기후변화협약 제3차 국가보고서 작성을 위한 기반구축연구 (제1차년도)
- 임업부문 온실가스 통계작성에서의 IPCC 우수실행지침 적용성 분석 -
임 재 규 ․ 이 경 학
기후변화협약 제3차 국가보고서 작성을 위한 기반구축연구 (제1차년도)
- 임업부문 온실가스 통계작성에서의 IPCC 우수실행지침 적용성 분석 -
이 경 학 ․ 임 재 규
주관연구기관 : 에너지경제연구원 연구총괄책임자 : 연구위원 임재규 연구참여자 : 위촉연구원 박근수
협동연구기관 : 국립산림과학원
연구책임자 : 임업연구관 이경학
연구참여자 : 임업연구원 구교상
임업연구원 김철민
임업연구원 손영모
임업연구원 심국보
임업연구원 안병준
임업연구원 이윤영
요 약
1. 연구필요성 및 목적
기후변화협약 제9차 당사국총회(2003.12)에서는 토지이용, 토지이용변경 및 임업(LULUCF) 부문에 대한 IPCC 우수실행지침을 채택하였다. 이에 대해 총회는 부속서 I 당사국은 2005년 이후 협약 하 연년통계 작성 시 이 지침을 사용하고, 비부속서 I 당사국은 국가보고서 통계작성 시 가능 한 한 적용할 것을 장려하였다. 우리나라는 OECD가입 시 선진국 수준 통계 제출 약속한 바 있으며, 교토의정서 의무 부담 대응을 위해서도 이 지침에 따른 온실가스통계를 작성할 필요가 있다. 이에 본 연구는 제3차 국가보고서 온실가스 통계작성의 기반연구로서 임업부문에 있어 IPCC 우 수실행지침의 내용 및 이와 관련된 국내 관련 자료를 분석하여, 그 적용 성을 검증하고자 하였다.
2. 내용 요약
우리나라는 활동대상지역의 경계 구분 및 면적 산출에 있어서는 낮은 수준에 머물고 있지만 현재 구축되었거나 구축중인 각종 토지이용 및 산림관련 수치주제도와 DB시스템, 그리고 원격탐사자료를 종합적으로 이용하면 높은 수준으로 향상시킬 수 있다. 탄소 축적량 변화 추정을 위 한 각종 활동자료와 계수에 있어서 주요 저장고에 대해 국가 고유 자료 를 이용하여 수준 2에서 추정하고 있다. 이에 대해서도 2006년부터 새로 이 개편하여 실시하는 제5차 전국산림자원조사를 중심으로 활동자료를
수집하고, 관련된 각종 계수는 집약적인 자료 수집을 통하여 그 정도를 높임으로서 전반적인 수준을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 궁극적 으로 교토의정서에 대응하기 위해서는 보고에 필요한 지리정보시스템, 활동자료정보시스템, 각종 계수 및 모델, 결과 검증시스템을 유기적으로 연계한 국가 산림자원 DB시스템의 개발이 필요하다.
3. 연구결과 및 정책제언
우수실행지침이란 각국의 상황 하에서 온실가스통계가 과소 혹은 과대 추정되지 않고, 불확실성을 감소시키도록 의도하는 일련의 절차를 말한 다. 이 지침을 따르면 통계 보고에 대한 신뢰성 확보가 가능하다. 우수 실행지침 대상은 탄소 저장고 및 흡수/배출원으로는 지상부/지하부 바 이오매스, 토양 및 유기물층, 비이산화탄소 온실가스 (CH4, NOx), 그리 고 목제품 등이다. 토지이용형태를 기술함에 있어서 우수실행지침은 토 지이용범주를 크게 산림지, 농경지, 초지, 습지, 주거지, 기타 토지 등 6 가지로 나누고 있다. 한 토지이용범주를 구분하는 접근방법으로는 3가지 방법을 제시하고 있으며 접근방법 1에서 3으로 갈수록 좀 더 상세한 변 화 및 공간정보를 획득할 수 있다. 우리나라의 경우 현재에는 각종 통계 연보를 사용하는 접근방법 1의 수준에 머물고 있으나 최근 구축되고 있 는 원격탐사와 GIS를 이용한 토지 및 산지이용 관련 전산 주제도(산지 이용기본도, 임상도, 정밀식생도, 지적도 등)를 충분히 활용하는 체계를 갖춘다면 접근방법 2～3까지의 수준에 도달할 수 있을 것으로 본다.
일반적으로 온실가스 통계를 작성함에 있어서는 계정 및 보고원칙 즉, 완결성, 일관성, 투명성 및 정확성을 적용하면서 7단계를 따르는 것이
우수실행이다. 온실가스 흡수/배출량 추정에 있어서는 3가지 수준의 방 법론이 있으며 수준이 높을수록 국가 고유자료 이용도, 해상도 등이 높 아진다. 여기서는 국가적으로 활용가능 한 자원을 가능한 한 효율적으로 이용하면서, 최고 수준의 신뢰성을 제공하는 것이 우수실행이다. 우리나 라는 전체적으로 볼 때 산림이 주요 범주에 속하고, 국가 고유 배출계수 와 활동자료를 사용하기 때문에 수준 2에 해당되며, 향후 추가적인 바이 오매스 조사, 산림조사체계의 재편 및 고해상도 원격탐사자료의 실용화 로 수준 3으로의 향상이 가능할 것이다. 바이오매스(지상부 및 지하부) 탄소변화량 추정 방법에는 기본방법과 축적량 변화방법이 있는 데, 그 선택의 기준의 국가조사체계와 산림 특성에 있다. 우리나라는 전국산림 자원조사 및 산림기본통계에 의한 임목축적량을 근거로 탄소축적량 변 화를 추정하기 때문에 더 높은 수준인 후자를 사용하고 있다고 할 수 있다. 고사목의 탄소 축적량 변화는 저장고의 탄소축적량 변화는 현저하 지 않고, 현지에서 측정하기에는 많은 문제가 있어 이에 관한 국내외 자 료가 극히 제한되어 있고, 이에 IPCC 기본가정은 유출입량이 같아 순변 화량 0이라는 것이며, 우리나라도 이를 측정하고 있지 않다.
낙엽층 탄소 및 토양 유기탄소(SOC)의 축적량 변화 추정에 대한 개념 적 접근 방법은 일정 상태 “i”에서 다른 상태 “j”로 옮겨가는 한 임지에 대해 탄소 축적량의 연간 순변화를 계산하는 것이며, 이 상태는 산림형, 경영유형, 교란유형 등에 따라 달라진다. 우리나라는 이에 대한 기초 자 료를 수집하기 시작하는 단계이며, 현재는 이에 대한 통계를 작성하고 있지 않다.
수확된 목제품의 계정 접근방법에는 3가지 방법이 있는 데 방법에 따
른 탄소축적 변화량, 목재교역, 목재가격 등에 영향을 미치며, 우리나라 는 목재수입국으로서 축적변화량 접근법이 유리하지만 각종 계수 및 활 동자료가 미비하여, 향후 이에 대한 종합적인 연구가 필요하다. 교토의 정서 관련하여 우수실행지침은 교토의정서상 LULUCF의 활동에 대한 배출/흡수량 계정, 추정 및 보고를 위한 단계(표 8) 및 요구 조건 및 보 완방법을 제시하고 있으며, 크게 3.3조(신규조림, 재조림, 산림전용) 및 3.4조(산림경영 등) 활동에 관한 것과, 6조(JI) 및 12조(CDM)상의 프로젝 트로 구분하고 있다. 우리나라의 경우 3.3조 활동은 미약하며, 대부분
“산림경영" 활동에 따른 탄소축적량 변화가 대부분이다. 우수실행지침에 따르면 산림경영 정의의 해석은 다음과 같이 두 가지로 내릴 수 있다.
