(가) 배출전망 시나리오 설정
가이드라인에서는 “With Measures"의 경우 현재 시행되거나 시행이 확정된 정책 및 조치들을 반영하여 배출량을 전망하도록 하고 있다. 그 러나 이러한 정책 및 조치들을 모형에 어떻게 반영하느냐가 문제이며, 온실가스 배출량에 영향을 주는 국가 환경(national circumstances)을 적 절히 반영시키는 것도 상당히 복잡한 문제이다.
한편, “With Additional Measures"의 시나리오에 의한 전망치를 제시 하는데 있어서 어려운 점은 새로운 정책 및 조치를 전망에 통합시키는 방법이며, 일반적으로 이러한 새로운 정책을 투입자료로 모형에 입력하 여 정책효과를 도출하는 Simulation 방법과 정책의 믹스, 도입시기 및 강 도 등을 최적화 기법을 통해 결정하는 Optimization 방법 등이 사용된다.
(나) 모형구축
기술발전이 온실가스 배출량에 영향을 미치는 중요한 요소이지만, 이 러한 기술발전을 온실가스 배출전망에 반영시키는데 어려움이 존재한다.
경제 각 부문에서의 기술발전 정도에 대한 일관성 있고 모형에 제대로
반영될 수 있는 가정을 설정하는데 어려움이 존재하고 있는 것이다. 따 라서 배출량 전망을 위한 모형에서 기술발전을 얼마나 일관성 있고 현 실적으로 반영시키느냐가 방법론 측면에서 중요한 사항이다.
한편 가이드라인에서는 기후변화 관련 정책 및 조치들의 거시 경제적 비용과 영향에 대한 전망을 제시하도록 요구하고 있지 않지만, 몇몇 당사 국들은 자국의 국가보고서를 통해 GDP, 고용 및 기타 거시경제변수 등에 대한 비용과 영향을 제시하고 있다. 이러한 내용을 제시하는 가장 중요한 이유는 거시경제모형을 사용하여 온실가스 배출전망을 도출할 경우 이러 한 비용에 대한 추정이 상대적으로 쉽게 이루어질 수 있기 때문이며, 기 후변화 관련 정책의 거시경제효과가 중요한 정책이슈이기 때문이다.
가이드라인에서는 각 국가별 온실가스 배출량 전망을 요구하고 있다.
그러나 각 국가의 경제가 서로 연계되어 있는 사실인 바, 한 국가의 온 실가스 배출전망은 다른 국가의 경제상황에 영향을 받을 뿐만 아니라, 한 국가의 온실가스 감축 정책 및 조치의 시행이 다른 국가의 배출량에 도 영향을 줄 수 있다. 일반적으로 이러한 영향은 일국가 차원에서 분석 이 어려운 것이 사실이다. 따라서 지역 또는 전세계 차원의 모형을 통하 여 이러한 이슈를 분석하는 것이 바람직할 수 있다.
(다) 불확실성
가이드라인에서는 온실가스 배출 전망 시 사용된 가정들의 민감도에 대한 정성적 또는 정량적 검토를 요구하고 있다. 온실가스 배출량 전망 치의 불확실성은 근본적으로 온실가스 배출량에 영향을 주는 여러 변수 들의 미래 변환에 대한 가정의 활용, 온실가스 관련 정책 및 조치의 미 래 영향, 그리고 모형에 내재하고 있는 근본적 한계 등에 의해 발생한 다. 그러나 이러한 불확실성에 대한 분석이 거의 이루어지지 않는 것이
사실이다. 이러한 불확실성을 검토하는 방법에는 주요 모수 값의 변화가 배출량에 미치는 영향을 분석하는 민감도 분석과 Monte-Carlo 기법 등 이 존재한다.
(라) 기타 이슈
온실가스 배출량 전망을 위하여 사용하는 모형 및 방법론이 다양하게 존재하고 있는데, 부속서 I 국가들이 제3차 국가보고서에서 제시한 방법 론을 정리하면 <표 Ⅱ-2>와 같다. 모형의 형태에 따라 엔지니어링 상향식 모형, 거시경제 하향식 모형, 통합(또는 하이브리드) 모형 등이 존재하고 있 다. 모형의 해 도출 방법에 따라 accounting, simulation 그리고 optimization 모형 등으로 구분되기도 한다. 각 국가가 처해있는 환경과 경험에 따라 다양한 형태의 방법론이 사용되고 있는데, 각각의 모형과 방 법론이 내포하고 있는 장단점에 대한 심도 있는 검토가 필요한 상황이다.
