탄소중립 전략 이행에 따른 2030 미세먼지 대기질 전망 및 동시 감축 정책 방향 연구(Ⅰ)
Predicting Particulate Matter Concentration in 2030 and Setting the Policy Direction for its Simultaneous Reduction in Line with the Carbon Neutrality Strategy(Ⅰ)
최기철 · 정예민 · 정은혜 · 전호철 · 김윤하
기후환경정책연구 2022-05
연구책임자 최기철 (한국환경연구원 연구위원) 참여연구원 정예민 (한국환경연구원 전문연구원)
정은혜 (한국환경연구원 연구원) 심창섭 (한국환경연구원 선임연구위원) 이승민 (한국환경연구원 연구위원) 전호철 (충남대학교 교수)
김윤하 (IIASA 연구원)
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연구자문위원 (가나다순)공성용 (한국환경연구원 선임연구위원) 김용표 (이화여자대학교 교수) 안영환 (숙명여자대학교 교수) 이상엽 (한국환경연구원 선임연구위원) 장영기 (수원대학교 교수) 최형식 (한국환경연구원 부연구위원) 홍제우 (한국환경연구원 부연구위원)
ⓒ 2022 한국환경연구원 발행인 이 창 훈 발행처 한국환경연구원
(30147) 세종특별자치시 시청대로 370 세종국책연구단지 과학·인프라동
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인 쇄 2022년 12월 26일 발 행 2022년 12월 31일
등 록 제 2015-000009호 (1998년 1월 30일) ISBN 979-11-5980-651-3 93530 인쇄처 (사)아름다운사람들복지회 02-6948-9650
이 보고서를 인용 및 활용 시 아래와 같이 출처를 표시해 주십시오.
최기철 외(2022), ｢탄소중립 전략 이행에 따른 2030 미세먼지 대기질 전망 및 동시 감축 정책 방향 연구(Ⅰ)｣, 한국환경연구원.
값 9,000원
서 언
지난 48차 IPCC 총회에서 채택된 지구온난화 1.5°C 특별보고서를 통해 전 세계적으로 기후위기 대응의 중요성과 시급성이 높아졌습니다. 이에 따라 우리나라도 ‘2050 탄소중립’
목표를 국가 중장기 계획으로 법제화하고, ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’을 발표하는 등 선도적인 기후변화 대응을 추진하고 있습니다. 그러나 탄소중립을 위한 과정에서 온실가스와 함께 대기오염물질 배출이 줄어들 것으로 기대되나, 이에 대한 구체적인 평가는 아직 이루어지지 않았습니다. 본 연구는 탄소중립 전략 이행에 따른 미세먼지 농도 개선 효과를 분석하고, 온실가스와 대기오염물질 동시 감축을 위한 정책 방향을 제안하는 것을 목표로 합니 다. 총 2차 연도 연구로 구성되며, 금년도 연구에서는 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’에 대한 온실가스 및 대기오염물질 감축 효과에 대해 평가하고, 이를 바탕으로 2030년 미세먼지 농도 전망과 부문별 성과를 제시하였습니다. 향후 수립될 대기환경 계획에서는 국가 온실가스 감축 계획과의 정합성을 유지하고 동시 감축 성과를 극대화하기 위한 정책 설계가 필요할 것으로 예상됩니다. 본 연구의 결과는 향후 온실가스-대기오염물질 동시 감축을 위한 방향을 설정하고, 정책의 연계와 보완을 위한 자료로서 활용될 것으로 기대합니다.
본 연구를 수행하느라 수고하신 한국환경연구원 기후대기안전연구본부 대기환경연구실의 최기철 박사, 정예민 연구원, 정은혜 연구원, 외부 참여진으로 충남대학교 전호철교수와 IIASA 김윤하 박사에게 감사를 표합니다. 또한 바쁘신 와중에도 자문을 통해 연구에 도움을 주신 수원대학교 장영기 교수, 이화여자대학교 김용표 교수, 숙명여자대학교 안영환 교수, 우리 원의 공성용 박사, 이상엽 박사, 홍제우 박사, 최형식 박사에게도 감사드립니다.
2022년 12월 한국환경연구원 원 장
이 창 훈
요 약 ∣ i
요 약
Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
❏ 탄소중립으로의 정책 목표 변화
ㅇ 2018년 10월 인천 송도에서 개최된 제48차 IPCC 총회에서 ‘지구온난화 1.5℃ 특별보 고서’(IPCC, 2018) 채택을 통해 파리협정의 목표 달성을 위해서는 전 지구적으로 2050년 탄소중립을 달성하여야 한다는 경로를 제시
ㅇ 기후위기 대응 행동의 중요성이 강조되면서 전 세계적으로 탄소중립 논의 확산 ㅇ 우리나라 역시 국제사회 구성원으로서의 역할 등을 고려하여 ‘2030 국가 온실가스
감축목표(NDC) 상향안’을 마련하는 등 탄소중립 달성을 위한 적극적인 대응 시행
❏ 탄소중립 추진 과정에서의 대기오염 영향
ㅇ 온실가스와 대기오염은 배출원과 배출활동에 유사성이 있어 탄소중립 전략 추진 과정에 서 대기오염 저감이 동시에 이루어질 것이라는 전망이 대부분이나, 이에 대한 정량적 평가가 수행된 바 없어 불확실성이 있음
ㅇ 탄소중립 이행을 위한 추진 과정에서의 부문별 적용 기술 및 방법 등에 따라 대기오염물질 배출 감축 효과는 크게 달라질 수 있으며 일부 대기오염물질의 증가가 우려되는 사례도 있어, 이에 대한 면밀한 검토와 함께 온실가스 및 대기오염물질 동시 감축 효과를 극대화 하기 위한 수단에 대한 고민 필요
ㅇ 대기오염물질 배출량은 사용 연료, 연소 장치의 효율, 저감기술 등 에너지 사용량 이외의 조건에 영향을 크게 받으며, 대기오염물질 농도는 직접 배출 외에 대기화학반응에 따른 전구물질 배출 영향까지 복합적으로 영향을 주고받음에 따라, 이를 고려한 영향 분석 필요
❏ 탄소중립 전략을 고려한 대기 정책 마련 필요
ㅇ 탄소중립 정책이 현재 중장기적인 국가 목표로 자리매김함에 따라 이후 수립될 대기 정책에서는 탄소중립 전략을 고려한 정책 방향 고민 필요
ㅇ 국가 탄소중립 전략과의 정합성을 유지하고 동시 감축 성과를 극대화하기 위한 정책 마련을 위해서는 탄소중립 전략 이행에 따른 대기오염 영향과 향후 미세먼지 종합계획 등 대기 정책에서 보완이 필요한 부분에 대한 사전 검토 수행 필요
❏ 탄소중립 전략 이행에 따른 2030 미세먼지 농도 전망 수행
ㅇ 본 연구는 국가 온실가스 감축목표(이하, NDC)에 따른 대기오염물질 배출 변화를 고려한 2030년 미세먼지 대기질 전망을 수행하고, 대기오염물질의 효과적 감축을 이루기 위한 정책 방향을 2년간의 연구를 통해 제시하고자 함
ㅇ 1차 연도 연구에서는 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안(이하, 2030 NDC 상향안)’에 따른 2030년 미세먼지 관련 대기오염물질 배출 및 농도 개선 효과를 도출하 고, 대기질 개선 관점에서의 시사점 제시
Ⅱ. 탄소중립 및 미세먼지 정책 추진 현황
1. 2030 NDC 상향안 추진 현황
❏ 2030 NDC 상향안은 탄소중립의 중간목표로서의 의미를 갖게 되면서 2018년 배출량 대비 40% 감축목표로 강화됨
ㅇ 국제사회의 파리협정 채택에 따라 2015년 우리나라는 2030 NDC를 수립하고, 이후 목표를 점차 강화하며 온실가스 감축 의지를 분명히 해 왔음