해석 1은 조림, 숲가꾸기, 병충해 방제 등과 같이 특정 산림시업을 실시 한 곳으로, 이를 적용하면 1990년 시점에서 산림경영 구분지는 없고 점 차 증가하게 된다. 해석 2는 산림경영시업체계의 대상이 되는 광범위한 토지구분을 한 것으로 이 경우는 1990년 시점에서 이미 산림경영으로 구분된 대면적의 토지가 존재하게 된다. 어느 해석을 따를 지는 당사국 총회에서 결정될 예정이다. 이에 따라 우리나라도 아직 산림경영지 구분 이 아직 명확하지 않은 상태이다. 그렇지만 구축되었거나 구축중인 국유 림경영지원시스템, 조림육림 이력관리시스템, 임소반도, 연속지적도 등을 사용하면 해석 1의 경영지 구분이, 산지이용구분도, 산림기능구분도, 영 림계획도, 지역지구도 및 지속가능한 산림자원 관리지침을 이용하면 해 석 2의 산림경영지 구분이 가능할 것이다.
LULUCF부문의 온실가스통계 작성, 보고, 검증체계 구축에 있어 좀 더 높은 수준으로 향상시키기 위해서는 다음과 같은 연구 및 조사에 대 한 조직, 예산, 인력차원의 체계적인 지원이 필요할 것이다. 다른 한편 LULUCF 부문에서의 인베토리체계의 구축은 기후변화협약 대응 차원에
서의 국가 온실가스 인벤토리체계 구축이라는 큰 틀에서 그 시점과 내 용에 대해 고려하면서 조화를 이루면서 개발되는 것이 바람직하다.
- 토지이용범주 구분에 있어서 고해상도 원격탐사 및 GIS 기법 도입 - 국가 산림자원조사 개선 등을 통한 활동자료의 신뢰도 제고 - 연구 확대를 통한 바이오매스 확장계수/전환계수의 신뢰도 제고 - 주요 범주/저장고에 대한 탄소 추정 모델의 개발
- 가장 큰 범주인 “산림경영”에 대한 전략적/실천적 정의 - 검증을 위한 별도의 독립적인 탄소축적 추정체계 구축 - 상기 요소들을 연계한 국가탄소축적 계정 DB 체계 구축
ABSTRACT
1. Research Purpose
UNFCCC COP9(2003.12) accepted IPCC Good Practice Guidance in Land Use Land-Use Change and Forestry(GPG2003). Korea as a member country of OECD and a Non-Annex I party has an responsibility to play a leading role in preparing and reporting national greenhouse gas inventory among Non-Annex I parties. This study aimed to verify the applicability of GPG2003 in Korea through the analyse of its contents and the relevant domestic data and information for preparing the Korea's third national communication.
2. Summary
Korea showed tier 1 to tier 2 in the presentation of boundries and the estimation of area of land-use and/or forest activities. However, it can be improved by using some relevant GIS, DB and remote sensing systems which has been established or are under establishment. In estimating carbon stock changes, the country-specific removal and emission factors and activity data are available for major carbon pools(tier 2). They can be also enhanced through a new national forest inventory system (2006) and more intensive and detailed researches on the factors. In conclusion a national forest resources DB
system which integrates geographical information system, activity information system, coefficients and models and verification system should be developed to response to the requirements of national forest inventory preparing and reporting under the Kyoto Protocol as well as the UNFCCC.
3. Results and Suggestions
Inventories consistent with good practice are those which contain neither over- nor underestimates so far as can be judged, and in which uncertainties are reduced so far as is practicable . When applied to LULUCF, this definition should ensure that estimates of carbon stock changes, emissions by sources and removals by sinks, even if uncertain, are bona fide estimates, in the sense of not containing any biases that could have been identified and eliminated, and that uncertainties have been reduced as far as practicable given national circumstances.
The carbon pools covered in GPG2000 are above-ground biomass, below-ground biomass, dead organic matter, soils, and harvested wood products. GPG 2000 provides advice on the estimation of carbon stock changes or emissions and removals of CO2 and non-CO2
greenhouse gases relating to these carbon pools.
Information about land area is needed to estimate carbon stocks and emissions and removals of greenhouse gases associated with Land
Use, Land-Use Change and Forestry (LULUCF) activities. This chapter seeks to provide guidance on the selection of suitable methods for identifying and representing land areas as consistently as possible in inventory calculations
GPG2000 describes six broad categories of land which may be considered as top-level categories for representing land areas within a country. If a country's land classification system does not match categories, it is good practice to combine or disaggregate the existing land classes of this system of land-use classification in order to use the categories presented here, and to report on the procedure adopted. It is also good practice to specify national definitions for all categories used in the inventory and report any threshold or parameter values used in the definitions
There are three approaches for representing land areas. Approach 1 identifies the total area for each individual land-use category, but does not provide detailed information on changes of area between categories and is not spatially explicit other than at the national or regional level. Approach 2 introduces tracking of land-use changes between categories. Approach 3 extends Approach 2 by allowing land-use changes to be tracked on a spatial basis.
In Korea, approach 1 based on some statistical yearbooks in agriculture and foresty sector is used, but it can be improved up to approach 2 or approach 3 using remote sensing image data and GIS DB which has been developed or under development in forest and
other land use sector.
The overall sequence of steps for inventorying and reporting emissions and removals in LUCF sector is outlined in paper. It is good practice for countries to follow these steps under the principles of accounting and reporting including completeness, consistency, transparency and accuracy.
There are two general methodological approaches for estimating carbon stock change. One is based on rates of carbon losses and gains by area of land use and the other is based on carbon stocks are measured at two points in time. The former is general and the later approach is used as an option in some instances.
There are three methodological tiers for estimating greenhouse gas emissions and removals for each source. Tiers correspond to a progression from the use of simple equations with default data to country-specific data in more complex national systems. It is good practice to use methods that provide the highest levels of certainty, while using available resources as efficiently as possible. The decision about what tier to use and where to expand resources for inventory improvement should take into account whether the land use is a key category.
In Korea, tier 2 method using country-specific emission factors and activity data is used for estimating GHG removals and emissions in forest land which is a key category. With additional biomass researches, new national forest inventory system(2006), and carbon
flux models, tier 3 method could be used in near future for some key sub-categories such as living biomass in managed forest.
GPG2000 gives an overview of the steps required to estimate, measure, monitor and report changes in carbon stock and emissions and removals of greenhouse gases for Articles 3.3, 3.4, 6 and 12 under the Kyoto Protocol.
In Korea, afforestation, reforestation and deforestation activities under Article 3.3 are negligible, but the carbon stock changes in the land subject to forest management would be significant. There are two approaches conceivable that countries could choose to interpret the definition of forest management. In the narrow approach, a country would define a system of specific practices that could include stand-level forest management activities, such as site preparation, planting, thinning, fertilization, and harvesting, as well as landscape-level activities such as fire suppression and protection against insects, undertaken since 1990. In this approach the area subject to forest management might increase over time as the specific practices are implemented on new areas. In the broad approach, a country would define a system of forest management practices (without the requirement that a specified forest management practice has occurred on each land), and identify the area that is subject to this system of practices during the inventory year of the commitment period. In Korea, the narrow approach would be applicable using GIS DB based electronic thematic maps containing attributes about forest
practices. The broad approach would also be applicable using maps designating forest function to each forest land and the forest practice guidance corresponding to each forest function.
The followings are needed to improve the national greenhouse gas inventory system in LULUCF sector in view of GPG2000 for preparing the 3rd national communication and for addressing the requirements arising from the Kyoto Protocol;
- to introduce high-resolution RS and GIS techniques in representing lands
- to enhance certainty of activity data through improving national forest inventory system
- to enhance certainty of emission and removal factors through more biomass survey and researches
- to develop carbon flux model for key categories/pools
- to define "forest management" operationally under Korea's circumstances
- to establish an independent carbon accounting system for verification, and
- to establish a national carbon accounting system by integrating the elements above.