18 국가주 요 내 용 Australia하향식(top-down) 및 상향식(bottom-up) 경제모형 연계 활용 하향식 모형: 연산일반균형모형인 GTEM, MMRF-Green, G-Cube 활용 상향식 모형: 여러 상향식 모형이 특정 부문에 대한 전문가 분석을 위해 활용, 분석결과를 계량경제모형의 투입자료로 활용 Austria에너지부문 전망을 위해 에너지 모형인 DEDALUS 활용 (에너지 수요분석을 위한 계량경제모형, 전환부분은 I-O 분석 다부문(multi-sectoral) 분석을 위해 거시경제 모형인 MULTIMAC 활용 산업공정, 농업, 폐기물부문의 경우 탄소순환(carbon cycle) 모형인 ACBM(Austrian Carbon Balance Model) 활용 Belarus배출계수 및 연료소비 전망 등을 활용한 이산화탄소 배출량 단수 계산 활동변수 및 배출계수에 대한 전망치를 기초로 메탄 및 아산화질소 배출전망 단순 계산 (Excel 활용) Bulgaria미국이 개발한 ENPEP 모형 활용 (MACRO, DEMAND, BALANCE, WASP, IMPACTS 모듈 사용) Canada
에너지 소비, 공급 및 배출량 전망을 위해 계량경제 및 관련 기술 데이터 활용 경제활동, 고용, 무역 등 거시경제변수 전망을 위해 Informetrica 모형 사용 에너지 연료 수요 전망을 위해 계량경제 하향식 모형인 연료대체 전망모형(Interfuel Substitution Demand Model, 사용 각 지역별/부문(가정, 상업, 산업, 수송)별 에너지소비 전망에 상향식 end-use process 모형 활용 전력공급 전망에 MARKAL 및 Canadian Integrated Modelling System(CIMS) 등의 최적화모형 활용 Croatia에너지 수요전망을 위해 4가지 모형 사용 에너지 수급 추세 전망을 위해 ENPEP의 BALANCE 모듈 활용 전력(WASP) 및 가스(PLINSCO) 부문에 특화된 모형을 활용하여 ENPEP의 투입자료 생성 에너지 수요 전망에 MEDEE 모형 활용 Czech Republic
에너지연소에 의한 이산화탄소, 메탄, 아산화질소 배출량 전망에 MARKAL 활용 산업공정 및 농업부문의 배출량 전망에 EXCEL을 이용한 계산 MARKAL의 경제모듈을 이용한 거시경제 전망 이와 같은 각종 연구결과를 사용하여 최종에너지 수요 전망에는 MEDEE 모형 활용
<표 Ⅱ-2> 온실가스 배출전망 방법론 및 분석툴 활용 현황 <표
제2장 장기 온실가스 배출전망 방법론 개선 국가주 요 내 용 Denmark산업 및 공공부문 에너지 수요 전망에 ADAM/EMMA 활용 (ie., EMMA는 최종에너지 소비 전망 모형) 가정부문 수요전망에 상향식 접근 전력 및 열 생산 전망에 RAMSES 활용 (ie., 덴마크 에너지부 자체 모형) EstoniaMARKAL을 이용한 전문가 분석 실시 Finland에너지부문의 경우 EFOM 사용 온실가스 감축효과 평가를 위해 연산일반균형모형인 KESSU 모형과 ETLA 모형 활용 France에너지부문 에너지 수요 전망에 MEDEE 모형 활용, 거시경제모형인 DIVA의 결과를 MEDEE 모형에 활용 비에너지부문 배출량은 Excel을 활용하여 계산 Germany이산화탄소 감축 옵션에 대한 정책 및 기술적 검토 수행 최적화모형을 활용한 기술적 옵션 분석 실시 Greece에너지 공급 및 수요에 대한 전망에 ENPEP(BALANCE 모듈) 활용 비에너지부문의 경우 Spread-Sheet 모형들이 사용됨(ie., 활동변수에 대한 전망치는 통계를 통하여, 배출계수는 IPCC/CORINAIR 방법론 활용 Hungary에너지부문에 대하여 ENPEP(BALANCE 및 IMPACTS 모듈) 활용 농업부문의 메탄 배출량 전망을 위해 활동변수 및 IPCC 배출계수 활용 탄소저장(Carbon Storage) 전망을 위해 CASMOR 모형 활용 Iceland각종 가정과 전문가 판단에 근거하여 Excel를 활용한 전망 수행 Italy에너지 연소에 의한 온실가스 배출량 전망 시나리오를 CEPRIG 모형을 통해 도출 (ie., System Dynamic 접근에 기초 CEPRIG 모형은 통계 및 계량경제학적 데이터에 대한 분석 실시 전망시나리오에 대한 비교는 MARKAL 활용 Japan
