가. 에너지 가격
에너지원별 가격은 수입가격, 국내 소비자 가격, 수출가격으로 구분했 으나 수출가격은 모형에 포함시키지 않았다.17) 에너지원별 가격은 기준
년도인 2005년도의 공식통계의 자료를 사용했다. 모형에 입력된 에너지
단위는 PJ이며 비용은 $백만으로 설정되었으므로 에너지 가격 단위는
$백만/PJ이다. 에너지원별 및 단계별 가격 자료는 다음 표와 같다.
에너지원별 발열량은 2006년 9월에 발표된 정부의 새로운 열량 기준 을 적용했다. 발열량 중에는 순발열량(저위발열량)이 모형과 분석에 사 용되었다. 에너지수지표 작성에는 총발열량(고위발열량)이 사용되는 반 면 온실가스 배출통계 작성에는 순발열량이 사용된다.
17) 수출가격을 모형에 입력할 경우 수출이 대폭 증가하거나 수출이 전혀 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있기 때문에 수출가격을 반영하지 않았다.
구분 에너지원 발열량 가격
단위 열량 고유단위 (mn$/PJ) ($/톤)
수입 석탄
무연탄 kcal/kg 6,000 $/kg 0.038 1.51 38
유연탄(원료탄) kcal/kg 6,600 $/kg 0.043 1.56 43 유연탄(연료탄) kcal/kg 6,600 $/kg 0.032 1.14 32 석유류
원유 kcal/kg 10,000 $/bbl 24.86 4.37 182.7941
휘발유 kcal/l 8,300 $/bbl 29.87 5.41 253.1356
등유 kcal/l 8,700 $/bbl 31.4 5.42 245.3125
경유 kcal/l 9,200 $/bbl 30.69 5.01 230.7519
중유(B-C) kcal/l 9,900 $/bbl 24.82 3.77 166.5772
제트유 kcal/l 8,700 $/bbl 28.35 4.9 221.4844
납사 kcal/l 8,000 $/bbl 27.25 5.12 230.9322
아스팔트 kcal/l 10,000 $/bbl 25.04 3.76 168.0537
윤활기유 kcal/l 9,400 $/bbl 7.5
프로판 kcal/kg 12,000 $/bbl 25.5 6.22 216.1017
부탄 kcal/kg 11,800 $/bbl 25.18 5.58 213.3898
천연가스(LNG) kcal/kg 13,000 $/kg 0.251 4.61 251.0 기타
우라늄 0.43
수출 석유류
휘발유 kcal/l 8,300 $/bbl 28.49 5.16
등유 kcal/l 8,700 $/bbl 30.84 5.33
경유 kcal/l 9,200 $/bbl 27.49 4.49
중유(B-C) kcal/l 9,900 $/bbl 20.9 3.17 140.03
제트유 kcal/l 8,700 $/bbl 29.19 5.04 227.682
납사 kcal/l 8,000 $/bbl 26.12 4.91 220.714
아스팔트 kcal/l 10,000 $/bbl 21.46 3.22 143.782
윤활기유 kcal/l 9,400 $/bbl 51.05 8.16
석유코크스 kcal/l 10,800 $/bbl 5.28 0.73
프로판 kcal/kg 12,000 $/bbl 24.66 6.01
부탄 kcal/kg 11,800 $/bbl 25.56 5.67
<표 계속>
<표 Ⅱ-14> 에너지원별 가격
구분 에너지원 발열량 가격
단위 열량 고유단위 (mn$/PJ) ($/톤)
국내 석탄류
유연탄-발전용 kcal/kg 5,927 원/Gcal 6,184 1.48 무연탄-발전용 kcal/kg 4,602 원/Gcal 1,820 3.47 무연탄-일반용 kcal/kg 4,500 원/kg 62.21 2.49
연탄 kcal/장 16,229 원/kg 195 2.16
석유류
등유 kcal/l 8,700 원/liter 574 11.89
경유-일반 kcal/l 9,200 원/liter 644.6 12.62 경유-발전용 kcal/l 9,093 원/liter 433 11.38
휘발유 kcal/l 8,300 원/liter 1,280.6 27.78
중유(B-A) kcal/l 9,400 원/liter 368.2 7.06 중유(B-C)-일반 kcal/l 9,900 원/liter 309.7 5.64 중유(B-C)-발전 kcal/l 9,883 원/liter 222 5.36
프로판 kcal/kg 12,000 원/kg 918.5 13.79
부탄-일반용 kcal/kg 11,800 원/kg 755.1 11.53 부탄-자동차용 kcal/kg 11,800 원/kg 754.55 11.52 공정가스(off-gas) kcal/kg 12,191 n.a n.a 천연가스
천연가스-발전용 kcal/kg 13,025 원/톤 415,095 7.67 전력
전등(조명용) kcal/kWh 860 원/kWh 90.75 19.01 동력(동력용) kcal/kWh 860 원/kWh 77.06 16.14
자료: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로드맵 개발 연구, 2007.12
나. 온실가스 배출계수
온실가스 배출계수는 모형에서 온실가스 배출량에 직접적으로 영향을 미치는 변수이기 때문에 모형구성에서는 매우 중요한 요소이다. 온실가 스 배출계수를 얼마나 적절하게 입력하느냐에 따라 온실가스 감축정책
의 효과를 분석할 수 있는 모형의 분석능력이 영향을 받는다.
