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2019권0호(2019) |수록논문 수 : 12
간행물 제목
2019권0호(2019년) 수록논문
권호별 수록 논문
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1동아시아 녹색전환을 위한 국제환경네트워크 구축

저자 : 이현우 , 강상인 , 이정호 , 박준현 , 정성운

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-33 (33 pages)

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2미세플라스틱의 건강 피해 저감 연구

저자 : 박정규 , 박하늘 , 이희선 , 정다운 , 주문솔 , 한선영 , 김시진 , 송민경 , 김용진 , 이서우 , 이혜성

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-359 (359 pages)

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Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
□ 연구 배경 및 필요성
ㅇ 플라스틱의 양은 수십 년간 꾸준히 증가하고 있으며 미세플라스틱의 사용 범위는 폭넓어 규제 없이는 미세플라스틱의 사용으로 인한 영향이 증가할 것으로 우려됨
- 미세플라스틱의 발생원과 발생량을 확인하여 환경에 미칠 수 있는 잠재적 영향 수준을 파악하는 것이 필요함
ㅇ 최근 들어 미세플라스틱 관련 연구와 국가 R&D 사업 투자 등이 증가하고 있으나 미세플라스틱의 영향에 대한 과학적이고 구체적인 증거는 여전히 부족함
- 다량의 연구를 종합하고 분석하는 빅데이터 연구가 필요하며, 미세플라스틱 영향을 과학적으로 평가하는 위해성 평가 방법론에 대한 고민이 필요함
ㅇ 일부 국가에서 마이크로비즈에 대한 규제를 시작하고 있으며 유럽연합의 화학물질청(ECHA)에서는 추후 의도적으로 사용되는 미세플라스틱의 사용 규제를 확대할 계획임
- 미세플라스틱 특성을 고려한 발생원 및 제품군별 미세플라스틱의 관리 방안 마련이 필요함
□ 연구 기간 전체(3년, 2019년~2021년) 연구 목적
ㅇ 1차 및 2차 미세플라스틱의 발생원을 확인하고 일부 제품군의 발생량 추정
ㅇ 미세플라스틱의 위해성 평가 방법론 도출
ㅇ 발생원 및 제품군별 미세플라스틱 영향 저감과 관리 방안 마련
ㅇ 미세플라스틱 연구 관련 정보 플랫폼 기반 구축
□ 2019년(1차 연도) 연구 목적 및 주요 내용
ㅇ (1차 연도 연구 목적) 미세플라스틱 관련 기초 현황 조사, 자료수집 및 정책 설계방향 검토
ㅇ 1차 연도 주요 연구 내용
- 일부 제품군에 대한 발생량 추정
- 환경오염 실태 확인을 위한 환경오염 관련 최신 연구 결과 분석
- 건강 피해 현황 파악을 위한 노출 및 영향에 대한 선행연구 분석
- 미세플라스틱 관련 국내외 규제 동향 분석
- 매크로 플라스틱 우선관리대상 물질 선정
- 미세플라스틱 관련 정책 설계를 위한 정책적 제언
Ⅱ. 미세플라스틱의 발생원 및 발생량 추정
□ 미세플라스틱의 주요 발생원
ㅇ 1차 미세플라스틱
- 화장품 등과 같은 개인 관리 제품, 세척제 등 세제류, 의약품 또는 의료기기, 농업 및 원예, 오일 및 가스, 건축 자재 및 건축 산업, 잉크 등 페인트 및 도료 등으로 정리됨
ㅇ 사용 중 마모에 의하거나 자연 중 방치되어 미세화된 2차 미세플라스틱
- 타이어 마모 분진, 세탁 시 미세섬유, 생산·운송 시 펠릿 유출, 농업용 멀칭 필름 풍화, 도로/건물/선박 도료 탈락 등
□ 미세플라스틱 발생량 추정 결과
ㅇ 페인트, 세제 및 세정제류에 대한 1차 미세플라스틱 발생량 추정을 위해 산업계 조사결과, 관련 정보의 불확실성이 높아 국내 생산 페인트와 세제 및 세정제류 6종의 고분자 함유량을 추정함
- 국내 생산 페인트 제품 내 고분자 물질 함유량은 최소 41만 4,076t/year, 최대 55만 2,102t/year, 평균 48만 3,089t/year으로 추정됨
- 기업 정보를 토대로 추정된 세정제 및 세제류의 고분자 물질 함유량은 최소 126.4ton/year, 평균 1만 2,045.1t/year이 될 것으로 추정됨
ㅇ 타이어 마모에 의한 2차 미세플라스틱 발생량 추정 결과
- 국내 차종별 타이어 마모 분진 배출계수(최소-최대 중간값)를 적용하여 타이어 마모 분진에 의한 2차 미세플라스틱 총발생량(최소-최대 중간값)을 추정한 결과 4만 9,228~5만 5,007t/year(5만 1,118t/year)으로 확인됨
Ⅲ. 미세플라스틱 오염 실태 확인을 위한 매체별 환경오염 연구 분석
□ 매체별 환경오염 연구 현황을 살펴보면 주로 해양을 중심으로 해수층에 대한 조사가 이뤄져 왔으며, 해양 중 심해층, 갯벌 등에 대한 현황 조사는 부족함
□ 해상에 비하여 육상 환경 부문은 더욱 열악한 실정으로, 샘플 조사는 자연하천 및 호수, 인공저류지 등과 같은 정수와 폐수 처리장, 하구역 등을 대상으로 이뤄짐
- 육상 환경 부문의 샘플 조사는 자연하천 및 호수, 인공저류지 등의 정수와 폐수 처리장, 하구역 등을 대상으로 이뤄짐
- 퇴적물(sediments)에 대한 조사가 꾸준히 진행되고 있으며, 폐수처리장의 슬러지는 비료 등으로 재활용되어 미세플라스틱 관리를 위해 관심을 가질 필요성이 큼
□ 토양과 대기에 관한 연구는 매우 열악한 실정으로, 토양 내 표토와 풍화침식토 내 미세플라스틱의 농도를 조사하거나, 도시지역 내 실내외 공기질과 대기 중 낙진(fallout)에 대한 조사 사례가 일부 존재함
□ 환경오염 현황 분석연구에 있어 시료 채집 도구나 분석 방법, 농도 계산의 기준이 되는 단위 사용에 연구자마다 편차가 크다는 문제점이 존재함
- 연구자마다 사용하는 분석 단위가 부피(㎥, L, ㎖ 등) 또는 면적(㎢, ㎡), 드물게는 단위 중량(㎏)당 입자 수 또는 입자 무게(㎍, ㎎) 등으로 다양한 척도로 측정·분석되고 있음
- 환경오염 현황에 대한 종합 고찰을 다룬 일부 연구에서는 각각의 연구 결과를 비교·분석하고 있으나 각각의 결과를 표준화한 작업 기준과 방법의 적정성을 검토하기에는 한계가 있음
Ⅳ. 건강 피해 현황 파악을 위한 노출 및 영향에 대한 선행연구 분석
1. 배출 및 거동
□ 환경 중 미세플라스틱 유입 및 거동은 주로 해양 환경을 중심으로 수행되었기 때문에 육상 환경에서의 미세플라스틱 유입 및 거동 연구는 매우 제한적임
- 토양 부문에 대한 일부 연구 결과를 통해서 토양으로의 유입은 하수 슬러지 및 유기질 비료, 농업 용지 피복 필름 등 농업 활동에 의한 유입 및 도시에서의 유출, 그리고 대기 비산이 주를 이룬다는 사실을 확인함
- 토양으로 유입된 미세플라스틱은 지렁이, 곤충, 토양 선충류 등 땅속 생물 및 박테리아의 먹이사슬 관계에서 분해되거나 이동하는 것을 확인함
- 담수로의 유입은 생활 하수, 산업 폐수, 산업 재료의 유출, 도시에서의 유출 등을 통해 일어나며, 이때 미세플라스틱 밀도에 따라 담수 내에 가라앉거나 해수로 이동하며, 밀도 외 미세플라스틱 표면 군집 형성과 바람에 의한 혼합 등이 영향을 미치는 것으로 확인됨
2. 생물농축
□ 미세플라스틱은 먹이사슬을 통하여 포식자로 이동한다는 사실은 밝혀졌으나, 포식자로의 이동이 생물농축으로 이어지는 것인지에 대한 문제와 유기오염물질 등 흡착 물질의 미세플라스틱을 통한 생물농축 현상에 대한 연구 결과는 연구자 간 상반된 결과를 보여주고 있어 이와 관련된 학계 내 논쟁이 당분간 지속될 것으로 보임
3. 노출
□ 해수를 비롯하여 토양, 담수의 생물종에서 미세플라스틱이 검출되고 있어, 생태계 전반에서 미세플라스틱의 노출이 광범위하게 일어나는 것으로 추정됨
- 인체 노출은 주로 섭취와 흡입으로 이뤄지는데, 식품의 경우 어패류, 새우, 소금, 맥주, 꿀, 설탕, 생수, 수돗물 등에서 미세플라스틱이 검출되고 인간의 대변에서까지 미세플라스틱이 검출되면서 인체 소화기관으로의 미세플라스틱 노출 영향에 대한 우려가 존재함
- 최근 시도되고 있는 인체 노출량에 대한 정량적 평가에 대한 연구 사례가 축적된다면 위해성 평가 방안을 고려한 노출 영향 문제가 논의될 수 있을 것으로 기대됨
4. 영향
□ 물리·화학적 영향
- 미세플라스틱의 가소제·소수성 오염물질 이동의 매개체 역할은 미세플라스틱의 주요 관심 이슈 중 하나이지만, 이를 입증하는 연구 결과가 현재로서는 부족함
- 수생 생물에서의 미세플라스틱의 섭취는 종 특이성을 보이는 것으로 추정되며, 미세 플라스틱의 입자 크기가 작을수록 섭취율 및 생물 내 축적이 증가하고, 생존율이 저하되는 것으로 확인됨
- 대부분이 실험 연구에 의존하고 있어 현장에서의 농도를 반영한 연구 수행이 필요함
□ 독성 영향
- 주로 수생물을 대상으로 하고 있으며, 특히 연구 사례가 많은 해양 생물종의 경우 개체 수준에서 번식, 성장, 생식, 여과 행위, 호흡 등의 영향이, 분자 수준에서는 산화 손상, GST 효소 활성화, 지질 대사, 유전독성, 면역 반응 등의 영향이 발생하는 것으로 확인
- 담수는 개체 수준에서 치사, 발달, 섭식, 생식 등의 영향이, 분자 수준에서 산화손상, 대사 유전자, 소화효소, 신경세포 등의 영향이 관찰된 바 있음
- 독성 기전에 대한 연구가 부족하며 토양계를 대상으로 한 경우는 더욱 부족한 것으로 평가됨
□ 인체 영향
- 주로 어패류의 식품 노출 연구가 이루어진 가운데 식품 섭취를 통한 독성 영향은 확인되지 않으나 인체 세포 종류와 미세플라스틱의 입자 특성에 따라 달라질 것이라는 논의들이 존재함
- 호흡을 통해 대기 중 미세플라스틱에 노출될 가능성이 제기되면서 직업적으로 노출되거나 폐 기능이 저하된 사람에 대한 건강 피해 우려가 존재하는 가운데, 직업 특성에 의한 미세섬유 노출과 그로 인한 호흡기계 건강 피해가 확인된 바 있음
- 선행연구에서 추정되는 잠재된 인체 영향으로는 염증 반응 증가, 미세플라스틱 입자크기 관련 독성, 흡착된 화학물질 전이, 장내 미생물 군집의 혼란 등이 있으며, 건강 측면에서 가장 관심을 모으는 것은 미세플라스틱이 세포 장벽을 통과하는지 여부 등임
- 가장 최근에는 플라스틱 첨가제로 인한 건강 영향에 관심이 모아지고 있으나 아직 관련 연구가 부족한 실정임
Ⅴ. 미세플라스틱의 국내외 규제 동향
1. 미세플라스틱의 시장 퇴출을 유도하는 자율적 활동
□ 산업계가 주도적으로 미세플라스틱 사용량을 줄여나가고 정부가 이를 유인하거나 광범위한 수준의 이해관계자들이 주도하는 참여 프로그램으로 운영되는 이니셔티브 활동
2. 입법 등에 의한 규제 정책
□ 1차 미세플라스틱에 대한 정책은 주로 입법 규제에 의해 사용을 제한하는 형태로, 국가 수준으로는 북미 대륙의 미국과 캐나다, 유럽 대륙의 스웨덴, 이탈리아, 프랑스, 영국, 오세아니아주의 뉴질랜드, 아시아의 우리나라 등 전 세계 8개 국가에서 시행중임
- 국가별로 구체적으로 1차 미세플라스틱의 사용을 제한하는 행위와 대상 제품군, 예외 규정 등이 다른데, 주로 각질 제거 등을 목적으로 하는 화장품을 비롯하여 개인 관리 용품에 대하여 마이크로비즈의 제품 중 함유나 판매, 거래 등을 금지중임
- 입법 규제를 시행하는 대다수의 국가도 개인 관리 용품이나 린스오프(rinse-off)형 화장품에 대한 사용 및 제조 금지 조치를 적용하고 있으며, 뉴질랜드는 린스오프형 화장품 외에도 연마재, 차량 및 산업용 세정제까지 확장하여 마이크로비즈의 사용을 제한 중임
□ 유럽연합의 화학물질청(ECHA)
- ECHA는 유럽연합국을 대상으로 시행 중인 화학물질관리제도(REACH: Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals)에 따른 제한물질에 1차 미세플라스틱을 포함시켜 사용을 제한하려는 방침을 담고 현재 관련 제안서에 대한 심의를 진행하고 있음
- 1차 미세플라스틱의 제한물질 등록에 따른 규제는 시장에서의 판매 제한(restriction), 표시(labelling) 요구, 보고(reporting) 요구의 세 가지로 구성되는 것으로, 마이크 로비즈를 함유한 화장품, 세제 및 유지 제품은 유예기간 없이 바로 적용되며 나머지 화장품, 의료 기기, 세제 및 유지 제품, 농업 및 원예 제품은 유예기간이 주어짐
- 페인트 및 코팅제 등 일부 예외 조항이 포함되어 있지만, 미세플라스틱에 대한 광범위한 규제를 다루고 있다는 점에서 해당 제안서가 통과될 경우 유럽연합 가입국은 물론이고 전 세계적으로 1차 미세플라스틱 사용에 대한 규제는 강화될 것으로 전망됨
Ⅵ. 매크로 플라스틱의 우선관리대상 물질 선별
□ 물질 특성을 고려한 2차 미세플라스틱 발생원 관리를 위해서는 관리의 우선순위가 높은 물질에 대한 정책 방향을 선 수립해야 함
- 본 연구에서는 2차 미세플라스틱의 물질관리체계를 마련하기 위한 목적으로 매크로 플라스틱의 우선관리대상 물질을 선정함
- 쓰레기 발생 비중, 재질 및 구조적 위해도, 재활용 가치, 관련 정책 현황 및 관리 필요성 등을 기준으로 관리우선순위를 분석함
- 분석 결과, 해상 기인 품목에서는 스티로폼 부표가, 육상 기인 품목에서는 플라스틱 재질의 병뚜껑이 우선관리대상으로 선별됨
Ⅶ. 결론 및 정책 제언
□ 연구 결과, 미세플라스틱의 크기 범주와 개념 정의가 명확하지 않아 정책 설계가 어려울 것이 예상되므로, 미세플라스틱 개념 정의를 위한 정책적 합의가 필요함
- 연관 사업계의 협조를 기반으로 현장에서 사용하는 고분자 물질에 대한 정보를 수집하고 적절한 규제 수준과 목표를 설정할 필요가 있음. 또한 산업계 현장에서 규제 대상 미세플라스틱의 식별을 돕기 위한 정책 가이드라인을 개발할 필요가 있음
□ 관련 정책 설계에 필요한 기초 현황 자료인 미세플라스틱 국내 발생량 정보가 매우 부족하므로 주요 발생원별 발생량 추정의 노력이 필요함
- 본 연구에서 추정한 1차 미세플라스틱과 2차 미세플라스틱의 발생량은 일부 발생원에 한정한 추정 결과로서 추가 조사가 필요함. 특히 1차 미세플라스틱의 경우 발생 비중이 높을 것으로 예상되는 농업 및 원예 제품, 화장품류에 대한 국내 사용량 및 발생량 추정이 필요함
- 이 외에도 1차 미세플라스틱 분야의 의약 제품, 오일 및 가스와 2차 미세플라스틱 주요 발생원에 대한 현황 조사가 필요하므로, 관련 산업계의 협조를 기반으로 한 발생원별 발생량 산정을 위한 기초 조사가 진행될 필요가 있음
□ 산업계 현장에서 화학물질 관련 규제 피로도가 높으므로 산업계의 협조를 이끌어낼 수 있는 다양한 정책 대안과 인센티브 개발이 필요함
- 국내 사업계 현장 여건과 대체 기술 유무 등을 고려한 발생원별 규제 시행을 차등 설계하는 방안을 고민할 필요가 있으며, 산업계와 소통 가능한 다양한 채널 개발과 산업계 의견 모니터링 등을 통하여 다양한 인센티브 정책을 개발하고 규제 저항도를 낮출 필요가 있음
□ 미세플라스틱 관련 정책 집행의 권한이 분산되어 있는 국내 현실을 고려하여 범부처형 의사결정기구를 조기 마련하고 체계적인 정책을 설계해야 함
- 미세플라스틱의 발생원별로 정책 집행을 주도하는 부처가 다수(예시: 농업 및 원예분야는 농림축산식품부, 화장품, 의료기기, 의약품 등은 식품의약품안전처, 오일 및 가스는 산업통상자원부, 세제 및 페인트류는 환경부 등)라는 점을 고려할 때, 연관 부처가 원활한 소통을 할 수 있는 의사결정기구를 먼저 구성하고, 거시적인 정책 목표와 통합적 규제 설계로 정책 효율성을 높여야 함


