농업부문의 녹색성장은 작물 토양의 개선, 에너지 효율화, 바이오매스의 활용, 첨단 농업기술 적용 등 다양한 수단에 의해 추진되어질 수 있다. 예 산제약하에서 국가 온실가스 감축목표에 도달하기 위해서는 경제적으로 효율성 있는 감축 수단들을 우선적으로 추진해야 할 것이다. 이와 같이 비 용효과적인 감축대책의 우선순위를 정하는데 온실가스 한 단위 감축에 추 가적으로 들어가는 비용으로 정의되는 한계감축비용(Marginal Abatement Cost, MAC)의 분석이 적용된다. 여기에서는 해외(영국)의 사례를 소개하 고, 국내 농업부문을 대상으로 한계감축비용 분석이 가능한 수단에 대해 시산해보고자 한다.
2.1. 한계감축비용곡선의 개요
한계감축비용은 온실가스 한 단위 감축에 추가적으로 들어가는 비용으 로 정의할 수 있으며 이는 배출권 거래시장에서 배출권의 가격으로도 활용 된다. 예를 들어, 이산화탄소 1톤을 감축하는 데 필요한 추가 저감비용(한 계비용)은 설비투자비용과 연간유지관리비용에서 선택된 대책기술에 의한 탄소 톤당 에너지비용 경감분을 공제하여 산정할 수 있다.
···(4-4) 여기서,
CO2 1톤을 감축하는 데 필요한 추가 감축비용 CO2 1톤 감축에 추가적으로 필요한 설비투자비용과 연간유 지관리비용
대책 기술 채택에 의한 탄소 톤당 에너지 비용 경감분 한계감축비용은 단위 온실가스 감축에 투입되는 비용 즉, 추가비용이 얼
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마인가를 나타내는 절대적인 판단기준이 된다. 감축비용이 마이너스 값을 갖게 되면 에너지절약에 의한 비용 감소분이 대책 채택에 따른 초기투자비 나 운영비 등을 충분히 보상해 주는 ‘NO regret' 대책으로 분류된다. 한계 감축비용분석은 각 부문들 내의 온실가스 감축 대책들과 관련된 데이터를 상향식 방법으로 분석함으로써 비용과 저감잠재력 간의 관계를 나타낸다.
MACC 분석은 부문별 배출 목표를 맞추기 위한 비용효과적 대책을 확인 하며, 효율적인 배출량 수준을 결정하는 데 도움을 준다.
국내 탄소예산이 한계감축비용곡선(Marginal Abatement Cost Curve, MACC)으로부터 도출될 수 있다. <그림 4-2>의 오른쪽 MACC곡선의 막 대 높이는 비용효과성을 나타내며, 비용효과성이 감소하는 순서로 저감 옵 션들을 정렬한다. 옵션들이 곡선의 왼쪽과 x축 아래쪽에 위치할수록 음의 비용 혹은 사회적 편익을 나타내고, 곡선의 오른쪽과 x축 위쪽에 위치할수 록 사회적 비용을 나타낸다. MACC는 기술들과 옵션들이 한계적으로 비교 되는 것을 허용한다. 각 막대의 폭은 옵션의 저감 잠재력을 나타내게 된다.
그림 4-2. 탄소예산으로부터 MACC 도출
한계감축비용곡선은 다양한 방법들의 저감잠재력과 비용효과성의 평균 을 나타낸다<그림 4-3>. 탄소가격의 수준은 생산자와 소비자 행동 즉, 순 온실가스 배출량, 농장 생산량, 장소, 경작법 등에 영향을 미친다.
농업부문에서도 무경운, 양분관리, 보전경운, 유기토양관리, 토지피복, 부산물관리, 벼재배, 가축분뇨관리, 유기농업, 기타 등 온실가스 감축 수단 별로 MACC 분석을 시도할 수 있다<그림 4-4>.