온실가스 배출계수를 모형에 입력하는 방법은 부문별 배출계수와 에 너지원별 배출계수로 구분하여 입력할 수 있다. 부문별 배출계수는 크게 국가수준의 배출계수, 부문수준의 배출계수, 세부 업종수준의 배출계수 로 구분되며 에너지원별 배출계수는 석유제품별, 석탄제품별, 전력 등 에너지원별 배출계수를 적용하는 경우이다. 또한 배출계수는 온실가스 배출원에 의해서 연료연소, 산업공정, 원료용 등으로 구분하여 적용할 수 있다.
본 연구의 제1차년도(2008년)에서는 산업부문을 분석한다. 산업부문은 연료연소뿐만 아니라 공정배출로 온실가스 배출이 발생하며 일부 에너 지는 원료로도 사용되기도 한다. 따라서 산업부문의 온실가스 배출계수 는 연료연소와 공정배출로 구분해서 설명하며 원료사용에 의한 배출계 수는 연료연소에서 설명하기로 한다.
1) 연료연소의 배출계수
연료연소에 의한 온실가스 배출계수는 IPCC의 배출계수를 적용한다.
우리나라가 독자적으로 개발한 업종별 배출계수가 있지만 국가 온실 가스 배출통계가 업종별 온실가스 배출량에 본격적으로 적용하지 않는 다는 점을 감안하여 본 연구에서는 우리나라가 독자적으로 개발한 업종 별 배출계수를 적용하지 않는다. 연료연소에 의한 온실가스 배출계수 중 에서 원료용으로 사용한 에너지와 열 및 스팀 사용에 의한 온실가스 배 출계수 등을 주의할 필요가 있다.
부문별 및 에너지원별 온실가스 배출계수 중에서 석유화학용 납사 소 비와 같이 에너지가 원료로 사용되는 경우는 주의해야 할 것이다. 석유 화학용 납사는 소비의 일부가 에너지로 사용되기 때문에 에너지로 연소
된 부분에 대해서만 온실가스 배출계수를 적용해야 한다. 따라서 납사와 같이 일부가 원료로 사용되는 경우에는 납사에 대한 온실가스 배출계수 를 용도별 사용에 대해서 상이하게 적용해야 한다. 통상 석유화학용 납 사소비의 약 25%가 연료로 사용되고 있는 것으로 추정되기 때문에 석유 화학용 납사소비에 대해서는 납사 연에 적용하는 배출계수의 25%를 적 용하기로 한다.
열(heat)은 산업부문에서 발전부문과 석유화학부문에서 사용하며 온실 가스 배출계수도 상이하게 적용해야 한다. 발전부문에서는 열이 원자력 발전의 투입연료로 계상되지만 이는 원자력 발전의 발전에 투입된 우라 늄을 열량으로 환산하기 위한 과정이다. 따라서 발전부문에서 사용한 열 의 온실가스 배출계수는 없는 것으로 설정해야 한다. 반면 석유화학산업 에서 사용된 열은 석유화학산업 내부에서 생산된 열이기 때문에 열의 온실가스 배출계수(61.8930/PJ)를 적용한다.