제목 차례
I. 서 론 ··· 1
II. 우수실행지침 내용 분석 ··· 3
1. 토지이용구분의 일관성 있는 표시 방법 ··· 3
2. 기후변화협약에 따른 임업관련 온실가스 인벤토리 ··· 16
3. 교토의정서에 따른 임업관련 온실가스통계 ··· 52
4. 교토메카니즘에 따른 임업관련 프로젝트의 온실가스통계 ··· 77
5. 전반적 이슈 ··· 82
III. 국내 관련 자료 조사 및 분석 ··· 103
1. 토지이용구분 및 표현 ··· 103
2. 지상부/지하부 바이오매스 ··· 104
3. 죽은 유기물, 부식층 및 토양 ··· 108
4. 수확된 목제품 ··· 117
5. 부문간 공통 이슈 ··· 123
IV. 일본의 우수실행지침 관련 동향 분석 ··· 131
1. 정책 ··· 131
2. 연구 ··· 132
V. 향후 발전 방향 ··· 140
1. 토지이용구분 및 표현 ··· 140
2. 지상부/지하부 바이오매스 ··· 141
3. 고사목, 부식층, 토양 ··· 141
4. 수확된 목제품 ··· 142
5. 교토의정서 ··· 143
6. 부문간 공통 이슈 ··· 144
참고문헌 ··· 146
표 차례
<표 1> 우수실행지침 상 토지이용구분을 위한 접근방법 ··· 3
<표 2> 배출량 및 흡수량의 조사, 보고를 위한 일련의 단계 ··· 16
<표 3> 수준별 온실가스 흡수/배출량 추정방법론 ··· 17
<표 4> 바이오매스(지상부 및 지하부) 탄소변화량 추정 방법 ··· 19
<표 5> 토지이용표현 접근방법 및 보고방법간의 관계 ··· 58
<표 6> 토지이용 및 임업분야의 전반적 이슈 및 그 내용 ··· 83
<표 7> 불확실성 조합 분석 접근방법의 수준체계 ··· 85
<표 8> 주요 범주를 구분하는 수준 체계 ··· 89
<표 9> 시계열 일관성 획득 방법별 LULUCF 분야 적합성 ··· 94
<표 10> 주요 범주 및 탄소저장고의 검증 방법별 적용가능성 ··· 101
<표 11> 환경부 토지피복지도상의 토지이용형태 구분 ··· 104
<표 12> 한국과 유럽 주요수종의 전건비중 ··· 105
<표 13> 수종별 국내 바이오매스 조사 결과 ··· 106
<표 14> 산림 내 타용도 토지의 토양특성 ··· 112
<표 15> 산불피해지의 토양특성 ··· 114
<표 16> 임업연구원 연구보고(1992)에서의 심재 내후성 ··· 119
<표 17> ‘한국산 주요 목재와 용도’에서의 수종별 내후성 ··· 120
<표 18> 일본의 삼림기록부 조사 ··· 136
<표 19> 일본의 산림 모니터링 조사 ··· 137
그림 차례
[그림 1] 온실가스통계 추정방법의 수준 선택 의사결정도 ··· 18
[그림 2] 산림토양, 관리시업 및 교란 유형의 서로 다른 조합에 대응하는 토양 유기탄소 시간 평균치의 두 가지 값 ··· 31
[그림 3] 공약기간 중 X연도에 교토의정서 보고를 위한 토지 구분 ··· 56
[그림 4] 교토의정서 대상 토지의 두가지 보고 방법 ··· 57
[그림 5] 연간 목재 및 목제품 생산과 소비 현황 (2002) ··· 118
[그림 6] 우리나라 산림통계 산출 과정 ··· 123
[그림 7] 집락의 배치 모양 ··· 124
[그림 8] 표본점의 설계 ··· 126
[그림 9] 일본 국가산림자원 데이터베이스 체계 ··· 133
[그림 10] 일본의 삼림조사와 계획시스템과의 연관 관계 ··· 134
[그림 11] 일본의 삼림부 형태 ··· 135
[그림 12] 모니터링 plot 배치 ··· 138
[그림 13] Plot의 형태 ··· 138
I. 서 론
1998년에 UNFCCC 당사국총회에서는 IPCC에 “토지이용, 토지이용변 화 및 임업(LULUCF) 부문에 대한 IPCC 우수실행지침”을 만들 것을 요 청하였으며, 이에 따라 IPCC는 이를 작성하 제9차 기후변화협약 당사국 총회(2003.12)에 제출하고 당사국총회는 이를 받아들였다. 당사국총회에 서의 관련 결정문은 부속서 I 당사국은 2005년 이후 협약 하 연년통계 작성 시 이 지침을 사용하고, 교토의정서 하 통계 보고시에는 제10차 당 사국총회에서 심층 검토, 보완한 후 사용할 것을 명시하였다. 그리고 비 부속서 I 당사국은 국가보고서 통계작성 시 가능한 한 적용할 것을 권고 하고 있다. 한편 우리나라는 OECD 가입 시 부속서 I 당사국 수준의 통 계 작성 약속한 바 있으며 이에 따라 2003년에 제출한 제2차 국가보고 서까지는 “1996 수정된 IPCC 가이드라인”에 의하여 국가 온실가스통계 를 작성 보고 한 바 있다. 그러나 우수실행지침이 채택된 현재 상황에서 는 제3차 국가보고서 제출에 대비하여 우리나라 상황에서 우수실행지침 에 따른 임업부문의 온실가스 인벤토리 작성 연구 필요가 필요하게 되 었다. 이에 본 연구에서는 제3차 국가보고서 온실가스 인벤토리작성의 기반연구로서 임업부문에 있어 IPCC 우수실행지침의 내용 및 이와 관련 된 국내 관련 자료를 분석하고, 이를 토대로 그 적용성을 검증하고자 하 였다.
우수실행지침은 IPCC 국가 온실가스 인벤토리 가이드라인과 일관성을 유지하면서 온실가스 인벤토리 작성을 보조하고자, 각국의 상황 하에서
온실가스통계가 과소 혹은 과대 추정되지 않고, 불확실성을 감소시키도 록 의도하는 일련의 절차를 말한다. 이를 위해 LULUCF에서의 우수실행 지침은 당사국의 주어진 상황에서 탄소축적량 변화, 배출원별 배출량 및 흡수원별 흡수량의 추정치가 식별할 수 있고 제거될 수 있는 어떠한 편 차도 포함하지 않으며, 불확실성이 감소된 추정치임을 보장하도록 마련 되었다. 이 지침을 따르면 통계보고에 대한 신뢰성 확보가 가능하다.
이러한 LULUCF 우수실행지침은 토지이용형태의 일관성 있는 기술 방 법, 기후변화협약에 따른 국가 온실가스 인벤토리 작성 지침, 교토의정 서에 따른 탄소배출권 관련 온실가스 인벤토리 보완방법, 전반적 이슈 (불확실성의 수량화 등)으로 구성되어 있다.
II. 우수실행지침 내용 분석
1. 토지이용구분의 일관성 있는 표시 방법
가. 서론
토지이용형태를 기술함에 있어서 우수실행지침은 토지이용범주를 크게 산림지, 농경지, 초지, 습지, 주거지, 기타 토지 등 6가지로 나누고 있다.
이러한 토지이용범주를 구분하는 접근방법으로는 다음의 3가지를 제시 하고 있으며 접근방법 1에서 3으로 갈수록 좀 더 상세한 변화 및 공간 정보를 획득할 수 있다.
<표 1> 우수실행지침 상 토지이용구분을 위한 접근방법
구 분 자료원 토지이용
변화행렬 공간적 명확성
접근방법 1 기존 자료 없음 없음
접근방법 2 표본 조사 있음 있거나 없음
접근방법 3 전수조사(격자) 있음 있음
토지의 이용형태별 면적에 대한 정보는 LULUCF 활동과 관련된 탄소축 적량 변화와 온실가스 배출 및 흡수량 추정의 기초가 된다. 이러한 토지 의 이용형태별 면적을 산출하는 표 1의 세 가지 접근방법이 갖추어야
할 일반적 특성은 다음과 같다(우수실행지침).