Ⅰ. Background and Objectives
□ Background and need
ㅇ Due to the increasing volume of microplastics used over the last several decades, there are concerns that continued use of microplastics will have consequences unless regulations are put in place. There is a need to investigate the sources and release of microplastics to examine their potential impact on the environment.
ㅇ Recently, the number of studies on microplastics have been increasing, but scientific evidence on microplastics' impact remains lacking. Big data research is required to combine and analyze the abundance of studies, and careful consideration is needed in devising a risk assessment methodology to scientifically assess the impacts of microplastics.
ㅇ Some countries have established regulations for microbeads, and the European Chemicals Agency (ECHA) is planning to expand regulations on the use of microplastics that are intentionally added. A method of microplastics management by source and product group that takes the characteristics of microplastics into consideration should be prepared.
□ Research objectives for the project duration (3 years, 2019 - 2021)
ㅇ Confirm the sources of primary and secondary microplastics and estimate some product groups' release into the environment
ㅇ Design a risk assessment methodology for microplastics
ㅇ Suggest reduction and management plans on the risk of microplastics by source and product group
ㅇ Establish a foundation for a microplastics research-related information platform
□ Research objectives and major content of research in 2019 (the first year)
ㅇ Review basic status of microplastics-related investigations, data collection, and policy design directions
ㅇ Major research content of the first year
- Estimation of some product groups' release of microplastics into the environment
- Analysis of latest research results related to environmental pollution
- Analysis of previous studies on exposure and impact
- Analysis of domestic and international regulations
- Selection of priority target materials for macroplastics management
- Suggestions for microplastic management policies
Ⅱ. Estimation of Sources and Release of Microplastics
□ Sources of microplastics
ㅇ Primary microplastics
- Summarized as personal care products such as cosmetic products, detergents such as laundry detergents, medicinal products or medical devices, agriculture and horticulture, chemicals used in the oil and gas sector, construction materials and the construction industry, paints, coatings, and inks
ㅇ Secondary microplastics
- Produced through use of products (wear and tear): Particles released by worn tires, microfibers released during the washing of clothes, loss of pellets during production and transportation, weathering of agricultural mulching films, road peeling, microplastics relased by building and ship paints, etc.
- Post-use (marine plastic wastes, macro plastics): Disposal of used plastics into open water, carriage via floodwater, disposal of fishing gear such as ropes, nets, and buoys and other waste from seafaring vessels
□ Estimation of microplastic relaese
ㅇ The use and release of primary microplastics
- Domestic production and polymer content were estimated for the six product groups, including paints and detergents.
- The estimated polymer content of domestically-produced paint products was 414,076 tons/year at minimum, and 552,102 tons/year at maximum, averaging 483,089 tons/year.
- The total annual production of detergent products estimated ― based on the replies to surveys of targeted companies ― was approximately 266,968 tons/year, and among them, the estimated polymer content was 126.4 tons/year at minimum and 12,045.1 tons/year on average.
ㅇ Release estimation results of secondary microplastics caused by tire wear
- The total release of secondary microplastics caused by tire wear particles was estimated by applying the tire wear particle emission coefficient to the domestic automobile model. The result was 49,228 to 55,007 tons/year (51,118 tons/year).
Ⅲ. Research and Analysis of Environmental Pollution
□ The status of environmental pollution has typically involved the investigation of shallow seawater layers and research on oceanic deepwater and tidal flats are insufficient.
□ Compared to the marine environment sector, there is a lack of research on pollution in the terrestrial environment sector. Especially, research on soil and the atmosphere is highly insufficient, and there are only a small number of studies on microplastic concentrations in surface soil and the distribution of microplastics in the atmosphere.
□ With respect to research on the status of environmental pollution, there is a problem whereby large variations exist between researchers in terms of sampling tools, analytical methods employed, and base units used in concentration calculations.
Ⅳ. Analysis of Previous Studies on Exposure and Impacts
1. Emissions, fate and transport
□ Research on the inflow, fate, and transport of microplastics in the environment has been concentrated on the marine environment, and therefore research on the terrestrial environment is very limited.
2. Biomagnification
□ It is known that microplastics move through the food chain. However, other research has shown conflicting results regarding whether movement in the foodweb leads to bio-concentration of microplastics and microplastic-associated organic pollutants. This appears to be an ongoing debate.
3. Exposure
□ Because microplastics are detected in soil and freshwater organisms as well as in seawater organisms, it is estimated that exposure to microplastics is occurring at a broad scale across the ecosystem.
ㅇ Human exposure occurs mainly through ingestion and inhalation, and microplastics have been detected in fish, shellfish, shrimp, salt, beer, honey, sugar, mineral water, tap water, and even human feces. Therefore, there is concern regarding the impact of microplastic exposure on human digestive organs.
ㅇ The issue of exposure and effect, which considers risk assessment methods is expected to be discussed more vigorously if more studies on the quantitative evaluation of human exposure are conducted.
4. Impacts
□ Physical/chemical impacts
ㅇ The role of microplastics as carriers of plasticizers/hydrophobic contaminants is an issue of major concern, but studies which have provided evidence of this are lacking.
ㅇ The ingestion of microplastics by aquatic organisms seems to be species-specific, and it is known that as the particle size of microplastics decreases, both ingestion rates and accumulation in an organism increase while the survival rate decreases.
ㅇ The majority of research focuses on experimental studies, but research should reflect environmental concentrations.
□ Toxic effects
ㅇ In general, studies focus on aquatic organisms. In particular, studies on marine organisms confirmed effects on breeding, growth, reproduction, filtration, and breathing at the individual level, and effects on oxidative damage, GST enzyme activation, lipid metabolism, genotoxicity, and immune response at the molecular level.
ㅇ In freshwater species, mortality, development, feeding, and reproduction problems were observed at the individual level, and effects on oxidative damage, metabolic gene expression, digestive enzymes, and neurons were observed at a molecular level.
ㅇ Little research exists on toxic mechanisms, and research targeting soil systems is even less understood.
□ Human Effects
ㅇ While studies on food exposure have been mainly conducted on fish and shellfish, toxic effects through food ingestion have not been confirmed. However, there are discussions that the effects vary depending on human cell types and the characteristics of microplastic particles.
ㅇ The possibility of exposure to airborne microplastics has been raised, and there are concerns of health damage to people who are occupationally exposed or have compromised lung functions. In addition, cases of respiratory effects associated with occupational exposure to microfibers have been confirmed.
ㅇ Potential human health effects raised by previous studies include increased inflammation, microplastic particle size-related toxicity, toxicity of absorbed chemicals, and disruption of the intestinal microbiome. The most interesting issue in regards to health effects is the transport of microplastics through the cell barrier.
ㅇ Recently, interest has been focused on the health effects of plastic additives, but studies on this issue remain scarce.
Ⅴ. Trends in Domestic and International Regulation of Microplastics
1. Autonomous activities inducing the market phase-out of microplastics
□ In some countries, industry is proactively reducing the use of microplastics with government encouragement and there are participatory programs led by a broad range of stakeholders operated based on initiative activities.
2. Regulatory policies through legislation, etc.
□ In eight countries, the policies for primary microplastics mainly take the form of restriction legislated at the national level. The following nations have some regulation in place: the USA and Canada in North America, Sweden, Italy, France, and the UK in Europe; New Zealand in Oceania and South Korea in Asia.
□ A case study on the pan-government dimension of regulation: European Chemicals Agency (ECHA)
ㅇ The ECHA is currently reviewing a proposal to restrict the use of primary plastics by including them among the restricted materials of REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals), currently being enforced in EU countries.
ㅇ Regulations through restricted material registration of primary microplastics consist mainly of merchandising restrictions in the market, labelling requirements, and reporting requirements. They are to be immediately applied to cosmetic products, detergents, and maintenance products containing microbeads without delay and in the cases of remaining cosmetic product types, medical devices, detergents, maintenance products and agricultural and horticultural products, a grace period will be given.
ㅇ Although some exception clauses are included for paints and coatings, the regulations deal with a broad range of microplastics. Therefore, if the corresponding proposal passes, regulations on the use of primary microplastics are expected to be strengthened in not only the EU member countries but also globally.
Ⅵ. Selection of Priority Targets for Macro-plastics Management
□ In this study, we prioritized “macro-plastics (plastics released post-use)” because there is a lack of research on sources and quantitative estimates of volumes, which would help us determine policy priorities for management.
ㅇ We consider released volumes using coast monitoring data, chemical and physical risks, recycling value, existing regulations, necessity of additional management, etc. to determine management priorities.
ㅇ EPS buoys were selected as a priority target among marine sources, and bottle caps made of PP were targeted among land sources.
Ⅶ. Conclusion and Policy Suggestion
□ As a result of this study, difficulties in policy design are expected because the size, scope and definition of microplastics are not clear. Therefore, policy-based agreement should be arranged for a conceptual definition of microplastics.
□ Information regarding the domestic production of microplastics, the basic status of which is needed for relevant policy design, is highly insufficient, and therefore efforts are needed to estimate the use and release of microplastics by all sources.
□ Chemical-related regulation fatigue is high in the industrial sector in South Korea, and various policy alternatives and incentives should be developed to encourage cooperation from industry.
□ Considering the situation in South Korea, where the rights of executing microplastics-related policies are distributed, designing systematic policies by preparing a pan-governmental decision-making organization is presently necessary.

3미세먼지 통합관리 전략 수립 연구

저자 : 심창섭 , 공성용 , 최기철 , 한진석 , 이정석 , 이승민 , 신동원 , 정은혜 , 한지현

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-192 (192 pages)