스팀(steam)은 정유산업과 석유화학산업에서 많이 사용되고 있으며 두 산업 모두 자체적으로 스팀을 생산해서 사용하며 제지산업의 경우에는 스팀을 구매해서 사용한다. 그러나 스팀생산에 사용된 연료의 구성비가 업종별로 상이하기 때문에 온실가스 배출계수 역시 상이하게 적용해야 한다. 정유산업에서는 중유와 공정가스를 절반씩 사용해서 스팀을 생산 하므로 두 연료의 온실가스 배출계수 평균(68.8673/PJ)을 사용하는 것으 로 가정했다. 석유화학산업은 중유와 다른 연료를 사용한 것으로 가정하 지만 정확한 연료구성비를 알 수 없으므로 중유 배출계수의 80%
(61.8930/PJ)를 적용했다. 스팀의 정확한 배출계수를 제시하지 않은 다른 산업은 스팀을 구매하는 것으로 가정하고 석유화학산업의 배출계수를 적용하기로 가정한다(이는 중유에 비해 가격과 배출계수가 낮은 수준이
구분
발열량 배출계수
단위 순
발열량 단위 배출
계수 단위 배출계수
무연휘발유 (kcal/l) 7,400 (C kg/GJ) 18.900 (천CO2톤/PJ) 69.3000 실내 등유 (kcal/l) 8,250 (C kg/GJ) 19.600 (천CO2톤/PJ) 71.8667 보일러용 등유 (kcal/l) 8,350 (C kg/GJ) 19.600 (천CO2톤/PJ) 71.8667 경유(0.03%) (kcal/l) 8,450 (C kg/GJ) 20.200 (천CO2톤/PJ) 74.0667 경유(1.0%) (kcal/l) 8,450 (C kg/GJ) 20.200 (천CO2톤/PJ) 74.0667 중유(B-C, 0.5%) (kcal/l) 9,350 (C kg/GJ) 21.100 (천CO2톤/PJ) 77.3667 중유(B-C, 1.0%) (kcal/l) 9,350 (C kg/GJ) 21.100 (천CO2톤/PJ) 77.3667 중유(B-C, 0.3%) (kcal/l) 9,350 (C kg/GJ) 21.100 (천CO2톤/PJ) 77.3667 일반용 프로판 (kcal/kg) 11,050 (C kg/GJ) 17.200 (천CO2톤/PJ) 63.0667 일반용 부탄 (kcal/kg) 10,900 (C kg/GJ) 17.200 (천CO2톤/PJ) 63.0667 자동차용 부탄 (kcal/kg) 10,900 (C kg/GJ) 17.200 (천CO2톤/PJ) 63.0667
나프타 (kcal/l) 7,450 (C kg/GJ) 20.000 (천CO2톤/PJ) 73.3333
용제 (kcal/l) 7,350 (C kg/GJ) 20.000 (천CO2톤/PJ) 73.3333
항공유 (kcal/l) 8,200 (C kg/GJ) 19.500 (천CO2톤/PJ) 71.5000
아스팔트 (kcal/kg) 8,350 (C kg/GJ) 20.000 (천CO2톤/PJ) 73.3333
윤활유 (kcal/l) 8,650 (C kg/GJ) 20.000 (천CO2톤/PJ) 73.3333
석유코크스 (kcal/kg) 7,850 (C kg/GJ) 27.500 (천CO2톤/PJ) 100.8333 부생연료 1호 (kcal/l) 8,350 (C kg/GJ) 16.464 (천CO2톤/PJ) 60.3680 석유공정가스(offgas) (kcal/kg) 12,191 (C kg/GJ) 16.464 (천CO2톤/PJ) 60.3680 천연가스(LNG) (kcal/kg) 11,750 (C kg/GJ) 15.300 (천CO2톤/PJ) 56.1000 LNG(한난열병합용) (kcal/kg) 11,750 (C kg/GJ) 15.300 (천CO2톤/PJ) 56.1000 LNG(한전발전용) (kcal/kg) 11,750 (C kg/GJ) 15.300 (천CO2톤/PJ) 56.1000 LSWR(0.3%, 한난) (kcal/l) 9,350 (C kg/GJ) 21.100 (천CO2톤/PJ) 77.3667 B-C(0.3%, 한난) (kcal/l) 9,350 (C kg/GJ) 21.100 (천CO2톤/PJ) 77.3667 보일러등유(한난) (kcal/l) 8,350 (C kg/GJ) 18.900 (천CO2톤/PJ) 69.3000 도시가스(LNG) (kcal/Nm3) 9,550 (C kg/GJ) 15.300 (천CO2톤/PJ) 56.1000 도시가스(LPG) (kcal/Nm3) 13,800 (C kg/GJ) 17.200 (천CO2톤/PJ) 63.0667 국내무연탄 kcal/kg 4,600 (C kg/GJ) 26.800 (천CO2톤/PJ) 98.2667 국내무연탄 (kcal/kg) 4,600 (C kg/GJ) 26.800 (천CO2톤/PJ) 98.2667
<표 Ⅱ-15> 온실가스 배출계수
<표 계속>
다). 발전산업에서 사용한 생활쓰레기는 온실가스를 배출하지 않는 것으 로 가정했다.