① 접근방법의 적절성. 즉, 탄소축적량 변화와 온실가스의 배출 및 흡수, 그리고 이들과 토지이용 및 토지이용변화와의 관계를 나타 낼 수 있어야 한다.
② 접근방법의 일관성. 즉, 시계열 자료의 인위적 단절이나 토지이용 의 순환이나 주기적인 유형에 따른 표본 자료간의 간섭에 의한 영향을 심하게 받지 않고, 시간에 따라 토지이용변화를 일관성 있 게 나타낼 수 있어야 한다.
③ 접근방법의 완전성. 전체 토지 영역(coverage)이 완전해야 한다는 의미로써 토지의 증감이 실제로 일어난 경우 한 지역의 감소는 다른 지역의 증가로 균형을 유지하여야 한다.
④ 접근방법의 투명성. 즉, 자료 출처, 정의, 방법론 및 가정이 투명 하게 서술되어야 한다.
나. 토지이용범주
1) 산림
목본 식생이 있는 모든 토지를 말한다. 국가 온실가스 인벤토리에서 산 림으로 정의한 기준과 일관성을 유지해야 하며, 국가 차원에서 경영 및 비경영 산림으로 구분되고, IPCC 가이드라인에서 규정한 생태계 유형으 로도 세분된다.
2) 경작지
경작이 가능하거나 경작되고 있는 토지를 말한다. 식생이 있으나 산림
으로 규정한 수준에 미치지 못하는 혼농임업체계도 포함되며, 국가별로 정의에 일관성이 있어야 한다.
3) 초지
경작지로 간주하지 않는 방목지(rangelands)와 목초지를 말한다. 산림 으로 구분되지 않을 만큼의 식생이 있으며 이 식생이 산림으로 규정될 최소기준을 초과하지 않을 것으로 예상되는 시스템의 토지를 포함한다.
이 범주에는 모든 원야지(wild land)와 휴양지역의 초지뿐만 아니라 혼 농방목 체계도 포함된다. 국가의 정의에 의해서 경영지역과 비경영 지역 으로 나누어진다.
4) 습지
연중 내내 또는 일시적으로 물에 잠기거나 물로 포화되며 임지, 경작 지, 초지 또는 주거지 범주에 속하지 않는 토지를 말한다. 국가의 정의 에 따라 경영 및 비경영 지역으로 나눌 수 있으며, 이 경우 저수지는 경 영 습지로 호수는 비경영 습지로 구분된다.
5) 주거지
모든 개발된 토지를 말한다. 교통 기반시설과 모든 크기의 인간의 주거 지를 포함하며 국가가 규정한 정의에 부합해야 한다.
6) 기타 토지
나지, 암석지, 빙하, 그리고 다른 5개 범주에 속하지 않는 모든 비경영 지가 포함된다. 자료가 있다면, 국가별 면적을 맞추기 위해 식별된 지역 의 합계가 허용된다.
다. 토지이용형태별 면적의 산출
토지이용형태면적을 산출함에 있어 사용하는 정보의 내용에 따라 다음 과 같이 세 가지 접근방법으로 구분하고 있다. 먼저 접근방법 1은 각 개 별 토지이용형태에 따라 총면적을 제시하지만 토지이용형태 사이에 발 생하는 면적변화에 대한 상세한 정보는 제공하지 않는다. 접근방법 2에 서는 토지이용형태 간 면적의 변화 흐름을 설명하며, 접근방법 3은 공간 적인 토대 위에서 토지이용변화 내용을 뒷받침한다. 한 국가는 그 국가 의 상황과 필요에 따라 조사기관이 접근방법을 선택하고 혼합적으로도 사용할 수 있으며, 어떤 방법을 사용하든지 한 국가내의 모든 토지를 기 준에 따라 구분하고 계정하는 것이 우수실행이다.
1) 접근방법의 내용
(가) 접근방법 1 : 토지이용 기본 자료
접근방법 1은 IPCC 가이드라인 범주 5A～E 하의 배출과 흡수 추정치 를 구하기 위해 현재 가장 일반적으로 이용하는 방법일 것이다. 이 접근 방법에서는 임업 또는 농업 통계와 같은 기존의 다른 목적에 적합하게 작성한 토지이용 자료를 이용한다. 접근방법 1을 이용할 때의 우수실행 요건은 다음과 같다.
① 공백과 중복을 최소화하기 위해 기존의 독립적인 데이터베이스 간의 정의를 조율한다. 예를 들어, 농장의 임지가 임업과 농업 자 료에 모두 포함되었다면 중복이 일어났을 것이다. 자료를 조율하 기 위해서는, 국가별로 채택한 산림의 정의를 감안하여, 온실가스 인벤토리를 목적으로 그 임지를 한번만 계정해야 한다. 중복계산 과 누락을 없애기 위해 사용 중인 개념간의 관계를 확립하는 것
은 우수실행이며, 시계열 일관성을 유지하기 위해 모든 자료 전체 에 대해 이루어져야 한다.
② 이용한 토지이용범주가 모든 관련 활동을 식별할 수 있음을 입증 한다. 예를 들어, 한 국가에서 산림경영과 같은 토지이용 활동을 추적해야 한다면, 경영림 지역과 비경영림 지역을 분류체계에서 구분할 수 있어야 한다.
③ 믿을 만한 출처에서 나온 조사결과를 이용하여 자료 획득 방법이 신뢰성이 있음을 입증한다. 서로 다른 방법으로 작성된 통계는 현 지 조사결과를 이용하여 자료의 신뢰성을 교차 검정할 수 있어야 하며, 원격탐사 자료를 이용할 경우 이 자료의 정확성 검토를 위 해 지상 자료가 요구된다.
④ 기간에 따라 토지이용형태 정의를 일관성 있게 적용했는지를 입 증한다. 만약 어느 시점에서 산림의 정의가 변경되었다면 시계열 에 따른 일관성을 보장하기 위해, 역계산(back-casting) 방법을 이 용하여 자료를 정정하여야 하며, 이러한 과정에 사용된 자료가 유 지되어야 한다.
⑤ 토지이용형태의 구분과 면적의 변화에 대한 불확실성 추정치를 구한다. 이 구분 및 면적의 변화에 대한 정보는 탄소축적량 변화, 배출 및 흡수 추정에 이용되기 때문이다.
⑥ 주어진 자료의 불확실성 수준에서, 토지이용형태별 면적의 합계와 육상면적의 합계가 일치하는 지의 여부를 평가한다. 다룬 범위가 완전하다면, 불확실성 수준 내에서 두 기간 동안의 모든 변화의 순합계는 0이 되어야 한다. 범위가 불완전한 경우, 육상면적과 계 산된 면적과의 차이는 일반적으로 안정적이거나 시간에 따라 천
천히 변화해야 한다. 만약 항목간의 변화가 빠르거나(완전한 범위 의 경우에서), 합이 동일하지 않으면, 이를 조사, 설명하고, 필요한 모든 것을 수정하는 것이 우수실행이다. 일반적으로 구할 수 있는 자료에서 계정한 면적 합계와 국가 자료의 면적에서 차이가 나타 날 수 있으며, 이 차이의 원인을 계속 추적하고 가능성 있는 원인 을 설명하는 것이 우수실행이다.
(나) 접근방법 2 : 토지이용 및 토지이용변화(LUC)의 조사
접근방법 2의 본질적인 특징은, 이것이 측정 토지 범주 내에서의 면적 의 감소와 증가뿐만 아니라 이러한 변경이 무엇을 나타내는지(즉, 한 범 주로부터 및 한 범주로의 변경)에 대한 국가규모의 평가를 보여준다는 것이다. 따라서 접근방법 2에는 범주간 변동에 대한 더 많은 정보가 있 다.
이 방법의 최종 결과는 토지이용변화 행렬이다. 행렬 형식은 모든 가능 한 토지 이용형태의 변화된 면적을 나타내는 간단한 양식이다. 접근방법 2가 접근방법 1보다 자료 집약적이기는 하지만, 모든 토지이용변화를 설 명할 수 있다. 이는 어떤 두 토지이용형태간의 방향의 변화에서 변화율 의 차이를 반영하기 위해, 배출 및 흡수계수 또는 탄소변화율에 대한 모 수를 선택할 수 있음을 의미하며, 여러 토지 이용에 대한 초기 탄소축적 량의 차이를 고려할 수 있게 된다.