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Ⅰ. 서론
1. 과제의 배경과 목적
ㅇ 미세먼지 정책과 이행이 지속되고 있으나 2010년 이후 (초)미세먼지 농도는 눈에 띄게 개선되고 있지 않음
ㅇ 선진국 수준으로 미세먼지 농도를 낮추기 위해서는 과학적 근거에 의한 세밀하고 효과적인 정책수단 도출이 필요하고 이에 대한 정확한 정보 전달과 사회적 이행이 시급한 상황임
ㅇ 본 과제는 이러한 미세먼지의 해결 현안에 대한 근거를 제시하고자 하며, 국가 지속가능성과 환경가치 등 포괄적 개념의 환경정책에 기여할 수 있는 종합적인 연구성과를 도출하여 결과의 활용성을 극대화하고자 함
ㅇ 본 과제의 '통합관리'라 함은 연구목적이 미세먼지의 배출과 농도 저감 차원에 머무르지 않고, 미세먼지의 배출원과 지역별 사회적 비용·편익을 고려하여 환경, 보건, 경제, 사회 등 다양한 분야와 가치를 포괄적으로 고려하여 미세먼지 정책의 수립과 이행을 지원하고자 함을 의미함
Ⅱ. 미세먼지 대응 정책 현황
1. 최근 정부 정책 현황
□ 2017년 이후 미세먼지 관련 정부 정책은 보다 세부적이며 구체성 있는 방향으로 부문별로 확대·강화되고 있음
ㅇ 2019년 「대기환경보전법」 시행규칙을 개정하였으며 미세먼지를 사회적 재난으로 규정하였음
ㅇ 현 정책은 미세먼지 배출 저감뿐 아니라 2차 생성을 고려한 미세먼지 전구물질의 저감 목표를 새롭게 설정하였음. 또한 석탄화력발전, 친환경차 대책 등 기존 정책이 강화된 측면이 있으며 항만 미세먼지 저감, 농촌지역의 배출 저감 및 고농도 시즌에 시행되는 대책 등 범부처 차원의 새로운 대책이 추가되었음
ㅇ 지역 특성에 맞는 권역별 미세먼지 기본계획 수립이 진행되는 등 지역별 배출 현황 및 영향 특성에 맞춘 정부 정책이 추진되고 있음. 이를 위해 지역 특성의 원인 규명과 과학적 기반에 근거한 정책수단 도출이 매우 중요한 사안임
Ⅲ. 미세먼지 관련 최근 연구성과 분석
1. 최근 미세먼지 정책에 기여한 과학적 연구성과
□ 미세먼지의 주요 원인은 계절별로 차이가 있음
ㅇ 겨울철에는 주로 장거리 이동에 의한 영향이 크며 봄, 초여름에는 광화학적 2차 생성 등 국내 배출원의 기여가 상대적으로 큼
- 한미공동조사(KORUS-AQ) 결과 5~6월의 미세먼지 생성의 75% 이상은 2차 생성에 의한 것으로 규명됨
- 그러나 고농도 시기에도 국내의 영향이 뚜렷이 있음을 확인하였음
□ VOC 및 HAPs의 종합적 관리 및 저감이 시급함
ㅇ 또한 최근 연구 결과 수도권의 질산화물(NOx) 배출량이 저평가된 것으로 추정되며 관측 결과 방향족 탄화수소를 포함한 휘발성 유기화합물질(VOC)의 배출량 일부는 실제의 약 1/3로 저평가된 것으로 알려져 이에 대한 정확한 실태 조사와 저감 대책이 시급한 것으로 판단됨
- 추가적으로 고농도 대기 유해화학물질(HAPs)이 관측되어 주요 산업단지 등의 미세먼지 대책과 더불어 환경보건 측면의 대책이 필요함
- 전국 대형사업장의 실시간 모니터링뿐 아니라 전국 국가 산업단지와 중소사업장에 대한 체계적 감시와 관리, 저감시설 설치의 중장기적 지원과 관리가 중요함
□ 미세먼지 및 전구물질의 총량적 저감 필요성에 대한 과학적 근거가 있음
ㅇ 최근 국내외 연구 결과 우리나라를 포함한 동아시아의 미세먼지 및 전구물질 배출이 기상학적으로 혼합고도를 낮추는 등 생활환경의 미세먼지 농도를 악화시키는 결과를 초래하는(aerosol indirect effect) 과학적 증거가 도출됨. 따라서 동아시아에서 미세먼지와 전구물질의 감소는 매우 분명한 목표가 되어야 함
Ⅳ. 미세먼지 배출원별 기여와 주요 관리정책 효과 분석
1. 전국 지자체 수준의 주요 오염원별 미세먼지 영향을 정량적으로 분석함
□ 배출량 기준으로 초미세먼지는 산업과 이동오염원의 기여가 가장 높은 것으로 나타남
ㅇ 장거리 이동성이 강한 황산화염은 산업과 발전 부문의 배출 영향이 가장 높은 것으로 나타났으며 질소산화물의 경우는 이동오염원의 기여가 가장 높은 것으로 나타남. VOCs의 경우 산업부문이 압도적으로 큰 비중을 차지(83%), 결국 산업부문의 저감과 관리가 매우 중요한 미세먼지 관리 목표임을 알 수 있음
ㅇ 지역별 배출기준으로는 영남권(부산, 울산, 경남)의 배출이 가장 큰 것으로 나타나 동남권의 미세먼지 관리정책이 시급함을 암시함
□ 미세먼지 농도 기여 기준으로는 산업과 농축산 부문의 기여가 가장 높은 것으로 나타남
ㅇ 2016년도 환경부 배출량 자료 기준으로 대기질 농도를 모의한 결과, 산업(25%)과 농축산(24%)이 초미세먼지 생성에 가장 큰 기여를 한 것으로 나타났으며, 도로 이동 오염원(20%) 역시 중요한 기여를 하는 것으로 나타남
ㅇ 지역별 농도 기여는 수도권과 충청지역의 기여가 가장 높았음. 특히 충청도는 산업단지와 석탄화력발전 및 농축산 부문 등 미세먼지의 기여가 큰 배출원을 동시에 갖고 있어 충청지역의 배출원 관리가 중부권역에 가장 중요한 사항임
Ⅴ. 미세먼지 취약지역 정책 개선 방안
1. 지역적 특성을 반영한 정책 수립이 필요함
□ 전국적으로 다양한 배출원이 밀집되어 있으며 복잡한 국내 지리적 특성을 고려한 정책이 필요함
ㅇ 수도권뿐 아니라 전국 차원의 주요 발전시설, 산업단지, 농축산업, 항만 등 다양한 배출원을 포함한 국내 지역 차원의 특성과 산악지형 영향이 뚜렷한 지리적 영향을 고려하여 고농도 중심의 지역을 선택하여 원인 규명과 정책 방안을 제시하고자 함
□ 경기도 남부지역은 고농도 미세먼지 실효적 대책이 필요함
ㅇ 본 과제에서는 올해(2019) 전국 최고 수준의 초미세먼지 농도를 기록한 경기 안성, 이천 등을 포함한 경기도 남부지역을 대상 지역으로 선정하였음. 이 지역은 미세먼지 농도의 계절적 변화가 타 지역에 비해 뚜렷이 큰 것으로 나타남
ㅇ 다양한 관측 자료를 수집하여 분석한 결과, 경기 남부지역 미세먼지의 주원인은 밀집된 축사 등 농업부문에서 배출되는 암모니아의 영향이 가장 중요한 인자로 추정됨
- 이 지역의 미세먼지 조절인자(control factor)는 대기 중 암모니아로 판단되며 농축산업 분야의 암모니아 저감에 대한 혁신안과 이행이 시급함
Ⅵ. 미세먼지 국민 인식 및 전문가 의견 조사
1. 미세먼지 농도 및 정부 차원의 정보 제공의 신뢰도는 향상되고 있음
□ 본 과제에서는 일반인과 전문가를 대상으로 각각 미세먼지에 대한 실태와 정책에 대한 인식조사를 수행하여 결과를 분석하였음
□ 조사 결과, 과거에 비해 국민에게 제공되는 미세먼지 농도 및 예·경보, 정부 정책 등에 대한 신뢰도는 점차 개선되고 있음
2. 미세먼지에 대한 국민의 피해의식은 여전히 크며 과학적 근거에 의한 정확한 정보 전달과 소통이 필요한 것으로 판단됨
□ 일반 국민은 실제보다 미세먼지가 심각하다고 인식하고 있으며, 지역 및 생활환경이 아닌 외부 영향에 의해 피해를 입고 있다고 생각하는 경향이 있음. 이 부분에 대해 주요 배출원과 영향 등에 대한 정확한 정보를 바탕으로 근거를 제시하고 인식 개선을 위한 교육과 소통을 증진하는 것이 요구됨
□ 정부 정책의 미세먼지 개선 효과에 대해 전문가의 신뢰가 일반인에 비해 높은 등 여전히 일반 국민의 정부 정책에 대한 신뢰도를 개선하기 위해 소통이 필요함
ㅇ 전문가에 비해 일반 국민은, 정부가 제공하는 미세먼지에 대한 정보가 과하다고 생각하지 않으며 더 많은 정보를 기대하는 것으로 판단됨
ㅇ 일반 국민이 정부가 제시하는 정책수단의 근거를 이해하고 일상생활에서 미세먼지 저감 활동에 동참할 수 있도록 다차원적 소통 노력을 기울여야 함
3. 미세먼지의 발생 원인의 과학적 규명과 이에 근거한 효과적 정책수단 도출이 여전히 필요함
□ 미세먼지 언론보도에 대한 전문가들의 신뢰도가 낮고, 정부 정책의 효과에 대해서도 전문가 간 의견 차이가 있음
ㅇ 이는 미세먼지에 대한 국가 및 지역 차원의 명확한 원인 규명과 정책수단이 여전히 부족하기 때문으로 보임. 미세먼지의 명확한 원인 규명과 효과적 정책수단 마련은 정부 정책에 대한 국민의 기대치와 참여를 높이기 위해서도 매우 필요한 사안임
Ⅶ. 결론
1. 미세먼지 정책이 성과를 얻기 위해서는 모든 관계부처와 지자체가 적극 동참하는 거버넌스의 발전이 필요함
ㅇ 산업단지, 항만, 농축산 부문 등 정책적 니즈에 부응할 수 있는 관련부처의 대응과 협력을 위한 효율적 거버넌스 구축과 정책 이행이 필요함
2. 상대적으로 관리가 미흡한 휘발성 유기화합물질(VOCs), 암모니아 등에 대한 조치가 시급함
□ 미세먼지에 기여하는 산업단지 등으로부터의 VOCs에 대한 배출량은 과소평가되는 것으로 추정되는 등 불확실성이 매우 큼
ㅇ 주요 산업단지 등의 VOCs 배출 저감에 대한 실효적 정책 마련이 시급함
ㅇ VOCs 의 저감은 현재 악화일로인 대기 중 오존 오염 저감에도 기여할 주요 현안임
□ 농림축산식품부 등 다부처 협업을 통해 대기 중 암모니아의 배출을 억제해야 함
ㅇ 암모니아는 현재 초미세먼지의 농도기여가 가장 큰 물질 중 하나로서 관측을 통해 지역별 미세먼지의 직접 기여를 파악하여 지역 차원의 실효적 저감정책을 실시하여야 함 (농축산 부문)
3. 국내 지역 차원의 주요 배출원별 미세먼지 농도 기여와 미세먼지의 주원인을 밝히고 이를 기반으로 미세먼지 저감의 환경가치를 평가함으로써 지속가능발전 등 상위 개념의 환경정책에 기여할 수 있음
□ 본 연구의 주요 결과는 정부가 추진하는 권역별 미세먼지 대책 수립에 기여할 수 있음
ㅇ 지역 차원의 주요 배출원의 타 지역 간의 상호 영향을 파악하여, 정교한 지역 맞춤형 정책 수립이 가능함
□ 지역 주요 배출원의 미세먼지 기여도는 해당 배출원의 사회경제적 가치 등을 평가하여 정책의 우선순위를 도출하고 상위 환경정책을 지원하는 정보로 활용하도록 할 예정임
ㅇ 미세먼지 문제는 대기환경보전 정책의 일부로서 보다 보편적인 개념인 지속가능발전 목표(SDG)와 부합되는 미세먼지 정책이 수립, 이행되어야 함
- 우리나라 미세먼지 정책은 건강, 불평등 완화, 기후변화 대응, 자원순환, 도시 및 에너지 청정화, 산업공정 개선 등에 대한 SDG 목표에 부합할 필요 있음
ㅇ 국토-환경 종합계획 등 국가의 장기적 환경 현안에 부응하는 성과가 되도록 추진하여야 함
4. 미세먼지 정책은 보다 명확한 과학적 근거에 기반을 둔 정책수단을 발굴하여 국민과 적극적으로 소통해야 함
ㅇ 국민 인식 조사 및 전문가 의견 조사 결과, 미세먼지 정책 이행의 성과와 참여를 유도하기 위해서는 보다 신뢰성 있는 과학적 사실에 근거를 둔 정책 도출과 지속적이고 적극적인 대국민 홍보와 정보소통을 통한 정책 수용성 제고가 필요함


Despite the government's long-term policies to improve air quality, the concentrations of particulate matter (PM) have not improved in the 2010s. In particular, the highest PM2.5 levels were recorded in March 2019, causing social concerns. In addition, the PM2.5 concentrations in the particularly polluted seasons (fall and winter) are around 30μg/m3. This requires special measures to reduce pollution. This project aimed to suggest a comprehensive national policy through “integrated management” that takes into account not only air quality but also economic, social, and regional factors.
Since 2017, the government has strengthened PM policy and has augmented existing policy measures. In particular, a 2019 amendment to the Atmospheric Environment Conservation Act made it mandatory to supply air cleaners to improve indoor air quality in schools, subway stations, and children's facilities, and to promote the use of LNG vehicles. Additional strengthened measures included the reduced operation of coal power plants during the high concentration seasons and restrictions on the operation of high-emitting vehicles. In cooperation with the Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs and the Ministry of Maritime Affairs and Fisheries, a plan to reduce PM in the agricultural and livestock sectors has recently been established. In addition, the Ministry of Environment is promoting regionally-specified basic PM plans based on regional characteristics in 2020. However, to prepare such regional plans, it is necessary to assess the scientific efforts of the PM monitoring network that comprehensive measures and manages various PM precursors to identify the exact cause of the secondary PM production.
To deal with PM pollution at the local level, this study analyzed the causes of pollution in southern Gyeonggi regions (Anseong and Icheon city, etc.), where PM2.5 levels were severe. The investigation over Anseong, Icheon, etc. showed that ammonia is likely to be the main agent of secondary PM production in the southern Gyeonggi area. Precise observations outside the major urban areas (e.g., rural areas, inland industrial areas, coastal industrial areas, etc.) are also essential. Thus, identifying the main contributors of the regional PM pollution and implementing reliable and effective policy measures will be the first step in dealing with the local PM pollution.
The government's PM mitigation policy should be based on scientific facts. Thus this study summarizes recent important scientific findings as follows.
- Transboundary transport of PM pollution is a relatively large contributor in the pollution seasons (winter and spring). However, it is necessary to effectively implement strengthened policies in the pollution seasons as there are also various domestic contributions from the agricultural and livestock sectors and from industry and coal power generation. Ultimately, however, more reductions are required regardless of season.
- Secondary PM production is higher in May and June. This reveals that the reduction of PM precursors (NOx, SOx, VOCs, etc.) among domestic sources can be relatively effective.
- Currently, the government's countermeasures focus mainly on the reduction of nitrates and sulfur oxides in the coal-fired power sector and transportation sector.
It has been found that the planetary boundary layer is lower due to fine dust and precursor emissions. That means PM concentrations can be higher near the surface. Therefore, it is desirable to implement policies to reduce total PM and its precursors emissions nationwide.
The study also conducted a calculation of emissions' contributions (nine emissions categories) to regional PM concentrations in eight regions across the country. We expect that these quantitative results can be applied to research to more accurately discuss the economic costs of the sources of air pollution and the environmental value of PM policy. This interdisciplinary research is meaningful in deriving and utilizing research results that conform to broader environmental concepts (sustainability, comprehensive land and environment planning, etc.).
The main results are as follows.
- Based on the emission amounts, PM2.5 and its precursors (PM2.5, SOx, NOx, VOC) had the highest contributions in the Yeongnam region, but the estimates of emissions' contributions to regional PM concentrations showed that the Chungcheong (27%) province and metropolitan areas (26%) recorded the highest contributions (2016). This means that emission inventories alone have limitations in effective policy prioritization.
- The main contributors to annual average PM concentrations by sector as follows: industry (25%), manure and fertilizer use (24%), road transportation (20%), non-road transportation (13%), and power generation (7%). These are followed by commercial and domestic combustion (4%), others (4%), and agricultural and livestock activities.
- Public trust in government information and policies is gradually increasing. However, our survey showed that the public believes that PM concentration levels and their effects are more severe than the observations. Public still remains highly sensitive to the damage caused by PM pollution. More active communication about government policies must be an important issue.
Therefore, the prompt and accurate delivery of information based on scientific facts and the development of appropriate policy measures and sufficient communication among stakeholders including local governments and policy beneficiaries, are very critical. Finally, the reduction of volatile organic compounds (VOCs) is insufficient, given the current state of technology under development. The reduction of VOCs in Korea is critical not only to mitigating secondary PM production but also air quality policies for ozone (O3) reduction.

4환경 빅데이터 분석 및 서비스 개발 Ⅲ

저자 : 강성원 , 이동현 , 고길곤 , 진대용 , 홍한움 , 한국진 , 강선아 , 김도연

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-288 (288 pages)

