(2) 온실가스 산정 및 작성 원칙
캘리포니아 레지스트리의 배출량 작성 및 검증의 기초가 되는 주요 원칙은 관 련성, 완전성, 일관성, 정확성, 투명성 등을 포함하며 이는 국제적 원칙과도 상통 한다. 관련성은 캘리포니아 레지스트리에 등록되는 온실가스 인벤토리는 관련된 배출량을 적절히 반영해야 하며 배출지역 및 배출원에 부합되는 배출량 정보를 포함해야 한다.
완전성은 인벤토리에는 모든 온실가스 배출원과 그와 관련된 특정 범위의 활 동도 고려되어야 하며, 기준년과 매년 배출량 산정에 있어 해당되는 모든 배출원 이 누락되지 않도록 해야 한다.
일관성은 일관된 방식의 온실가스 인벤토리를 작성함으로써 추후 유사 기관들 이 수행하는 배출량 산정 결과와의 비교 또는 특정 기관의 기준 배출량 대비 매 해 배출량 변화를 비교․검증할 수 있다.
정확성은 온실가스 인벤토리 내용을 타당화하고, 정확성과 신뢰성을 부여하기 위해 검증과정을 거쳐야 하며, 총배출량은 검증자 예측치의 5% 한계 안에 있어 야 한다.
투명성은 인벤토리 생성에 이용된 정보 및 자료는 검증자에게 가용해야 하며, 검증과정은 철저하고 분명하게 문서화하여 캘리포니아 레지스트리 외부 검토가 가능하도록 해야 한다.
(3) 배출원 범주 및 대상 온실가스
온실가스 배출량산정 및 작성 시 고려되는 배출원 범주는 크게 직접적 배출과 간접적 배출로 구분할 수 있으며, 직접배출은 고정배출원과 이동배출원, 그리고 산업 공정시 발생하는 배출을 포함하며, 간접배출은 전기사용, 발전, 유입증기 및 지역냉난방, 에너지 유출 등과 관련된 배출원을 포함한다. 캘리포니아 일반작성 지침은 아래와 같이 5개 영역의 배출원 범주를 제시하고 있으며 작성자는 해당
되는 범주별 배출량을 산정해야 한다. 그 범주는 이동(mobile) 연소에 의한 직접 (Perfluorocarbons, PFC), 6불화황(Sulphur hexafluoride, SF6)등이다.
(4) 배출보고서37)
보고서에는 지리적 범위 (캘리포니아에만 해당되는가 또는 전미를 대상으로
(5) 범주별 배출량 산정방법
된 배출 인자를 얻는 것이 권고되며, 그렇지 않을 경우 미국 EPA의 eGRID 데이 Integrated Database)으로써 미 환경청(EPA), 에너지정보기구(Energy Information Administration, EIA), 연방에너지규제회의(Federal Energy Regulatory Commission, FERC) 등 세 개의 연방 기구에서 관리하 던 발전소 및 전력회사들에 대한 데이타 소스를 통합한 것이다. 이는 미국에서 발생하는 거의 모든
40) 다음 웹싸이트 www.epa.gov/cleanenergy/energy-and-you/how-clean.html의 U.S. EPA’s “Power Profiler”
tool에서 우편번호를 사용하여 eGRID 관련 지역을 찾을 수 있다. 전력 생산을 위한 연료의 사용은 해마다 틀리기 때문에 배출량 계수 또한 변동적이다. 따라서 가능하면 작성 당해년도 또는 가장 최 근의 데이터를 사용한다.
캘리포니아 레지스트리의 CARROT 시스템은 자동적으로 이 계산을 수행해준다.
각각의 온실가스에 대한 배출량이 계산되면 이산화탄소 및 이산화탄소 환산량을 모두 합산한다.
온실가스 지구온난화잠재성지수(GWP)
이산화탄소 (CO2) 1
메탄 (CH4) 21
아산화질소 (N2O) 310
Hydrofluorocarbons (HFC) 140-11,700 Perfluorocarbons (PFC) 6,500-7,000 Sulphur hexafluoride (SF6) 23,900
<표 3-2> 온실가스 종류별 지구온난화잠재성지수
② 이동연소에 의한 직접배출
이동연소원은 차량국(DMV)에 의해 공공도로에서 운행이 허가된 자동차, 오토 바이, 트럭, 공사장비와 기차, 배, 비행기와 같은 비도로형 차량을 포함한다. 단, 소형 디젤 발전기 등 수송 가능한 연소 장치는 이동 연소원으로 고려되지 않는 다. 이동연소 배출원은 사용된 연료 및 운행 마일수에 기반하여 계산된다. 이산 화탄소는 주요 이동배출원으로써, 소비되는 연료의 양과 직접적으로 연관이 있 다. 따라서 배출인자는 연료량으로 표현된다. 반면, 메탄 및 아산화질소 배출량은 연료소비와도 물론 관련이 있으나, 해당 차량의 배출제어기술에 따라 달라진다.