(다) 접근방법 3 : 지리적으로 명백한 토지이용에 관한 데이터
접근방법 3은 토지이용과 토지이용변화에 대한 공간적으로 명백한 정 보가 뒷받침된다. 이에 관한 자료는 지리적 위치가 확인된 지점에 대한 표본조사나 전수조사(전체적인 도면작성), 또는 이 두 가지의 조합을 통
해 얻는다. 접근방법 3은 포괄적이며 개념상 상대적으로 단순하지만, 이 행은 자료 집약적이다. 대상 지역은 토지이용변화 규모에 적합한 단위격 자나 다각형과 같은 공간단위 그리고 표본추출이나 전수조사에 필요한 크기의 단위로 세분해야 하며, 기존의 지도 자료(보통 GIS 내에 포함된) 상에서 그리고/또는 현지에서 공간단위로 표본을 추출한다. 도면 작성을 전제로 접근한다면 다각형 기반 접근방법을 이용할 수 있으며 원격탐사, 현지방문, 구술면접조사, 또는 설문조사에서 관측치를 구할 수 있다. 지 상조사 자료와 원격탐사 자료를 연관시키는 모델 구축은 고도의 숙련을 요구하는 과정이다.
접근방법 3을 이용할 때, 다음과 같이 하는 것이 우수실행이다.
① 일관성 있는 표본추출 전략을 이용한다. 이 전략은 자료가 편의 (bias)되지 않음을 보장하고, 필요한 경우 확대시킬 수 있어야 한 다.
② 원격탐사자료를 이용할 경우, 지상 검증 자료를 이용하여 토지이 용형태 구분방법을 개발하며, 이 때 토지유형의 잠재적인 오분류 를 피할 수 있는 방법을 강구한다. 예를 들면, 원격탐사에서는 습 지를 산림과 구별하기가 어려우므로 토양형이나 지형과 같은 보 조자료가 필요하다.
③ 탄소축적량 변화, 배출 및 흡수의 추정에 이용할 이들 토지이용형 태의 면적과 그 변화량에 대한 신뢰구간을 구한다.
④ 접근방법 2에서와 같이 토지 유형 간 면적변화에 대한 요약표를 작성한다.
2) 접근방법의 이용
한 국가의 접근방법 선택에 있어 중요한 영향요소로는 공간 변이, 원격
탐사 지역의 크기와 접근성, 생물지리학적 자료의 수집 연혁, 원격탐사 전문가 및 자원 활용 가능성, 공간적으로 분명한 탄소 추정 자료 및/또 는 모델의 활용가능성 등이 있다. 이를 뒷받침 할 중요한 결정 요인은
① 교토의정서 보고에 필요한 공간적으로 명백한 자료, ② 국가 전체를 대상으로 한 자료, ③ 적절한 시계열 자료 등의 이용가능성이다.
각 지역에 대한 접근성이 우수한 반면 원격탐사 자원이 한정된 국가는 현지조사에 중점을 두는 것이 좋다. 접근성은 떨어지지만 원격탐사 자료 를 쉽게 이용할 수 있는 국가에서는 원격탐사에 중점을 두고 접근방법 3을 고려해야 한다. 접근방법 2는 토지 면적이 넓지만 접근방법 3에서 필요한 광범위한 고해상도 자료를 구할 수 없는 국가들에게 더 적합하 다. 현지 조사를 위한 여건이 어렵고 원격탐사자원이 한정되어 접근방법 2와 3에 적합한 데이터베이스를 구축하기 어려운 국가들은, 다른 목적으 로 작성한 국가 자료, FAO 자료 또는 국제 데이터베이스를 이용하여 접 근방법 1을 이용하여야 할 것이다.
3) 불확실성
우수실행에서는 가능한 한 불확실성을 줄일 것을 요구한다. 접근방법 1 에서 3으로 갈수록 보다 많은 자료들이 평가에 투입되므로 불확실성의 원인이 증가한다고 볼 수 있다. 그러나 새로운 자료에 의해 추가적인 교 차검정이 가능하고, 통계에서 일반적으로 나타나는 오차를 제거할 수 있 어 일반적인 불확실성이 감소하기 때문에, 불확실성 원인이 증가한다고 해서 불확실성이 증가한다는 의미는 아니다.
접근방법 1과 접근방법 2, 3간의 주요한 차이는 토지이용형태별 면적의 변화에 대한 불확실성 백분율이 접근방법 1에서 더 클 것이라는 점이다.
이는 접근방법 1에서는 총면적의 차이에서 토지이용형태의 변화 면적이
구해지기 때문이다. 접근방법 3에서는 공간적으로 확실한 상세 정보를 만들어낼 수 있으며, 이는 일부 모델링에 의한 접근 방법 또는 교토의정 서 활동 보고에 필요하다.
라. 토지이용 데이터베이스의 구축
토지이용 데이터베이스 구축에 사용되는 방법에는 다음과 같이 세 가 지가 있다.
1) 다른 목적으로 작성된 데이터베이스의 이용
크게 국가 데이터베이스(National databases)의 이용과 국제 데이터베 이스(International databases)의 이용 등 두 가지로 나눌 수 있다. 국가 데이터베이스의 이용은 매년 또는 주기적으로 갱신되는 기존 자료를 활 용하는 방법으로 일반적으로 산림 조사, 농업센서스 및 기타 관련 조사, 도시 및 농촌 토지 센서스, 토지 대장 및 지도 등이 해당된다.
국제 데이터베이스와 관련해서는 지역 및 전 세계적 규모에서 국제적 인 토지이용 및 토지 피복에 대한 자료를 구축하기 위한 몇 개의 프로 젝트가 진행 중이다. 여러 종류의 위성 원격탐사 영상을 기반으로 활용 하고, 기존 통계/지도와 비교하여 얻은 지상 참고자료로 보완하여 얻은 이들 자료의 대부분은 일반적으로 래스터(raster) 자료로 저장되어 있다.
2) 표본추출에 의한 신규 자료 수집
일관성 있고 편의되지 않으며 정확한 추정치를 획득할 수 있는 절차를 따르는 것 즉, 표본추출의 개념에 따르는 것이 우수실행이다. 동일한 지 점에서 표본추출을 연속적으로 반복하면 토지이용형태별 면적의 변화와
그 변화 행렬을 구할 수 있다. 면적추정에 있어 표본추출에 기반을 둔 방법을 적용하면, 각 토지형태에 대한 면적추정의 신뢰도를 정량화하는 표본추출 오차 및 신뢰도 구간에 대한 계산이 가능하다. 측정한 토지 면 적이 통계적으로 유의하고 의미 있는 변화를 반영함을 입증하기 위해 신뢰구간을 사용하는 것이 우수실행이다.
3) 완전한 조사에 의한 신규 자료 수집
국가 전 지역에 대한 완전한 조사는 국가 전체의 정기적인 토지이용에 관한 지도의 획득을 보장한다. 이는 원격탐사기법의 도입으로 가능하다.
이들 자료의 해상도가 충분히 높다면 교토의정서 보고에 바로 사용할 수 있다. 해상도가 낮은 자료는 국가 전체나 적절한 지역에 대한 접근방 법 1 또는 2의 구축에 이용할 수 있다.
마. 자료 수집 도구 1) 원격탐사 기법
원격탐사의 장점은 공간적으로 분명한 정보를 제공하고, 넓은 면적을 탐사(coverage)할 뿐만 아니라 원격 탐사 외에는 접근할 방법이 없는 곳 에 대한 접근이 가능하며 탐사(coverage)를 반복할 수 있다는 것이다. 과 거의 원격탐사자료들은 수십 년 분량이 보관되어 있으며, 따라서 이들 자료를 과거의 식생 및 토지이용의 재구성에 이용할 수 있다.