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Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
□ 환경연구에 빅데이터 분석 방법론을 접목하여 환경정책 개발 가능성을 모색
□ 빅데이터 분석 방법론의 정확성 및 재생성을 활용하여 정책수요 파악 및 정책 시의성 평가, 정책 유효성 평가를 주기적으로 시행하는 '(가칭)환경정책 모니터링 시스템' 구축
ㅇ 정책 수요 파악: 환경오염도 예측, 환경 수요자 생성 텍스트 및 환경 관련 SNS 감성분석, 환경이슈 기반 데이터 분석
- 환경오염도 예측: 정책 개입이 필요한 환경정책 분야 사전 파악
- 환경 수요자 생성 텍스트 분석: 수요자의 관심이 집중되는 환경 분야 파악
- 환경 관련 SNS 감성분석: 국민의 불안을 야기하는 환경이슈 파악
- 환경이슈 기반 데이터 분석: 국민적 관심 대상 이슈를 선정하고 이슈별 데이터 분석을 연계하여 분석 결과가 환경에 부정적인 이슈를 파악
ㅇ 정책 시의성 평가: 환경 공급자 생성 텍스트를 분석하여 해당 시점의 환경수요와 조응 여부 평가
ㅇ 정책 유효성 평가: 환경오염 개선 여부, 환경 SNS 감성 개선 여부, 환경이슈 개선여부 진단
- 환경오염 개선: 정책 시행 이전 예측치와 이후 실측치 비교
- 환경 SNS 감성 개선: 정책 시행 이전과 이후 SNS 감성 비교
- 환경이슈 개선 여부: 환경에 부정적인 분석 결과에 대한 개선 여부 점검
□ '(가칭)환경정책 모니터링 시스템'을 구성하는 '딥러닝 기반 환경오염 종합예측 알고리즘', '실시간 환경 텍스트 분석 알고리즘', '질문 중심 데이터베이스' 구축작업을 시작
ㅇ 딥러닝 기반 환경오염 종합예측 알고리즘: 6개 대기오염물질 오염도를 예측하는 대기오염 예측모형과 클로로필-a 오염도를 예측하는 수질오염 예측모형으로 구성
ㅇ 실시간 환경 텍스트 분석 알고리즘: 환경정책수요자 생성 텍스트 및 환경정책 공급자 생성 텍스트 주제-키워드를 추출하는 '환경 텍스트 정보 추출' 알고리즘과 기후변화 SNS 감성을 분류하는 '기후변화 감성분석기'로 구성
ㅇ 질문 중심 데이터베이스: 환경 관련 주요 이슈 네트워크와 각 이슈 관련 데이터 분석으로 구성
□ '(가칭)환경정책 모니터링 시스템'으로 포괄하기 어려운 2건의 개별 연구 수행
ㅇ 딥러닝 기반 풍력발전량 예측: 기상데이터를 이용하여 풍력발전량 예측
ㅇ 딥러닝 이용 국내 노인인구 COPD 사망 추정: 건강보험 코호트 데이터를 이용하여 미세먼지 오염도가 만성 폐쇄성 폐질환 환자 사망위험에 미치는 영향 추정
Ⅱ. '(가칭)환경정책 모니터링 시스템' 구현
1. 딥러닝 기반 환경오염 통합예측
□ 대기오염 오염도 예측 알고리즘: CNN 알고리즘을 이용하여 6개 대기오염물질(PM10, PM2.5, O3, CO, SO2, NO2) 오염도 예측
ㅇ 전국을 10㎞ × 10㎞로 분할, 각 권역의 시간별 오염도를 1~24시간 전 예측
ㅇ 일산화탄소(CO) 오염도 예측치, 미세먼지(PM10) 오염도 예측치, 초미세먼지(PM2.5) 오염도 예측치의 평균제곱근오차를 표본표준편차의 14.8~44.0%로 축소
ㅇ 미세먼지 오염도가 '나쁨'이상으로 분류되는 상황은 정확도 90.4%, 초미세먼지 오염도가 '나쁨'이상으로 분류되는 상황은 정확도 92.2%로 예측
□ 녹조 예측 알고리즘: CNN 알고리즘을 이용하여 4대강 유역 29개 측성소의 클로로필-a 오염도를 1일 전 예측
ㅇ 예측치의 평균제곱근오차를 표본표준편차의 30.3%로 축소
2. 실시간 환경 텍스트 분석 알고리즘
□ 환경 텍스트 정보 추출 알고리즘: 환경정책수요자 생성 텍스트 및 환경정책 공급자 생성 텍스트를 주기적으로 수집하고 주제 및 키워드 분석을 수행
ㅇ 환경정책수요자 생성 텍스트로는 네이버 뉴스, 환경정책 공급자 생성 텍스트로는 환경부 보도자료 및 환경부 e-News를 사용
ㅇ 키워드 빈도 수 파악, 키워드 네트워크 추출, 문서요약, 키워드 그룹 추출 및 키워드 그룹 구성비 추출
ㅇ 수집 및 정보 추출을 1일 2회 반복하여 결과를 축적
□ 기후변화 감성분류기: 기후변화 SNS 전처리를 자동화하고 4개 감성분류 알고리즘의 앙상블(ensemble) 모형을 개발하여 감성분류 정확도를 제고
ㅇ 4개 알고리즘: 형태소 단위 감성분류 알고리즘 2개, 음절 단위 감성분류 알고리즘, 자모 단위 감성분류 알고리즘
- 형태소 단위: 형태소 분류기 MECAB, TWITTER 2가지 사용
ㅇ SNS 텍스트의 감성을 79.9% 정확도로 '긍정' 및 '부정'으로 분류 가능하고 평균정확도(Average Precision)는 0.846 달성
3. 질문 중심 데이터베이스
□ '중요한 이슈를 파악하고, 이슈와 관련된 데이터 분석을 제공'하는 질문기반 데이터 활용을 환경 분야에 적용
ㅇ '존재하는 데이터로 분석할 수 있는 이슈를 분석'하는 기존 데이터 연구 방식이 정책이슈의 동태적 변화에 대응하기 어려운 약점을 보완
ㅇ 국회회의록 및 신문기사로부터 환경정책 부문 주요 이슈 도출
- 18·19대 국회 환경노동위원회 법안심사소위원회 회의록, 20대 국회 환경노동위원회 환경소위 회의록, 2008~2018년 13개 신문사 환경 관련 기사 17만 6,663개 사용
- 미세먼지 관련 이슈가 압도적인 비중을 차지
ㅇ 선정된 이슈 18개를 3개 층위 네트워크로 구성하고, 각 이슈별 관련 데이터 분석 연계
ㅇ 데이터 수집 및 분석 과정 자동화: 실시간 분석 결과 확인 및 신규 데이터를 반영하여 분석 결과를 갱신하는 기능 부여
Ⅲ. 개별 연구
□ '딥러닝 기반 풍력발전량 예측': 한국남부발전 제주 한경 1호기, 2호기 풍력발전량을 고산 기상관측소의 기상데이터를 이용하여 예측하는 RNN, LSTM 알고리즘 개발
ㅇ 풍속, 풍향, 기온, 강수량, 습도, 기압 자료를 이용하여 1시간 및 1일 이후 발전량 예측
ㅇ 단순회귀분석 대비 1일 이후 발전량 예측치 평균제곱근오차 11.6%, 12시간 이후 발전량 예측치 평균제곱근 오차 43.9%, 6시간 이후 발전량 예측치 평균제곱근 오차 56.9% 축소
□ '딥러닝 이용 국내 노인인구 COPD 사망위험 추정': 1개월 미만의 단기 미세먼지 노출이 65세 이상 만성폐쇄성폐질환 환자의 사망위험에 미치는 영향 추정
ㅇ cox proportional hazard 모형을 이용한 생존분석(Survival analysis) 이용
ㅇ 서울시 거주 65세 이상 만성폐쇄성폐질환 환자의 2006~2015년 건강보험 자료와 시군구 단위 환자 거주지의 기상 및 대기오염 오염도 자료를 결합
ㅇ 미세먼지 노출 정도: 사망 1개월 전에 일평균 미세먼지 오염도가 '나쁨' 이상인 일수가 1~14일임을 나타내는 더미변수
ㅇ 노출일수가 0인 경우에 비해서 PM10은 노출일수 6일 이상, PM2.5는 노출일수 9일 이상일 경우 사망위험의 hazard ratio가 2이상으로 증가
Ⅳ. 결론 및 정책 제언
□ '(가칭)환경정책 모니터링 시스템' 운용 가능성 확인: 2019년 개발 알고리즘을 사용하면 미세먼지 관련 정책수요 진단, 정책 시의성 평가, 정책 유효성 평가 가능
ㅇ 딥러닝 기반 환경오염 통합예측 알고리즘: 1일 후 미세먼지 오염도 '나쁨' 이상 예측 지역을 10㎞ × 10㎞ 단위로 파악
ㅇ '환경 텍스트 정보 추출' 알고리즘: 수요자 생성문서(네이버 뉴스)의 미세먼지 관련 키워드 출연 시점과 동일 시점의 공급자 생성문서(환경부 보도자료, 환경부 e-News) 키워드를 비교하여 정책의 시의성 진단
ㅇ 딥러닝 기반 환경오염 통합예측 알고리즘: 정책 개입 이전 미세먼지 오염도 예측치와 정책 개입 이후 실측치를 비교
- 다양한 시차를 두고 지역별로 파악 가능
ㅇ '질문 중심 데이터베이스': 정책 개입 이전과 이후의 각 이슈 관련 데이터 분석 결과를 비교하여 정책 개입의 성과를 18개 이슈에 대하여 진단 가능
□ 스마트 그리드 구축에 딥러닝 모형 적용 가능: 발전량이 불안정한 풍력발전량의 변화를 예측하여 발전량 부족이 예측될 경우 가동 시간이 짧은 대체 발전원 연계
□ 미세먼지 위험 관리 시 고령 만성폐쇄성폐질환 환자 사망위험 고려 필요
ㅇ 65세 이상 만성폐쇄성폐질환 환자는 일평균 농도가 '나쁨' 이상이 되는 기간이 1주일 이상 지속되는 경우에는 심각한 위험에 노출되므로 적극적 개입 필요


Ⅰ. Background and Aims of Research
□ We tried to apply the Big Data analysis methodology to environmental policy research.
□ Applying Machine Learning to build up an 'Environmental Policy Monitoring System' dedicated to periodically searching environmental policy needs and assessing timeliness and effectiveness of environmental policy
ㅇ Search for needs: Pollution prediction, policy consumer text analysis, environment-related social media sentiment analysis, issue-based data analysis
- Pollution prediction: Early detection of policy areas in need of policy intervention
- Policy consumer text analysis: Detect policy areas which draw consumers' attention
- Social media sentiment analysis: Detect environmental issues related to negative sentiment
- Issue-based data analysis: Link preselected environmental issues with simple data analysis, and identify issues with non-environmentally friendly data analysis outcomes
ㅇ Timeliness assessment: Analyze text produced by policy provider to check if keywords/topics match the policy needs at hand
ㅇ Effectiveness assessment: Check pollution improvement, social media sentiment improvement, and environmental issue improvement
- Pollution improvement: Compare pollution estimates before and after policy intervention
- Social media sentiment: Compare social media sentiment before and after policy intervention
- Environmental issue improvement: Check issues with non-environmentally friendly data analysis outcomes before policy intervention
□ Begin to construct three compartments of an 'Environmental Policy Monitoring System': 'Deep Learning-Based Pollution Prediction algorithm', 'Environmental Text Analysis algorithm', and 'Issue-Based Database'
ㅇ Deep Learning-Based Pollution algorithm: An air pollution prediction algorithm which estimates the pollution of 6 air pollutants and a water pollution prediction algorithm which estimates chlorophyll-a pollution
ㅇ Environmental Text Analysis algorithm: A text mining algorithm for text produced by policy consumer and policy provider, and a sentiment analysis algorithm for climate change related to social media
ㅇ Issue-Based Database: An environmental issue network and data analysis for each issue in the network
□ Perform research that cannot be integrated into the 'Environment Policy Monitoring System': Two cases
ㅇ Deep Learning-Based Wind Power Generation Prediction: Estimate wind power generation using climate data
ㅇ Deep Learning-Based Death Risk Estimation of Korean Senior COPD Patients: Estimate the effect of PM pollution on the death risk of COPD patients using NHI (National Health Insurance) data
Ⅱ. Environmental Policy Monitoring System
1. Deep Learning-Based Pollution Prediction algorithm
□ Air pollution Prediction algorithm: A CNN algorithm which estimates the air pollution of 6 pollutants (PM10, PM2.5, O3, CO, SO2, NO2)
ㅇ Estimate the air pollution of a 10km x 10km grid on the South Korean Peninsula 1~24 hours in advance
ㅇ Reduce RMSE of CO pollution predictions, PM10 pollution predictions, PM2.5 pollution predictions to 14.8-44.0% of sample standard deviation
ㅇ Predict 'high concentrations' of PM10 with 90.4% accuracy, and predict 'high concentrations' of PM2.5 with 92.2% accuracy
□ Chlorophyll-a Pollution Prediction algorithm: A CNN algorithm which estimates 29 water pollution measuring stations on 4 major rivers a day in advance
ㅇ Reduce RMSE of chlorophyll-a pollution prediction to 30.3% of sample standard deviation
2. Environmental Text Analysis algorithm
□ Environmental Text Mining algorithm: Periodically collect text produced by policy consumer and policy provider, and perform topic derivation and keyword analysis
ㅇ We used Naver environmental news to collect text produced by policy consumer and press releases from the Ministry of Environment for text produced by policy provider
ㅇ Perform Keyword frequency count, keyword network extraction, auto text summarization, keyword group extraction, keyword group composition calculation
ㅇ Accumulate data and update results twice a day
□ Climate Change related social media sentiment analysis algorithm: Automatize pre-processing and construct an ensemble algorithm of four sentiment analysis algorithms
ㅇ Four sub algorithms: 2 token-based algorithms, 1 syllable-based algorithm, 1 character-based algorithm
- Different tokenizers were used for each token-based algorithm: MECAB, TWITTER
ㅇ Perform Keyword frequency count, keyword network extraction, auto text summarization, keyword group extraction, keyword group composition calculation
3. Issue-Based Database
□ Applying the principle of 'identify the issue first and then provide data analysis related to the issue' to Environmental Policy Analysis
ㅇ Compensate for the rigidness of the current method of 'identify data, and then analyze the issues related to that data'
ㅇ Identifying issues: Select 18 issues from text mining results in the national assembly minutes and newspaper articles
- 18·19th Assembly Environment and Labor Committee Bill Subcommittee Minutes, 20th Assembly Environment and Labor Committee Environment Subcommittee Minutes, 176,633 newspaper articles related to environmental issues from 2008 to 2018
- The issue of fine particles dominated all text sources
ㅇ Organize 18 issues into a three-level hierarchy network and link issuespecific data analysis to each issue
ㅇ Automatize data collection and data analysis : Real-time new data collection and updates
Ⅲ. Separate Research
□ Deep Learning-Based Wind Power Generation Prediction: Predict wind power generation of Korea Southern Power Co. Jeju Hankyung 1 plant, Hankyung 2 with the climate data from the Gosan Weather Station using RNN, LSTM
ㅇ Used wind speed, wind direction, temperature, rainfall, humidity, air pressure
ㅇ Compared to Linear Regression, RNN, LSTM algorithm reduced RMSE of 1-day-ahead prediction by 11.6%, 12-hour-ahead prediction by 43.9%, 6-hour-ahead prediction by 56.9%
□ 'Deep Learning-Based Death Risk Estimation of Korean Senior COPD Patients': Estimate the effect of short-term exposure within 1 month on the death risk of COPD patients aged 65 and older
ㅇ Perform survival analysis using the cox proportional hazard model
ㅇ Combine national health insurance medical data of COPD patients aged 65 and older in Seoul from 2006-2015 with air pollution and climate data
ㅇ Exposure variables: Dummy variables indicating the number of days of 'high concentrations of PM a month before death
ㅇ Compared to 0 day exposure, patients exposed to 'high concentrations' of PM10 for 6 days or more had the hazard risk two times higher.
ㅇ Compared to 0 day exposure, patients exposed to 'high concentrations' of PM2.5 for 9 days or more had the hazard risk two times higher.
Ⅳ. Conclusion and Suggestions
□ Confirm that the 'Environmental Policy Monitoring System' can be used in practice: Algorithms developed up to 2019 can be used for fine particle policy monitoring
ㅇ Deep Learning-Based Pollution Prediction algorithm: Detect possible areas of 'high concentrations' of PM in a 10km x 10km area a day in advance
ㅇ Environment text mining algorithm: Check whether keywords from press releases of the Ministry of Environment were related to fine particles when the keywords from Naver news were mostly related to fine particles
ㅇ Deep Learning-Based Pollution Prediction algorithm: Compare PM pollution predictions before policy implementation with the actual level of pollution after policy implementation
- Making comparisons by regions can be staggered
ㅇ Issue-Based Database: Compare Data analysis results for 18 issues before and after policy implementation
□ RNN, LSTM model can be used to construct a smart grid: Predict wind power generation and make alternative generators ready for predicted power shortages
□ Fine particle policy should take into account the health risks of senior COPD patients: Being exposed to the 'high' concentrations of PM for more than a week could be critical for COPD patients aged 65 and older. Active policy involvement is needed.