따라서, 이 경우의 배출인자는 운행거리당 방출된 질량 (gram/mile) 으로 표현 된다. 만약 차량의 연간 연료소비정보가 가용하다면 이산화탄소 배출량을 계산 할 수 있으며, 운행 마일수에 대한 정보만 가용할 경우 이를 연료소비량으로 전 환할 필요가 있다.
a. 이동연소에 의한 이산화탄소 배출량 계산
이산화탄소 배출량은 연료 유형별 연간 총 소비량과 이산화탄소 배출인자를 곱한 후 킬로그램을 메트릭톤으로 변환하여 계산한다. 연료저장 시설을 갖추고 대규모로 연료를 구매한 경우의 양과 차량용으로 구매한 연료 모두가 고려되며, 연료구매기록, 연료소비자료, 또는 차량의 연료계측기나 저장 탱크의 기록과 같 은 직접적 측정방법을 통하여 계산한다. 만약 연간 주행거리 정보만 가용할 경우 에는 소유․운행중인 모든 차량의 제조사, 모델, 연료, 연식을 파악한 후, 연간 마일리지를 EPA 연료 경제식41)을 사용하여 연료 소비량으로 전환한다. 주행 패 턴에 대한 정확한 정보가 있을 경우 시내 및 고속도로 주행에 대해 각각 계산한 다. EPA는 고속도로의 경우 45%, 시내도로는 55%를 기본값으로 제시하고 있다.
단, 연료효율경제 정보가 가용하지 않은 중량 트럭의 경우 가솔린 트럭은 6mpg, 디젤 트럭은 7mpg로 가정한다.
․식 4) 총 연료 사용량 (갤런) = 총 주행거리(마일)/(시내도로연료경제성(mpg)×55%+
고속도로연료경제성(mpg)×45%)
<표 3-3> 주행거리 기록을 이용한 자동차 연료 사용량
․식 5) 총 배출량 (매트릭톤) = 연료소비량 (갤런)×배출인자 (갤런당 CO2 킬로그램)×
0.001 (매트릭톤/킬로그램)
<표 3-4> 이동연소로부터의 총 이산화탄소 배출량
b. 이동연소에 의한 메탄 및 아산화질소 배출량 계산
기본적으로 이산화탄소 배출량 산정방법과 유사하나 메탄 및 아산화질소 배출 량은 자동차의 제조사 및 연식에 따른 배출량 제어 및 촉매기능의 차이로 인해 영향을 받기 때문에 그에 따른 적절한 배출인자를 사용한다. 메탄 및 아산화질소
41) 미국 환경부(www.fueleconomy.gov/feg/)는 승용차 및 경량 트럭의 시내주행 및 고속도로 주행에 대한 도로연료경제 측정치(연료 갤런당 마일리지 정보)를 제공한다.
배출량에 대한 이산화탄소 환산량이 결정되면 기산정한 이산화탄소 배출량과 합 산하여 이동연소에 의한 배출 총량을 결정할 수 있다.
․식 6) 총 배출량 (매트릭톤) = 차량 및 연료 유형별 배출인자(그램/마일)×
연간 마일리지×0.000001(매트릭톤/그램)
<표 3-5> 이동연소에 의한 메탄 및 아산화탄소 배출량
c. 바이오디젤에 의한 이산화탄소 배출량
바이오디젤을 사용하는 차량의 배출량은 석유계 디젤 차량과 다르게 계산될 필요가 있다. 바이오디젤은 채소유나 동물기름에서 만들어지며 순수한 형태 (B100으로 알려져 있는 100% 바이오디젤)와 석유 디젤과 혼합한 형태가 있다. 바 이오디젤 연소가 기후영향에 미치는 영향에 대해서는 아직 국제적으로 합의된 바 없지만, 바이오연료와 일반 연료배출간의 차이 때문에 바이오디젤 관련 배출 은 직접적 이동배출원으로 포함되지 않고 선택적으로 작성되는 경향이 있다. 단, 바이오디젤 연소로 인한 메탄 및 아산화질소 배출은 생물학적(biogenic) 이라고 보기 어려우므로 배출량 인벤토리의 한 부분으로 산정․작성되어야 하며, 혼합 바이오디젤을 사용하는 차량에 대해서도 석유디젤 연료부분에서 나오는 배출량 은 인벤토리에 포함해야한다.