가장 중요한 유형의 원격탐사 자료는 ① 항공사진, ② 가시광선 및/또 는 근적외선밴드를 이용하는 위성영상, 그리고 ③ 위성 및 항공탑재 레 이더 화상이다. 서로 다른 원격탐사자료를 조합하면(예를 들어, 가시광선 /근적외선 및 레이더; 공간해상도나 스펙트럼 해상도가 다른) 서로 다른
토지이용의 형태를 효과적으로 구분할 수 있다. 토지이용변화를 탐색하 기 위한 완전한 원격탐사를 하려면 여러 센서 및 다양한 해상도의 자료 조합이 필요하다.
인벤토리에 원격탐사 기술을 이용하고, 특히 식생과 토지이용을 연관시 키기 위해 원격탐사자료를 지상 검증자료를 이용하여 보완하는 것이 우 수실행이다. 추정기간 동안 토지이용이 빠르게 변화되거나 잘못 분류하 기 쉬운 식생이 있다고 알려진 경우 다른 지역보다 집중적으로 지상 현 지자료를 통한 검증이 이루어져야 한다.
원격탐사를 충분히 이용하려면 원격탐사에서 제공할 수 있는 광역의 범위와, 지상의 표본점 측정자료 또는 시간 및 공간에 따른 특정 토지이 용 관련 지역을 나타내는 지도 자료를 통합해야 한다. 일반적으로 GIS 를 이용하여 가장 비용 효율적으로 통합할 수 있다(원격탐사와 GIS의 통합).
원격탐사를 이용한 식생구분은 육안 판독 또는 (컴퓨터를 이용한) 디지 털 분석을 통해 이루어진다. 각 방법마다 장단점이 있다. 화상의 육안 판독에서는 분석자가 (화상 내의 전후관계를 분석하여) 화상의 모든 특 징을 평가하여 추론한다. 반면, 디지털 분석은 서로 다른 스펙트럼 자료 통합과 같이 자료에 대한 일부 조작이 가능하며, 이는 원격탐사 자료를 이용하여 생물물리학적 지상 자료(직경, 수고, 단면적, 바이오매스)를 모 델링하는 데 도움이 된다. LULUCF 관련 변화의 탐지에 원격탐사를 이 용할 수 있다. 토지이용형태 변화 탐지를 위한 방법은 분류 후 변화탐지 와 분류 전 변화탐지의 두 가지 방법으로 나누어 진다.
식생/토지이용 지도를 이용할 경우 사용하는 지도의 신뢰도를 나타내 어 주는 것이 우수실행이다. 원격탐사 자료를 토대로 구분하여 지도를
제작했을 때 이 지도의 신뢰도는 여러 토지 형태에 따라 다를 수 있다.
일부 토지형태는 확실하게 구분되지만 다른 토지형태는 또 다른 항목과 혼동될 수 있기 때문이다. 예를 들면, 침엽수림은 반사특성이 보다 분명 하기 때문에 활엽수림에 비해 더 정확하게 구분되지만, 활엽수림은 초지 나 경작지로 쉽게 혼동될 수 있다. 마찬가지로 원격탐사를 통해 토지 경 영에 변화가 있음을 확인하는 것은 일반적으로 어렵다. 따라서 항목별로 토지이용/식생 지도의 정확도를 추정하는 것이 우수실행이다.
Confusion matrix는 지도의 정확도뿐만 아니라 어떤 항목들이 상호간에 서로 쉽게 혼동되는 지를 알 수 있게 해준다. Confusion matrix에 기초 하여 일련의 지수를 구할 수 있다(Congalton, 1991). 원격탐사를 이용할 경우 confusion matrix를 불확실성 평가 입력요소로 이용하여 토지이용/
식생 지도의 항목별 정확도를 나타내는 것이 우수실행이다.
2) 현지조사
토지이용에 대한 정보 수집 및 기록, 원격탐사 분류를 위한 독립적인 검증자료로 이용하기 위해 대개 현지조사를 이용한다. 항공사진과 위성 화상과 같은 원격탐사 기술의 출현 이전에는 현지조사가 지도 제작을 위한 유일한 방법이었다. 필수적인 과정의 하나는 지도 제작을 목적으로 조사대상 지역을 방문하여 육안으로 경관 및/또는 기타 물리적인 특징 을 파악하여 기록하는 것이었다.
데오돌라이트와 같은 측량장비, 줄자, 거리계, 전자 거리 측정장비 등과 같은 조사장비를 함께 이용함으로서 매우 정밀한 면적 및 위치 측량이 가능하다. GPS의 발달은 현장에서 휴대용 컴퓨터 장비를 이용하여 정보 를 바로 컴퓨터 양식으로 기록할 수 있음을 의미한다. 이렇게 공간분석 을 위한 기록과 다른 레이어와의 통합을 위해 측정된 데이터는 사무용
컴퓨터로 다운로드하게 된다.
토지소유자에 대한 면담과 설문조사를 통해 사회경제적 정보 및 토지 경영 정보뿐만 아니라, 토지이용 및 토지이용변화에 관한 정보도 얻을 수 있다. 센서스 조사(census)는 가장 오래된 형태의 자료수집 방법 중의 하나이다. 토지이용자 조사는 전체 집단 또는 적절한 크기의 표본 집단 에 대해 이루어질 수 있다. 최근에 와서는 전지역에 대한 확인 및 정확 도 평가 방법을 채택하고 있다. 조사는 개인적인 방문을 통해 이루어질 수 있으며, 만약 전화를 통해 얻은 자료 및 정보를 공식화하려면 간결하 고 분명한 반응을 요구하는 일련의 단순하고 분명한 질문이 필요하다.
조사 후 결과의 타당성 입증은 통계적 모순 검색, 독립적인 자료 출처와 의 비교, 검증을 위한 사후 설문 조사 또는 현지 확인 조사를 통해 이루 어진다.
<표 2> 배출량 및 흡수량의 조사, 보고를 위한 일련의 단계
단계 내 용
1 표 1의 세 가지 토지이용구분 접근방법을 이용하여 초년도와 조사 년도의 각 토지이용범주의 토지면적을 추정
2 어느 토지이용 범주가 주요 범주인지에 대한 평가 실행하고, 주요 범주 내에서 중요한 부범주, 온실가스, 저장고를 구분
3 배출 및 흡수계수의 개선치, 활동자료 등 결정된 추정수준에 필요 한 자료의 수집
4 배출량 및 흡수량 계량화와 각 추정치의 불확실성 추정 5 배출량 및 흡수량 추정치를 보고하기 위한 보고표 작성
6 배출량 및 흡수량 추정치를 산출할 때 이용된 모든 정보를 문서화 하여 보관
7 배출량 추정치에 대한 품질 관리 검사, 검증 및 전문가 심층검토 이행
2. 기후변화협약에 따른 임업관련 온실가스 인벤토리
가. 일반사항
일반적으로 온실가스 인벤토리를 작성함에 있어서는 계정 및 보고원칙 즉, 완결성, 일관성, 투명성 및 정확성을 적용하면서 <표 2>에서 제시한 단계를 따르는 것이 우수실행이다.
산림내 탄소저장고는 지상부 바이오매스(aboveground biomass), 지하 부 바이오매스(belowground biomass), 죽은 목질부(dead wood), 부식층 (litter), 토양 유기물(soil organic matter) 등으로 구분하고 있다. 이러한
탄소저장고의 온실가스 흡수/배출량 추정에 있어서 우수실행지침에서는
<표 3>과 같이 3가지 수준의 방법론을 제시하고 있다. 수준이 높을수록 국가 고유자료 이용도와 해상도 등이 높아짐을 알 수 있다.
