가. 분석대상
저탄소 정책효과의 분석대상으로는 산업부문의 7개 업종을 선정했다.
이들 업종은 에너지 다소비업종을 포함하므로 온실가스(CO2) 배출량은 약 288,762천CO2톤에 이른다. 동 배출량은 우리나라 전체 온실가스 배출 (591,123.8천CO2톤)의 48.8%를, 산업부문 온실가스 배출량(384,078.0천 CO2톤)의 75.2%를 차지한다. 본 연구에서는 이산화탄소(CO2)를 분석대 상으로 설정했기 때문에 선정된 7개 업종의 이산화탄소 배출량은 산업 부문 이산화탄소 배출량의 90.7%를 차지한다.
산업부문의 7개 업종은 발전산업, 정유산업, 제지산업, 시멘트산업, 철 강산업, 석유화학산업, 자동차산업이다. 발전산업과 정유산업은 에너지수 지표상의 전환부문에 포함되지만 본 연구에서는 편의상 산업부문으로 분류해서 분석하였다. 반도체산업과 디스플레이산업은 산업분류표에만 포함되었지만 분석에서는 제외되었다.
<표 계속>
대분류 중분류 소분류 세분류 세세분류 산업활동 세부 내용 17124적층, 합성 및 특수표면처리 종이 제조업 17129기타 종이 및 판지 제조업
정유
19 코크스, 연탄 및 석유정제품 제조업 192 석유 정제품 제조업
1921 원유 정제처리업
19210원유정제처리업
석유 화학
20 화학물질 및 화학제품 제조업 : 의약품 제외 201 기초 화학물질 제조업
2011 기초 유기화학물질 제조업
20111석유화학계 기초 화학물질 제조업
20112천연수지 및 나무화합물 제조업 20119기타 기초 유기화합물 제조업 203 합성고무 및 플라스틱물질 제조업
2030 합성고무 및 플라스틱물질 제조업 20301합성고무 제조업
20302합성수지 및 기타 플라스틱물질 제조업
시멘트
23 비금속 광물 제품 제조업
233 시멘트, 석회, 플라스터 및 그 제품 제조업 2331 시멘트, 석회 및 플라스터 제조업
23311시멘트 제조업
철강
24 제1차 금속산업
241 제1차 철강산업
2411 제철, 제강 및 합금철 제조업 24111제철업
24112제강업 24113합금철 제조업 24119기타 제철 및 제강업
2412 철강압연･압출 및 연신제품 제조업 24121열간 압연 및 압출제품 제조업 24122냉간 압연 및 압출제품 제조업 24123철강선 제조업
2413 철강관 제조업 24131주철관 제조업 24132강관 제조업
<표 계속>
대분류 중분류 소분류 세분류 세세분류 산업활동 세부 내용 2419 기타 1차 철강 제조업
24191도금, 착색 및 기타 표면처리강재 제조업 24199그외 기타 1차 철강 제조업
26 전자부품, 컴퓨터, 영상, 음향 및 통신장비 제조업
반도체
261 반도체 제조업
2611 전자집적회로 제조업
26110전자집적회로 제조업
2612 다이오드, 트랜지스터 및 유사 반도체소자 제조업 26120다이오드, 트랜지스터 및 유사 반도체소자 제조업
디스 플레이
262 전자부품 제조업
2621 평판 디스플레이 제조업 26211액정 평판 디스플레이 제조업
26219플라즈마 및 기타 평판 디스플레이 제조업 2629 기타 전자부품 제조업
26291전자관 제조업
자동차
30 자동차 및 트레일러 제조업
301 자동차용 엔진 및 자동차 제조업 3011 자동차용 엔진 제조업
30110자동차용 엔진 제조업 3012 자동차 제조업
30121승용차 및 기타 여객용 자동차 제조업
30122화물자동차 및 기타 특수목적용 자동차 제조업
D 전기,가스,증기 및 수도사업
발전
35 전기,가스,증기 및 공기조절 공급업
351 전기업
3511 발전업
35111원자력 발전업 35112수력 발전업 35113화력 발전업 35119기타 발전업 주: 색으로 표시된 산업이 본 연구의 분석대상임
자료: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로 드맵 개발 연구, 2007.12
본 연구의 분석대상은 1차에너지 공급, 전환, 최종 에너지 소비부문으 로 구분되는 에너지수지표에서 전환부문의 발전과 정유, 소비부문과 산 업부문의 제조업에서 5개 업종이 선정되었다. 분석기간은 2005년부터
2020년까지며 온실가스는 이산화탄소(CO2), 온실가스 배출원은 고정배
출, 전력은 구입전력에 국한했다.