ㅇ 주요국들이 탄소중립을 공식적으로 선언함에 따라 2030 NDC는 탄소중립의 중간목표 로서의 의미를 갖게 되었으며, 우리나라도 탄소중립 달성을 위한 선형 감축 추세에 맞추어 목표를 대폭 상향함
요 약 ∣ iii
2. 미세먼지 관련 정책 추진 현황
❏ 미세먼지 피해 수준의 증가에 따른 정책은 강화되는 추세임
ㅇ 고농도 미세먼지 이슈가 본격적으로 불거진 2016년에 ‘미세먼지 관리 특별대책’이 수립 되고 분야별 세부대책이 제시되기 시작함
ㅇ 2016년 이전 수도권을 중심으로 한 대기관리 정책이 미세먼지 저감 및 대응을 위해 전국적인 수준으로 확대됨
ㅇ 고농도 미세먼지 이슈가 지속되면서 2018년에는 ‘비상·상시 미세먼지 관리 강화대책’을 수립하고, 이듬해 ｢미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법｣과 ｢대기관리권역의 대기환경 개선에 관한 특별법｣이 시행되면서 전국적·지역적인 목표 농도 및 배출량 수준을 설정하 고 관리하기 시작함
❏ 미세먼지 관련 대책의 대상, 범위 확대 및 수준 강화를 통한 입체적 정책체계 구축 ㅇ 전국을 대상으로 하는 뺷미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)뺸과 미세먼지 농도 기여도가
높은 지역을 4개 권역으로 묶어서 관리하는 뺷대기환경관리 기본계획(2021-2025)뺸을 수립함
ㅇ 배출원 중심의 정책에서 지역적 특성과 배출원 구성 및 인체위해성을 고려한 관리 체계로 확대·전환됨
ㅇ 실내공기질 관리 및 계절관리제 등 미세먼지 배출의 시공간적 특성을 고려한 정책이 개발됨
❏ 배출원에 따라 부문별(발전, 산업, 수송, 생활) 대책을 수립하였으며, 이행 관리감독을 통해 부문별 대책에서 소기의 성과를 거두고 있는 것으로 판단됨
Ⅲ. 탄소중립 이행에 따른 2030 미래 배출량 추정
1. 국내 2030 배출 전망 방법
❏ 국내 2030 대기오염물질 배출 전망 시나리오 구성
ㅇ 탄소중립 계획이 이행되지 않았을 경우를 기본전망(Baseline) 시나리오로 두고, 탄소중립 전략(NDC)을 이행했을 경우에 기본전망 대비 어느 정도의 변화가 나타나는지에 대한 연구를 진행
ㅇ 기본전망 시나리오는 기준연도(2018년) 이후 2030년까지의 성장 전망이며, 탄소중립 전략 이외 현재 시행 중이거나 계획된 정책(CLE: Current Legislation)을 반영함으로써 NDC 시행 유무만을 목표 시나리오와의 차이점으로 계획
ㅇ 탄소중립 전략이 이행된 목표 시나리오(NDC 시나리오)는 기본전망 시나리오에 정부 탄소중립 목표 달성을 위한 온실가스 감축 정책이 추가된 시나리오임. 본 시나리오의 구성에는 각 전략의 합리적인 실현 가능성보다는 2030 NDC 상향안에서 제시한 부문별 감축 수단 및 목표를 준용하여 이행에 따른 파급 효과만을 평가
❏ 시나리오별 대기오염물질 배출량 추정 체계
ㅇ 탄소중립 이행에 따른 대기오염 변화를 설명하기 위해 다음과 같이 정의된 분석 체계를 바탕으로 시나리오별 미래 배출량을 추정
- 대상기간: 기준연도(2018년) 대비 2030년 전망
- 분석대상 물질: 미세먼지 및 전구물질(PM2.5, SOx, NOx, VOCs, NH3)
- 전망지역 구분(공간 해상도): 전국(단, 전환 부문과 산업 부문은 산출 과정상 필요한 상세 해상도로 도출하고 전국 단위로 취합하여 제시)
- 배출자료의 시간 단위: 연간 배출량 제시(대기 모델링 시, 현재 배출 부문별 특성을 고려한 시간분배 수행)
- 배출원(섹터) 분류: NDC에서 제시한 부문을 기준으로 부문별로 도출
ㅇ 국가 탄소중립 전략 이행에 따른 평가를 위해 배출 부문에 대한 정의는 탄소중립 전략의 것을 따르되, 대기오염물질 배출량 자료는 대기정책지원시스템(CAPSS)의 국가 대기오
요 약 ∣ v
염물질 배출량 자료를 기반으로 함. 이를 위해 탄소중립 전략에서 제시한 부문에 대해 CAPSS의 배출원을 적절하게 매핑하여 활용
자료: 저자 작성.
<그림 1> 국가 탄소중립 전략의 배출 부문(좌) 및 국가 대기오염물질 배출자료(우)의 배출원 분류 매핑 방안
2. 부문별 배출량 추정
❏ 발전 부문
ㅇ 정부 탄소중립 전략과 뺷제9차 전력수급기본계획(2020-2034)뺸에 따른 2030년까지의 신규 가동 및 폐지 등을 반영하여 2030년 기준 전원구성 자료 구축
ㅇ 2030년 전원구성을 토대로 2030 NDC 상의 발전원별 발전량 및 온실가스 감축 목표에 맞추어 호기별 연간 발전량 도출. 2018년 발전기별 실적 이용률을 기준으로 목표를 달성할 수 있도록 원자력, 석탄 및 LNG 발전기의 이용률 조정
ㅇ 추정된 2030년 발전기별 연간 발전량을 토대로 발전기별 시간별 발전량 도출. 계절관 리제, 예방 정비 및 고장 정지 등을 반영하기 위하여 발전기의 시간별 발전량 실적 (2019.4~2020.3)을 활용하여 8,760시간의 패턴을 도출하여 활용
ㅇ 발전기별 대기오염물질 배출량을 도출하기 위해 TMS 배출량 자료 및 발전량 실적을 통해 구축된 배출계수를 활용하여 대기오염물질 배출량 추정
ㅇ 기본전망 시나리오와 비교하여 NDC 시나리오의 경우 NOx, SOx 등의 대기오염물질이 크게 감소할 것으로 추정됨
ㅇ 다만, NDC 시나리오의 경우 감소된 석탄발전의 비중을 재생에너지는 물론 LNG발전이 대체하는 구조상 NH3는 오히려 미세하게 증가하는 것으로 추정됨
❏ 수송 부문
ㅇ 기본전망을 위해 2030년 차량 등록대수 전망을 반영(단, 면허 제한이 있는 택시, 버스는 현행 유지로 가정). 차종 간 구성 비율은 현재와 동일한 것으로 가정. 대기 정책 및 자연 감소에 따라 노후차(5등급)는 점차 퇴출되는 것으로 가정. 차령별, 차종별자연 폐차율 고려. 노후에 따른 열화계수 고려. 뺷미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)뺸 반영.
ㅇ 수송 부문 전망 결과, PM2.5, NOx, VOCs 모두 감소(25~41%)하며, SOx의 경우 증가 (32%). 노후 경유차의 자연 폐차 및 신차 도입 영향이 큰 것으로 판단됨(경유차 비중이 높은 RV, 화물 및 특수차 감소율 높음). 도로 재비산먼지의 경우, 전체 차량대수 증가로 인해 증가.
ㅇ 수송 부문 수요관리를 통해 총배출량은 대부분 17% 감소하며, 이는 평균주행거리 감소 율에 따른 영향으로 풀이됨. PM2.5와 NOx는 화물차 배출 감축량이 높으며(비산먼지 제외), 총배출량에서 화물차가 차지하는 비중이 높기 때문인 것으로 판단됨(VOCs는 승용차 감축량 높음).
ㅇ 친환경차 보급 정책을 통해 2030년 수요관리 전망 대비 PM2.5는 약 13%, SOx는 15%, NOx는 15%, VOCs는 15% 감소 추정
❏ 산업 부문
ㅇ (철강) 신규 고로 도입 시 전기로의 보급 및 기존 고로의 전환, 전로 철스크랩 투입량 제고, 코크스 소비열량 저감 등을 통해 기존 화석연료의 사용률을 낮춰 대기오염물질 배출량 감소 전망
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ㅇ (석유화학) 석유제품 생산 과정 중 기존 원료를 바이오나프타나 폐합성수지로 대체할 경우 온실가스 감축이 전망되며, 대기오염물질 배출량의 경우 대체로 감소 전망. 단, 안정적인 바이오나프타의 공급 가능성과 실증사업을 통한 배출량 감소 수준 확인 필요 ㅇ (시멘트) 연료전환 및 에너지 사용 절감을 통한 일부 대기오염물질 배출량 감소 예상.