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그림 4-3. 한계감축비용곡선
한계감축비용곡선 도출을 통해 비용효과적인 감축대책의 우선순위를 정 하는 데 활용할 수 있고, 정책결정에 기초자료를 제공할 수 있다. 더 나아 가 타분야의 한계감축비용이 있다면 타분야와의 비교를 통해 농업분야가 상대적으로 비용효과적인지를 비교할 수 있다.
그림 4-4. 대안별 한계감축비용 비교: 농업부문 사례
자료: McKinsey & Company(2009).
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2.2. 해외(영국)의 한계감축비용 도출 사례
영국은 2050년까지 1990년보다 온실가스를 80% 줄이는 야심찬 국가 온 실가스 감축 목표를 세우고, 기후변화 위원회(Committee on Climate Change, CCC)를 통해 감축량 할당 작업을 하였다. 영국 기후변화 위원회 는 배출량 감축을 경제적으로 효율성 있게 추진할 필요를 인식하고, 상향 식의 한계감축비용 곡선 접근법을 채택하게 되었다. 영국 기후변화 위원회 가 도출한 한계감축비용곡선은 이산화탄소의 단위당 비용에 의해 순서가 정해진 감축 대책의 목록을 보여준다. 감축 대책들은 정상적으로 경제성장 을 이루었을 때(Business as usual, BAU) 발생할 것으로 예상되는 감축활 동에 추가적 감축활동을 나타낸다. 한계감축비용은 대책들의 비용효과성 (CE) 혹은 비용편익 평가를 설명하며, 탄소 배출 손해 회피의 편익은 Defra(2007)에 의해 개발된 탄소의 잠재가격(Shadow Price of Carbon, SPC)으로 나타내어진다.
한계감축비용곡선 도출은 정상적으로 경제성장을 이루었을 때 2012년, 2017년, 2022년의 감축 혹은 기준 배출 전망치를 파악하는 것으로부터 시 작된다. 다음으로 각 기간의 BAU 시나리오에 의한 감축전망치를 능가하 는 추가적인 감축가능성을 파악한다. 이는 남아있는 감축대책과 BAU 감 축을 비교함으로써 이루어지는데 대책은 최대 기술적 가능성과 중간, 높 고, 낮은 실현가능성에 일치하는 대책 시나리오를 포함한다. 최대 기술적 감축잠재량과 아래의 과정을 따라 각 기간의 추가적인 감축(대책 인벤토 리, 현존 자료, 전문가 그룹 검토 등에 근거)에 기여하는 각 대책을 유로 (/tCO2)로 나타낸 비용-효과를 정량화한다<표 4-7>.
표 4-7. 비용효과의 정량화 과정
구분 주요 내용
STEP Ⅰ 비용과 편익 및 그 시기의 정량화 STEP Ⅱ 할인율을 사용하여 순현재가치 계산 STEP Ⅲ 유로 2006으로 비용 표시
STEP Ⅳ 비용효과 계산에 사용된 비용명세의 열거 STEP Ⅴ 대책의 세계의 잠재적 배출영향 가능성 파악
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비용-효과를 정량화하는 작업이 끝나면 사회적, 사적, 혼합 매트릭스를 도출하기 위해 초기 MACC의 변화하는 할인율을 도출한다. 다음으로 대책 들의 상호작용에 의한 감소한/증가된 비용효과를 고려하고 여러 상이한 평 균비용 반영 위한 MACC의 조밀도(granularity)를 고려하여 비용효과를 조 정한다<그림 4-5>. MACC를 다시 도출하고, 실행 가능한 활용 수준을 파 악하며, 기존의 정책과 관련하여 준수/활용 수준의 검토에 근거하여 중간, 낮은, 높은 수준의 예측으로 실행 가능한 잠재량을 정량화한다. 마지막으 로 실행 가능한 잠재량을 위임된 행정(devolved administration, DA)에 의 해 분해하고, 요약 시트 양식에 보고하며, 독립적인 한계감축비용(MACC) 에 대한 검토를 한다.