나. 모형 입력 자료
1) 최종 수요 전망
최종 수요는 앞장에서 설명한 산업부문의 최종수요 전망 수치를 활용 했다. 이를 기준년도인 2005년을 기준으로 지수로 나타내면 다음 표와 같다.
구분 2005 2010 2015 2020
발전
(전력생산, TWh) 100 125 136 142
제지
(종이, 백만톤) 100 107 111 114
시멘트
(시멘트 생산량, 백만톤) 100 108 111 115
정유
(제품 생산량, 백만톤) 100 110 114 114
석유화학
(기초유분, 백만톤) 100 114 120 125
철강
(조강생산량, 백만톤) 100 116 132 152
자동차
(생산량, 백만대) 100 124 136 154
자료: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로 드맵 개발 연구, 2007.12
<표 Ⅱ-45> 산업부문 업종별 제품 생산 지수 전망(2005=100)
2) 온실가스 감축수단 및 감축 시나리오
본 연구에서 적용한 온실가스 감축수단은 주로 기술적 감축수단에 국 한했으며 감축수단은 다음 표와 같다. 온실가스 감축수단은 앞 장에서 설명한 감축수단이 분석을 적용하였다.
경제적 감축수단으로는 2010년부터 다양한 수준의 탄소세 도입을 검 토했으나 분석결과에는 $300/CO2톤의 효과만 서술했다. 신기술 도입은 모든 업종에서 공통적으로 적용하였다. 원료전환은 시멘트산업의 슬래그 시멘트 확대만 적용했다. 철강산업(폐플라스틱 투입 등)과 제지산업(고지 활용 확대, 해조류를 이용한 종이 생산 등)에서 적용될 수 있는 방안이 있지만 현재까지 이러한 기술에 대한 공통된 인식이 형성되지 않았기 때문에 분석에는 포함하지 않았다. 연료전환은 철강산업을 제외한 모든 업종에서 고려하였다. 발전부문에서는 유연탄 화력발전의 일부를 신재생 에너지로 전환하며, 다른 업종에서는 중유와 유연탄을 LNG로 대체한다.
에너지 효율향상 수단은 발전부문을 제외한 대부분의 업종에서 폐열회 수발전 도입을 검토했으며 자동차산업에서는 열병합발전(CHP) 도입을 고려했다.
구분 중분류 세분류
경제적 수단
세제 도입 탄소세 도입(탄소함량에 따라 세금 부과) 에너지 가격
상승
에너지 가격 상승(시장 및 수급상황에 의한 에너지 원 별 가격상승)
기술적 수단
신기술 도입
공정개선/대체 통해 경쟁력 있는 신기술 도입
경쟁력을 갖고 있지 않지만 온실가스 감축을 위해 추 가적으로 신기술을 도입
원료 대체 원료를 대체하는 방안(시멘트산업에서 슬래그 혼합비 율을 증대시키는 방안 등)
연료 대체 연료를 저탄소 연료로 대체(B-C를 LNG로 대체하는 등) 에너지 효율
향상
공정에서 발생한 부생가스의 활용 증대(철강의 고로가 스를 활용하는 방안 등)
공정의 폐자원을 활용한 발전설비 도입(킬른에서 배출 된 열을 이용한 전력 생산 등)
주: 본 연구에서는 기술적 감축수단을 대상으로 설정했으며 경제적 감축수단은 분석 에서 제외했음
자료: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로 드맵 개발 연구, 2007.12
<표 Ⅱ-46> 산업부문의 온실가스 감축수단
기준 시나리오는 현재와 같이 온실가스 배출에 대한 규제가 없는 상 황에서 각 업종이 생산전망을 충족하기 위해 생산활동을 추진하는 경우 이다. 경제적 감축 시나리오는 탄소세를 2010년부터 도입하는 시나리오 로서 기술적 감축수단이 모두 동원된 이후에 $300/CO2톤의 탄소세를 적용하는 경우이다. 에너지 가격 상승 시나리오는 업종별 에너지원의 가 격이 2005년 대비 2010년에 두 배로 상승하는 경우로 설정했다.