단 폐합성수지 및 혼합재 사용에 따른 대기오염물질 배출량 변화 수준은 불확실하며, 상용화에 상당한 시일이 소요될 것으로 전망
Ⅳ. 탄소중립 이행에 따른 2030 미세먼지 농도 전망
1. 연구 방법 및 전망 모델링 검증
❏ 연구 개요
ㅇ 미세먼지 농도 모사는 기준연도(2018년)에 대하여, 그리고 미래 기본전망(Baseline) 시나리오에 따른 2030년 농도, 탄소중립 이행에 따른(목표 시나리오) 2030년 농도에 대하여 수행하였으며, 최종 탄소중립 이행에 따른 2030년 농도 개선 효과는 2030년 기본전망 시나리오 대비 탄소중립 이행에 따른 농도 감축 효과로 정의
ㅇ 농도 전망 및 미세먼지 농도 개선 효과에 대한 평가의 공간적 범위는 전국(평균)이며, 2018년 기준 PM2.5 농도 측정값을 제시하는 도시대기측정망 지점을 기준으로 연평균 농도 변화를 분석함
ㅇ 기본전망 시나리오에 적용된 2030년 국외 배출량은 기준연도 수준에서 유지되는 것으로 가정하였으며, 탄소중립 목표 달성 시나리오의 국외 배출량은 앞서 기술한 바와 같이 지속가능 목표를 달성하기 위한 에너지 수요 경로와 현재의 대기환경 정책을 반영한 SDS-CLE 시나리오를 바탕으로 도출된 감축 시나리오를 반영
❏ 대기질 전망 모델링 설계
ㅇ 대기질 모사를 위한 모델로는 CAMx v6.2를 활용, 모사 기준연도 역시 2018년도로 설정하여 배출 및 기상 기준연도와 통일. 배출 부문별 농도 감축 기여는 CAMx 모형의 PSAT 도구를 바탕으로 한 배출원 배분법 적용. 이를 바탕으로 시나리오 평가에 따른
PM2.5 농도 변화량에 대해 부분별 농도 감축 기여를 나누어 평가
❏ 대기질 전망 모델링 성능 검증
ㅇ 2018년에 관측된 도시대기측정망의 관측 농도와 모델의 모사 농도를 비교하는 검증을 수행하였으며, 모사 농도 수준과 농도 변화를 적절하게 모사하는 것으로 확인
2. 2030년 미세먼지 농도 전망
❏ 탄소중립 목표 이행을 고려한 2030년 미세먼지 농도
ㅇ 2018년의 전국 연평균 PM2.5 농도는 23.1μg/m3며, 기본전망 시나리오는 23.0μg/m3로 약 0.1μg/m3 감소. 이는 동일한 기상조건 및 국외 배출량이 적용되었으며, 국내 배출량의 경우 기본전망에 따라 2018년 대비 SOx와 NOx는 각각 20%, 30% 감소하였고, 그 외 물질은 PM2.5 8%, VOCs 10%, NH3 4% 증가하는 결과를 반영. 국내 SOx와 NOx 배출량의 큰 감소 폭에도 불구하고 그 외 물질의 배출량이 증가에 따라 농도는 큰 변화가 없는 것으로 추정
자료: 저자 작성.
<그림 2> 기본전망 및 탄소중립 목표 이행에 따른 2030년 전국 연평균 PM2.5 농도 전망 결과
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ㅇ 탄소중립 목표 이행에 따른 2030년 전국 연평균 PM2.5 농도는 약 18.9μg/m3으로 추정되었으며, 국내외 탄소중립을 위한 노력이 이행된 결과임. 탄소중립 이행만으로는 현재의 대기환경기준(연평균 PM2.5 농도 15μg/m3 이하)을 2030년에 달성하기 어려울 것으로 추정됨. 국내 탄소중립 정책 중 정량화하기 어려운 일부 정책 목표는 미반영되어 정책 효과가 과소 평가된 영향도 고려할 필요는 있으나, 성장 전망까지 고려한 탄소중립 정책의 대기오염 감축 효과만으로는 환경기준을 충족하기 어려운 것으로 판단됨. 부족한 PM2.5 농도 개선 효과는 대기 정책에서 보완될 필요 있음.
❏ 기상 변동성을 고려한 2030년 미세먼지 농도 전망
ㅇ 기본전망에 따른 2030년 연평균 PM2.5 농도는 23.0μg/m3이나, 기상 변동성을 고려할 때 약 22.3μg/m3 ~ 27.5μg/m3로 추정. 탄소중립 목표 이행에 따른 연평균 PM2.5
농도는 18.9μg/m3이나, 기상 변동성을 고려할 때 약 18.3μg/m3 ~ 22.6μg/m3범위로 추정
3. 배출 부문별 미세먼지 농도 감축 기여 평가
❏ 2030년 전망에 따른 부문별 농도 기여도 변화
ㅇ 가장 큰 변화를 나타낸 부문은 수송과 그 외 부문으로, 기준연도는 각각 약 29%, 21%
수준에서 기여하였으나, 2030년 탄소중립 이행 시나리오 도출 결과는 각각 약 19%, 31%로 크게 변화. 향후 미세먼지 관리에서 수송 부문의 중요성은 낮아지고 그 외 부문의 중요성은 높아짐을 의미
ㅇ 가장 크게 증가하는 부문은 그 외 부문. 그 외 부문은 정부 탄소중립 정책에서 다루지 않는 영역이며, 대기 정책에서도 현재 중요하게 다루지 않는 영역으로, 향후 대기오염 저감을 위한 중요한 관리 대상으로 부각할 것이 예상되며, 온실가스 추가 감축 역시 유도할 수 있을 것으로 추정
주: 기본 시나리오(2030BL), 목표 시나리오(2030NDC).
자료: 저자 작성
<그림 3> 국내 배출로 인한 PM2.5 농도의 배출 부문별 기여 (2018년 기준연도 및 기본 시나리오, 목표 시나리오 결과 비교)
❏ 배출 부문별 미세먼지 농도 감축량 평가
ㅇ 농도 감축 효과가 가장 큰 부문은 농축수산으로, 주로 암모니아 저감으로 인한 2차 미세먼지 생성량 감소에 따른 것으로 추정
ㅇ 그 외 농도 감축에 가장 크게 기여한 부문은 전환 및 수송 부문으로, 전국 연평균 약 0.3μg/m3 이상 농도를 떨어뜨리는 것으로 분석됨
ㅇ 건물 부문의 경우 역시 약 0.2μg/m3 가량으로 농도 감소에 적지 않은 기여 ㅇ 농도 감축 효과가 가장 낮은 부문은 폐기물 부문으로, 0.05μg/m3 이하로 소폭 기여.
농도 감축 결과는 각 부문의 배출 감소로 인한 것이 주요하나, 전반적인 대기오염물질 배출 감소와 이로 인한 대기화학 조건의 변화로 인한 영향 역시 존재하여 해석에 주의 필요.
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자료: 저자 작성.
<그림 4> 기본전망 대비 탄소중립 목표 이행에 따른 부문별 PM2.5 농도 감축 효과
Ⅴ. 결론 및 제언
1. 탄소중립 이행에 따른 미세먼지 감축 성과
ㅇ 탄소중립 전략 이행에 따라 기본전망 대비 모든 물질의 배출량이 감소하여 탄소중립 전략 이행이 전반적인 대기오염물질 감소에도 기여하는 것으로 판단됨
ㅇ SOx 배출 감축은 대부분 전환 부문에서, NOx의 경우 전환 부문과 건물 부문에서 오염물질 감축을 주도
ㅇ PM2.5와 VOCs의 경우 수송 부문과 산업 부문이 각각 배출 감축을 주도하고 있으며, 암모니아의 경우 농축산 부문에서의 감축 기여가 높음. 이는 해당 부문의 배출 기여가 높고, 배출 저감을 위한 적극적인 대책을 제시하였기 때문인 것으로 추정
자료: 저자 작성.
<그림 5> 2030년 기본 시나리오 전망 대비 탄소중립 전략 이행에 따른 목표 시나리오의 대기오염물질 배출 감축량과 부문별 기여
ㅇ 온실가스의 경우 전환 부문에서의 감축 기여가 가장 크나, PM2.5 농도 감축 기여는 수송, 농축산부문에 이어 3순위로 상대적으로 낮은 것으로 평가됨. 이는 전환 부문의 온실가스 배출 기여가 매우 큰 것에 비해, 높은 수준의 대기오염 배출 저감기술이 적용되어 온실가스 대비 대기오염물질 배출량 수준이 낮기 때문인 것으로 풀이됨
ㅇ 기준연도 대비 연평균 PM2.5 농도 감축 기여가 가장 큰 부문은 수송 부문으로, 온실가스 감축량에 기여하는 수준에 비해 더욱 큰 비율을 차지. 탄소중립 전략과 함께 대기오염물질 배출 수준이 높은 노후차량의 자연 폐차 효과가 크게 기여하였기 때문인 것으로 판단됨 ㅇ 온실가스 감축 효과가 상대적으로 크지 않은 농축수산 부문의 경우, 기준연도 대비
연평균 PM2.5 농도 감축 효과에 있어 수송 부문에 이어 두 번째로 높은 수준의 감축 기여
ㅇ 산업 부문의 경우 온실가스 및 대기오염물질 감축 성과에도 불구하고 기준연도 대비 오히려 연평균 PM2.5 농도를 증가시켰으며, 이는 기본성장 전망에 비해 대기오염물질 감축 성과가 미진하였기 때문으로 풀이됨. 이에 대해서는 대기 정책에서 보완하여야 할 것으로 판단됨
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ㅇ 그 외 부문은 탄소중립 전략에서 다루지 않는 배출 영역으로, 해당 영역의 배출 증가 전망에 따라 미세먼지 농도 기여 역시 증가 추정. 그 외 부문에는 주로 유기용제 사용, 건설기계, 기타 비산먼지 및 생물성 연소가 해당되며, 향후에는 상대적인 대기오염 기여 증가에 따라 대기질 개선 정책의 중요 관리 대상으로 주목될 것으로 추정
자료: 저자 작성.
