 약 585천 toe/년이 된다. 본 연구에서 분석한 결과를 토대로 바이오매스 자원 지도 프로그램을 만들었다. 프로그램 개발하기 위해 사용된 시스템은 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access ArcGIS, Microsoft Visual Basic 6.0 이었으며, 공간정보를 활용할 수 있도록 ESRI MapObjects2.1 개발 도구를 이용하였다. 바이오매스 자원 지도(BiomassMap V2.0) 프로그램은 축적, 바이오매스 총 저장량, 시업지 연간 바이오매스 생장량, 상업적 벌채에 의한 바이오매스 생산량, 숲가꾸기에 의한 바이오매스 생산량 등을 지도로 나타내고, 이들 정보를 관리할 수 있는 프로그램이다. 바이오매스 자원 지도는 시도별, 임상별도로 확인할 수 있으며 이용자의 사용 목적에 따라 작성될 수 있다는 장점이 있다. 따라서 향후 본 바이오매스 지도는 산림이용 관리자들에게 유익한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 탄소흡수원이며 재생가능한 자원인 산림 바이오매스 자원량 및 에너지로서의 잠재량을 산정하고, 이를 지도화 및 프로그램화 하고자 하였다. 2010년말 기준 우리나라 전체 산림의 총 바이오매스 자원은 804백만톤이며, 이 중 임상별로는 침엽수 265백만톤, 활엽수 282백만톤, 혼효림 257백만톤이 점유하고 있었고, 지역별로는 산림축적량에 비례하여 강원도가 가장 많은 바이오매스 양을, 다음이 경상북도, 경상남도 순이었다. 우리나라 산림에서 매년 상업적으로 벌채하여 제재목 등으로 이용되고 남은 목질부 바이오매스는 707천톤/년 정도가 되며, 숲가꾸기를 하여 원목으로 이용되는 양을 제외한 바이오매스 양은 592천톤/년으로 나타났다. 따라서 우리나라에서 연간 시장으로 공급 가능한 산림 바이오매스 자원은 약 1,300천톤/년 정도가 될 것으로 추정된다. 이를 석유환산량으로 전환하면 약 585천 toe/년이 된다. 본 연구에서 분석한 결과를 토대로 바이오매스 자원 지도 프로그램을 만들었다. 프로그램 개발하기 위해 사용된 시스템은 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access ArcGIS, Microsoft Visual Basic 6.0 이었으며, 공간정보를 활용할 수 있도록 ESRI MapObjects2.1 개발 도구를 이용하였다. 바이오매스 자원 지도(BiomassMap V2.0) 프로그램은 축적, 바이오매스 총 저장량, 시업지 연간 바이오매스 생장량, 상업적 벌채에 의한 바이오매스 생산량, 숲가꾸기에 의한 바이오매스 생산량 등을 지도로 나타내고, 이들 정보를 관리할 수 있는 프로그램이다. 바이오매스 자원 지도는 시도별, 임상별도로 확인할 수 있으며 이용자의 사용 목적에 따라 작성될 수 있다는 장점이 있다. 따라서 향후 본 바이오매스 지도는 산림이용 관리자들에게 유익한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
This study was conducted to assess forest biomass resource which is a carbon sink and a renewable resource in Korea. The total forest biomass resource potential was 804 million tons, and conifers, broadleaved forest and mixed forest accounted for 265 million tons, 282 million tons, and 257 million t...