기술적 감축 시나리오에는 신기술 도입, 원료전환, 연료전환, 에너지 효율향상 시나리오로 구분되며 대부분 2010년부터 도입되는 경우로 설 정되었다. 신기술 및 공정개선 기술은 기존 기술에 비해 비용 경쟁력을 확보한 신기술만 채택되는 시나리오이다. 신기술 및 공정개선 기술은 에 너지기술DB에서 제공된 기술을 산업계 전문가의 검증을 거쳐 확정했다.
이들 기술은 통상 에너지 절약을 통한 온실가스 감축에 국한된다.
원료전환 시나리오는 원료의 일부분을 온실가스 감축에 기여하는 새 로운 원료로 대체하는 시나리오로서 대표적으로 시멘트산업에서 클링커 의 일부를 고로 슬래그로 대체하는 기술이다. 시멘트산업의 특성을 반영 하여 고로슬래그 시멘트 비중을 시나리오로 설정했다. 연료전환 시나리 오는 주로 중유나 유연탄과 같은 연료를 저탄소 연료인 LNG로 대체하 는 시나리오로서 업종별 특성을 반영하여 2010년부터 일부 내지 전부를 LNG로 대체하도록 설정했다.
에너지 효율향상의 폐열회수발전 시나리오는 업종별 폐열발생 가능량 에 대한 산업계 전문가의 의견을 반영하여 업종별 도입규모를 설정했으 며 부생 에너지 활용 역시 산업계 전문가들의 의견을 반영하여 업종별 로 적용했다.
본 연구에서는 온실가스 감축 시나리오 중에서 신기술 도입에 의한
온실가스 감축을 대상으로 감축 잠재량 분석을 예시하기로 한다. 신기술 도입 시나리오는 기존기술과 가격 경쟁력이 있는 신기술만 도입되는 시 나리오와 온실가스 배출량 상한을 설정하여 나머지 신기술이 추가적으 로 도입되는 시나리오로 구분된다. 다른 온실가스 감축시나리오를 적용 하기에 모형이 완전하게 구축되지 않은 상황이므로 신기술 도입 시나리 오만 예시하기로 한다.
다음 표는 대상 업종별 적용한 신기술의 종류를 보여준다.
감축 수단
시나
리오 발전 제지 시멘트 정유 석유
화학 철강 자동차 기준 시나리오 현재와 같이 온실가스 배출에 대한 규제가 없는 상황에서
제품생산을 충족하는 생산활동 기술적
수단
신기술 도입
신재생 에너지 도입
9개 공정에
17개 신기술
5개 공정에
6개 신기술
3개 공정에
5개 신기술
3개 공정에
15개 신기술
4개 공정에
24개 신기술
7개 공정에
30개 절약기술 주: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로드
맵 개발 연구, 2007.12에서 인용
<표 Ⅱ-47> 산업부문의 온실가스 감축 시나리오
다음 표는 전환부문과 산업부문의 분석에서 사용한 기존기술과 신기 술의 종류를 나타낸다. 기존기술과 신기술에는 모두 투자비용, 고정유지 비용, 변동유지비용 등의 비용자료와 에너지원별 에너지 사용 원단위, 물질 종류별 물질 사용 원단위 등의 자료를 입력해야 한다.