5환경·경제 통합분석을 위한 환경가치 종합연구 : 2019 국민환경의식조사

저자 : 김현노 , 안소은 , 김충기 , 전호철 , 정다운 , 이홍림 , 홍현정 , 한선영 , 최병웅 , 최새미

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-231 (231 pages)

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6환경·경제 통합분석을 위한 환경가치 종합연구

저자 : 김현노 , 안소은 , 김충기 , 전호철 , 정다운 , 이홍림 , 홍현정 , 한선영 , 최병웅 , 최새미

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-191 (191 pages)

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Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
□ 연구 배경 및 목적
ㅇ 환경가치를 고려한 합리적인 의사결정을 지원하기 위하여, 정책·사업으로 인한 물리적 환경영향 분석과 환경편익·비용 경제성 평가가 연계된 종합적인 환경·경제 통합분석 연구가 수행될 필요가 있음
ㅇ 따라서 본 연구에서는 다양한 환경유형에 대한 환경영향 정량화 및 환경서비스의 단위당 가치(이하 단위가치)를 직접 추정하는 작업과 더불어, 두 결과를 연계하여 정책·사업 평가에 활용할 수 있도록 체계적인 통합분석 틀(절차)을 마련하고자 함
ㅇ 또한 구축된 통합분석 틀이 하나의 시스템으로 작동할 수 있도록 분석도구를 제공함과 동시에 환경가치종합정보시스템(EVIS)을 시스템 지원 DB로 개선하고자 함
□ 연구 내용 및 범위
ㅇ 통합분석 시스템의 구성요소는 크게 분석도구인 통합분석 템플릿과 분석자료를 제공하는 지원 DB, 두 가지로 구성됨. 따라서 환경유형별로 통합분석 템플릿을 설계하고 템플릿을 활용한 통합분석이 잘 이루어질 수 있도록 자료를 지원하는 지원 DB를 구축하는 작업이 수행됨
- 부문별 직접연구, 정책평가를 위한 사례연구, 통합분석 틀 설계 및 DB 개선작업 등을 포함함
ㅇ 연구 부문은 크게 총괄, 생태계 부문, 건강 부문, 국민환경의식조사의 4가지로 구분함
Ⅱ. 환경·경제 통합분석 시스템 구축
1. 통합분석 절차
□ 환경·경제 통합분석은 기본적으로 인간 활동-환경 질 변화-수용체(생태계, 인간 건강 등)의 영향경로를 추적하여 이를 물리적으로 평가하고, 나아가 인간 활동과 직접적으로 연계시킨다는 점에서 영향경로분석법(IPA)에 기반을 둠
ㅇ 통합분석은 환경정책/사업에 대한 평가범위의 목록화 및 선정작업에서 시작함. 다음으로 평가대상에 대한 물리적 환경영향 정량화를 수행하고 그 결과에 단위가치(비용)를 적용함으로써 환경편익·비용을 도출함
□ 통합분석 도구인 '통합분석 템플릿'은 환경영향 정량화 및 환경가치 도출과정의 분석을 지원하며, 통합분석에서 사용되는 자료 중 환경가치 관련 자료는 '환경가치 온라인 DB(EVIS)'를 통해 제공받음
2. 통합분석 템플릿
□ 본 연구에서는 통합분석 절차의 체계적이고 효율적인 적용을 위한 분석도구로 템플릿을 개발함
ㅇ 이는 환경·경제 통합분석 절차인 영향범위 설정, 물리적 환경영향 정량화, 경제성 평가과정의 절차 및 결과를 분석대상별로 구체화하여 한눈에 제시하는 표임
□ 환경·경제 통합분석이 개별적인 사례연구로 활용되는 것이 아니라 의사결정을 돕는 하나의 시스템으로 자리 잡기 위해서는 통합분석 틀(절차)의 체계화가 필수적임
3. 환경가치 DB(EVIS)
□ 의사결정 시스템으로 환경·경제 통합분석을 활용하기 위해서는 통합분석 틀(절차)의 체계화를 넘어 분석에 사용되는 자료를 보다 효율적으로 지원할 수 있어야 함
□ 본 연구에서는 통합분석 시스템을 구성하는 두 번째 요소인 환경가치 온라인 DB(EVIS)를 소개하고, 통합분석 시스템 지원 역할을 강화하기 위해 본 연구에서 수행한 EVIS 개선작업을 정리하였음
ㅇ 통합분석 틀과 호환 가능한 수용체 중심의 분류체계로 EVIS를 개편하고, 환경가치추출을 용이하게 하여 자료 활용성을 높이기 위해 원하는 자료에 대한 엑셀 추출기능을 추가함
ㅇ EVIS가 환경가치에 대한 정보제공을 넘어 의사결정을 위한 환경가치 정보활용 절차를 안내하는 등 환경가치 one-stop 플랫폼으로서 역할을 할 수 있도록 업데이트를 수행함
- 선행연구 환경가치 요약정보뿐만 아니라 환경가치의 여러 가지 개념 및 환경가치추정 방법론을 소개하고, 나아가 제공된 정보를 활용하여 원하는 환경서비스에 대한 새로운 단위가치를 생성해내는 방법 및 사례연구를 제공함
ㅇ 또한 본 연구에서는 구축된 템플릿 정보의 제공을 넘어 이를 '정책평가 도구화' 함으로써 그 활용도를 제고할 수 있을 것으로 기대함. 따라서 환경가치종합정보시스템(EVIS)에 '가치평가 toolkit' 서비스를 구축하여 제공하고자 함
- 가치평가 toolkit은 사용자가 환경가치 평가 시 원하는 환경유형을 선택하고 필요정보를 입력하면 가치평가 결과를 바로 얻을 수 있는 통합분석 도구임
ㅇ 더불어 DB 내에 수록된 환경가치 선행연구를 최근까지 확장함
- 업데이트를 통해 2019년 12월 현재 EVIS에서는 선행연구 420편, 가치추정치 정보 1,912개가 제공되고 있음
Ⅲ. 환경·경제 통합분석 사례연구: 생태하천 복원사업
□ 생태하천 복원사업을 대상으로 한 정책·사업평가 사례연구를 통해 통합분석 틀을 개선함과 더불어, 정책·사업평가 도구로서의 통합분석 틀의 활용성을 검토하고자 함
1. 분석범위 설정
□ 배경 및 목적
ㅇ 최근 하천의 친수환경 공간을 확대하고 수생태환경의 건강성을 증대하며 다양한 서식환경 복원에 초점을 맞춘 하천 복원사업이 수행되고 있으며, 이에 대한 연구 필요성이 대두함
ㅇ 따라서 생태하천 복원사업 전·후의 수리, 수질 및 서식처 변화를 모의하고, 이를 이용하여 사업의 효과를 분석하기 위해 물리서식처 분석을 수행함
□ 연구대상 지역 현황 및 대상 어종
ㅇ 본 연구의 연구대상지인 안양천은 유역 내에 여러 가지 문제를 내포하고 있어 수리, 수문, 수질, 생태 및 도시계획 분야 등 다양한 전문가가 참여하여 안양천 살리기 사업의 일환인 종합계획을 수립한 바 있음
- 안양천 살리기 사업은 수질개선사업, 수량확보사업, 자연성 회복을 위한 하천사업 및 생태적 건강성 회복을 위한 사업으로 분류됨
ㅇ 연구대상 구간은 다음과 같은 조건을 기준으로 선정함
- 먼저 2000년대에 수행된 사업으로, 현재를 기준으로 하였을 때 20년이 경과하지 않고 지류의 구간이 아니며 어느 정도의 유로연장 및 유역면적을 만족하는 대상지를 선정하고자 함. 또한 수도권 인근에 위치하여 접근성이 상대적으로 높고, 수량, 수질, 수생태계에 대한 자료를 확보할 수 있는 대상지를 선정하고자 함
ㅇ 결과적으로 대상 구간은 안양천 중류 3km 구간으로 하였으며, 대상 어종은 참갈겨니, 피라미, 쉬리, 돌고기, 줄납자루 등 총 5종을 선정함
2. 물리적 환경영향 정량화: 물리서식처 모의를 통한 수질 및 서식처 변화 분석
□ 수리특성 변화
ㅇ 흐름분석 결과, 복원사업 전후의 지형학적 변화에 따라 수리특성이 확연하게 달라졌음을 확인함. 하천설계기준을 적용할 때 물놀이 가능지역이 증가함. 생태하천 복원사업으로 친수활동이 가능한 하천으로 변화되었음을 확인할 수 있음
- 복원사업 전(2001년), 하천 범위 내 수심은 1.5m 이상, 유속은 1.0m/s 이상이었으나, 복원사업 직후(2006년) 및 최근까지도(2018년) 대부분의 수심은 0.02~1.0m, 유속은 0.0~0.7m/s에 분포하는 것으로 나타남
❏ 수질 변화
ㅇ 수질 변화를 살펴보기 위한 수질인자로 DO, BOD, COD를 고려함. 이는 수리특성변화(수심, 유속, 수온)를 이용하여 산정되었으며, 사용된 방법은 CCME WQI, IRWQI으로, 두 방법론 모두에서 생태하천 복원사업으로 인해 수질등급이 두 단계 향상된 결과를 보여줌(표 1 참고)
- 생태하천 복원사업 전후 및 현재(2018년)의 세 시점에 대해 수질인자의 변화를 인자별로 정량분석하였으며, 이를 하나의 통합적인 지표로 나타냄
□ 서식처 변화
ㅇ 서식처 면적 변화를 정량적 통합지표로 살펴보기 위해 Zingraff-Hamed et al.(2018)의 방법을 사용한 결과, 생태하천 복원사업 전 low 등급에서 생태하천 복원사업 후 medium 등급으로 서식처 면적등급이 향상됨(표 2 참조)
- 생태하천 복원사업이 하천에 서식하는 수생물의 서식처 확보 측면에서 유익하게 작용함
3. 환경영향 화폐화
□ 물리적 환경영향 정량화 결과를 바탕으로 생태하천 복원사업으로 인한 수질 및 수생태 서비스 변화에 대한 경제적 가치 및 편익을 산정하였음
ㅇ 연구결과의 객관성을 위해 특정 정책의 효과를 배제한 안소은 외(2018b)의 '수질관리 및 개선을 위한 국민 설문조사' 자료 활용
- 안소은 외(2018b) 중 선택실험법(CE) 자료를 활용하여 본 연구의 목적에 부합하도록 계량경제모형 재추정
- 수질 및 수생태 지표 변화에 대한 단위가치 도출을 위하여 사업 이전과 이후의 지표값(수질: IRWQI, 수생태: HHS Index)을 적용
ㅇ 선택실험법 설계는 피벗스타일 디자인(pivot-style design) 적용
- 응답자가 인지하고 있는 수준을 기준대안으로 생태계서비스 속성 수준을 변화시킨 가상대안들을 설계하여 선택대안으로 제시
- 주요 생태계서비스 속성으로 친수서비스, 생태기능서비스, 수위 조절, 수질정화와 이러한 서비스에 대한 교환으로 물이용부담금 선정
ㅇ 분석모형으로는 조건부로짓모형(CLM), 중첩로짓모형(NL) 및 오차구성로짓모형(ECL) 적용
- 피벗디자인에 의해 생성된 자료 활용에서 나타날 수 있는 계량경제학적 편의(bias)를 최소화하는 모형 선택
- 모형 추정 결과, 잠재적인 선택대안 간의 이분산성을 고려한 ECL 모형이 다른 모형보다 적합한 것으로 확인됨
ㅇ 편익 산정 결과, 생태하천 복원사업으로 인하여 수질등급은 사업 전보다 2등급 개선되었으며, 이로 인한 편익은 연간 약 105.4~214.4억 원에 해당함. 수생태의 경우 사업 이후 1등급 증가에 대한 편익은 연간 약 60.5~123.0억 원으로 추정됨
□ 본 연구는 정책·사업평가 도구로서 통합분석 틀을 적용하였으며, 본 연구의 결과는 향후 통합물관리 정책 지원을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단됨
Ⅳ. 환경·경제 통합분석 사례연구: PM2.5 조기사망 피해비용 산정
1. 분석범위 설정
□ 본 연구에서는 다양한 오염원(점, 선, 면)과 대기오염물질(NOx, SOx, PM2.5, NH3, VOC)로부터 발생하는 PM2.5 장기노출 조기사망 피해비용을 산정하고자 함
ㅇ 자료 가용성 등을 고려하여 분석범위는 '국내 미세먼지 생성에 미치는 국내 배출량'으로 한정함
□ 분석의 시간범위는 2015년 인구를 대상으로 하였으며, 공간단위는 전국 252개 지자체로 설정함. 또한 장기노출로 인한 건강피해를 평가하고자 하므로, 분석대상 인구집단을 30세 이상 인구로 설정함
2. 물리적 환경영향 및 건강영향 정량화
□ 건강영향 피해비용을 산정하기 위해 오염물질별, 오염원별 배출량이 어떻게 되는지, 배출된 오염물질이 대기 중으로 확산되어 대기오염 농도가 최종적으로 어떻게 변하는 지, 그리고 대기오염 농도에 노출된 인간이 얼마만큼의 건강피해를 입는지에 대한 물리적 환경영향 혹은 건강영향 정량화가 요구됨
□ 본 연구에서는 모델링을 바탕으로 기존 국내 연구에서 도출한 대기오염물질별, 오염원별 PM2.5 전환율값을 활용함. 또한 대기오염 농도가 인간의 건강피해에 미치는 영향을 파악하기 위해서 국내외 선행연구를 검토하여 적절한 농도반응함수를 선정하여 활용함
ㅇ 전환율은 다양한 오염물질별, 오염원별(점, 선, 면) 배출량 1톤이 PM2.5의 연평균 농도를 높이는 데 얼마나 기여하는지로 해석 가능함
3. 건강영향 화폐화
□ 앞서 물리적 환경영향 및 건강영향 정량화 과정에서 도출된 'PM2.5의 장기노출로 인한 조기사망자 수'를 경제적 피해비용으로 환산함
ㅇ PM2.5 조기사망 피해비용을 산정하기 위한 사망위험감소가치(VSL)값을 선정하기 위해 관련 선행연구를 검토하여 적용함
□ PM2.5 장기노출로 인한 조기사망의 오염물질별, 오염원별 단위 피해비용 결과를 정리하면 다음과 같음
ㅇ Hoek et al.(2013)의 농도반응(CR)함수 계수 추정치의 95% 신뢰구간을 이용하여 단위 피해비용 결과의 하한값, 평균값, 상한값을 제시하였고, VSL 값의 경우도 3가지를 적용하여 피해비용 결과를 산정함(표 3 참조)
Ⅴ. 부문별 영향평가
1. 생태계 서식처 질 평가
□ 서식처 질은 생존, 재생, 유지에 유용한 자원에 기반하여 개체 혹은 군집이 서식하기에 적절한 상태를 제공하는 생태계 능력임.1) 생물다양성 프록시(proxy)로서 전국 서식처 질을 평가하여 생물다양성 보전 및 지속가능한 이용을 위한 정책의사결정을 지원하고자 하였음
ㅇ InVEST Habitat Quality Model을 통해 서식처 적합성, 서식처 위협요인, 위협요인에 대한 서식처 민감성, 서식처 접근성 등을 고려하여 서식처 질(0.00(서식 불가지역)~1.00(이상적 서식처))을 평가하였음
ㅇ 2009년 기준 전국 서식처 질은 0.64로, 생태계 유형별 평가결과 인간 이용 강도와 접근성이 낮아 서식처로서 적합하며, 위협요인에 대한 영향이 적은 산림지의 서식처질(0.86)이 가장 우수하였음. 행정구역별 평가결과, 산림 구성비율이 높은 강원(0.76), 경북(0.69), 충북(0.66), 경남(0.66)의 서식처 질이 우수하였음(표 4 참조)
ㅇ 지난 20년간(1989~2009년) 전국 산림지가 8.11%(5402.90km2) 감소하고 시가지가 192.68%(4010.71km2) 증가하였음. 이에 따라 인천(-18.00%), 제주(-17.26%), 부산(-12.56%) 지역 서식처 질이 특히 크게 감소하였고, 전국 평균적으로는 서식처 질(2009년)이 1989년 대비 5.56% 저하된 바, 국가·지역 생물다양성 증진을 위한 정책 점검 및 이행 강화가 필요한 상황임
2. 환경유해인자 건강영향평가
□ 연구의 틀
ㅇ 2단계 사업(2019~2021) 목적
- 환경으로 유입된 화학물질이 생태계에 미치는 영향과 생태계를 거쳐 식이노출의 경로로 인간에게 미치는 영향을 파악하여 화학물질로 인한 피해비용을 추정하는 틀을 구축
ㅇ 2단계 사업 1차년도(2019) 연구 개요
- 유해인자-생태계(수용체)-건강영향의 첫 연계경로인 화학물질이 생태계에 미치는 영향을 평가한 문헌 검토
- 최근 제시된 생태위해성-가치평가 프레임워크 및 사례연구를 분석하여 추후 활용 가능성 모색
□ EPA의 생태위해성평가와 생태계서비스의 연계
ㅇ 전통적인 개념의 생태위해성평가
- 개체 수준 이하의 단위에서 측정된 독성 끝점(혹은 종결점, end-point)을 생태영향 평가를 위해 활용
- 실험실 기반 개체 수준의 독성시험
- 보호대상(개체군, 군집, 생태계)과 평가대상의 괴리가 존재함
ㅇ 생태계서비스 끝점(ES-GEAEs: Ecosystem Services Generic Ecological Assessment Endpoints)
- 기존의 생태위해성평가 끝점(C-GEAEs: Conventional Generic Ecological Assessment Endpoints)에 ES-GEAEs를 추가한 새로운 위해성평가 끝점 제시
- 인간 편익의 관점, 즉 생태계가 인간에게 베푸는 경제적, 사회심리적, 그리고 보건적 혜택으로 재해석
- 기존의 C-GAEAs를 보완하여 인간의 관점에서 정량적인 편익분석 및 가치평가가 가능하도록 함
- 아직 EPA의 ES-GEAEs를 포함하는 사례가 매우 한정적이고, 일반화되지 못한다는 한계가 존재함
□ 모델기반 생태위해성평가 프레임워크
ㅇ Forbes et al.(2017, p.849)의 생태위해성-생태계서비스 연계 프레임워크
- 환경유해인자로 인한 개체의 건강피해(위해)가 생태계서비스 수준의 양적·질적 저하로 연결된다는 명제를 토대로 프레임워크 제시
- 프레임워크는 모델링을 통해 개체 이하 또는 개체 수준(suborganismal or organismal level)의 유해정보를, 생태계서비스 제공단위로서 활용 가능한 개체군 수준(population level) 및 먹이망(food web) 정보로 연계
- 생태계서비스 최종서비스 및 최종재(final ecosystem and services)를 인간에게 제공되는 편익으로 연결하여 가치화하는 방안 제시
ㅇ 사례연구
- 개체 수준의 정보를 상위 단계의 영향 정보로 연계하기 위한 3가지 유형의 기계론적 영향 모델 소개
ㆍDynamic Energy Budget Model: 개체 이하 수준과 개체 수준 반응으로 연결
ㆍinSTREAM 모델: 개체 수준의 반응과 개체군 반응 연결, 송어 개체 기반 모델
ㆍAQUATOX 모델: 단일종(single-species) 반응과 다종(multispecies) 또는 생태계반응 연결