일반균형모형인 KEO 모형(ie, 에너지절약 요소 모형과 전원구성모형의 통합 형태)을 통해 에너지부문의 이산화탄소 배출전망 도출 통합 KEI 모형의 검증에 Regression Analysis 모형 사용 통합 KEO 모형은 통해 GDP, 에너지소비, 정책수단의 결과 등을 분석 상향식 접근 및 전문가 판단을 통해 비에너지부문의 이산화탄소와 메탄 및 아산화질소 배출전망 도출 <표 계속
20 국가주 요 내 용 Latvia일반균형모형을 통한 경제성장, 물가 등에 대한 정보 도출 후, 이를 MARKAL 모형에 활용 LUCF에 대한 전망은 Lativia 임업연구소에서 개발한 SILAVA 모형 활용 Liechtenstein전문가 판단에 의한 전망 도출 수송부문에 대해서는 수송모형 사용 Netherlands
에너지 공급부문에 대해 SELPE 모형 활용, NEMO 및 SAVE 모형을 통해 도출되는 에너지 수요와 연결 RIM+ 및 RIVM 모형을 통해 부문별/가스별 배출량 산정 GASTALE 및 POWERS 모형을 활용하여 에너지시장 자유화 효과 분석 에너지 공급부문에 있어서, 정유, 전력, 열병합, 신재생에 대한 각각의 특정모형 활용 비에너지부문에 대하여 Spreadsheet 모형 활용 New Zealand
에너지부문에 SADEM 모형과 5개의 부문별 모형 활용 (ie., SADEM: 부분균형모형으로서 에너지 수요와 공급량을 일치시켜 시장균형가격 도출) SADEM은 산업부문의 정량적 수요 모듈과 기타산업, 상업, 수송, 가정부문에 대한 계량경제모형을 포함 공급부문의 경우, 전력, 가스, 석탄, 석유, 신재생 등의 공급 간의 관계를 반영하는데 5가지의 모형 활용 비에너지부문의 경우, 전문가 평가에 의존 Norway이산화탄소 배출 전망은 거시경제모형인 MSG(Multi-Sectoral Growth) 모형 활용(ie., 일반균형모형, 배출량 산정 모듈 포함 모형에 사용되는 자료는 부문별 분석 결과로 도출 비이산화탄소 배출에 대한 분석은 관련 부문에 대한 정보를 통하여 계산 Poland일반균형 거시모형(CGE-PL), 에너지수요 시뮬레이션 모형(PROSK-E), 에너지공급 최적화 모형(EFOM-PL) 활용 (1) 소규모 CHP 및 RES, (2) 전자제품, (3) 건물 단열 및 열공급 등의 시장 보급에 대한 모형을 연계하여 사용 PROSK-E 모형은 최종 및 유효 에너지수요 전망에 활용 Russian Federation에너지부문 이산화탄소 배출 전망은 GDP 증가율, 에너지집약도 개선, 에너지공급의 배출집약도 등과 연계된 단수의 함수를 이용하여 도출 SlovakiaENPEP의 BALANCE 및 IMPACTS 모듈을 사용하여 배출 전망치 도출 COPERT 프로그램으로 수송부문 배출 전망치 도출 전문가 평가 및 각종 가정치를 활용하여 기타 배출 전망치 도출 <표
제2장 장기 온실가스 배출전망 방법론 개선 국가주 요 내 용 SloveniaMESAP 모형 활용 (ie., 전력부문 모듈에서는 최적화 적용, 타 부문에서는 simulation 적용) Spain
3단계에 걸쳐 배출 전망치 도출 MED-PRO 모형으로 최종 에너지소비량 도출 (ie., MEDEE 모형의 상향식 모듈로서 산업, 수송, 가정, 서비스, 농업부문의 장기 최종에너지 수요전망 도출) 전환부문(전력 및 정유)의 에너지 수요에 대해서는 여러 가지 시나리오 적용 일차에너지 공급량 추정 후, 이를 활용하여 GHG 배출량 전망치 도출 SwedenSIKA의 수송부문 수요분석 모형과 연계하여 경제-기술모형을 이용한 에너지 수요와 MARKAL을 이용한 에너지 공급 추정 활동변수, 배출계수 등을 이용한 Spreadsheet 모형 구축 통계분석 및 추가적 전문가 평가 수행 United StatesNEMS 활용: 부문 및 연료 간 가격경쟁과 함께 에너지 수요 및 공급 균형 도출 연료공급, 발전 등에 대한 모듈에서 계량경제, 엔지니어링 및 기술정보 포함 추가적인 모형 및 Spreadsheet 모형 등이 산업공정, 농업, 폐기물 및 흡수원에 대한 분석에 활용 European Community각 회원국의 배출량 전망치 합산 에너지부문 이산화탄소 배출량 전망을 위해 PRIMES 모형 활용 기타 배출량에 대한 전망은 활동변수와 배출계수를 활용하여 산출 자료: UNFCCC(2004),Workshopon Emissions Projection:General and cross-cutting issues in the preparation ofGHGprojec working paper.
다. 각 부문별 온실가스 배출전망 방법론 이슈