<표 3> 수준별 온실가스 흡수/배출량 추정방법론
수준 추 정 방 법
1
- IPCC 가이드라인에서 제공한 기본적인 방법과 기본 배출계수(이 우수실행지침에서 새로이 갱신된 계수 포함)를 이용
․국가적 또는 FAO 등 세계적으로 이용가능한 자료 ․공간적으로 조악한 활동자료
2
- 주요 토지이용/활동에 대해 국가가 정의한 배출계수와 활동자료 적용
․국가고유자료에 근거한 축적량 변화 방법론 적용 가능 ․특정 지역이나 특정 토지이용범주에 대해 국가가 정의한
계수와 부합시키기 위해 고해상도 활동 자료 이용
3
- 핵심 토지이용범주/탄소저장고에 대해 모델과 고유 조사측정체계 등 보다 고차원의 방법들을 이용
․해당 국가의 상황에 적합, 주기적으로 반복가능, 고해상도 활동자료 사용, 그리고 지방수준에서도 사용 가능
국가적으로 활용가능한 자원을 가능한 한 효율적으로 이용하면서, 최고 수준의 신뢰성을 제공하는 것이 온실가스 인벤토리 작성, 보고에 있어서 우수실행이며, 각 국가가 주어진 상황 하에서 가장 적합한 추정방법의 수준을 선택하기 위한 의사결정은 다음의 의사결정도에 의해 선택한다.
[그림 1] 온실가스통계 추정방법의 수준 선택 의사결정도
대상활동적용 산림이 있는가?
“발생하지 않음” 으로 보고
대상활동이 주요 범주인가?
각탄소저장고 : 중요한가?
국가고유 자료를 이용할 수 있는가?
진보된 방법이나 상세한 자료를 이용 할 수 있는가?
이용가능한 자료에 가장 적합한 수준
등급을 이용
수준 1 기본값 이용 수준 2
국가 고유 자료 이용 수준 3
진보된 방법과 국가 고유자료 이용
국가고유 자료를 이용할 수 있는가?
자료와 배출계수 개발 또는 획득
아니오 예
예
예
예
예
예
아니오 아니오
아니오
아니오 대상활동적용 아니오
산림이 있는가?
“발생하지 않음” 으로 보고
대상활동이 주요 범주인가?
각탄소저장고 : 중요한가?
국가고유 자료를 이용할 수 있는가?
진보된 방법이나 상세한 자료를 이용 할 수 있는가?
이용가능한 자료에 가장 적합한 수준
등급을 이용
수준 1 기본값 이용 수준 2
국가 고유 자료 이용 수준 3
진보된 방법과 국가 고유자료 이용
국가고유 자료를 이용할 수 있는가?
자료와 배출계수 개발 또는 획득
아니오 예
예
예
예
예
예
아니오 아니오
아니오
아니오 아니오
나. 산림으로 유지되는 산림에서의 온실가스 인벤토리
우수실행지침에서는 산림으로 유지되는 산림에서의 바이오매스 변화, 탄소축적량 변화, 온실가스 배출 및 흡수 추정을 함에 있어서 경영림을 대상으로 계정되어야 함을 명백히 하고 있으며, 교란 받지 않은 천연림 을 탄소 배출 또는 흡수원의 범주에 넣어서는 안 된다고 밝히고 있다.
산림으로 유지되는 산림에서의 탄소저장고라 함은 지상부 바이오매스, 지하부 바이오매스, 고사목, 부식층, 토양 유기물로 크게 구분되어 조사 된다.
1) 지상부/지하부 바이오매스
(가) 추정 방법론적 접근
바이오매스 증가는 바이오매스 생장에 기인하며, 바이오매스 손실은 벌 목, 연료재 수집, 자연 손실 등에 의해 일어난다. 바이오매스(지상부 및 지하부) 탄소변화량 추정은 ‘기본 방법’과 ‘축적량 변화 방법’이 있다. 기 본 방법은 보고 년도의 바이오매스 탄소 증가량에서 바이오매스 탄소 손실량을 감해 주는 방법이며, 축적량 변화 방법은 주어진 시점 간의 바 이오매스 총탄소량의 차이를 시점 간의 연수(年數)로 나누는 방법이다.
<표 4> 바이오매스(지상부 및 지하부) 탄소변화량 추정 방법
추정 방법 내 용
기본 방법 - 보고 연도의 바이오매스 탄소 증가량에서 바이오매스 탄소 손실량을 감함
축적량 변화 방법
- 주어진 시점 간의 바이오매스 총탄소량의 차이를 시점 간 연수로 나눔
* 상대적으로 큰 바이오매스 증가나 감소, 또는 매우 정확한 산림조사가 이루어진 경우에 사용
기본 방법은 모든 수준에 적용할 수 있지만, 축적량 변화 방법에서는 자료 요구 때문에 수준 1 접근방법에서는 사용이 불가능하다. 일반적으 로 축적량 변화 방법은 상대적으로 큰 바이오매스 증가나 감소, 또는 매 우 정확한 산림조사가 이루어진 경우에 우수한 결과를 가져오며며, 혼효 된 산림 지역이나, 또는 바이오매스 총량과 비교할 때 바이오매스 변화 가 매우 낮은 지역의 경우, 축적량 변화 방법은 예상한 변화보다 조사
오차가 더 커질 위험이 있다. 기본 방법 또는 축적량 변화 방법의 이용 에 대한 선택은 결국 국가 조사 체계와 산림 특성을 감안하여 전문가가 판단할 문제라 볼 수 있다.
바이오매스 추정을 위한 수준의 선택은 전문가의 의사결정에 따라 이 루어지는 데, 수준 1은 산림으로 유지되는 산림이나 바이오매스 탄소 저 장고가 주요 범주가 아니거나 국가 고유 활동자료와 배출/흡수 계수가 거의 없거나, 이를 구할 수도 없는 국가에 적용한다. 수준 2는 산림으 로 유지되는 산림이나 바이오매스 탄소가 주요 범주인 경우, 그리고 활 동자료의 국가 고유 추정치 및 배출/흡수 계수를 이용할 수 있거나, 비 용면에서 다른 토지이용범주에 비해 상대적으로 유리하게 이들 값을 구 할 수 있는 국가에 적용한다. 그리고 수준 3은 산림으로 유지되는 산림 이나 바이오매스 탄소가 주요 범주인 경우 적용하며, 동태 모델이나 바 이오매스 증가를 직접 계산할 수 있을 정도의 상세한 국가산림조사 자 료가 필요하고, 이용한 자료, 가정, 등식 및 모델의 유효성과 완전성에 대한 문서화가 필요하다.
(나) 기본방법을 이용한 바이오매스의 탄소축적량 변화 추정
산림으로 유지되는 산림의 바이오매스 증가에 의한 연간 탄소축적량 증가 계산을 위해서는, 국내의 각 산림형과 기후대에 대해 지역별로 바 이오매스 연간 총 증가량에 대한 추정치가 필요하며, 이를 탄소량으로 전환하기 바이오매스 탄소 함량은 경우에 따라 달라 질 수 있지만 기본 값은 0.5를 사용한다.
바이오매스 연평균 증가량 계산은 지상부 바이오매스 연간 생장율에 지하부 바이오매스/지상부 바이오매스 비율을 곱하여 지하부 생장율을
구한 후 이를 지상부 생장율에 더하는 방법으로 확장한다. 연간 생장율 자료를 구할 수 없는 경우, 지상부 바이오매스 생장량을 구하기 위해 연 간 줄기재적 증가량과 바이오매스 확장계수를 이용할 수 있다. 재적을 바이오매스로 환산 시 사용하는 목재기본밀도와 줄기 바이오매스를 지 상부 바이오매스로 환산 시 사용되는 바이오매스 확장계수(BEF)는 산림 형, 임령, 생장 조건, 임분 밀도 및 기후에 따라 다르다. 벌채 후 방치되 어 부후하는 비상업용 바이오매스(큰 가지, 작은 나무 등) 계산에 이용 하는 IPCC 가이드라인의 확장 비율을 대신하여 BEF값을 이용할 수 있 다. 수준 2를 이용하는 국가들에 대해서는, 국가 고유값 뿐만 아니라 국 내에서 이용할 수 있다면 수종별 목재기본밀도와 BEF값을 이용하는 것 이 우수실행지침이다. 수준 3을 채택한 국가에서는 목재기본밀도(D) 뿐 만 아니라 BEF값도 수종별 수준에서 추정해야 한다. 수준 2와 3에 대해 서 조사 전문가들은 축적량, 바이오매스 생장량 그리고 수확에 대해서 별도로 국가 고유의 D와 BEF 값을 구할 것을 권장하고 있으며, 만약 국 가 고유 계수와 접근 방법을 이용한다면 이들에 대해서 입증하고, 입증 자료를 문서화해야 한다.
