본 연구는 늘어나는 신재생에너지에 대한 관심과 필요성을 나날이 증가하 는 이 시점에서 한정된 토지와 자원을 이용하여 최적의 태양광 발전소의 입 지를 설정하기 위한 연구이다. 본 연구에서는 신재생에너지 발전에 높은 상관 관계를 가지는 기상요인에 대하여 가상의 요인들을 설정하고 상관관계분석을 통하여 상관관계계수를 도출하였다. 이를 이용하여 대한민국의 시/군 단위의 지역별 데이터를 대안으로 설정하고, AHP 분석을 통하여 기상요인에 대한 가중치를 도출하였다. 기상요인에 대한 가중치는 단순히 기상요인들에 대한 분석을 수행한 것이고 이러한 결과는 본 논문 전에도 지속적으로 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 실제로 태양광 발전소를 건설함에 있어 고려되어
야 하는 토지가격과 임야면적의 비율이라는 토지에 대한 변수를 추가하여 분 석하였다. 시/군 단위로 거래되는 토지의 거래가격을 조사하고 각 지역별 전 체면적 대비 임야면적을 계산하여 지역별 임야면적비율의 데이터 셋을 구성 하였다. 이러한 데이터 셋을 기반으로 앞서 기상요인에 대한 가중치를 구하는 방법과 동일한 방법으로 토지요인에 대한 가중치를 도출하였다. 마지막으로 최종적인 가중치를 설정하기 위하여 기후요인에 대한 가중치와 토지요인에 대한 가중치의 합을 구하여 태양광 발전소 입지에 대한 최종적인 가중치를 도출해 냈다. 최종적으로 도출해낸 가중치는 기후적인 측면과 현실적인 태양 광 발전소 건설에 필요한 토지적인 측면이 모두 포함된 가중치이며, 이 가중 치는 실질적으로 고려해야 될 지역들의 우선순위를 나타낸다. 본 연구 이전의 태양광 발전소 입지에 대한 연구들은 협소한 지역에 대한 분석을 시행한 연 구가 대다수이지만, 본 논문은 전국의 시/군 단위의 모든 지역에 대한 연구를 진행하여 지역별 우선순위를 도출하였다. 따라서 이 순위가 향후 태양광 발전 소 설립할 때 중요한 참고자료가 될 것이라고 기대한다. 본 연구를 수행함에 있어 데이터를 수집하는데 있어서 많은 시행착오를 거쳤으며 그럼에도 불구 하고 수집한 데이터 값들의 개수도 전국의 시/군 단위의 데이터의 전부를 수 집하지는 못하였다. 따라서 향후 연구에서는 더욱 세분화되고 정확한 값을 가 진다면 더욱 정확한 상관관계를 도출해 낼 수 있을 것으로 기대한다. 또한 도 심지와 같은 인구 밀집 지역의 전력수송에 대하여 거리에 따른 전력의 손실 량에 대한 연구가 진행된다면 추가적인 태양광 발전소 설립 입지선정에 있어 적합도를 더욱 높일 수 있을 것이다.
접수일(2018년 7월 6일), 수정일(2018년 8월 20일), 게재확정일(2018년 8월 25일)
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KFS_01
ABSTRACT Location Analysis and Selection of Power Plants for Efficient Production of Solar Energy*
Lee GiHyun** ․ Lee GeonJu*** ․ Kang SungWoo****
Solar energy has been known as a successful alternative energy source, however it requires a large area to build power generation facilities compared to other energy sources such as nuclear power.
Weather factors such as rainy weather impact on solar power generation because of lack of insolation In order to build a solar power plant, a large area is required for a limited domestic land hereby selecting the optimal location for the plant that maximizes the efficiency of power generation is necessary. Territory of the republic of Korea is composed of a large amount of mountain areas which account for 63% of entire Korean land. Solar power plants require plain fields. However, these fields are occupied by city or other commercial usage. The price of these fields become expensive and continuously growing. Therefore, this research analyze the optimal site for solar power generation plant by implementing analytic hierarchy process based on both weather factors and land factors. This research suggests not only a optimal location for power generation efficiency but also reasonable price and land for future solar power plants.
Key Words : solar power plants, location analysis
* This paper has been conducted with the support of Inha University.
** Industrial engineering of Inha university. znflxk@naver.com
*** Industrial engineering of Inha university. cyworldcyw@naver.com
**** Industrial engineering of Inha university. kangsungwoo@inha.ac.kr (corresponding author)
일본의 CO
2배출, 원자력에너지, 신재생에너지 관계 분석
*원두환**․이연정***․정수관****
요 약
본 연구는 ARDL 모형을 이용하여 일본의 CO2 배출과 원자력에너지, 신재생 에너지소비의 장·단기 관계를 분석하였다. ARDL-한계검정 결과 일본의 CO2배 출량, 소득, 에너지소비, 신재생에너지소비, 원자력에너지소비 간에 공적분이 존 재하는 것으로 나타났다. 장기적으로 일본의 CO2 배출량은 총에너지소비량과, 원자력에너지 소비에 의해서 결정되는 것을 확인하였다. 일본의 원자력에너지 발전은 CO2 배출 저감에 기여하는 것으로 나타났으나, 신재생에너지는 CO2 배 출을 저감하는데 유의한 효과가 없는 것으로 나타났다. 신재생에너지에 대한 비중이 미미하고, 신재생에너지가 효율적으로 생산되지 않아 중간과정에서도 CO2가 많이 발생할 가능성이 높다. CO2를 저감할 수 있는 획기적인 기술이나 방법이 없는 상태에서 일본이 원자력 발전을 재가동하지 않는다면 향후 기후협 약을 준수하는데 어려움이 발생할 수 있을 것으로 예상된다.