③ 고정연소에 의한 직접배출량
고정배출원은 비동력적 연료연소로 발생되는 온실가스 배출원으로 전형적인 대규모 고정배출원은 발전소, 정제소, 제조시설을 들 수 있으며 작은 규모로는 주거 및 상업용 보온로 등이 포함된다. 자체전력용 또는 지역냉난방을 위해 연소 되는 연료의 경우 아래와 같은 산정방법을 따르지만, 전력생산자에게 매도하기 위한 목적일 경우는 별도의 전력/유틸리티 규약을 이용한다. 고정연소 배출인자
에 대한 기본적인 정보는 캘리포니아 일반작성규약 부록(p.97-99)에 제시되어 있
• U.S. EPA, Compilation of Air Pollutant Emission Factors AP-42, www.epa.gov/ttn/chief/ap42;
• U.S. EPA Emissions Inventory Improvement Program (EIIP) Introduction to Estimating Greenhouse Gas Emissions: Volume VII (EIIP, 1999), www.epa.gov/ttn/chief/eiip/techreport/volume08/index.html;
• 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Greenhouse Gas Inventories Reference Manual (IPCC, 2006), www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.htm; and
• UK Department for Environment, Food, and Rural Affairs, Guidelines for the Measurement and Reporting of Emissions in the UK Emissions Trading Scheme (DEFRA, 2004),
www.defra.gov.uk/environment/climatechange/trading/uk/documents.htm.
43) HHV는 총발열량(gross heating value)이라고도 하며 연소반응에 의해 생성된 모든 수분이 응축된 상 태로 존재할 경우의 발열량을 말한다. 미국 에너지정보부(EIA)에서 주로 사용하는 방식으로 국제적 차원에서는 통상적으로 저위발열량("lower" heating value, LHV)을 사용하고 있다.
therms 등)을 확인한다. 3단계에서는 각 연료별 배출인자를 선택하고44) 4단계에 서는 연료별 이산화탄소 배출량을 계산한 후 톤단위로 전환한다. 5단계에서는 연 료별 메탄 및 아산화질소 배출량을 계산하고45) 마지막으로 이를 온난화잠재지수 (GWP)를 이용하여 이산화탄소 환산량으로 바꾸어 합산한다.
․ 식 7) 총 CO2 배출량 (톤) = 배출인자(Btu 또는 갤런당 CO2킬로그램)×
연료소비량(MMBtu, 갤런)×0.001(톤/kg)
․ 식 8) 총 CH4 또는 N2O 배출량 (톤) = 배출인자(MMBtu 또는 갤런당 CH4 또는 N2O kg) ×연료소비량(MMBtu, 갤런)×0.001(톤/kg)
④ 열병합발전소에서 발생하는 증기유입, 지역냉난방, 전기에 의한 간접배출 열병합발전소나 일반 보일러 공장을 소유 또는 운영중인 경우는 위와 같이 화 석연료 연소로 인한 직접 배출량을 계산하지만, 직접 소유․운영하지 않는 일반 보일러나 열병합발전소에서 전기, 증기, 냉난방을 구매․사용하는 기관들은 간 접 배출량을 산정해야 한다. 열병합발전 (Combined heat and power, CHP)은 동 일 연료원으로부터 전기와 열, 증기 등을 동시에 생산하는 시스템이므로 각각의 생산물 공정에 대한 배출량이 중복 계산될 우려가 있다. 따라서, 온실가스 배출 량 산정 시 열생산 및 전력생산 등 각각의 에너지 생산라인에 대한 배출량을 할
④ 열병합발전소에서 발생하는 증기유입, 지역냉난방, 전기에 의한 간접배출 열병합발전소나 일반 보일러 공장을 소유 또는 운영중인 경우는 위와 같이 화 석연료 연소로 인한 직접 배출량을 계산하지만, 직접 소유․운영하지 않는 일반 보일러나 열병합발전소에서 전기, 증기, 냉난방을 구매․사용하는 기관들은 간 접 배출량을 산정해야 한다. 열병합발전 (Combined heat and power, CHP)은 동 일 연료원으로부터 전기와 열, 증기 등을 동시에 생산하는 시스템이므로 각각의 생산물 공정에 대한 배출량이 중복 계산될 우려가 있다. 따라서, 온실가스 배출 량 산정 시 열생산 및 전력생산 등 각각의 에너지 생산라인에 대한 배출량을 할