산림으로 유지되는 산림에서의 바이오매스 손실로 인한 연간 탄소축적 량 감소와 관련하여 연간 바이오매스 손실량은 상업적 원목 수확, 연료 재 수집, 그리고 기타 손실의 합이다. 탄소 손실량을 계산하기 위해서는 손실된 임목 재적, 목재기본밀도, 확장계수, 바이오매스의 탄소함량 등의 인자가 필요하며, 폭풍, 병해충, 산불 등에 의한 기타 손실은 교란받은 지역을 정확하게 구획하고 면적을 구하는 것이 필요하다. 다만 비경영림 에서의 토지이용변화를 일으키지 않는 교란은 포함시키지 않는다.
기본방법을 이용한 현존 바이오매스 내 탄소축적량 변화 추정 단계를
요약하면, “토지지역표현을 위한 접근방법”을 이용하여 산림으로 유지되 는 산림을 기후대 및 산림형별로 범주화 → 연평균 바이오매스 증가량 추정 → 바이오매스 증가로 인한 연간 탄소 증가량 추정 → 상업적 벌 채로 인한 연간 탄소 손실량 추정 → 연료재 수집으로 인한 연간 탄소 손실량 추정 → 기타 손실에 의한 연간 탄소 손실량 추정 → 추정한 손 실량으로부터 바이오매스 손실로 인한 연간 탄소 감소량 추정 → 현존 바이오매스 내 연간 탄소축적량 변화 추정의 순이라 볼 수 있다.
① 배출/흡수계수의 선택
연간 지상부 바이오매스 증가량 계정을 위한 수준별 구분에서, 수준 1 은 부록 표에 나오는 지상부 바이오매스 연평균 증가량 기본값을 이용 한다. 수준 2는 연평균 값을 구하기 위해 국가 고유의 자료를 이용하며, 국가 고유 자료는 보통 거래가능한(merchantable) 재적의 형태로 되어 있다. 이와 같이 이용가능한 국가고유자료를 바이오매스 증가량으로 환 산하기 위해서는 바이오매스 확장계수(BEF) 및 목재기본밀도(D)에 대한 자료가 필요하다. 그리고, 수준 3은 축적 및 이의 연간 증가량에 대한 자료를 담고 있는 상세 산림조사나 모니터링체계를 이용하며, 적절한 바 이오매스 분배 함수를 이용할 수 있다면 이를 바로 이용할 수도 있다.
연간 지하부 바이오매스 증가 계정을 위한 수준별 구분에서, 수준 1은 IPCC 가이드라인과 모순되지 않는 기본 가정으로서 지하부 바이오매스 증가량은 0이 될 수 있으며, 이와는 달리 지하부 바이오매스 추정에 이 용할 수 있는 지하부/지상부 비율이 나타난 부록 표를 이용할 수도 있 다. 수준 2는 국가 고유 지하부/지상부 비율을 이용하는 것이다. 그리고, 수준 3은 국가적 또는 지역적으로 결정된 지하부/지상부 비율 또는 생
장모델을 이용해야 하며, 가능한 한 지하부 바이오매스를 총 바이오매스 생장량 계산을 위한 모델에 포함시켜야 한다.
연간 바이오매스 손실량은 상업적 수확, 연료재 및 기타 용도를 위한 제거(removals), 그리고 자연적 손실 등에 의한 것이다. 상업적 수확에 의한 손실을 계산할 때는 반출된 원목 재적(H), 목재기본밀도(D), 산림 에 남아 부후하는 바이오매스 비율이 필요하며, 중복계산에 유의해야 한 다. 이를 계정하기 위한 수준에서, 수준 1은 FAO 자료를 이용한다. 즉, 국가 고유자료를 이용할 수 없다면 수피율 15%를 기본값으로 이용하며, 계산에 이용되는 FAO 수피포함 재적은 FAO 수피제외 재적을 0.85로 나눗셈하여 추정할 수 있다. 이러한 자료는 입증, 보완, 갱신하여야 하 고 자료의 질에 대한 검토가 요구된다. 수준 2는 국가 고유 자료 이용한 다. 그리고 수준 3은 각기 다른 범주에서 나온 국가 고유 자료를 수준 3 의 산림모델 수준에서 이용한다. 연료재 수집으로 인한 탄소 손실 추정 에는 연간 연료재 수집 재적, 목재기본밀도, 수확된 원목을 지상부 총 바이오매스량으로 환산하기 위한 바이오매스 확장계수가 필요하다. 이를 계정하기 위한 수준에서, 수준 1은 FAO에서 제공하는 각 국가에 대한 연료재 및 목탄 소비에 대한 통계를 이용한다. 수준 2는 국가 고유 자료 이용하는 것이며, 국가별 조사와 연구에서 FAO 자료를 입증 및 보완, 또는 자료 입증을 위해 몇몇 지역의 연료재 소비에 대한 조사를 수행하 는 것을 우수실행지침에서 권장하고 있다. 수준 3은 비상업적 벌채를 포 함하여, 국가 수준 연구에서 구한 연료재 벌채에 대한 자료를 수준 3 모 델에서 요구하는 근거 하에서 이용한다. 수준 3을 채택한 국가에서는 동 일한 기후대 및 사회경제적 구역에 대한 조사와, 도시와 농촌 지역 그리 고 계절을 구분하여 연구를 하며, 수입, 도시화 정도 등을 이용하여 연
료재 소비 모델을 개발할 수도 있다. 자연적 교란으로 인한 탄소 손실 추정에는 교란의 영향을 받은 면적, 그 지역 산림의 평균 바이오매스 축 적량, 산림에 남아 부후하는 바이오매스 비율에 대한 자료가 필요하며, 계정을 위한 수준에서, 수준 1은 실제 연도에서의 교란 지역을 산출 (항 공조사 자료 이용 가능)하여 이용한다. 수준 2는 산림 범주 및 교란의 유형과 강도에 따라 주요 교란에 의한 임목 바이오매스 축적량 변화를 고려하여, 국가별 자료에서 바이오매스 축적량에 대한 평균값을 산출하 여 이용한다. 그리고 수준 3은 두 시기의 조사 결과를 이용한 생장률 및 두 조사 시기 사이에 일어난 교란에 의한 바이오매스 손실량 추정이 필 요하다. 만약, 교란 발생년도가 불확실한 경우, 결과는 그 기간에서 평균 생장률을 뺀 것이 될 것이며, 최종 조사 후에 교란이 발생했다면, 수준 2의 방법과 동일하게 손실량을 추정한다.
② 활동자료의 선택
어떤 수준에서도 경영림 지역에 대한 정보가 필요하며, 이 지역의 탄소 계정을 위한 활동자료의 수준을 보면, 수준 1은 (다양한 경영시업 실시 지역 정보를 보유한) 산림 당국, (특히 천연갱신 경영 지역 정보를 보유 한) 보전 기관, 지자체, 조사 및 지도 제작 기관 등에서 나온 국가 통계 에서 구할 수 있는 산림 면적 자료를 이용한다. 여기에서는 빼먹거나 이 중계정이 되지 않도록 완전하고 일관성 있게 면적을 나타내고 있는지를 입증하기 위한 교차검정이 필요하다. 국가 자료가 없다면, 국제적인 출 처(FAO, 1995; FAO 2001, TBFRA, 2000)의 정보를 이용한다. 수준 2는 토지지역의 적절한 표현을 하기에 충분한 해상도를 가진, 국가 고유의 자료를 이용한다. 수준 3은 국가산림조사, 토지이용 및 토지이용변화 기