<그림 5-6> 2018년 대비 탄소중립 전략 이행에 따른 2030년 온실가스 배출 및 PM2.5 농도 감축량에 대한 부문별 기여도
2. 온실가스, 대기오염물질 동시 감축을 위한 제언
ㅇ 대기오염 측면에서 가장 효과가 큰 부문은 농축수산과 전환 및 수송 부문으로, 이는 탄소중립 전략 이행에 따른 효과도 적지 않을뿐더러 기본전망에서도 배출 수준이 높은 설비 및 차량이 단계적으로 퇴출되면서 가중된 효과로 판단됨
ㅇ 전환 및 수송 부문의 빠른 배출 개선으로 인해, 미래에는 해당 부문의 배출 기여가 큰 폭으로 떨어지면서 상대적으로 미진했던 산업 부문과 건물, 농축수산 및 폐기물 등 다른 영역에 대한 개선 전략으로의 전환이 필요할 것으로 추정
ㅇ 폐기물 부문의 경우, 기본전망 대비 탄소중립 전략 이행에 따라 대기오염물질 배출 감축 효과는 분명히 존재하나, 기준연도 대비 유의미한 변화가 없는 것으로 분석됨.
이는 폐기물 부문의 성장 전망에 따른 기본전망 배출량이 탄소중립 전략의 효과를 상쇄 할 정도로 증가하였기 때문으로, 폐기물 부문의 경우 온실가스 및 대기오염물질 감축을 위해서는 발생량 자체를 줄이기 위한 강도 높은 대책이 필요할 것으로 판단됨.
ㅇ 정부 탄소중립 전략에서 다루고 있지 않은 부문으로는 유기용제 사용, 건설장비, 철도, 비산먼지, 생물성연소 및 기타 면오염원이 있음. 탄소중립 전략에서 주도하지 못하는 이러한 배출원들은 대기 정책에서 보완될 필요가 있으며, 이를 통해 대기오염 개선 외 추가적인 온실가스 감축 효과도 도출할 수 있을 것으로 기대
ㅇ 온실가스 저감과 직접적인 관련성은 없으나 대기오염과 관련하여 암모니아와 VOCs는 각각 미세먼지 및 오존의 전구물질로서 대기오염에 미치는 영향이 적지 않음을 고려할 때, 온실가스-대기오염물질 동시 감축 효과는 없지만 대기질 개선을 위한 독자적인 감축 계획이 지속적으로 필요할 것으로 판단됨
ㅇ 본 연구에서 시범적으로 도출한 CCUS 도입에 의한 대기오염 영향은, 현실화된 계획과 구체적인 정보의 부재로 여러 한계가 있음에도 불구하고, 상당한 에너지가 소모되며 설비 구축에 소요되는 것까지 포함하여 적지 않은 비용 투자와 대기오염 증가 문제가 있음을 확인. 향후 지속적인 기술발전을 통해 대기오염에 대한 문제와 경제성을 갖추기 위한 개선 작업이 선행되어야 할 것으로 판단됨
주제어: 탄소중립, 온실가스, 대기오염물질, 미세먼지, 동시 감축
✥ 차 례 ✥
요 약 ···i
제1장 서 론 ···1
1. 연구의 배경 및 필요성 ···1
2. 연구의 목적 및 주요 내용 ···3
제2장 2030 NDC 및 미세먼지 정책 추진 현황 ···4
1. 2030 NDC 상향안 추진 현황 ···4
2. 미세먼지 관련 정책 추진 현황 ···7
제3장 탄소중립 이행에 따른 2030 미래 배출량 추정 ···15
1. 국내 2030 배출 전망 방법 ···15
2. 부문별 배출량 추정 ···24
3. 동아시아 지역 2030 배출량 추정 ···72
제4장 탄소중립 이행에 따른 2030 미세먼지 농도 전망 ···91
1. 연구 방법 및 전망 모델링 검증 ···91
2. 2030년 미세먼지 농도 전망 ···96
3. 배출 부문별 미세먼지 농도 감축 기여 평가 ···98
제5장 결론 및 제언 ···102
1. 탄소중립 이행에 따른 미세먼지 감축 성과 ···102
2. 온실가스, 대기오염물질 동시 감축을 위한 제언 ···108
3. 연구의 한계 ···109
Executive Summary ···117
✥ 표 차 례 ✥
<표 2-1> 2030 NDC 상향안의 부문별 온실가스 감축목표 ···6
<표 2-2> 대기오염 개선 정책 주요 내용 및 현황 ···9
<표 3-1> NDC 전략별 대상 SCC 및 감축 수준 ···20
<표 3-2> 2018년 전원믹스 구성 ···24
<표 3-3> 2018년 발전 부문 배출량 ···25
<표 3-4> 2030년 기본 시나리오에 따른 발전량 비중 전망 ···26
<표 3-5> 2030년 목표 시나리오에 따른 발전량 비중 전망 ···26
<표 3-6> 2030년 전원구성(정격용량 기준) 전망 ···27
<표 3-7> 2030 NDC 상향안 전원믹스 구성 ···27
<표 3-8> 발전원별 평균 대기오염물질 배출계수 ···32
<표 3-9> 2030년 기본 시나리오에 따른 대기오염물질 배출량 추정치 ···33
<표 3-10> 2030년 NDC 시나리오에 따른 대기오염물질 배출량 추정치 ···34
<표 3-11> 발전 이외 산업 부문의 배출원별 성장계수 적용 ···37
<표 3-12> 건물 부문 배출원별 성장계수 적용 ···46
<표 3-13> 차령별, 차종별 자연 폐차율 ···51
<표 3-14> 농축산 부문 배출원별 성장계수 적용 ···59
<표 3-15> 기타 농축산 부문 배출원별 성장계수 적용 ···59
<표 3-16> 가축분뇨 발생량 및 처리 현황(’20년 실태조사 결과) ···63
<표 3-17> 어선 저탄소화 이행 목표 ···63
<표 3-18> 어선 저탄소화 이행 시 대기오염물질 감축 효과 산정 ···64
<표 3-19> NDC 전략별 암모니아 감축 비율 ···65
<표 3-20> 폐기물처리 부문 배출원별 성장계수 적용 ···66
<표 3-21> 2030 NDC 수소 공급 계획 ···69
<표 3-22> MEIC v1.3을 활용하여 산출한 2017년 미래화 프로젝션 계수 ···75
<표 3-23> 2013년 이후 이행된 중국의 주요 규제대책 ···76
✥ 그 림 차 례 ✥
<그림 1-1> ‘국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’ 따른 2030년 온실가스 감축목표 ···1
<그림 2-1> 2016년 이후 주요 미세먼지 관련 정책 현황 ···8
<그림 3-1> 탄소중립 전략 이행에 따른 대기오염 영향 분석을 위한 시나리오 구성 전략 ···15
<그림 3-2> 부문별 전망 방법 및 주요 활용 자료 ···17
<그림 3-3> 국가 탄소중립 전략의 배출 부문(좌) 및 국가 대기오염물질 배출자료(우)의
배출원 분류 매핑 방안 ···19
<그림 3-4> 2030년 발전 부문 온실가스 배출량 ···28
<그림 3-5> 연간 석탄발전소의 시간별 발전량 비중 예시(하동 2호기 및 태안 4호기) ···31
<그림 3-6> 산업 부문 전망배출량 산정 결과 (1) ···45
<그림 3-7> 산업 부문 전망배출량 산정 결과 (2) ···46
<그림 3-8> 건물 부문 전망배출량 산정 결과 ···49
<그림 3-9> 기본 시나리오의 차종별(좌), 차령별(우) 차량 등록대수 전망 ···52
<그림 3-10> 기본 시나리오에 따른 차종별, 물질별 수송 부문 대기오염물질 배출 전망 ···53
<그림 3-11> 수요관리 전략 이행에 따른 2018년 및 2030년 총주행거리(좌) 및
평균주행거리(우) 전망 결과 ···54
<그림 3-12> 기본 시나리오 대비 수송 부문 수요관리 전략 이행에 따른 2030년 예상
대기오염물질 배출 감축량 ···55
<그림 3-13> 2030년 친환경차 보급 확대에 따른 예상 등록대수 구성 비율 ···56
<그림 3-14> 기본 시나리오 대비 수송 부문 친환경차 보급 전략 이행에 따른 2030년 예상 대기오염물질 배출 감축량 ···57
<그림 3-15> 2018년 기준연도 및 2030년 기본 시나리오, 목표 시나리오에 따른 수송 부문 대기오염물질별, 차종별 배출량 ···58
<그림 3-16> 가구 추계 및 생활폐기물 발생 현황 ···66
<그림 3-17> 폐기물 부문 전망배출량 산정 결과 ···68
<그림 3-18> 탄소 액상흡수기술 공정도 ···71
<그림 3-21> 2015년 노후 석탄화력발전소 폐지 목표 ···77
<그림 3-22> 2030 중국 배출량 변화 추정 선행연구 (1) ···80
<그림 3-23> 2030 중국 배출량 변화 추정 선행연구 (2) ···82
<그림 3-24> 2030 중국 배출량 변화 추정 선행연구 (3) ···83
<그림 3-25> 2030 중국 배출량 변화 추정 선행연구 (4) ···85
<그림 3-26> 중국의 대형트럭(MD) 배출기준 적용률(CLE 시나리오) ···87
<그림 3-27> 중국 미래 배출 전망을 위한 연구 진행 방법 모식도 ···88
<그림 3-28> 중국의 사회경제 정책의 변화를 고려하여 전망된 미래 배출 시나리오 ···89
<그림 3-29> 본 연구에서 전망된 미래 배출량과 최신의 타 연구 결과 비교 ···90
<그림 4-1> 기본전망 및 탄소중립 목표 이행 시나리오에 따른 2030년 미세먼지(PM2.5) 농도 전망 추정 개념도 ···92