This study was conducted to assess forest biomass resource which is a carbon sink and a renewable resource in Korea. The total forest biomass resource potential was 804 million tons, and conifers, broadleaved forest and mixed forest accounted for 265 million tons, 282 million tons, and 257 million tons, respectively. Proportionately to regional forest stocks, biomass potential of Gangwon-do had most biomass potential, followed by Gyeongsangbuk-do and Gyeongsangnam-do. The woody biomass from the byproduct of sawn timber in commercial harvesting was 707 thousand ton/year, and that from the byproduct of forest tending was 592 thousand ton/year. The amount resulted in about 1,300 thousand ton/year of potential supplies from forest biomass resource into the energy market. It's tonnage of oil equivalent(toe) was 585 thousand ton/year. In this study, we developed a program (BiomassMap V2.0) for forest biomass resource mapping. Used system to develop this program was Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access ArcGIS and Microsoft Visual Basic 6.0. Additionally, This program made use of tool such as ESRI MapObjects2.1 in order to take advantage of spatial information. This program shows the map of total biomass stock, annual biomass growth at forest land in Korea, and biomass production from forest tending and commercial harvesting. The information can also be managed by the program. The biomass resource map can be identified by regional and forest type for the purpose of utilization. So, we expect the map and program to be very useful for forest managers in the near future.
This study was conducted to assess forest biomass resource which is a carbon sink and a renewable resource in Korea. The total forest biomass resource potential was 804 million tons, and conifers, broadleaved forest and mixed forest accounted for 265 million tons, 282 million tons, and 257 million tons, respectively. Proportionately to regional forest stocks, biomass potential of Gangwon-do had most biomass potential, followed by Gyeongsangbuk-do and Gyeongsangnam-do. The woody biomass from the byproduct of sawn timber in commercial harvesting was 707 thousand ton/year, and that from the byproduct of forest tending was 592 thousand ton/year. The amount resulted in about 1,300 thousand ton/year of potential supplies from forest biomass resource into the energy market. It's tonnage of oil equivalent(toe) was 585 thousand ton/year. In this study, we developed a program (BiomassMap V2.0) for forest biomass resource mapping. Used system to develop this program was Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access ArcGIS and Microsoft Visual Basic 6.0. Additionally, This program made use of tool such as ESRI MapObjects2.1 in order to take advantage of spatial information. This program shows the map of total biomass stock, annual biomass growth at forest land in Korea, and biomass production from forest tending and commercial harvesting. The information can also be managed by the program. The biomass resource map can be identified by regional and forest type for the purpose of utilization. So, we expect the map and program to be very useful for forest managers in the near future.
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문제 정의
본 연구에서 도출하고자 하였던 바이오매스 자원 지도(map)는 바이오매스 총 저장량, 임상별·시군구별 시업지에서의 보유 잠재량을 지도로 나타내기 위함이 주목적이 었다. 또한 부가적으로 상업적 벌채, 숲가꾸기 등에 따른 시장공급 가능한 바이오매스 생산량 및 바이오매스를 탄소저장량으로 전환한 정보 등을 지도로 나타내고자 하였다. 바이오매스 자원 지도는 많은 양의 데이터를 한눈에 보기 쉽고, 이용자의 목적에 맞게 지도를 제작할 수 있다는 장점이 있다.
본 연구에서 도출하고자 하였던 바이오매스 자원 지도(map)는 바이오매스 총 저장량, 임상별·시군구별 시업지에서의 보유 잠재량을 지도로 나타내기 위함이 주목적이 었다.
본 연구에서는 다양한 바이오에너지원 중 IPCC가 인정한 유일한 탄소흡수원이자 재생가능한 자원인 산림에서 이용 가능한 목질계 바이오매스 자원량을 산정하는 방법을 제시하고, 지역별, 임상별, 시군구별 자원량 산정을 통해 이의 에너지화 가능성을 논하고자 한다.
가설 설정
따라서 원목으로 이용가능한 부분을 나타내는‘조재율(造材率)’을 적용하였는데, Korea Forest Service(1981)의 자료에 따라 침엽수의 경우는 벌목된 임목의 85%는 상업적으로 이용하며, 활엽수는 70%를 이용한다고 가정하였다.