Ⅰ. Research Background and Purpose
1. Background and purpose
□ To assist rational decision making that considers environmental values, it is necessary to conduct integrated environmental and economic analysis that connects analysis on physical impacts due to the policy/project and economic evaluation of environmental benefits and costs.
□ Therefore, this study quantifies the environmental impacts of various types of environments and estimates values per unit (hereinafter, unit values) of environmental services, while also establishing a systematic integrated analytical framework (procedures) to connect the two results and use them in policy/project assessment.
□ Moreover, the aim is to provide an analytical tool so that the established integrated analytical framework can operate as a system, while also improving the Environmental Valuation Information System(EVIS) as a database to support the system.
2. Content and scope
□ The integrated analysis system comprises of an analytical tool, which is the integrated analysis template, and the support DB. Thus, templates for integrated analysis are designed for each environment type, and the support DB is built to support data for integrated analysis using the templates.
ㅇ This includes direct research of each category, case studies for policy assessment, design of the integrated analytical framework, and improvement of the DB.
□ The research is categorized into general, ecosystem, health, and Survey on Public Attitudes toward the Environment.
Ⅱ. Establishment of an Integrated Environmental and Economic Analysis System
1. Procedures of integrated analysis
□ Integrated environmental and economic analysis is based on impact pathway analysis (IPA) in terms of tracking impact pathways of human activities―environmental quality changes―receptors (ecosystem, human health, etc.), physiologically and physically assessing them, and connecting them directly to human activities.
ㅇ Integrated analysis begins with listing and selecting the scope of assessment for environmental policies/projects. Then, physical impacts of the assessment target are quantified, to which unit values (costs) are applied to derive the environmental benefits/costs.
□ The process of quantifying environmental impacts and deriving the environmental values is supported by “integrated analysis templates,” and data related to environmental valuation used for integrated analysis are provided through the online DB of environmental valuation, the EVIS.
2. Integrated analysis templates
□ This study developed templates as analytical tools for systematic and efficient application of integrated analysis procedures.
ㅇ This table shows the procedure of integrated environmental and economic analysis at a glance, such as setting the scope of impacts, quantifying physical impacts, and specifying procedures and results of the economic evaluation process by subject of analysis.
□ To establish integrated environmental and economic analysis as a system to help decision making instead of using it merely as an individual case study, it is necessary to systemize the integrated analytical framework (procedures).
3. Database of environmental valuation(EVIS)
□ To use integrated environmental and economic analysis as a decision-making system, it is necessary to efficiently support data used in the analysis beyond systemizing the integrated analytical framework (procedures).
□ This study introduced an online DB of environmental valuation (EVIS), which is the second component of the integrated analysis system, and summarized the EVIS improvement tasks performed in this study to reinforce its role in supporting the integrated analysis system.
ㅇ The EVIS is revised to take the form of a receptor-based classification system that is compatible with the integrated analytical framework, and an Excel extraction function is added for desired data to increase data usability by facilitating the extraction of environmental values.
ㅇ The EVIS is updated so that it can serve as a one-stop platform for environmental valuation such as providing guidance on procedures for the use of environmental valuation data in decision making beyond providing information about environmental valuation.
- Various concepts of environmental values and methodologies for environmental valuation are introduced in addition to summarized data of environmental values in previous studies, and case studies and methods to create new unit values for desired environmental services using the provided information are also given.
ㅇ Moreover, this study is expected to “instrumentalize policy assessment” beyond providing template information, and promote usability. Therefore, the “valuation toolkit” service is to be established and provided on the EVIS.
- The valuation toolkit is an integrated analytical tool that enables users to obtain valuation results immediately if they choose the desired environment type for valuation and enter the necessary information.
ㅇ Furthermore, previous studies on environmental valuation recorded in the DB are updated.
- Through the update, the EVIS currently provides 420 studies and 1,912 value estimates as of December 2019.
Ⅲ. Case Study on Integrated Environmental and Economic Analysis: Ecological Stream Restoration Projects
□ By conducting case studies on policy/project assessments of the ecological stream restoration projects, this study is intended to improve the integrated analytical framework and review usability of the framework as a policy/project assessment tool.
1. Setting the scope of analysis
□ Background and purpose
ㅇ Recent stream restoration projects have focused on expanding the water-friendly space of streams, promoting health of the aquatic ecosystem, and restoring various habitats, which raises the need for relevant research.
ㅇ Therefore, this study models the changes in hydraulic characteristics, water quality, and habitats before and after an ecological stream restoration project and conducts an analysis on physical habitats to analyze the effects of the projects.
□ Current state of the target area of study and target fish species
ㅇ The target area of the study, Anyangcheon Stream, has multiple issues within the basin, and thus, many experts in various fields such as hydraulic characteristics, floodgate, water quality, ecology, and urban planning, participated in establishing a master plan for the Anyangcheon Stream Restoration Project.
- The Anyangcheon Stream Restoration Project consists of a project for improving water quality, a project for securing water volume, a project for recovering naturalness, and a project for restoring ecological health.
ㅇ The target section is selected based on the following requirements.
- It must first have been a project carried out in the 2000s, and thus not be more than 20 years old, and the target area must not be a tributary and somewhat meet the adequate river length and drainage-area requirements. Moreover, it must be located near the metropolitan area, be relatively accessible, and offer secure data on water volume, water quality, and the aquatic ecosystem.
ㅇ As a result, the target section is 3km of the midstream of the Anyangcheon Stream, and the target fish species are Korean dark chub, pale chub, slender shiner, striped shiner, and Korean striped bitterling.
2. Quantifying physical impacts: Analyzing the changes in water quality and habitats through physical habitat modeling
□ Changes in hydraulic characteristics
ㅇ As a result of analysis, it was identified that the hydraulic characteristics clearly changed according to the geomorphological changes after the restoration project. When the stream design criteria were applied, the area where water activities could be conducted increased. It was found that the ecological stream restoration project changed the stream into one that enables water-friendly activities.
- The water level in the stream was higher than 1.5 meters, and flow velocity was higher than 1.0m/s before the restoration project (2001), but the water level was mostly 0.02~1.0 meters, and flow velocity was 0.0~0.7m/s right after the restoration project (2006) and up until recently (2018).
□ Changes in water quality
ㅇ DO, BOD, and COD are considered as water-quality factors for examining changes in water quality. They are calculated using changes in hydraulic characteristics (water level, flow velocity, water temperature), and the methods used are CCME WQI and IRWQI, both of which showed that the water-quality rating increased by two levels due to the ecological stream restoration project (see Table 1).
- Changes in water-quality factors were quantitatively analyzed by each factor at three points in time, before and after the project and present (2018), which are shown in one integrated index.
□ Changes in habitats
ㅇ To examine changes in habitat area with an integrated quantitative index, the methodology of Zingraff-Hamed et al. (2018) is used. The results showed that the habitat area level increased from low before the ecological stream restoration project to medium after the project (see Table 2).
- The ecological stream restoration project was beneficial in terms of securing habitats for aquatic life inhabiting the stream.
3. Monetizing environmental impacts
□ On the basis of the results of quantifying the physical impacts, economic values and benefits are calculated for changes in water quality and aquatic ecosystem service due to the ecological stream restoration project.
ㅇ Data from the National Survey on Management and Improvement of Water Quality by Ahn et al. (2018b) are used, excluding the effects of certain policies for objectivity of research findings.
- Choice experiment (CE) data from Ahn et al. (2018b) are used to re-estimate the econometric model to meet the purpose of this study.
- To arrive at the unit values for changes in water quality and aquatic ecosystem indexes, the index values (water quality: IRWQI, aquatic ecosystem: HHS Index) before and after the project are applied.
ㅇ The pivot-style design is applied for CE design.
- On the basis of the level perceived by respondents, imaginary alternatives that changed the attribute levels of ecosystem services are designed and presented as choice alternatives.
- Water-friendly service, ecological function service, water-level control, and water-quality purification are selected as major ecosystem service attributes, and water-use charges are selected in exchange for such services.
ㅇ Conditional logit model (CLM), nested logit (NL), and error component logit (ECL) are applied as analytical models.
- The model minimizing econometric bias, which may occur when using data generated by pivot design, is selected.
- As a result of model estimation, the ECL model considering heteroscedasticity among latent choice alternatives turned out to be more suitable than other models.
ㅇ As a result of calculating benefits, the water-quality level increased by two levels after the ecological stream restoration project, and the benefit from that is approximately KRW 10.54 - 21.44 billion a year. For the aquatic ecosystem, the benefit from a one-level increase after the project is estimated at approximately KRW 6.05 - 12.3 billion a year.
□ This study applied the integrated analytical framework as a policy/project assessment tool, and the results of this study will be useful as the basic data for integrated water management policy support.
Ⅳ. Case Study on Integrated Environmental and Economic Analysis: Calculating the damage costs of premature mortality due to PM2.5
1. Setting the scope of analysis
□ This study aims to calculate damage costs of premature mortality due to long-term exposure to PM2.5 caused by various pollution sources (dot, line, plane) and air pollutants (NOx, SOx, PM2.5, NH3, VOC).
ㅇ Considering data availability, the scope of analysis is limited to “emissions in Korea that affect generation of particulate matter in Korea.”
□ The temporal scope of analysis is the 2015 population, and the spatial analysis unit is set as 252 local governments in Korea. Moreover, the population for analysis is set as those aged 30 and above to assess the health damage due to long-term exposure.
2. Quantifying physical impacts and health impacts
□ To calculate costs of damage to health, it is necessary to quantify the physical impacts of health effects associated with emissions quantity by pollutant and pollution source, how the air pollution concentration ultimately changes when the discharged pollutants are diffused in the atmosphere, and how much damage to health is caused to humans exposed to air pollutant concentrations.
□ This study used the PM2.5 conversion rates by air pollutant and pollution source derived from studies in Korea based on the modeling. To determine the damage effects of air pollution concentration on human health, adequate concentration-response functions are selected based on literature reviews in Korea and overseas.
ㅇ The conversion rate can be interpreted as how much one ton of emission by pollutant and pollution source (dot, line, plane) contributes to increasing the annual average concentration of PM2.5.
3. Monetizing the health impacts
□ The number of premature deaths due to long-term exposure to “PM2.5” derived in the process of quantifying physical impacts and health impacts is converted to economic damage costs.
ㅇ Related studies are reviewed and applied to select the value of statistical life (VSL) to calculate the damage costs of premature mortality due to PM2.5.
□ The results of unit damage costs by pollutant and pollution source for premature mortality due to long-term exposure to PM2.5 are summarized as follows.
ㅇ The lower bound, mean, and upper bound of unit damage costs were presented using the 95% confidence interval of the estimated coefficient of concentration response (CR) function by Hoek et al. (2013), and the three were applied also for VSL to calculate the results of damage costs(see Table 3).
Ⅴ. Impact Assessment by Category
1. Ecosystem habitat quality assessment
□ Habitat quality is the ecological ability to provide an adequate state for the inhabitation of individuals or colonies based on resources useful for survival, regeneration, and maintenance. National habitat quality is assessed as biodiversity proxy to support policy decision making for biodiversity preservation and sustainable use.
ㅇ The InVEST Habitat Quality Model is used to assess habitat quality (0.00(non-habitable area)~1.00(ideal habitat)) considering habitat suitability, habitat threat factors, habitat sensitivity to threat factors, and habitat accessibility.
ㅇ The national habitat quality in 2009 was 0.64, and the result of assessment by ecosystem type showed that forests that are suitable habitats due to low human-use intensity and accessibility and are little influenced by threat factors had the greatest habitat quality (0.86). The result of an assessment by administrative district showed that Gangwon (0.76), Gyeongbuk (0.69), Chungbuk (0.66), and Gyeongnam (0.66) had great habitat quality with a high ratio of forests (see Table 4).
ㅇ In the last 20 years (1989-2009), forests decreased by 8.11% (5,402.90㎢) nationwide, and built-up areas (or urban areas) increased by 192.68%(4,010.71㎢). Accordingly, the habitat quality of Incheon (-18.00%), Jeju (-17.26%), and Busan (-12.56%) decreased significantly, and the national average habitat quality (2009) decreased by 5.56% compared to 1989, which suggests that it is necessary to inspect and promote the implementation of policies to improve national and regional biodiversity.
2. Health impact assessment of harmful environmental factors
□ Research framework
ㅇ Purpose of Phase 2 Project (2019-2021)
- The framework to estimate damage costs due to chemical substances is established by determining the impact of chemical substances transported into the environment and the impact they have on humans through the path of the ecosystem and dietary exposure.
ㅇ Research overview of Phase 2 Project Year 1 (2019)
- Literature that assessed the impact of chemical substances on the ecosystem, which is the first path of harmful factor-ecosystem (receptor)-health impact, is reviewed.
- The recently presented ecological risk-valuation framework and cases are analyzed to seek usability in the future.
□ Connection of the EPA's ecological risk assessment and ecosystem services
ㅇ Traditional concept of ecological risk assessment
- The toxic endpoint measured at the sub-organism level is used for ecological impact assessment.
- Lab-based toxicity test at the organism level
- There is a gap between target of protection (population, colony, ecosystem) and target of assessment.
ㅇ Endpoints of ecosystem services (ES-GEAEs, ecosystem services generic ecological assessment endpoints).
- New risk assessment endpoints are presented by adding ES-GEAEs to the current endpoints of ecological risk assessment (C-GEAEs, conventional generic ecological assessment endpoints).
- Reinterpreted from the perspective of human benefits, that is, the economic, psychosocial, and health benefits provided by the ecosystem for humans.
- The existing C-GEAEs are supplemented to enable quantitative benefit analysis and valuation from the human perspective.
- Cases that include the EPA's ES-GEAEs are still very limited and thus cannot be generalized.
□ Model-based ecological risk assessment framework
ㅇ Framework connecting ecological risks-ecosystem services by Forbes et al.
- The framework is presented based on the proposition that damage to health for individuals due to harmful environmental factors leads to a quantitative and qualitative decline in the level of ecosystem services.
- The framework connects harmful factor data at the sub-organism or organism level to population level and food web data that can be used as an ecosystem service providing units through modeling.
- The plan was presented to connect final ecosystems and services to benefits provided for humans and turn them into values.
ㅇ Case study
- Introduced three types of mechanical impact models to connect the organism-level data to higher-level impact data
ㆍDynamic energy budget model: Connection to the sub-organism and organism-level response
ㆍInSTREAM model: Connection to the organism-level response and population-level response, using a model based on trout
ㆍAQUATOX model: Connection to single-species response and multispecies or ecosystem response

7생물다양성협약 이행·지원 프로그램 기획·운영(Ⅴ)

저자 : 김충기 , 김종호 , 오일찬 , 구경아 , 이현우 , 김이진 , 양유경 , 홍현정 , 차은지 , Jun Gao

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-131 (131 pages)