<그림 4-2> 대기질 전망 모델링 수행 체계 ···93
<그림 4-3> 기상 및 대기질 모사 범위와 모사 격자 해상도 ···94
<그림 4-4> 기준연도(2018년) 전국 일평균 PM2.5 관측농도(OBS)와 모델 모의농도(MOD)의 시계열 변화 ···95
<그림 4-5> 기준연도(2018년) 전국 일평균 PM2.5 관측농도(OBS)와 모델 모의농도(MOD)의 산포도 ···95
<그림 4-6> 기본전망 및 탄소중립 목표 이행에 따른 2030년 전국 연평균 PM2.5 농도 전망 결과 ···96
<그림 4-7> 기준연도(2016년) 대비 연도별 전국 및 지역 연평균 PM2.5 농도 변화 ···97
<그림 4-8> 기상 변동성을 고려한 2030년 기본전망 및 탄소중립 목표 이행에 따른
PM2.5 전망 범위 ···98
<그림 4-9> 국내 배출로 인한 PM2.5 농도의 배출 부문별 기여 (2018년 기준연도 및
기본 시나리오, 목표 시나리오 결과 비교) ···99
<그림 4-10> 기본전망 대비 탄소중립 목표 이행에 따른 부문별 PM2.5 농도 감축 효과 ···100
<그림 4-11> 기준연도(2018년) 대비 탄소중립 목표 이행에 따른 부문별 PM2.5 농도 감축 효과 ···101
<그림 5-1> 기준연도 및 기본 시나리오, 목표 시나리오에 따른 2030년 전체 대기오염물질별, 부문별 배출량 추산 결과 ···102
<그림 5-2> 기준연도 및 기본 시나리오, 목표 시나리오에 따른 2030년 전체 대기오염물질별, 부문별 배출 기여도 변화 ···103
<그림 5-3> 2030년 기본 시나리오 전망 대비 탄소중립 전략 이행에 따른 목표 시나리오의 대기오염물질 배출 감축량과 부문별 기여 ···104
<그림 5-4> 2018년 대비 탄소중립 전략 이행에 따른 2030년 대기오염물질 배출 감축량에 대한 부문별 기여도 ···106
<그림 5-5> 2018년 대비 탄소중립 전략 이행에 따른 2030년 온실가스 배출 및
PM2.5 농도 감축량에 대한 부문별 기여도 ···107
CAPSS Clean Air Policy Support System (대기정책지원시스템)
CCUS Carbon Capture, Utilization and Storage (이산화탄소 포집, 활용, 저장 기술) CLE Current Legislation(현재 추진 계획)
CNG Compressed Natural Gas (압축천연가스) IOA Index Of Agreement
NMB Normalized Mean Bias
RMSE Root Mean Squared Error (평균 제곱근 오차) RV Recreational Vehicle (레저용 차량)
제1장 서 론 ∣ 1
제1장 서 론
1. 연구의 배경 및 필요성
2018년 10월, 인천 송도에서 개최된 제48차 IPCC 총회에서 ‘지구온난화 1.5℃ 특별보고 서’(IPCC, 2018) 채택을 통해 파리협정의 목표 달성을 위해서는 전 지구적으로 2050년 탄소 중립을 달성하여야 한다는 경로를 제시하였다. 이에 기후위기 대응의 중요성과 시급성에 대한 공감이 전 세계로 확산되며, 많은 국가가 탄소중립을 선언하고 사회경제적 대전환을 위한 고강 도의 정책안을 마련하고 있다.
자료: 관계부처 합동(2021a), p.4.
<그림 1-1> ‘국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’ 따른 2030년 온실가스 감축목표
우리나라도 2020년 12월 ‘2050 탄소중립 추진전략’(관계부처 합동, 2020a)을 발표하며 국제사회 공동의 노력에 동참하였다. 또한 ｢기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법｣
을 제정하면서 ‘2050 탄소중립’ 목표를 국가 최상위 중장기 계획으로 법제화하였다. 2021년 10월에는 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’(관계부처 합동, 2021)을 발표하며 부문별 온실가스 감축 이행 전략을 대내외에 공표하였다.
탄소중립은 사회 전반에 대전환이라 할만한 변화를 가져올 것이며, 특히 온실가스와 대기오 염물질은 배출원과 배출활동에 유사성이 있으므로 탄소중립 정책은 대기환경에 큰 영향을 미 칠 것으로 예상된다. 일반적으로 탄소중립 전략 추진 과정에서 대기오염물질 배출 역시 줄어들 것으로 기대되나, 이에 대한 정량적 평가는 수행된 바 없다. 탄소중립 이행을 위한 정책 추진 과정에서 부문별 적용 기술 및 수단에 따라 대기오염물질 배출 감축 효과는 크게 달라질 수 있으며, 탄소중립 추진 과정에서 오히려 대기오염물질이 일부 증가할 우려도 있어 이에 대한 면밀한 검토와 함께 온실가스 및 대기오염물질 동시 감축 효과를 극대화하기 위한 고민이 필요 하다. 대기오염물질 배출량은 사용 연료, 연소 장치의 효율, 저감기술 등 에너지 사용량 이외의 조건에 크게 영향을 받으며, 대기오염물질 농도는 직접 배출되는 대기오염물질 증감 외에 기상 변화, 대기화학반응에 따른 생성·소멸까지 복합적으로 영향을 주고받는다. 따라서 탄소중립 정책 추진에 따른 대기질 영향에 대해서는 오염물질 배출과 농도에 영향을 미칠 수 있는 여러 인자들을 고려한 합리적 추정이 필요하며, 이렇게 도출된 결과는 향후 온실가스-대기오염물질 동시 감축을 위한 방향을 설정하고, 정책의 연계와 보완을 위한 자료로 활용될 것으로 기대된다.
향후 수립될 대기환경 국가계획에서는 국가 온실가스 감축 계획과의 정합성을 유지하고 동시 감축 성과를 극대화하기 위한 정책 설계가 필요할 것으로 예상된다. 본 연구보고서에서는 국가 온실가스 감축목표(NDC) 시행에 따른 대기질 영향을 산정하고, 향후 미세먼지 종합계획에서 보완이 필요한 부분에 대해 제언하고자 한다.
제1장 서 론 ∣ 3
2. 연구의 목적 및 주요 내용
본 연구는 국가 온실가스 감축목표에 따른 대기오염물질 배출 변화를 고려한 2030년 미세 먼지 대기질 전망을 수행하고, 대기오염물질의 효과적 감축을 이루기 위한 정책 방향을 제시하고 자 한다. 연구의 시작인 금년도의 보고서에서는 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’
(관계부처 합동, 2021)에 따른 2030년 미세먼지 관련 배출 및 농도 개선 효과를 도출하고, 대기질 개선 관점에서의 시사점을 제시하였으며, 향후 2차 연도 연구를 통해 대기오염물질과 온실가스 배출을 효과적으로 감축하기 위한 정책 방향을 제안할 예정이다. 금년도 연구 목표 달성을 위해 다음과 같이 연구를 수행하였으며, 세부 연구 내용은 다음 장부터 기술하였다.
- 탄소중립 및 미세먼지 정책 추진 현황 조사 - 탄소중립 이행에 따른 배출 전망 방법론 설계 - 2030년 기본전망 시나리오에 따른 장래 배출량 추정 - 탄소중립 정책에 따른 부문별 2030년 배출 감축량 추정 - 탄소중립 이행에 따른 2030년 미세먼지 농도 전망
- 탄소중립 이행에 따른 부문별 미세먼지 농도 감축 기여 평가 - 배출 부문별, 정책 수단별 배출 감축 효과 평가
- 배출 부문별, 정책 수단별 농도 감축 효과 평가 - 온실가스, 대기오염물질 동시 감축을 위한 제언
제2장 2030 NDC 및 미세먼지 정책 추진 현황
1. 2030 NDC 상향안 추진 현황
가. 2030 NDC 상향안 수립 배경1)
우리나라 정부는 2021년 11월, 제26차 기후변화협약 당사국총회(COP26)에서 ‘국가 온실 가스 감축목표(NDC: Nationally Determined Contribution) 상향안(이하, 2030 NDC 상 향안)’을 국제사회에 공표하였다. 2030 NDC 상향안은 2030년까지 온실가스 배출량을 2018년 대비 40% 감축하겠다는 도전적인 목표를 담았다.
이러한 급진적 목표를 발표하게 된 배경에는 국제사회의 파리협정 채택이 있다. 2015년 12월, COP21에서 파리협정이 채택됨에 따라 195개 UN 기후변화협약 당사국은 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 스스로 설정하여 제출하기로 합의하였다. 당사국들은 5년마다 진전된 감축 목표를 제출하며, 매년 열리는 당사국총회(COP)에서 온실가스 배출량 통계 및 NDC 이행 현황을 보고하게 되었다. 기존 교토의정서 체제하에서는 개발도상국은 감축의무가 없었고 상 당수 선진국까지도 참여를 거부하는 한계가 있었다. 그러나 파리협정 체제하에서는 선진국과 개발도상국이 모두 참여한다는 의의를 갖는다.