한편 본 분석에서는 ‘상업적 벌채’에서 나오는 물량 중 목재(제재목, 합판재 등)로서 이용되는 물량을 제외한 물량, 즉, 목재로서 이용가능한 줄기 말구직경까지의 부위를 제외한 초두부와 가지부분 만을 바이오에너지원으로 이용될 수 있을 것으로 간주하여 시장가치가 있는 바이오매스 자원이라 가정하였다.
제안 방법
프로그램을 개발을 위해 사용된 시스템은 기본 Data 입력을 위해 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access를 활용하였다. 또한 사용자가 손쉽게 새로운 자료를 입력하기 위해서 Microsoft Office Excel과 연동되도록 하였다. 공간 정보의 입력 및 편집을 위해서는 ArcGIS를 이용 하였다.
상기의 자료를 이용하여 다음과 같은 산림 바이오매스 자원량 평가 절차를 수행하였으며(IPCC, 2003; 2006), 이들 결과는 지도화(Mapping)하고 프로그램화 하였다.
우리나라 바이오매스 자원량에 대한 전반적인 정보의 입력 및 자료 관리의 효율성을 도모하기 위하여 일련의 절차를 프로그램으로 제작하였으며, 이는 일반인, 행정인, 연구자 등 모든 이용자가 편리하게 사용할 수 있게끔 제작하였다(Figure 4). 프로그램을 개발을 위해 사용된 시스템은 기본 Data 입력을 위해 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access를 활용하였다.
대상 데이터
그리고 숲가꾸기를 통하여 도출되는 바이오매스 자원량 산정을 위하여 숲가꾸기 면적 및 수집 물량 등의 자료를 산림청 내부자료에서 얻었다(Korea Forest Service, 2013a; 2013b)
이 자료를 바이오매스 전환계수 등을 이용하여 바이오매스 량으로 전환할 수 있기 때문이다. 본 산림축적 자료는 제5차 국가산림자원조사를 반영한 임업통계연보(2011년)의 수치를 활용하였으며, 기본계획구 및 시군구별 자료를 이용하였다(Korea Forest Service, 2011). 제5차 국가산림자원조사는 기존 1-4차 산림조사와는 달리 매년 전국 표본조사(20%씩, 5개년) 체계로 수행되어, 기존의 기본계획구별 생장율을 적용하여 전국적 조사가 종료될 때까지 임목축적을 추정하는 문제점을 보완한 조사체계이다.
산림축적 자료를 바이오매스로 전환하면, 이는 지금까지 산림에 누적된 총 바이오매스 저장량이 된다. 연간 또는 매년 어느 정도의 바이오매스 생산이 가능한지, 이용량이 어느 정도인 지를 산정하기 위하여 다음의 기본계획 구별 연년 산림축적 생장율 자료를 이용하였다(Korea Forest Service, 2012).
우리나라 바이오매스 자원량에 대한 전반적인 정보의 입력 및 자료 관리의 효율성을 도모하기 위하여 일련의 절차를 프로그램으로 제작하였으며, 이는 일반인, 행정인, 연구자 등 모든 이용자가 편리하게 사용할 수 있게끔 제작하였다(Figure 4). 프로그램을 개발을 위해 사용된 시스템은 기본 Data 입력을 위해 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access를 활용하였다. 또한 사용자가 손쉽게 새로운 자료를 입력하기 위해서 Microsoft Office Excel과 연동되도록 하였다.
이론/모형
또한 사용자가 손쉽게 새로운 자료를 입력하기 위해서 Microsoft Office Excel과 연동되도록 하였다. 공간 정보의 입력 및 편집을 위해서는 ArcGIS를 이용 하였다. 프로그램 제작은 Microsoft Visual Basic 6.
공간 정보의 입력 및 편집을 위해서는 ArcGIS를 이용 하였다. 프로그램 제작은 Microsoft Visual Basic 6.0에서 제작이 되었으며, 공간정보를 활용할 수 있도록 ESRI MapObjects2.1 개발 도구를 활용하였다.