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초록보기

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
□ 연구의 배경
ㅇ 1993년에 발효된 생물다양성협약은 ① 생물다양성의 보전, ② 생물다양성 구성요소의 지속가능한 이용, ③ 유전자원 이용으로 발생하는 이익의 공정하고 공평한 분배를 3대 목적으로 하는 생태계, 생물종, 유전자원 분야의 대표적인 국제 환경협약임(황상일 외, 2018)
- 2019년 현재 196개국이 당사국으로 활동하고 있으며, 우리나라는 1994년 10월 3일에 가입하여, 1995년 1월 1일에 발효됨
ㅇ 일본 나고야에서 지난 2010년에 개최된 제10차 당사국총회(COP)에서 “2011-2020 생물다양성 전략계획 및 아이치 생물다양성 목표”를 채택하여 2020년까지 국제사회가 달성해야 하는 20개의 생물다양성 목표를 설정함
- 궁극적으로 2050년까지 생물다양성의 존중, 보전, 복원 및 현명한 이용을 통해 생태계를 유지하고 지속적으로 지구의 혜택을 누리려는 것이 목표임
- 이행 기간을 1년 남긴 현시점에서, 지구평가보고서(IPBES, 2019)에서는 아이치생물다양성 목표의 53개 세부목표 중 4개(7.5%) 세부목표만을 달성할 것으로 평가됨
ㅇ 우리나라는 2014년 10월 강원도 평창에서 의장국으로서 제12차 당사국총회를 개최하고 제3차 국가생물다양성전략(2014~2018년)과 제4차 생물다양성전략(2019~2023년)을 수립함으로써 관련 정책을 이행하고 점검하고자 노력하고 있으나 주요 논제에 대한 충분한 검토 및 이행 미흡, 생물다양성 이행 증진을 위한 재정 확대 관련 연구, 다양한 이해관계자의 협력 기회, 생물다양성과 관련한 국제협력 증진에 대한 개선이 필요한 실정임
□ 연구의 목적
ㅇ 본 과제는 총 연구기간 6개년 중 5차 연도로 생물다양성협약에 대응하기 위하여 의제를 분석하며 생물다양성협약을 이행하고 기반을 증진하기 위하여 프로그램을 수행함
- 당해 연도는 ① 의제 분석에 기반한 생물다양성과 관련한 정책 제시, ② 재정 분석 고도화를 위한 연구 개발, ③ 협력 네트워크 및 과학기술협력 확대, ④ 정책 개발 플랫폼의 확대 및 운영으로 세부 프로그램을 구성함
Ⅱ. 생물다양성협약의 논의 동향 및 시사점
□ Post-2020 글로벌 생물다양성 프레임워크
ㅇ 국제사회는 2020년 말에 개최되는 COP15에서 그 후속조치에 해당하는 “Post-2020 글로벌 생물다양성 프레임워크”를 마련하기로 합의함
- 이를 위해 2018년 말에 개최된 COP14에서는 GBF 개발 작업 진행을 위한 개방형 작업반(OEWG)의 출범을 결정하고 2019년 8월 27일부터 30일까지 케냐 나이로비에서 제1차 OEWG를 개최하였으며, 2020년 2월 중국 쿤밍에서 제2차 OEWG를 개최할 예정임
ㅇ Post-2020 GBF는 기본적으로 ① 배경과 근거, ② 2050 비전, ③ 2030년 미션 또는 정점목표, 목표 및 하위목표와 지표, ④ 이행수단, ⑤ 교차적 이슈, ⑥ 투명성 및 이행·보고체계 등의 요소로 구성되어야 한다고 강조함
ㅇ 목표를 이행하기 위한 역량 배양, 재정 및 기술적 지원수단(MOI: Means of Implementation)과 목표의 이행을 주기적으로 점검하는 모니터링·보고 메커니즘(Implementation Mechanism)이 하나의 패키지 형태로 개발될 것으로 전망됨
ㅇ 생물다양성 논의에서 그 중요성이 강조되면서 전방위적으로 거론되는 토착민 및 지역공동체(IPLC: Indigenous People and Local Communities), 전통지식(Traditional knowledge), 성평등(Gender equality), 생물다양성 주류화(Mainstreaming) 등의 교차적 이슈가 핵심요소로서 Post-2020 GBF에 포함될 것으로 전망됨
ㅇ 구체화되고 측정 가능한 형태의 미션 및 목표의 설정과 이행 강화를 위한 이행지표의 동시 설정 그리고 보고·검토체계의 개선 및 강화가 예상됨
ㅇ 생물다양성협약의 목적 달성을 위한 전환적 변혁(Transformative change) 필요성과 생물다양성과학기구(IPBES: International science-policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services) 등이 발견한 과학적 사실에 근거한 접근이 필요하다는 점이 강조됨
ㅇ 선진국과 개발도상국 간에 입장 차이로 말미암아 유전자원의 접근 및 이익 공유(ABS: Access to genetic resources and Benefit Sharing)의 포함 여부 및 반영 형태가 향후 Post-2020 GBF 협상 타결을 위한 관건으로 작용할 것으로 예상됨
□ 전 지구 생물다양성 생태계서비스 평가에 대한 정책결정자 요약보고서
ㅇ 2019년 5월에 채택된 「전 지구 생물다양성 및 생태계서비스 평가에 대한 정책결정자요약보고서」(IPBES, 2019)에서는 현재 전 세계의 생물다양성과 생태계서비스(자연혜택)가 응급한 상황이며 이에 대응하기 위해서는 기술, 경제, 사회 전반에 걸친 혁신적 변화가 필요하다고 주장함
- 6개의 장과 4개의 핵심메시지(A. 생물다양성과 생태계 기능의 감소, B. 직간접 요인에 의한 생물다양성과 생태계 기능 감소 가속화, C. 기술·경제·사회적 요인 전반에 걸친 혁신적 변화 필요, D. 혁신적 변화를 위한 공동의 노력 촉구)로 구성됨
- 보고서의 주요 내용은 2020년 10월 중국 쿤밍에서 개최되는 제15차 당사국총회에 반영될 예정임(환경부, 2019)
Ⅲ. 생물다양성 재정 분석
□ 국내 중앙정부 및 지방정부의 생물다양성 지출 분석
ㅇ 환경보호 지출통계를 참고하여 2017년 생물다양성 지출 현황 분석을 수행함. 2017년의 중앙정부 총 생물다양성 지출은 8,775억 원으로 집계되었으며, 지방자치단체의 총 생물다양성 지출은 1조 9,723억 원으로 집계됨. 또한 2017년 지방자치단체별 예산대비 생물다양성 지출 비율은 0.2~1.8%로 관측됨
ㅇ 향후 예산 수립에서 정부는 환경 부문의 중요성을 고려하여 환경 관련 예상 증액을 고려해야 할 것이며, 특히 생물다양성협약의 이행을 위해 생물다양성과 관련한 지출규모가 개선되어야 할 것으로 판단됨
□ 생물다양성 부담금 현황
ㅇ 부담금은 생물다양성 보전을 위해서 고려할 수 있는 수단 가운데 대표적 경제수단으로 국립생물자원관(2014)을 참고하여 생태계보전협력금, 농지보전부담금, 대체초지 조성비, 개발제한구역 보전부담금, 해양생태계보전협력금, 대체산림자원조성비를 생물다양성 부담금으로 정의하고 20018년까지의 부과 및 징수 현황을 파악함
□ 생물다양성 ODA(공적개발원조) 현황
ㅇ 우리나라의 2016년 생물다양성 ODA 승인액은 약 2,518만 달러로 전년대비 26% 감소하였고, 지출액은 약 3,134만 달러로 전년대비 8% 감소함
- 생물다양성을 주목적으로 하는 ODA는 아직 매우 낮은 수준에 머물고 있어 이에 대한 개선이 필요할 것으로 판단됨
ㅇ 2014~2016년 기간에 우리나라의 생물다양성 분야 지원 사업을 원조목적별로 살펴 본 결과, 생물다양성 자체를 목적으로 하는 경우는 3개년 동안 14만 달러에 불과하며 이는 전체 지출액 및 승인액 기준으로 각각 0.16%, 0.17%에 그쳐 이에 대한 개선이 필요한 것으로 판단됨
□ 생물다양성 유해보조금에 대한 국외 선행연구 사례
ㅇ 프랑스전략계획센터(2011), 생물다양성협약사무국(2014), OECD(2017)에서의 생물다양성 유해보조금의 정의, 생물다양성 유해보조금 목록, 생물다양성 유해보조금 개혁방안에 대한 연구사례를 정리하고 연구 수행방법을 도출함
- ① 생물다양성 유해보조금 정의 → ② 생물다양성 유해보조금 식별 방안, 목록 도출 → ③ 생물다양성 유해보조금 재정 및 환경 영향 추정 → ④ 생물다양성 유해보조금 선별 및 개혁 우선순위 도출 → ⑤ 생물다양성 유해보조금 개혁방안 도출
Ⅳ. 국내외 네트워크 기반 구축 및 교류
□ 국외 과학기술협력: 중국 난징환경과학원(NIES)
ㅇ 한국과 중국의 생태관광과 생태계서비스의 비교를 통한 시범연구(제주도와 운남성 시솽반나)를 진행하였으며 한·중 협동 워크숍을 통해 예비 결과에 대한 주요 연구내용을 공유하고 공동연구를 진행함
ㅇ 한·중 생태관광 및 생태계서비스 가치평가 협동 워크숍(2019년 10월 30~31일 중국 쿤밍 개최)을 통해 양국의 생태관광과 생태계서비스 분야의 이해관계자를 참여시켜 주요 연구내용을 공유하고 경험을 교류하며 향후 협력 연구 계획을 수립함
□ 국내 생물다양성과 관련한 이해관계자 네트워크 구축
ㅇ 생물다양성 가치가 높은 접경지역의 개발압력에 대해 논의하고 대응방안을 마련하고자 시민단체 및 전문가 등 이해관계자와 비무장지대 일원을 방문(2019년 3월 8~9일)하고 한강하구 수역보전(2019년 4월 9일)을 위한 토론회를 진행함
ㅇ 전국 시·도 환경연구자 워크숍에 참석하여 생태자원을 보전하고 현명하게 이용하기 위한 연구 성과를 공유하고 대안을 모색함
Ⅴ. 결론 및 정책 제언
□ 생물다양성협약의 논의 동향 및 시사점
ㅇ 최신의 과학기술적 정보, 그중에서도 특히 2019년 5월에 발표된 IPBES 지구평가보고서에 기반을 두고 Post-2020 글로벌 생물다양성 프레임워크의 개발이 필요하다는 데 당사국 간 공감대를 형성함
- IPBES 지구평가보고서의 주요 내용에 대한 면밀한 검토와 분석을 바탕으로 Post-2020 글로벌 생물다양성 프레임워크의 수립 방향을 전망하고 국내외적 대응방안을 모색할 필요가 있음
ㅇ 2020년 2월에 개최 예정인 제2차 OEWG 대응 관점에서 SBSTTA23 권고안의 부록에 수록된 목표에 대하여 주제 영역별로 우리나라의 입장을 정립할 필요가 있음
- 특히 기존 아이치 목표에 대한 지표체계, IPBES 및 생물다양성지표파트너십(BIP)이 식별한 지표 등을 바탕으로 주제영역별 이용가능한 지표체계 도출 필요
ㅇ 개발도상국들이 특히 목표를 이행하기 위해 재원 동원을 포함한 지원수단의 중요성을 강조함에 따라 전문가 패널을 구성하여 Post-2020 글로벌 생물다양성 프레임워크를 위해 필요한 재원을 추정하도록 위탁함
- 2020년 1월에 개최 예정인 재원 동원에 관한 협의 절차에서 전문가 패널의 작업결과에 대한 보고가 이루어질 것으로 전망됨에 따라 본 협의에 참석하여 재원 동원과 관련된 논의의 향방을 진단할 필요가 있음
□ 생물다양성 재정 분석
ㅇ 정부 전체 예산 대비 생물다양성 지출이 낮은 수준에 머물고 있어 생물다양성 협약을 이행하기 위해서는 정부의 생물다양성과 관련한 지출규모의 확대가 필요함
ㅇ 생물다양성 재원을 확대하기 위하여 생물다양성과 관련한 부담금 사용내용을 면밀히 검토하여 생물다양성에 미치는 긍정적인 영향에 대한 분석이 필요함
ㅇ 우리나라의 생물다양성 ODA 규모 개선이 필요한바, 이를 증진할 수 있는 방안에 대한 연구 수행이 필요함
ㅇ 국외 선행연구 사례를 통해 국내 생물다양성 유해보조금과 관련하여 연구 수행방법을 도출하였으며, 도출된 방법에 따라 연구 수행이 이루어진다면 국내 생물다양성 유해 보조금 개혁의 기초자료로서 활용도가 매우 높을 것으로 기대됨
□ 국내외 네트워크 기반 구축 및 교류
ㅇ 국외 생물다양성 과학기술협력에서 생태관광과 생태계서비스의 가치 평가 분야는 생물다양성의 이용 및 보전 측면에서의 의사결정에 중요한 역할을 수행하며 한국과 중국의 생태관광과 생태계서비스 시범사업 및 공동연구를 통해 지속적인 과학기술협력 수행 및 확대에 기여할 것으로 기대됨
ㅇ 국내 생물다양성 현황 파악에 중요하게 활용되는 시민 생태 모니터링은 향후 활용잠재성이 매우 높을 것으로 기대됨에 따라, 현실적인 상황을 고려하며 시민과학 활용방안의 모색이 필요함