우리나라는 2015년 파리협정에 따라 2030 NDC를 최초 수립하였다. 그리고 2018년, 정부 의 정책 의지를 반영하여 해외 감축량을 축소하고 실질적인 국내 감축을 강화한 ‘NDC 달성을 위한 기본 로드맵 수정안’을 공개하였다. 2019년에는 NDC의 감축목표 설정 방식을 BAU 대비에서 기준연도 대비로 변경하여, 온실가스 감축 의지를 더욱 분명히 하였다. 이후 2021년,
‘2050 탄소중립’이 선언되면서 정부는 2030 NDC 상향안을 마련하고 국제사회에 공표하였다.
1) 관계부처 합동(2021a)
제2장 2030 NDC 및 미세먼지 정책 추진 현황 ∣ 5
2030 NDC 상향안에서는 2018년 대비 2030년 배출량 감축목표를 26.3%에서 40%로 대폭 강화하였다. 기후위기 심각성에 관한 인식이 증대되면서, 주요국들이 탄소중립을 공식적으로 선언하였고 2030 NDC는 탄소중립의 중간목표로서의 의미를 새롭게 부여받았기 때문이다.
세계 주요국은 기준연도 대비 탄소중립까지 균등 감축(선형 감축) 수준으로 NDC를 상향 조정 하였으며, 우리나라의 2030년 40% 감축목표는 균등 감축 수준보다 약간 더 강화된 목표이다.
나. 2030 NDC 상향안 주요 내용
2030 NDC 상향안은 2018년(727.6백만 톤) 대비 40% 감소한 436.6백만 톤을 온실가스 목표 배출량으로 설정하고 있다. 부문별 감축목표는 <표 2-1>과 같다. 전 부문에서 목표가 상향 조정되었고, 수소 부문 배출량이 추가된 것을 알 수 있다. 부문별 감축 수단을 간략히 정리하면 다음과 같다.
전환 부문의 경우 공급 측면과 수요관리 측면을 모두 아우른다. 전환 부문 온실가스 배출량을 2018년 대비 44.4% 감축 달성하기 위하여, 공급 측면에서는 신재생에너지 발전 비중을 2019 년도 현재 5.6%에서 2030년까지 30.2%로 상향시키겠다는 계획이다. 다만 이 계획은 실현 가능성 재검토에 따라 미래 국가 전원믹스 구성안이 바뀌었으므로 향후 수정되어야 할 사항이 다. 전력 수요관리 측면에서는 경제구조 변화에 따른 전력 수요 증가분을 반영하고 EMS 등 수요관리 수단의 이행력을 강화하는 데 초점을 두고 있다.
산업 부문에서는 철강·시멘트 등 에너지 다소비 산업을 중심으로 공정 및 연·원료 전환을 시도하고 중장기적으로 무탄소 연·원료 사용을 위한 기술을 개발하는 데 역점을 두고 있다.
건물 부문에서는 제로에너지 건축 및 그린 리모델링 등 에너지효율 향상 정책을 중심으로 수요 관리, 청정에너지 보급 등을 주요 감축 수단으로 제시하고 있다. 수송 부문에서는 도로이동오염 원의 경우 친환경차 보급과 자동차 주행거리 감축을 주요 대책으로 제시하였으며, 해운·항공은 중장기적 관점에서 접근하고 있다. 농축수산 부문에서는 저탄소 농업을 도입하고 가축분뇨 관 리를 다각화하는 등 기존 활동 양식의 변화를 시도하고자 한다. 폐기물은 순환경제 체계 확립을 통해 폐기물 감량, 재활용률 확대, 처리시설 에너지화 등을 주요 대책으로 추진하려 한다.
<표 2-1> 2030 NDC 상향안의 부문별 온실가스 감축목표
(단위: 백만톤CO2eq) 구분 부문 기준연도(’18년) 기존 NDC
(’18년 比 감축률)
NDC 상향안 (’18년 比 감축률)
배출량1) 727.6 536.1
(△191.5, △26.3%)
436.6 (△291.0, △40.0%)
배출
전환 269.6 192.7
(△28.5%)
149.9 (△44.4%)
산업 260.5 243.8
(△6.4%)
222.6 (△14.5%)
건물 52.1 41.9
(△19.5%)
35.0 (△32.8%)
수송 98.1 70.6
(△28.1%)
61.0 (△37.8%)
농축수산 24.7 19.4
(△21.6%)
18.0 (△27.1%)
폐기물 17.1 11.0
(△35.6%)
9.1 (△46.8%)
수소 - - 7.6
기타(탈루 등) 5.6 5.2 3.9
흡수 및 제거
흡수원 -41.3 -22.1 -26.7
CCUS - -10.3 -10.3
국외 감축2) - -16.2 -33.5
주: 1) 기준연도(’18년) 배출량은 총배출량, ’30년 배출량은 순배출량(총배출량 – 흡수·제거량).
2) 국내 추가 감축 수단을 발굴하기 위해 최대한 노력하되, 목표 달성을 위해 보충적인 수단으로 국외 감축 활용 자료: 관계부처 합동(2021a), p.11.
다. 2030 NDC 상향안 이행 현황
NDC 상향안 수립이 단기간 내 급속하게 추진되면서, 감축 수단의 현실성 및 목표이행을 위한 세부전략이 부족하다는 지적이 제기되었다. 산업계 등 이해당사자들의 의견이 충분히 수렴·반영되지 못했고, 과학적 근거를 충분히 반영하지 못했다는 평가도 있다. 2018년 대비 40% 감축이라는 도전적인 감축목표를 달성하기 위하여, 실현 가능한 이행 방안을 마련하는 것이 현재 우리나라가 직면한 주요 과제이다.
제2장 2030 NDC 및 미세먼지 정책 추진 현황 ∣ 7
정부 각 부처는 NDC 상향안을 반영하는 부문별 대책을 수립하고 실현 가능한 이행 방안 찾기에 고심하고 있다. 농림축산식품부는 2022년 1월, 2030 NDC 상향안과 연계한 뺷축산환 경개선 대책뺸을 발표하였다. 저탄소 사양관리, 가축분뇨 적정 처리, 축산악취 저감 등 축산 분야 온실가스 배출을 저감하기 위한 방안을 제시하였다. 해양수산부는 2022년 8월 뺷제4차 기후변화대응 해양수산부문 종합계획(2022-2026)뺸을 발표하고, 2030년 해양수산 분야 온실 가스 배출량 70% 저감목표를 달성하기 위하여 저탄소 해운물류망 도입, 블루카본 확충, 수산업 인프라에 신재생에너지 확산 등 선제적 추진전략을 수립하였다. 국토교통부는 2021년 12월
‘국토교통 탄소중립 로드맵’에서 건물 부문과 교통 부문의 탄소중립을 달성하기 위한 추진 과제를 마련하였다.
한편 법적·제도적 기반과 거버넌스 구축은 상대적으로 신속하게 진행되었다. ｢기후위기 대 응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법｣이 제정 및 시행됨에 따라, 정부는 ‘탄소중립위원회’와
‘녹색성장위원회’를 통합하여 ‘2050 탄소중립녹색성장위원회’로 단일화하고, 효율적인 의사 결정이 이루어질 수 있도록 체계를 개편하였다. 앞서 2030 NDC 상향안 수립 시 압축적 논의로 인해 사회적 논의 및 국민 공감대 형성이 미흡했다는 한계를 극복하려는 노력의 일환이다.
또한 정부는 탄소중립 이행 방안 마련을 위해 ‘녹색경제 전환’을 국정과제로 제시하고, NDC 준수를 위한 부문별 감축 수단을 마련하여 법정 국가계획에 반영하였다. 또한 2022년 기후변 화영향평가를 시행하고, 2023년에는 온실가스 감축인지 예산제를 적용할 예정이다. 이 밖에도 배출권거래제 유상할당 확대, 지자체 탄소중립지원센터 확대 및 국민 생활실천 확대 등의 탄소 감축 방안이 국정과제로 지정되어 구체화를 앞두고 있다.
2. 미세먼지 관련 정책 추진 현황
국내 미세먼지 관련 대책은 미세먼지에 의한 사회적 피해가 커지면서 지속적으로 강화되고 있다. 2016년에 수립된 ‘미세먼지 관리 특별대책’은 그간 수도권을 중심으로 한 집중적인 배출 원별 관리 방안이 미세먼지 관리를 위해 전국적인 수준으로 확대되었다는 측면에서 의의가 있다. ‘미세먼지 관리 특별대책’ 도입에도 불구하고 고농도 미세먼지 이슈가 지속적으로 나타 나면서 2018년에는 ‘비상·상시 미세먼지 관리 강화대책’을 수립·발표하였고, 이듬해 2019년
｢미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법｣과 ｢대기관리권역의 대기환경개선에 관한 특별법｣이 시행되면서 전국적·지역적인 목표 농도 및 배출량 수준을 설정하고 관리하기 시작하였다.