구분
발열량 배출계수
단위 순
발열량 단위 배출
계수 단위 배출계수
수입무연탄(연료용?) (kcal/kg) 6,400 (C kg/GJ) 26.800 (천CO2톤/PJ) 98.2667 유연탄(연료용) (kcal/kg) 5,950 (C kg/GJ) 25.800 (천CO2톤/PJ) 94.6000 유연탄(원료용) (kcal/kg) 6,750 (C kg/GJ) 25.800 (천CO2톤/PJ) 94.6000 석탄코크스 (kcal/kg) 7,000 (C kg/GJ) 29.500 (천CO2톤/PJ) 108.1667 전력(동력용) (kcal/kwh) 860 (CO2톤/MWh) 0.425 (천CO2톤/PJ) 118.0538 전력(조명용) (kcal/kwh) 860 (CO2톤/MWh) 0.425 (천CO2톤/PJ) 118.0538 (C kg/GJ) 32.196 (CO2톤/TOE) 4.9419
- 시멘트산업 (TC/TOE) 1.3478
폐타이어 (kcal/kg) 6,300 (kgCO2/GJ) 85.000 (천CO2톤/PJ) 85.0000
폐플라스틱 (kcal/kg) 5,000 (kgCO2/GJ) 75.000 (천CO2톤/PJ) 75.0000 정제유(reused fuel) (kcal/l) 9,350 (천CO2톤/PJ) 77.3667 폐유(waste oil) (kcal/kg) 4,000 (kgCO2/GJ) 80.000 (천CO2톤/PJ) 80.0000 - 정유산업
스팀(중유+공정가스) (kcal/kg) 11,075 68.8673 - 제지산업
스팀(구매스팀) (kcal/kg) 539 (kgCO2/GJ) 148.371 (천CO2톤/PJ) 148.3709 (kgCO2/GJ) 16.880 (천CO2톤/PJ) 61.8933 - 철강산업
무연탄(수입) (kcal/kg) 6,400 (천TC/백만톤) 660.000 (천CO2톤/백만톤) 2,420.0000 원료용 유연탄 (kcal/kg) 6,750 (천TC/백만톤) 698.940 (천CO2톤/백만톤) 2,562.7800 COKE (kcal/kg) 7,000 (천TC/백만톤) 689.000 (천CO2톤/백만톤) 2,526.3333 폐플라스틱 (kcal/kg) 5,000 (kgCO2/GJ) 75.000 (천CO2톤/PJ) 75.0000 - 석유화학산업
스팀(구매스팀) (kgCO2/GJ) 16.880 (천CO2톤/PJ) 61.893 납사(원료) (TC/TOE) 0.207 (천CO2톤/PJ) 18.1530 (천TC/PJ) 4.9508 - 발전산업
열 (kgCO2/GJ) 16.880 (천CO2톤/PJ) 61.893
LFG (천TC/PJ) 16.626 (천CO2톤/PJ) 60.9635
LSWR 9,350 (C kg/GJ) 21.100 (천CO2톤/PJ) 77.367
폐기물 없음
폐목재 (C kg/GJ) 29.900 (천CO2톤/PJ) 109.6333
자료: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로드맵 개발 연구, 2007.12
2) 공정배출의 배출계수
공정배출에 해당하는 온실가스 배출은 전환부문(정유산업)과 산업부문
(시멘트산업, 석유화학산업, 철강산업, 반도체, 전기기기 생산, 알루미늄
산업)에서 발생한다. 알루미늄산업은 우리나라에 해당하지 않는 산업으 로 간주하여 분석대상에서 제외했다.
정유산업의 공정배출은 2005년에 4,553천CO2톤으로 정유산업 전체 온 실가스 배출량(17,609천CO2톤)의 25.9%를 차지한다. 공정배출은 주로 고 도화설비에서 발생한다. 석유제품의 경질화가 지속적으로 진행되고 환경 규제 역시 강화될 것으로 예상하기 때문에 고도화설비 증설에 따른 공 정배출이 증가할 것으로 예상한다.
구분 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년
연평균 증가율
‘00~’05
직 접 배 출
고정배출 11,228,460 10,815,964 10,929,121 10,737,877 10,794,718 11,537,286 0.5%
이동배출 560 550 745 1,991 1,966 1,496 21.7%
공정배출 4,008,844 4,149,773 4,383,812 4,567,770 4,801,901 4,553,086 2.6%
탈루배출 488 498 488 37 71 94 0.2%
직접배출
합계 15,238,352 14,966,785 15,314,166 15,308,075 15,599,056 16,092,362 1.1%
간접
배출 979,323 1,130,590 1,228,197 1,350,879 1,500,295 1,516,856 9.1%
합계 16,217,675 16,097,375 16,542,363 16,658,954 17,099,351 17,609,218 1.7%
자료: 에너지경제연구원, 지속가능 에너지 시스템 구축을 위한 산업계 중장기 대응 로 드맵 개발 연구, 2007.12
<표 Ⅱ-16> 정유 산업의 온실가스 배출 추이
(단위: tCO2)