전과정평가를 통한 자연기반해법 생태복원사업의 탄소수지 분석 연구 = An LCA Study on the Carbon Balance Estimation of Ecological Restoration Projects based on Nature-Based Solutions

국문 초록 (Abstract)

자연기반해법은 물 순환이나 온실가스 저감 등 생태계 서비스를 강화 하고 회복시키기 위한 지속가능한 해법으로 활용되어 왔다. 수생태계 보전을 위해 진행 중인 수변구역 녹지조성과 같은 생태복원사업은 자 연기반해법 중 하나로 분류될 수 있다. 이러한 생태복원사업 등 자연기 반해법 조성과정 중 배출되는 온실가스나 인위적 토지 이용 변경으로 인한 구체적인 온실가스 흡수량 변화에 대한 연구는 상대적으로 미흡 한 실정이다. 조성된 자연기반해법의 온실가스 흡수 효율을 산정할 수 있는 탄소수지와 탄소환불기간을 분석한 연구도 드물다고 할 수 있다. 본 연구는 자연기반해법의 전과정 탄소수지 평가방식을 제안하고, 이 를 기반으로 국내 생태복원사업 사례를 분석하여 온실가스 흡수원으로 서 효율적으로 기능하는 자연기반해법을 제안하고자 한다. 토지매수를 통한 생태복원 사업이 진행 중인 상수원 관리지역을 대상으로 전과정 평가를 통해 온실가스 발생량, 탄소 흡수원 조성에 따른 온실가스 흡수 량을 고려해 탄소환불기간과 잠재감축량을 산정하였다. 자료 확보 가능 성 등을 고려하여 Scope 1 과 3 을 활용하였고 분석 프로그램은 SimaPro 를 사용하였다. 국내 자연기반해법 조성지 중 상수원 관리지역 내 생태복원지를 대상 으로 전과정평가를 통해 3 개 조성유형(숲형, 건습지형, 습지형)의 사례 지 총 6 곳의 순 온실가스 저감량을 분석하였다. 연구 결과 토지 이용 변화 등 조성과정 중 39tCO2 의 온실가스가 발생되고, 흡수량은 2050 년 까지 612tCO2 에 이르며 평균 탄소환불기간은 약 6 년으로 나타났다. 단 위면적(㎡) 당 온실가스 흡수량을 산정한 결과 숲형이 0.029tCO2/㎡을 나타내 가장 높게 산정되었고, 습지형이 0.004tCO2/㎡로 산정되어 가장 낮은 효과를 나타났다. 자연기반해법의 순 온실가스 저감효과를 높이기 위한 목적으로 조성 과정 조정을 통한 탄소 흡수 증진 및 배출 저감방안을 적용, 분석하였 다. 온실가스 배출량이 많은 토목공사량을 조정하는 방안과 묘목식재를 확대하는 식재공사 조정방안, 인근 양묘장으로 수목 공급지를 조정하는 3 가지 방안을 적용하여 분석한 결과 조성단계 온실가스 발생량은 약 47% 가량 감소되었다. 묘목식재 확대로 인한 온실가스 흡수는 약 3% 정도 향상되었으며 탄소환불기간은 약 5 년으로 단축되었다. 탄소 흡수 증진 및 배출 저감방안을 적용하였을 시 2050 년까지의 면 적당 온실가스 흡수 효과는 숲형은 0.03tCO2/㎡로 개선되었으며, 습지형 은 0.005tCO2/㎡로 향상되는 것으로 나타났다. 온실가스 1t 흡수에 소요 되는 비용을 산정한 결과 숲형은 133,227 원이, 습지형은 743,038 원으로 나타났다. 기후변화를 해결할 수 있는 중요한 방법 중 하나인 자연기반해법이 실효성 있게 조성되기 위해서는 조성 시 발생 되는 온실가스 산정을 바탕으로 탄소환불기간을 설계단계에서부터 평가하여 조성 대비 온실 가스 흡수의 효율성을 증진하여야 한다. 실효성 있는 자연기반해법 시 행을 통해 기후위기를 극복하여야 할 시기이다. 주요어 : 생태복원사업, 자연기반해법, 전과정평가, 탄소수지, 탄소환불기간, AFOLU

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론
• 제 1절 연구의 배경 및 필요성 1
• 제 2 절 연구의 목적· 3
• 제 3 절 연구의 절차 및 내용 4
• 제 2 장 이론적 고찰
• 제 1절 자연기반해법과 AFOLU 부문의 적용
• 1. 자연기반해법의 정의 및 종류 7
• 2. 자연기반해법을 통한 생태계 서비스 강화 10
• 3. 수변구역 내 자연기반해법 적용 및 현황 12
• 제 2절 탄소중립을 위한 AFOLU 부문의 온실가스 저감 방안
• 1. 탄소중립을 위한 AFOLU 의 역할 · 16
• 2. AFOLU 부문 온실가스 배출 18
• 3. 자연기반해법의 온실가스 흡수 23
• 제 3절 탄소수지와 탄소환불기간 29
• 제 4절 선행연구 분석
• 1. 자연기반해법(NBS) 온실가스 흡수 연구 · 33
• 2. AFOLU 부문 전과정평가 분석 연구· 36
• 3. AFOLU 부문 탄소수지 분석 연구 38
• 4. 선행연구와 차별성 40
• 제 3 장 연구방법
• 제 1절 온실가스 배출량 산정 및 연구대상지 선정
• 1. 자연기반해법 조성 단계별 온실가스 배출 및 흡수량 산정방법·· 43
• 2. 단계별 온실가스 발생량 산정 및 연구대상지 선정 53
• 제 2절 전과정평가 모형 구축 및 탄소수지 산정방법
• 1. 전과정평가 모형 및 모델링 57
• 2. 탄소수지 산정방법 63
• 3. 탄소 흡수 증진 및 배출 저감 수단 적용에 따른 탄소 변화량 분석·· 65
• 제 4 장 생태복원사업과 탄소환불기간
• 제 1절 생태복원사업 활동량 데이터
• 1. 연구대상지역 선정 67
• 2. 현황단계 활동량 데이터 산정· 68
• 3. 조성단계 활동량 데이터 산정· 74
• 4. 유지관리단계 활동량 데이터 산정 81
• 제 2절 온실가스 발생량 분석 및 탄소환불기간
• 1. 조성, 유지관리 단계 온실가스 발생량 분석 82
• 2. 온실가스 흡수량 및 탄소환불기간 산정 · 95
• 제 5 장 생태복원사업의 탄소수지 분석
• 제 1절 생태복원사업의 온실가스 흡수량 및 한계저감비용 분석
• 1. 온실가스 순 흡수량 및 한계저감비용 분석 101
• 2. 공사 중 발생 된 온실가스 대비 면적당 온실가스 흡수량 103
• 제 2절 탄소 흡수 증진 및 배출 저감 수단 적용에 따른 탄소수지 분석
• 1. 탄소 흡수 증진 및 배출 저감 수단 적용 방안 105
• 2. 탄소 흡수 증진 및 배출 저감 수단 적용 탄소환불기간 분석 ·· 113
• 3. 조성유형별 탄소 흡수 증진 및 저감 수단 적용 효과 분석· 116
• 4. 탄소 흡수 증진 및 배출 저감 수단 적용에 따른 탄소수지 분석·· 118
• 제 6 장 결론
• 제 1절 연구 요약 119
• 제 2절 연구의 한계 및 시사점
• 1. 연구의 한계· 123
• 2. 시사점 및 정책제언 124
• 참 고 문 헌 127
• 부록 141
• Abstract· 157