자료: 심창섭 외(2021), p.4.
<그림 2-1> 2016년 이후 주요 미세먼지 관련 정책 현황
해당 법에 근거하여 2020년, 전국을 대상으로 하는 뺷미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)뺸 과 미세먼지 농도 기여도가 높은 지역을 4개 권역으로 묶어서 관리하는 뺷대기환경관리 기본계획 (2021-2025)뺸2)을 수립하였다. 두 가지 계획은 배출원 중심의 정책에서 지역적 특성과 배출원 구성 및 인체위해성을 고려한 관리 체계로 미세먼지 정책이 확대·전환되는 계기가 되었다.
이 외에도 뺷제4차 실내공기질 관리 기본계획(2020-2024)뺸에 따라 실내공기질 관리에 대한 체계와 기반이 마련되었다. 또한 미세먼지 고농도 시기에 대응하기 위한 ‘미세먼지 계절관리 제’가 시작되어 소기의 관리 성과를 거두는 등,3) 미세먼지 배출의 지역적, 시공간적 특성을 고려한 정책을 개발하였다.
2) 2020년 4월, 기존에 시행 중이었던 뺷제2차 수도권 대기환경관리 기본계획 수정계획(2015-2024)뺸 이외에 뺷중부권 대기환경관리 기본계획(2020-2024)뺸, 뺷남부권 대기환경관리 기본계획(2020-2024)뺸, 뺷동남권 대기환경관리 기본계획(2020-2024)뺸을 수립·발표하였다.
3) 환경부 보도자료(2021.5.26).
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부문별로 수행 중인 주요 정책 현황은 <표 2-2>와 같으며, 분야별 상세 현황을 살펴보았다.
계획명 분야 내용1) 현황2)
미세먼지 관리 종합계획, 권역별
대기환경관리 기본계획
산업
- 사업장 배출관리 실태 감시 단속 강화
- 대기관리권역 설정 및 총량 할당(사업장/지역)
․ 미세먼지 다량배출지역을 대기관리권역으로 관리 강화
․ 총량관리제와 중소사업장을 관리하기 위한 일부 사업장 배출량 정보의 불확실성 문제가 있음(TMS 부착 미완료)
미세먼지 관리 종합계획, 권역별
대기환경관리 기본계획
발전 - 석탄화력 미세먼지 저감
․ 가동정지 및 상한제약 수행으로 배출량 저감 성과 달성
․ 소규모 발전시설 등 사각지대 관리 강화 (지연)
미세먼지 관리 종합계획, 권역별
대기환경관리 기본계획
수송 -도로
- 노후 경유차 퇴출 가속화 - 저공해차 보급 확대
․ 노후 경유차 퇴출과 관련 사업은 계획 대비 실적 우수
․ 현행 대중교통 편의 증진과 교통수요 관리 강화 관련 기존 교통체계 효율화 관점에서 진행되나 미세먼지 감축과 직접 연계 어려움
수송
-비도로 - 선박 배출 미세먼지 저감
․ 선박 연료유 황함유량 함량 기준 강화
․ ‘노후 건설기계 저공해화 조치(DPF부착과 엔진교체) 지원사업’을 지속 추진 중이나 사 업효과가 미흡
미세먼지 관리 종합계획, 권역별
대기환경관리 기본계획
생활 - 영농폐기물 불법소각 방지 ․ 생활부문 저감을 위한 기초연구 등 수행, 관련 성과 정보 불확실
미세먼지 관리 종합계획
국민건강/
소통홍보
- 미세먼지에 대한 국민 건 강보호 지원
- 실내공기질 관리 강화
․ “고농도 미세먼지 대응 매뉴얼” 배포 및 비 상저감조치(1단계) 실시
․ 미세먼지 집중관리구역 36개소 지정
․ 실내대기질 관리기준 강화
미세먼지 관리 종합계획
정책기반/
국제협력
- 한중 양자협력 및 공동대응 강화
- 미세먼지 대응력 제고를 위한 R&D 강화
․ NEACAP의 1단계(~’22년) 정책과 기술 협 력 추진기반 확보
<표 2-2> 대기오염 개선 정책 주요 내용 및 현황
주: 1) 계획별 주요과제는 뺷미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)뺸 내 10대 중점과제를 중심으로 정리함.
2) 뺷미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)뺸 1차 연도 이행평가 결과를 요약함.
자료: 이승민 외(2021) 내용을 기반으로 저자 재작성.
가. 발전
발전 부문에서는 석탄화력발전소에서 유발되는 미세먼지 배출량을 저감하고, 대기오염 배출원 관리의 체질 개선을 위한 친환경 에너지 전환 및 사각지대 관리 강화 정책이 계획되었다.4) 고농도 계절 및 겨울철 전력수급 기간에 탄력적인 석탄화력발전 운영을 통한 대기오염물질 감축 대책인 ‘석탄발전 가동정지 및 상시 상한제약’을 2019년 겨울철부터 도입·운영하고 있다.
뺷제9차 전력수급기본계획(2020-2034)뺸하에서 석탄화력발전의 비중을 점차 감소시키면서 미세 먼지 발생 시기(계절)별로 탄력적 운영을 하는 등의 방식으로 감축 성과를 거둔 것으로 평가된 다.5) 환경부 보도자료(2020.5.12)에 따르면, 발전 부문의 적극적 감축 노력으로 계절관리제 기간에 초미세먼지를 2016년 같은 기간 대비 국내 배출량의 약 19.5%를 감축하였다. 유연한 운영 방식을 통한 저감 이외에도 노후 석탄화력발전소 폐쇄를 통해 전원믹스 차원에서 낮은 미세먼지 배출량 수준이 유지될 수 있는 정책을 수행하였다. 또한 석탄화력발전소에 환경설비를 도입하거나 신규 기술을 개발하여 적용하고 있다.
설비 차원의 개선과 정책적 감축 노력 이외에도 전력수급 및 정산 체계의 개편을 통한 전력 시장 차원의 체질 개선도 시도되었다. 전력 급전순위를 결정하는 비용산정 과정에 약품처리비, 배출권 거래비용 등의 환경적 비용을 반영하도록 하여 친환경 발전원을 이용할 수 있는 환경 급전의 근거6)를 마련하였다. 이른바 환경 급전 도입은 당면한 미세먼지 감축뿐만 아니라 시장 구조적으로 친환경 에너지원의 도입을 촉진한다는 점에서 긍정적인 평가가 가능하다.
대형 석탄화력발전소 중심의 대책 이외에도 그간 사각지대로 여겨지고 정책적 관심이 부족 하였던 소규모 발전시설에 대한 관리가 강화되었다. 특히 소규모 도서 지역에서 사용되는 디젤엔진발전에 의한 대기오염물질 감축을 시도하였다. 현행 디젤엔진에 환경설비를 부착하는 방식과 재생에너지 보급사업과 연계하여 관리 체계 확대 및 중장기 배출량 감소가 동시에 달성 될 것으로 보인다.
4) 배출허용기준 강화나 사업장총량제 대상 사업장에 해당하나 이는 산업 부문에서 다루기로 한다.
5) 가동정지의 경우 겨울철(’19.12~’20.2) 8~15기, 봄철(’20.3) 21~28기를 대상으로 수행되었다. 발전출력을 조절 하는 상한제약의 경우 겨울철(’19.12~’20.2) 중 최대 49기, 봄철(’20.3) 중 최대 37기가 참여하였다. 가동정지 및 상한제약의 경우 전력수급 및 운영상황을 고려해 최대한 적극적으로 도입하였으며, 당초 석탄발전 감축 규모 목표를 달성하였다는 점에서 긍정적으로 평가된다(이승민 외, 2020).
6) ‘전력시장운영규칙’ 등 개정(2019.12).
제2장 2030 NDC 및 미세먼지 정책 추진 현황 ∣ 11
나. 산업
산업 부문은 다양한 업종이 분포해 있고 업체별로 연·원료 사용범위가 다르며 매우 넓은 지역에 산재하고 있어 복합적인 정책을 적용 중이다. 기본적으로는 현 사업장의 오염물질 배출 수준을 평가하고 법적 허용기준을 준수할 수 있도록 감독, 모니터링을 수행하며, 위반 시 적절 한 조치가 이루어진다. 기본적 대응 방안 이외에 특정 오염물질의 배출 수준이 많은 사업장에 대해서는 사전에 배출할 수 있는 양을 할당하거나 통합관리를 통해 배출 수준 및 농도 개선을 유도하고 있다. 이 밖에도 대기환경 규제에 의한 애로사항을 해결하고 돕기 위한 지원, 인센티 브제도 운영 등을 통해 피규제자의 정책 수용성 제고를 시도하고 있다.