그림 4-5. 비용효과를 고려한 계산방법
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2.2.1. 농가수준 모델 접근방법
영국의 한계감축비용곡선은 수학적 프로그래밍을 이용한 농가수준 모델 접근방법을 통해 도출되었다. 수학적 프로그래밍을 통해 농가, 환경과 시 장의 물리적 시스템을 알 수 있고 또한, 모델에 나타나는 가능한 일련의 활동을 통해 ‘무엇을 할 수 있는지’를 해석할 수 있다. 농가시스템의 모델 링을 통해 연구자는 농가시스템 프로세스의 투입과 산출 간의 정량화된 연 계를 구축할 수 있다. 실제로 모델링 프로세스는 정보가 부족한 분야를 집 중조명하여 시스템을 전체로 이해하게 하고 정적인 정보와 데이터를 동적 으로 더 의미 있게 만든다.
영국의 수학적 프로그래밍을 통한 농가수준 모델은 정책의 변화와 시장 조건에 농부들이 어떻게 반응할지에 대해 직접적인 해답을 얻도록 개발되 었다. 이 모델을 통해 농가의 여러 활동의 구성과 금융의 영향에 대한 변 화를 알 수 있게 되어 있다. 활동의 변화에 따른 가상가격을 계산할 수 있 고, 모델의 여러 제한조건 변화를 통해 농가수준에서의 비용효과를 계산할 수 있다.
농가수준 모델의 기본모델은 194개의 활동과 205개의 억제 유형이 있 다. 활동은 작물활동의 면적에서 여러 종류의 가축의 수, 예를 들면 송아지 중 새끼를 낳지 않는 어린 암소, 태어난 것, 산 것과 팔린 것 등이다. 억제 는 주요변수와 영국 농가시스템의 많은 고정비용 즉, 농지면적, N, P, K 적 용 등을 아우른다. 모델은 총마진을 극대화함으로써 자원의 최적 분배에 대한 해를 도출하도록 되어 있다. 모델링을 통한 시기별 비용과 편익 정량 화 프로세스(<표 4-7>의 STEP I)는 다음과 같다.
① 농가의 형태는 보통 크기의 작물농가, 축산 혼합농가와 축산농가로 정의된다. 이는 영국의 환경식품농림부의 농업인구통계 데이터의 정 의를 따르는 것으로 농지면적, 농지종류와 같은 기준활동과 억제요인 의 지표를 얻을 수 있다.
② 농산물의 주요 투입과 산출 가격은 영국 내 농업관련 보고자료
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(Defra, 2007)로부터 얻어졌다. 이는 1990년대 초부터의 가격정보를 제공하지만 가격동향의 조사와 2022년까지의 예측에는 2000년에서 2006년까지의 가격만이 사용되었다. 2000년에서 2006년까지의 비용 과 가격의 가중평균이 사용되었으며 이 평균은 많은 정책과 경제적 충격이 고려된 것이다.
③ 농가가 2006, 2012, 2017, 2022년의 각 시기의 선형프로그래밍(LP)모 델 내에서 총마진을 극대화한다는 가정하에서 최적화되었다. 결과적 으로 경감 시나리오의 영향과 비교할 기준 시나리오가 도출되었다.
④ 총마진의 변동은 특정 경감전략 채택 시의 비용 혹은 이익으로 정의 된다. 하지만 선형프로그래밍의 가정이 자원의 최적화에 있으므로 농 가의 결정이 그들의 최적효율 수준에서 측정된다는 약점이 있다. 결
④ 총마진의 변동은 특정 경감전략 채택 시의 비용 혹은 이익으로 정의 된다. 하지만 선형프로그래밍의 가정이 자원의 최적화에 있으므로 농 가의 결정이 그들의 최적효율 수준에서 측정된다는 약점이 있다. 결