전과정 전력배출계수 개발과 탄소국경조정제도 영향 연구 = Development of Life-Cycle Electricity Emission Factors and Assessment of Impacts of the Carbon Border Adjustment Mechanism

국문 초록 (Abstract)

글로벌 온실가스 관리체계는 사업장 단위의 생산기반 배출량 규제에서 제품 단위의 소비기반 온실가스 규제로 확대되고 있다. 유럽연합（EU）은 역내 산업의 탄소비용 부담과 역외 수입품 간의 규제 격차를 줄이기 위해 탄소국경조정제도（Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM）를 도입하였다. CBAM은 수입 제품의 내재 온실가스 배출량에 탄소비용을 부과하는 제도이며, EU 배출권거래제（Emissions Trading System, ETS） 무상할당의 단계적 폐지와 연계되어 운영된다. 제품 단위 온실가스 배출량 산정에서 전력배출계수는 핵심 변수이다. 전기로 철강과 같이 전력 사용 비중이 높은 제품은 동일한 생산기술을 적용하더라도 전력배출계수 수준에 따라 내재배출량이 달라진다. ETS 전력배출계수는 발전소 운영 단계의 연료 연소에 따른 직접배출량을 중심으로 산정된다. 그러나 전력 생산은 연료 채굴·가공·수송, 발전설비 건설·유지관리, 송배전 손실 등 전력공급 전과정의 배출을 수반한다. 따라서 제품 단위 온실가스 규제에 대응하기 위해서는 ETS 전력배출계수와 전과정 전력배출계수를 구분하여 관리할 필요가 있다.

본 연구는 한국의 전원구성 변화를 반영한 전과정 전력배출계수를 개발하고, 전력배출계수 산정범위가 전기로 봉·형강의 CBAM 내재배출량과 비용에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 본 연구는 현행 CBAM이 철강제품의 전과정 온실가스 배출량 전체를 즉시 비용 부과 대상으로 삼는다고 전제하지 않는다. 다만 CBAM 규정은 Annex II 품목의 간접배출 포함 가능성과 간접배출 산정방법론을 검토하도록 규정하였다. 이후 EU 집행위원회는 COM（2025） 783과 COM（2025） 989를 통해 간접배출 확대 가능성과 전력 관련 배출산정 규칙의 개선 방향을 제시하였다. 또한 EU는 PEF, ESPR, DPP 등을 통해 제품 단위 전과정 환경정보 요구를 확대하고 있다. 이러한 제도 흐름은 전력 사용에 따른 온실가스 배출량을 제품 환경정보와 연결하여 관리할 필요성을 높인다. 따라서 본 연구의 전과정 전력배출계수 분석은 향후 CBAM 제도 변화와 EU 제품환경정책 확대에 대비한 선제적 시나리오 분석으로서 의의가 있다.

시나리오 분석은 봉·형강의 2022년 EU 수출량인 40만 톤을 기준으로 수행하였다. Ecoinvent GtG 데이터에서 도출한 전력 소비 원단위와 직접배출량에 전력배출계수를 결합하여 제품 단위 내재배출량을 산정하였다. 이후 CBAM 전환율이 단계적으로 확대되는 2026~2034년의 연도별 비용을 제11차 전력수급기본계획의 전원구성을 반영하여 추정하였다. 시나리오 1은 ETS 전력배출계수를 적용하고, 한국 배출권（KAU） 가격을 22,750원/tCO2eq.로 고정하였다. 시나리오 2는 KAU 가격을 시나리오 1과 같이 고정하고, 전과정 전력배출계수를 적용하여 전력배출계수 산정범위의 효과를 분리하였다. 시나리오 3은 전과정 전력배출계수를 유지하되, KAU 가격이 2034년까지 70,400원/tCO2eq.로 EU 배출권 가격의 50%까지 상승하는 탄소가격 강화 효과를 반영하였다. 세 가지 시나리오 모두 EU 배출권 가격은 140,800원/tCO2eq.로 고정하였다.

분석 결과, 2034년 CBAM 100% 전환 기준 비용은 시나리오 1에서 약 102.7억 원, 시나리오 2에서 약 142.2억 원, 시나리오 3에서 약 84.8억 원으로 추정되었다. 이는 봉·형강 수출액 약 4,899억 원 대비 각각 2.1%, 2.9%, 1.7% 수준이다. 2026~2034년 누적 비용은 각각 약 446억 원, 612억 원, 430억 원으로 산출되었다. 시나리오 1과 2를 비교하면, ETS 전력배출계수에서 전과정 전력배출계수로 산정범위를 확대할 경우 CBAM 비용은 2034년 기준 약 38.4% 증가하였다. 이는 전력배출계수 산정범위의 선택이 전기로 철강제품의 비용 부담을 결정하는 주요 변수임을 보여준다. 시나리오 2와 3을 비교하면, KAU 가격이 EUA의 50% 수준으로 상승할 경우 동일한 전과정 전력배출계수 조건에서 CBAM 비용은 2034년 기준 약 40.4% 절감되었다. 이는 국내 탄소가격 현실화가 CBAM 비용을 일부 상쇄할 수 있음을 보여준다.

본 연구는 전원구성 전망을 반영한 전과정 전력배출계수를 개발하고, 이를 전기로 봉·형강의 CBAM 영향평가에 적용하였다. 연구 결과는 전력배출계수 산정방법론의 표준화와 국내 배출권 가격의 적정 수준 설정이 전기로 철강산업의 탄소경쟁력 확보에 중요한 정책 과제임을 보여준다. 또한 국가 차원의 전과정 전력배출계수 산정·관리체계 구축이 제품 단위 온실가스 규제 대응을 위한 기초자료로 활용될 수 있음을 제시한다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구의 배경 및 필요성 1
• 제2절 연구의 목적 4
• 제3절 연구의 내용 및 범위 7
• 제2장 이론적 고찰 11
• 제1절 전과정 관점의 제품 온실가스 배출량 산정· 11
• 제2절 전력배출계수· 21
• 제3절 탄소국경조정제도 36
• 제4절 전기로 철강제품의 온실가스 배출 특성· 55
• 제5절 선행연구 분석 64
• 제3장 연구 방법 77
• 제1절 연구 설계 개요 77
• 제2절 시계열 전력배출계수 개발 방법 87
• 제3절 CBAM 비용 산정 방법 107
• 제4장 전원구성 변화에 따른 전력배출계수 산정
• 제1절 시계열 전력배출계수 산정 117
• 제2절 전원구성에 따른 전력배출계수 기여도 분석 123
• 제5장 전원구성 및 전력배출계수 산정범위와 CBAM 비용 분석 131
• 제1절 CBAM 내재배출량 및 비용 산정 131
• 제2절 CBAM 비용 시나리오 분석 135
• 제6장 결 론 143
• 제1절 연구 요약 143
• 제2절 연구의 정책적 시사점· 145
• 제3절 연구의 한계와 의의 149
• 참고문헌· 152