성능/효과
보고서는 재생가능한 에너지 현황과 향후 도입 가능성 등을 164가지 과학적 전망을 기초로 분석하여, 2008년 당시 전 세계의 에너지공급량 중 1차 에너지(자연으로부터 얻을 수 있는 에너지)가 차지하는 비율은 13%에 불과하다고 하였다. 그리고 보고서에서는 현재 이용하고 있는 재생에너지는 2.5% 이하만이 이용되고 있어, 실제로는 약 97% 이상의 이용가능성을 갖고 있음을 밝혔다. 또한 2050년까지의 온실가스 배출 대비 5,600억tCO2 정도의 온실가스를 감축할 수 있을 것이라고 전망하였다.
5% 이하만이 이용되고 있어, 실제로는 약 97% 이상의 이용가능성을 갖고 있음을 밝혔다. 또한 2050년까지의 온실가스 배출 대비 5,600억tCO2 정도의 온실가스를 감축할 수 있을 것이라고 전망하였다.
시장공급 가능한 바이오매스 자원량 1,300천톤/년을 석유에너지로 환산하면 약 60만 TOE로서 이 양이 산림바이오매스를 이용함으로써 화석연료를 대체할 수 있는 귀중한 신재생에너지원이 될 수 있을 것이다(Table 6). 본 분석 결과를 서울시 에너지 소비량과 비교해 보면 (Korea Energy Economics Institute, 2012), 2011년 서울시의 에너지 소비량이 1,550만 TOE, 시민 1인당 연간 에너지 소비량이 1.55 TOE 로 나타나, 서울시 총 에너지 소비량 대비 산림 작업(상업적 벌채, 숲가꾸기) 시 나올 수 있는 바이오매스 에너지는 시민 약 38만명(4%), 4인 가구 경우 약 9만 5천 세대가 이용할 수 있는 양이 된다. 연료의 대부분을 수입하는 우리나라로서는 산림 바이오매스를 이용함에 따라 연료 수입에 소비되는 외화절감과 기후 변화 시대에 온실가스를 저감하는 세계적 노력에 동참할 수 있는 좋은 기회가 될 수 있을 것이다.
본 연구결과 2010년말 우리나라 전체 산림의 총 바이오 매스 자원은 804백만톤으로 나타났다. 우리나라 산림에서 매년 상업적으로 벌채하여 제재목 등으로 이용되고 남은 목질부 바이오매스는 707천톤/년 정도가 되며, 숲가꾸기를 하여 원목으로 이용되는 양을 제외한 바이오매스 양은 592천톤/년으로 나타났다.
후속연구
따라서 국내 산림의 공익가치가 빠르게 증가할 수 있을 것으로 예측된다. 그리고 목질계 바이오매스를 이용한 다양한 에너지 생산시장에서 국내 바이오매스의 최대 공급원인 산림 바이오매스 자원의 효과적 운용을 통해 일정 부분에서 안정적으로 원료를 공급할 수 있을 것이라 판단된다.
한편 본 연구에서 개발한 산림부문 바이오매스 프로그램 및 지도는 산림축적, 바이오매스 총 저장량, 시업지 연간 바이오매스 생장량, 상업적 벌채 및 숲가꾸기에 의한 바이오매스 생산량, 주기별 바이오매스 생산량 변화, 임상 별·지역별 탄소저장량 등과 같은 정보를 수집하고 정리할 수 있다. 따라서 본 바이오매스 지도는 향후 산림이용 관리자들에게 도움이 될 것으로 기대된다.
이와 같이 산림 바이오매스 자원을 이용한다면 경제적 효과로서 원유 수입액의 감소 및 임업과 에너지 분야에서의 신규시장 형성, 그리고 이를 통한 신규 고용창출을 이룰 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 농산촌의 수입 증대에 기여함으로써 FTA 등을 통해 발생할 수 있는 농가 피해를 감소시킬 수 있을 것이다. 환경적으로는 화석연료 대체를 통해 대기 중에 이산화탄소 배출 저감 효과를 가시화시킬 수 있으며, 산림 환경 개선으로 국내 임목 축적량 증가에 따른 산림의 이산화탄소 축적 효과가 증대할 것이다.