국내 산업 중 많은 배출량을 차지하고 있는 1~3종 사업장의 경우 총량적 차원에서 대기오염 물질 배출량을 제한하는 사업장 총량관리제와 농도 중심의 통합허가제도 및 배출허용기준 등 이 복합적으로 적용된다. 특히 사업장 총량관리제의 경우 2020년 4월 기존 수도권 단일 대기 관리권역을 전국 4개 권역으로 확대하면서 지역적 총량관리로서 사업장 총량관리제가 포함되 었다.7) 대기관리권역 내 1∼3종 대기배출사업장 중 TSP 0.2톤/연 이상, 질소산화물 4톤/연 이상, 황산화물 4톤/연 이상을 배출할 경우 총량대상사업장으로 지정하고, 최적방지시설을 도입하여 사업장의 연도별(’20~’24년) 배출허용총량에 따라 점진적 감축을 유도한다. 총량관리 및 할당량 준수 여부를 평가하기 위해 굴뚝자동측정기기(TMS) 부착을 의무화하고 있으며, 사업장 총량관리제-통합허가제도 간 연계를 시도하였다.
대형 배출시설을 중심으로 설정되는 사업장 총량관리제와 달리 사업장 배출허용기준 강화는 일반적인 시설에 모두 적용되고, 3개 물질만 관리하는 총량관리제와 달리 다양한 대기오염물 질에 대한 관리 강화가 가능하다. 2020년에는 대기오염물질 23종에 대한 배출허용기준을 기존 대비 30%가량 강화하였다. 또한 VOCs 배출허용기준 적용 시설 대상에 석유·화학 물질 저장·
세정·건조 시설을 추가하고 THC에 대한 배출허용기준을 신설하기도 하였다.
이 밖에도 VOCs 비산배출시설에 대한 기술적 지원과 정기적인 검점 및 비산배출 저감을 위한 ‘시설관리기준 세부이행지침’ 개정(’20.12) 등을 통해 비산배출시설에 대한 관리 강화를 시도하고 있다. 또한 자발적인 배출 저감에 대해 지자체와 협약을 맺는 경우 자가측정 주기
7) 지역총량관리 차원에서 해당 권역 내 사업장에 대한 총량관리의 필요성이 제기되었고, 뺷대기환경관리 기본계획 (2020-2024)뺸을 통해 권역 내 사업장 총량관리제가 본격 확대 적용되었다.
완화 및 기본부과금 감면 등을 인센티브로 제공하기도 하였다.8) 또한 소규모 사업장(4·5종)의 방지시설 교체·신규 설치비용을 지원하여 사업자의 재무적 부담을 경감하고 녹색환경지원센터를 활용하여 기술지원(’20년 4,000개소)을 수행하였다. 배출시설에 대한 관리감독 기능 강화를 위해 자가측정 체계를 지속적으로 개정·개편하고9) 오염물질 측정값 조작 방지 및 실시간 배출 수준 데이터 공개10)를 통해 정책 신뢰도를 제고하고자 노력하였다.
다. 수송
수송 부문에서 미세먼지를 저감하기 위한 대책은 크게 친환경 수송수단(자동차, 선박, 철도 등) 확대, 오염물질 다배출 배출원(노후 경유차, 노후 건설기계 등) 관리 강화, 배출허용기준 강화 및 단속시스템 운영 고도화 등으로 구분된다. 도로이동오염원에 해당하는 자동차, 이륜차 등과 비도로이동오염원에 해당하는 선박, 건설기계 등은 배출원이 유사하여 정책적 틀 내에서 관리가 이루어지고 있다. 차량과 관련된 대책을 중심으로 살펴보면 노후 경유차 퇴출은 실질적인 미세먼지 저감 효과가 높을 뿐만 아니라 경유차 감소 및 친환경차 보급 전략과 연계되어 주요한 정책으로 평가된다. 또한 노후 경유차 퇴출을 유도할 수 있는 관련 대책 중 폐차 및 차종 전환, 저감장치 부착사업 등도 소기의 성과를 거두고 있는 것으로 평가된다.11) 이 밖에도 노후 경유 차를 포함한 5등급 차량에 대한 단속시스템을 구축하여 전국적으로 운행관리를 수행하게 되었다.
기존 노후 경유차를 퇴출하는 것과 더불어 신규 차량 구입 시 저공해차 선택을 유도하기 위해 다양한 정책을 확대하였다. 전기차 및 수소전기차 구입 시 보조금을 지급하고 충전인프라를 대폭 확대하며 시장수요 확대를 위한 저공해차 보급목표제 시행, 민관 협업 노력 등 정책 이행 력를 높이기 위한 노력을 수행하였다. 저공해차 보급목표제를 전국적으로 시행하고, 공공기관, 물류업체 등 대량 수요처 확보를 위한 지속적인 노력의 일환으로 공공 부문 저공해차 의무구
8) ｢대기환경보전법 시행규칙｣, 개정 사항(2020.4).
9) 사업장 관리감독 실효성 제고 및 안정적인 제도 운영을 위한 법적 근거를 확보하였다. ｢환경분야 시험·검사 등에 관한 법률｣(2020.3.31) 및 하위법령(2020.10.1) 개정으로 측정대행계약관리기관을 지정의 근거를 마련하 였다.
10) 굴뚝에 인식 태그를 부착하여 현장 측정값이 ‘대기오염배출원관리시스템(SEMS)’에 자동으로 전송되며, 배출부 과금 산정이나 측정 및 점검 등에 해당 결과를 활용할 수 있도록 개선하였다.
11) 노후 경유차 조기폐차 실적은 25만 대로 목표치 26만 대 대비 약 96%, 노후 1톤 화물차 LPG 전환 실적은 8,234대로 목표치 1만 대 대비 약 82%를 달성하였으며, 배출가스 매연저감장치 부착사업 실적은 9만 5,361대로 목표치 8만 대를 약 20% 초과 달성하는 등의 성과를 거두었다(이승민 외, 2020).
제2장 2030 NDC 및 미세먼지 정책 추진 현황 ∣ 13
매·임차제를 전국으로 확대 시행하였다.
차종 전환과 더불어 운행차에 대한 검사·관리 강화를 통한 미세먼지 관리대책이 시행되었 다. 운행차 검사·관리 강화를 위해 정밀검사 시행지역 확대와 자동차검사소 부정검사 처벌 강화 등 관리제도를 개선·시행하였다. 이러한 차원에서 운행차 배출가스 정밀검사 대상지역을 대기관리권역 10개 시·도로 확대 시행하였다(’20.4.3∼).
라. 생활
발전, 산업 및 수송 부문 이외에 다수의 국민에게 직접적인 영향을 주는 생활 부문의 미세먼지 관리를 위해 관련 대책이 수행되었다. 지역적으로 도심과 농촌의 특성에서 비롯되는 배출량을 저감하기 위한 대책이 제시되었다. 도심의 경우 주요 배출원에 해당하는 주거 및 상업 시설 보일러, 건설 현장, 도로 재비산, 생활주변 음식점 및 세탁소 등 소규모 사업장에 대한 관리를 강화하였다. 10년 이상 된 가정용 노후 보일러를 친환경 보일러로 교체할 수 있도록 재정적으로 지원하고 2020년 4월부터 대기관리권역 내 친환경 보일러 유통·판매를 의무화하였다. 도심 내 건물에서 사용하는 중·대형 보일러의 배출허용기준을 강화하고 신규 보일러로 교체를 유도 하는 등의 대책을 수행하였다. 도로와 건설공사 현장에서 발생하는 비산먼지 저감을 위해서는 도로청소차를 확대 보급하고, 건설공사장에 대한 관리 수준을 제고하는 대책을 지자체를 중심 으로 수행하였다. 실제 배출을 저감하는 정책 이외에 도심 내 에코 인프라 확충 및 ‘생활권 숲’ 조성·관리를 통한 미세먼지 관리 정책도 다수 추진되었다. 공공건축물의 옥상에 정원을 조성하거나 건축물 에너지효율 증대를 통해 에너지 사용을 줄이는 방안을 도입하기도 하였다.
또한 미세먼지 저감 및 조기 분산을 위해 도시 바람길 숲, 미세먼지 차단 숲, 생활밀착형 숲 조성 등 생활권 숲을 확충하기도 하였다.
도심과 달리 농촌의 경우 농업활동에서 기인하는 배출량을 관리하는 것에 정책의 초점이 맞춰졌다. 농촌에서 빈번하게 발생하는 영농폐기물 및 부산물 불법소각을 방지하고 축산·경종 분야 암모니아 관리 강화를 통해 미세먼지 농도를 낮추는 효과를 거두기도 하였다. 영농폐기물 등의 불법소각을 줄이기 위해 영농폐기물 집중 수거기간을 운영하는 등 농민의 자발적 수거와 지자체 등의 처리지원을 통해 소각량을 줄이고자 하였다. 또한 불법소각이 주로 벌어지는 시기 를 중심으로 기동단속반 확대 등의 지도 및 점검 강화와 불법소각 금지 홍보를 병행하여 추진
하였다. 장기적 방안으로는 폐기물을 처리할 수 있는 공동집하장 등의 도입과 수거·운반 체계 구축도 시도하였다. 농축산업에서 배출되는 암모니아를 저감하기 위한 정책도 다수 수행되었 다. 특히 축사에 대한 시설 정비 및 개선과 농가에서 사용하는 퇴비의 부숙도 관리를 통해 암모니아 배출량 저감을 시도하였다.