주요 단어 : ARDL, CO2, 신재생에너지, 원자력에너지 경제학문헌목록 주제분류：Q4, Q58
* 이 논문 또는 저서는 2017년 대한민국 교육부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (NRF-2017S1A5B8057488).
** 부산대학교 경제학부 교수(주저자). doohwan@pusan.ac.kr
*** 부산대학교 경제통상연구원 전임연구원(공동저자). yeonjeong@pusan.ac.kr
**** 창원대학교 글로벌비즈니스학부 조교수(교신저자). sukwan@changwon.ac.kr
Ⅰ. 서 론
온실가스배출로 인한 환경문제가 심각해짐에 따라 오염을 억제하기 위한 국제적인 협력이 지속적으로 요구되고 있다. 일본을 포함한 국가들은 1997년 교토의정서(Kyoto Protocol)에 합의함으로써 온실가스 배출 감축의 의무를 지 게 되었으며, 2015년에는 파리기후협약(Paris Climate Change Accord)에 따라 더 많은 국가가 온실가스 배출 감축에 동참하게 되었다. 일본은 2015년 기준 세계에서 5번째로 많은 온실가스를 배출하고 있으며 파리기후협약 당시 2030 년까지 2013년 온실가스 배출수준의 26%를 저감하겠다고 선언한 바 있다. 일 본이 이러한 과감한 기준을 달성하기 위해서는 온실가스 저감을 위한 다양한 수단이 필요한 실정이다(CCPI, 2017).1)
온실가스 배출을 감축하려는 방법으로 신재생에너지와 원자력발전 활용이 있다(Menyah and Wolde-Rufael, 2010; 신석하, 2014). 일본은 온실가스 감축 과 더불어 화석연료의존과 에너지수입의존을 낮추기 위해 신재생에너지를 활 성화하기 위한 적극적인 정책을 추진하고 있다. 그러나 2015년 일본의 전체 에너지 소비에서 신재생에너지가 차지하는 부분은 5.7%로 아직 높지 않은 수 준이다(IEA, 2016). 신재생에너지가 단기적으로 급격하게 보급되기 어렵고 비 용도 많이 들기 때문에 신재생에너지 의존만으로는 기후협약을 이행하기 어 려운 것이 현실이라고 할 수 있다(Asano, 2013).
원자력발전의 경우 2011년 후쿠시마 원전사고 이후 일본 내 원자력발전에 대한 인식과 위상은 매우 달라졌다. 사고 이전만 하더라도 일본은 전체 전력
1) 일본의 CO2 배출 구조를 살펴보면 2016년 총1,222MMT의 CO2를 배출하였다. 그 중에서 에너지 관련 부문에서 CO2 배출은 1144MMT으로 93.6%를 차지하고 있다. 분야별로는 산업부문에서 33.5%, 상업부문에서 21.6%, 교통부문에서 17.3% 가정부문에서 14.6% 에 너지전환부문에서 6.4% 발생하고 있다(https://www.env.go.jp/press/files/en/750.pdf).
생산의 30% 이상을 원자력 발전에 의존하였고, 세계 3위의 원자력발전 용량 을 보유하고 있었다(WNA, 2012). 일본 국내 에너지 생산의 75.9%를 원자력 이 담당할 만큼 원자력발전이 중요한 에너지원이었다(IEA, 2016). 그러나 후 쿠시마 사고 이후 원자력발전의 안전에 대한 신뢰 상실로 일본 내 모든 원전 의 가동이 중지되는 사태가 발생하였다. 하지만 이후 에너지 해외 의존도의 증가, 에너지비용의 증가로 인하여 일본 내 원자력발전소 재가동에 대한 요구 가 지속하고 있으며 파리기후협약의 온실가스 감축의무를 수행하기 위해서는 원자력 발전이 필요하다고 보고되고 있다(WNA, 2017).
따라서 온실가스 감축에 대한 신재생에너지와 원자력발전의 기여도를 예측 하기 위해서 일본의 온실가스 배출량, 신재생에너지, 원자력발전과의 관계를 규명할 필요가 있다. 원자력발전, 신재생에너지와 온실가스 배출량 사이에 장 단기적인 관계를 규명한다면 향후 일본의 원자력발전 및 신재생에너지 구성 이 온실가스 감축에 어떠한 영향을 미칠 것인지 예측할 수 있을 것이다. 일본 과 같이 해외에너지 의존도가 높고 원자력 비중이 높은 국내 에너지 공급 상 황에 대해서도 시사점을 도출할 수 있을 것이다.
연구의 구성은 다음과 같다. 2장에서는 원자력 및 신재생에너지를 포함한 주요 경제변수와 환경오염을 분석한 선행연구들을 살펴볼 것이다. 3장에서는 연구방법론인 autoregressive distributed lag(ARDL) 모형에 관해서 설명할 것이고, 4장에서는 대표적인 온실가스인 CO2 배출량과 주요 변수에 대한 분 석 결과를 제시할 것이다. 마지막으로 5장에서는 요약 및 결론을 짓는다.