뿐만 아니라 환경적 측면에서도 친환경적인 자원의 이용은 기후변화협약의 슬로건인 ‘대기중 온실가스 농도의 안정화’에도 커다란 도움이 될 것으로 판단된다.
상기 자원량은 언급한 바 있지만 현재 실제 상업적 벌채량 중 70%, 숲가꾸기 물량 중 30%를 수집하는 양이므로, 임지에 버려지는 양까지를 포함한다면 더 많은 시장 공급 가능한 바이오매스 자원량이 산정될 수 있을 것이다. 또한 정부에서의 국내산 목재수급 정책 및 전략은 앞으로 유동적이라 볼 수 있어, 이들 정책 등이 변화함에 따라 실제 시장으로 공급되는 바이오매스 물량은 충분히 변화될 수 있을 것이다.
시장공급 가능한 바이오매스 자원량 1,300천톤/년을 석유에너지로 환산하면 약 60만 TOE로서 이 양이 산림바이오매스를 이용함으로써 화석연료를 대체할 수 있는 귀중한 신재생에너지원이 될 수 있을 것이다(Table 6). 본 분석 결과를 서울시 에너지 소비량과 비교해 보면 (Korea Energy Economics Institute, 2012), 2011년 서울시의 에너지 소비량이 1,550만 TOE, 시민 1인당 연간 에너지 소비량이 1.
55 TOE 로 나타나, 서울시 총 에너지 소비량 대비 산림 작업(상업적 벌채, 숲가꾸기) 시 나올 수 있는 바이오매스 에너지는 시민 약 38만명(4%), 4인 가구 경우 약 9만 5천 세대가 이용할 수 있는 양이 된다. 연료의 대부분을 수입하는 우리나라로서는 산림 바이오매스를 이용함에 따라 연료 수입에 소비되는 외화절감과 기후 변화 시대에 온실가스를 저감하는 세계적 노력에 동참할 수 있는 좋은 기회가 될 수 있을 것이다.
즉 우리나라에서 연간 시장으로 공급 가능한 산림 바이오매스 자원은 약 1,300천톤/년 정도가 될 것으로 추정되며, 석유환산량으로는 약 585천 toe/년이다. 이와 같이 산림 바이오매스 자원을 이용한다면 경제적 효과로서 원유 수입액의 감소 및 임업과 에너지 분야에서의 신규시장 형성, 그리고 이를 통한 신규 고용창출을 이룰 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 농산촌의 수입 증대에 기여함으로써 FTA 등을 통해 발생할 수 있는 농가 피해를 감소시킬 수 있을 것이다.
한편 본 연구에서 개발한 산림부문 바이오매스 프로그램 및 지도는 산림축적, 바이오매스 총 저장량, 시업지 연간 바이오매스 생장량, 상업적 벌채 및 숲가꾸기에 의한 바이오매스 생산량, 주기별 바이오매스 생산량 변화, 임상 별·지역별 탄소저장량 등과 같은 정보를 수집하고 정리할 수 있다. 따라서 본 바이오매스 지도는 향후 산림이용 관리자들에게 도움이 될 것으로 기대된다.
또한, 농산촌의 수입 증대에 기여함으로써 FTA 등을 통해 발생할 수 있는 농가 피해를 감소시킬 수 있을 것이다. 환경적으로는 화석연료 대체를 통해 대기 중에 이산화탄소 배출 저감 효과를 가시화시킬 수 있으며, 산림 환경 개선으로 국내 임목 축적량 증가에 따른 산림의 이산화탄소 축적 효과가 증대할 것이다. 따라서 국내 산림의 공익가치가 빠르게 증가할 수 있을 것으로 예측된다.
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