Ⅰ. Research Background and Purpose
□ Background
ㅇ The Convention on Biological Diversity (CBD) entered into force in December 1993, having the following three objectives of ① the conservation of biological diversity, ② the sustainable use of the components of biological diversity, and ③ the fair and equitable sharing of the benefits arising from the utilization of genetic resources.24)
- Currently, there are 196 Parties to the CBD, including the Republic of Korea.
ㅇ In the tenth meeting of the Conference of the Parties (COP10), held in 2010 in Nagoya, Japan, the Parties adopted the Strategic Plan for Biodiversity 2011-2020, which includes Aichi Biodiversity Targets.
- The Strategic Plan is a ten-year framework to save biodiversity and enhance its benefits for people (CBD, UNEP, 2011).
- It aims to value, conserve, restore and wisely use biodiversity by 2050 in order to maintain ecosystem services, sustain a healthy planet and deliver benefits essential for all people (CBD, 2010).
- Most of the Aichi Biodiversity Targets under the Strategic Plan for Biodiversity 2011-2020 cannot be met on current trajectories, according to the IPBES global assessment report (IPBES, 2019).
ㅇ The Republic of Korea hosted COP12 in the city of Pyeongchang and established the 4th NBSAP (2019-2023), laying out a set of structured biodiversity conservation policies. However, the progress towards meeting the objectives of the Convention is still very limited.
- The implementation of biodiversity conservation and sustainable use policies needs to be improved at the national level through continuous research on national biodiversity policy and international cooperation strategies related to biodiversity.
□ Purpose
ㅇ This study has been conducted to support and promote effective implementation of the CBD since 2015.
- The study in 2019 consisted of four tasks. They were: ① the analysis of key items on the international negotiation agenda under the CBD, ② the evaluation of biodiversity finance and the mechanisms for reforming environmentally harmful subsidies, ③ the promotion of international networks for technological and scientific cooperation related to biodiversity, and ④ the establishment of a policy development platform for biodiversity.
Ⅱ. Key Agenda under the CBD and its Implications
□ Two meetings were held in 2019, including the 23rd meeting of SBSTTA(Subsidiary Body on Scientific, Technical and Technological Advice) and the 1st meeting of OEWG (Open-ended Working Group on post-2020 global biodiversity).
- The Parties to the Convention on Biological Diversity adopted a process for the preparation of post-2020 global biodiversity, OEWG, at COP14. The OEWG was launched in 2019 and will continue its operation by COP15 which will be held in Kumming, China.
□ Post-2020 global biodiversity framework
ㅇ At COP15 that will be held in 2020, the CBD will adopt a post-2020 global biodiversity framework (GBF) that will replace the Strategic Plan for Biodiversity 2011-2020. In this regard, the post-2020 GBF agenda is currently of the utmost importance in the negotiation process under the CBD.
ㅇ Possible elements of the GBF and its structure were the key issues discussed at SBSTTA23 and OEWG1.
- Parties basically agreed that the post-2020 GBF should consist of ① 2050 vision, ② 2030 mission and/or apex goals and milestones, ③ goals, targets, sub-targets, and indicators, ④ means of implementation and enabling conditions, ⑤ cross-cutting issues and approaches, ⑥ transparent implementation and a monitoring and reporting mechanism, and ⑦ outreach, awareness and uptake.
- Parties put emphasis on not only goals and targets but also means of implementation and enabling conditions, including financial resources, technological and scientific cooperation and capacity-building as well as a transparent mechanism for monitoring, reporting and reviewing the implementation of goals and targets.
- Parties also stressed that targets should be specific, measurable and achievable but ambitious, results-based, and time-bound (SMART), and indicators should be developed concurrently with targets to ensure their implementation.
ㅇ The issue of fair and equitable access and benefit-sharing (ABS) from the use of genetic resources will be key in deciding the successful adoption of a post-2020 GBF, given that many developing countries such as those in Latin America and Africa particularly emphasize the importance of ABS and would like to see the new framework that reflects these concerns but developed countries are rather reluctant to set specific targets for that issue.
- Aichi Biodiversity Target 16 only requests that the Nagoya Protocol on access to genetic resources and the fair and equitable sharing of benefits arising from their utilization is to be in force and operation, consistent with national legislation by 2015.
ㅇ There was a consensus that a post-2020 GBF should be informed by the scientific and technical evidence. Accordingly, the findings of the Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem services of IPBES were stressed by Parties in particular.
□ Global assessment report on biodiversity and ecosystem services
ㅇ IPBES (2019) states that the negative trends in biodiversity and ecosystem functions are projected to continue or worsen in many future scenarios, whereas nature can be conserved, restored and used sustainably through transformative changes across economic, social, political and technological factors.
- According to IPBES (2019), most environmental goals such as those embodied by the Aichi biodiversity targets will not be achieved given current trajectories.
- However, the scientific evidence suggests that urgent and concerted efforts fostering transformative change by means of sustainable approaches, such as enabling integrative governance that ensures policy coherence and effectiveness, producing and consuming food sustainably, encouraging effective reform strategies and so on, will redirect negative trends in biodiversity to support the achievement of environmental objectives.
Ⅲ. Biodiversity Finance
□ Domestic expenditures
ㅇ According to expenditure data retrieved from EPER (Environmental Protection Expenditure and Revenue) database, the central government budget for biodiversity in 2017 was 877 billion KRW.
- The sum of local/municipal government budgets in 2017 was 1,972 billion KRW, representing 0.2 to 1.8% of the total local/municipal government budget.
ㅇ The government should take into account the importance of the environmental sector in making decisions for the national budget, and biodiversity expenditure in particular should be increased to implement the objectives of the Convention and its strategies and targets.
□ Biodiversity-relevant charges
ㅇ Biodiversity-relevant charges are one of economic instruments which provides signals to behave in a more environmentally-sustainable way.
- The cooperation charge for ecosystem conservation, the cooperation charge for the conservation of marine ecosystems, the farmland conservation levy, alternative grassland creation expenses, alternative forest resources development expenditure and the greenbelt preservation charges are defined as biodiversity-relevant charges referring to the National Institute of Biological Resources (2014).
□ International financial resource in support of biodiversity
ㅇ International financial resource flows in support of biodiversity can be estimated based on official development assistance (ODA), and total funding provided by the Republic of Korea was estimated to be 31.3 million USD in 2016, an increase of 8% compared to 2015.
- Bilateral ODA targeted biodiversity as a primary objectives stays only at the level of 0.16% among the total ODA, thus, the portion of ODA having a principal objective should be enlarged.
□ Case study of harmful subsidies
ㅇ Based on a literature review of CBD (2014), OECD (2017) and Sainteny et al. (2011), this study suggests a definition for harmful subsidies to biodiversity, provides a listing of them, conducts a case study of subsidy reform, and further provides a research methodology of environmentally harmful subsidies.
- ① Define biodiversity harmful subsidies → ② Identify harmful subsidies → ③ Assess the impacts of harmful subsidies → ④ Prioritize the harmful subsidies requiring most urgent reform → ⑤ Recommend reform measures for harmful subsidies
Ⅳ. Networks and Cooperation for Biodiversity
□ International cooperation
ㅇ KEI launched a joint pilot study with NIES (Nanjing Institute of Environment Sciences) on Ecotourism and Ecosystem Services in Korea and China.
- KEI and NIES shared research progress and experiences of both countries by holding a joint China-Korea seminar on Ecotourism and Ecosystem services assessment.
□ Korean experts and stakeholder networks
ㅇ A site visit to the DMZ and a workshop on environmental management strategies of the Han River estuary were held in 2019.
ㅇ KEI researchers participated in a workshop of environmental experts from cities and provinces to share current research on conservation and the sustainable use of biodiversity.
Ⅴ. Conclusion and Policy Recommendations
□ Strategy to cope with the CBD negotiation
ㅇ Based on an analysis of the IPBES global assessment report published in 2019, it is necessary to forecast possible elements and content of a post-2020 global biodiversity framework.
ㅇ The Korean government needs to specify its position on each issue to be included in the post-2020 global biodiversity framework, outlined in the Annex of the recommendation adopted by the 23rd SBSTTA, to cope with the 2nd OEWG, which will be held in February 2020.
ㅇ It will be useful to identify available indicators for each target topic theme on the basis of existing indicators for Aichi targets and those suggested by IPBES and BIP (Biodiversity Indicators Partnership) to predict possible SMART targets.
□ The way forward for biodiversity finance
ㅇ It is important to increase domestic and international biodiversity expenditures and in particular those targeted primarily for biodiversity.
ㅇ It will be helpful to assess the impacts of economic instruments, including biodiversity-relevant charges, so as to expand biodiversity resources.
ㅇ It is recommended that a study on subsidies harmful to biodiversity in Korea be conducted referencing the information on preliminary research design suggested in this study.
□ Networks and cooperation
ㅇ It is essential to continue research cooperation between Korea and China on ecotourism and ecosystem services, as this topic will continue to play a key role in policy decision-making in terms of the conservation and sustainable use of biodiversity.
ㅇ It will be useful to seek ways of promoting citizen monitoring of ecosystems in consideration of the recent prevalent use of the method by the Korean government and its potential.

8동아시아 환경공동체 발전전략 개발 및 협력사업

저자 : 김호석 , 추장민 , 이현우 , 김이진 , 박준현 , 정성운 , 최동진 , 원동균

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-187 (187 pages)

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Ⅰ. 사업의 배경 및 목적
□ 사업 배경 및 필요성
ㅇ 전 지구적 환경협약 및 환경의제의 이행을 위한 공동의 노력, 특히 지역 차원의 공동대응 필요성이 증대되고 있으며, 특히 초국가적 환경문제 대응을 위해 지리적으로 인접한 동아시아 국가 간에 환경협력이 강화되는 추세임
ㅇ 우리나라는 전 지구적 환경문제 해결 노력에 동참하여 국제사회에서 역할을 강화하고, 국내 및 지역의 환경문제 해결을 위해 동아시아 국가 간 환경협력을 강화하는 것을 국가적 과제로 다루고 있음
- 특히 한-아세안 미래공동체 구현을 지향하는 '신남방정책'에서 아세안 지역의 환경문제 및 기후변화 대응 등을 지원하기 위한 환경사업 추진을 계획하고 있어 한-아세안 지역 간 환경협력 수요가 증대되고 있음
ㅇ 전 지구적 환경의제의 이행, 동아시아 개발도상국의 환경보전 및 지역경제협력, 지역환경문제의 해결을 위한 환경협력을 촉진할 수 있는 동아시아 환경협력 전략 개발이 필요함
- KEI는 국가 간 협력에서 한 단계 강화된 형태인 '환경공동체' 개념을 도입하여 2014년부터 본 사업하에서 동아시아 지역 내 환경문제 해결과 지속가능한 발전을 위한 연구 등의 활동을 수행하고 있음
□ 사업 목적
ㅇ 본 사업은 동아시아 환경공동체 협력 네트워크를 구축하여 역내 환경협력에 대한 정보 및 인식의 교류와 확산을 도모하고, 동아시아 국가를 대상으로 한 환경 분야 국가협력 정책을 지원하며, 지역의 지속가능한 발전 실현을 위한 동아시아 환경협력체계 구축에 기여하는 데 목적이 있음
□ 사업 추진체계
ㅇ 본 사업은 동아시아 환경 상태 분석을 토대로 동아시아 환경협력 전략 개발에 기여하기 위한 연구·조사 활동과 환경협력에 대한 인식과 교류 확산을 위한 동아시아 국가 간 네트워크 구축 활동으로 구성·추진되고 있음
Ⅱ. 네트워크 구축 및 운영
1. 국내 네트워크
ㅇ 지역별 전문가 참여 포럼을 통해 지역별 환경협력 수요와 전략을 논의하고 이를 소지역별 국제 워크숍에서 확대 논의하여 동아시아 공동체 구축에 기여하고자 남북환경포럼, 남방환경포럼, 중국환경포럼을 운영함
□ 남북환경포럼
ㅇ 한반도 평화시대를 맞이하여 추진 가능한 남북 협력사업 발굴을 위한 연구 기획 및 수행, 남북한 환경협력 추진전략 개발에 목적을 둠
ㅇ 남북협력과제 개발, 남북협력과 한강의 미래, DMZ 현장과 정책의 만남, 한강하구연구 전문가포럼 결성 등의 주제로 총 4차례에 걸쳐 남북환경포럼을 운영함
□ 남방환경포럼
ㅇ 환경 부문에서 신남방정책의 추진을 촉진하기 위하여 생물자원을 중점으로 환경자원의 보전과 지속가능한 이용에 관한 우리나라와 동남아 국가들의 협력 토대 마련에 목적을 둠
ㅇ 메콩 지역 환경 분야 민간 참여 및 공공기관의 역할에 대한 협력 메커니즘 가이드라인, 생태계서비스 활용 및 보존 등에 관해 남방환경포럼을 두 차례 개최함
□ 중국환경포럼
ㅇ 중국 일대일로 이니셔티브 추진 현황을 심층 분석하고, 이를 토대로 신남방·신북방정책과 일대일로 이니셔티브 간 연계 협력방안을 모색하는 데 목적을 둠
ㅇ 한·중 생태문명 건설과 녹색전환, 일대일로 연구 추진 및 기관 설립 등에 관해 두 차례에 걸쳐 중국환경포럼을 운영함
2. 국제 네트워크
ㅇ 동아시아 각국의 환경문제에 대한 이해 제고 및 협력방안 논의를 위해 주요국 협력기관과 공동 세미나, 워크숍 등을 개최하고, 이를 통해 기관 간 협력 네트워크 강화를 도모함
□ 동남아
ㅇ 동남아 주요국 협력기관과 '2019 KEI-VASS-RAC-LASS Joint Seminar'와 'the 3rd Kora-ASEAN Environment Forum' 개최를 통해 우리나라 신남방정책 및 국제개발종합계획의 이행 촉진에 기여함
- KEI는 특히 2012년부터 베트남사회과학원(VASS), 캄보디아왕립학회(RAC), 라오스사회과학원(LASS)과 매년 공동연구 및 교류 활동을 추진 중이며 2014년부터 본 사업을 통해 동남아 지역 지속가능발전 및 녹색성장을 위한 지식공유 세미나를 매년 개최하고 있음
□ 동북아
ㅇ 몽골, 러시아 협력기관과 'KEI-BINM-IGG 공동 세미나', 중국과 '일대일로 녹색실크로드 주제포럼 및 고위급포럼', 한·러 및 북한, 독일의 전문가가 참여하는 '동북아 환경협력 세미나', '한·중 대기 분야 정책-과학 대화 워크숍' 등 교류 활동을 통해 동북아 환경협력 방안을 모색함
- KEI는 2012년부터 바이칼자연관리연구소(BINM) 등 러시아 극동 지역 주요 연구기관들과 교류해 오고 있음
- 또한 2000년 초반부터 중국의 주요 연구기관과 협력관계를 구축하고 이를 확대하고 있는 가운데 올해는 일대일로와 한·중 미세먼지 대응 협력 관련해 국제교류 활동을 수행함
- 2019년에는 특히 러시아 연해주 아르춈시 주최로 한국과 북한이 공동 참여하는 동북아 환경협력 세미나를 개최함
Ⅲ. 해외 환경정보 국내 전파
1. 중국환경연구단 운영 및 「중국환경브리프」 발간
□ 중국환경연구단
ㅇ 최근 증가하고 있는 한·중 환경협력에 대응하여 KEI의 체계적인 중국환경연구 수행 및 정책 자문역할 강화를 목적으로 2016년부터 중국환경연구단을 운영함
□ 중국환경브리프
ㅇ 최신의 중국환경정책 현황자료 제공을 목적으로 분기별로 「중국환경브리프」을 발간해 정부 부처 및 관련 기관/기관, 전문가 등에 제공함
- 「중국환경브리프」은 정책분석, 정책동향, 환경통계로 구성됨
2. 북한환경정보센터 출범 및 「북한환경동향」 발간
□ 북한환경정보센터
ㅇ 남북관계 개선에 따른 남북협력 활성화, 나아가 통일시대 대비 북한환경연구 수행 및 남북환경협력 추진을 위한 기반 구축을 목적으로 KEI 내 북한환경정보센터를 신설('19.6.3)함
□ 북한환경동향
ㅇ 국내외 언론매체 및 북한의 주요 학술지 등을 통해 북한의 환경오염 및 환경관리 현황자료 수집을 통해 북한환경 현황에 대한 이해 제고를 목적으로 「북한환경동향집」을 발간함
- 북한 매체 보도자료, 국내 매체 보도자료, 북한 환경연구 동향으로 구성됨
Ⅳ. 연구·조사 활동
1. 동북아 패러독스와 환경협력 발전 방향 모색
□ 배경 및 목적
ㅇ 동북아 지역 국가들은 지리적 인접성으로 인해 환경문제를 서로 공유하고 있어 지역차원의 환경협력이 필수적임
ㅇ 하지만 동북아 지역의 정치적 특수성, 즉 동북아 지역 국가 간 역사 인식의 차이, 군사적 대립, 영토갈등으로 인한 상호 부정적 인식, 그리고 미국이라는 외부적 요인 등이 지역 통합을 저해하고 환경 분야 협력에도 영향을 미치고 있음
ㅇ 이러한 동북아 지역의 역설을 감안해 지속가능한 동북아 지역 환경협력 방안 모색이 필요함
□ 동북아 패러독스와 환경문제
ㅇ 동북아 지역은 식민 잔재의 미청산, 분단 및 냉전과 같은 역사와 영토분쟁 등의 지속으로 국가주의 과잉상태에 처해 있음
ㅇ 자원을 최대한 개발하고 개발된 자원에서 최대의 이윤을 산출하려는 공통된 발전주의적 속성을 지님
- 경제성장 우선주의에 입각해 광범위한 환경 파괴 및 생태계 훼손을 초래한 생태결손 국가적 특성을 지님
- 선 발전 후 오염 처리의 발전모델 구축과 특히 화석연료에 과도하게 의존한 산업구조 형성으로 막대한 오염물질이 동북아 지역에서 배출되고 있음
- 특히 해양 및 대기 등을 통해 이동하는 월경성 오염문제가 야기되고 점점 더 심화되고 있음
□ 동북아 환경협력 발전 방향
ㅇ 가해자-피해자 프레임이 아닌 환경공동체로서 공동의 문제로 인식 전환이 필요함
ㅇ 단기적으로는 기존의 협력틀을 적극 활용한 협력의 확대·강화를 모색하며 공동연구 수행과 환경오염 모니터링 및 평가에 주력하고, 장기적으로는 실효성 있는 종합적인 다자환경협력틀 공동 디자인이 필요함
- 월경성 오염의 주범 색출과 압력 행사 등의 정치적 접근보다는 역내 과학자들이 참여하는 초국가적인 인지공동체(Epistemic communities)를 형성하여 환경협력에 대한 과학적 객관성과 정당성을 확보할 필요가 있음
- 한중일환경장관회의(TEMM)을 기본 협력틀로 하되, 정부 외에 민간기업, 시민단체, 국제기구 등이 참여하는 다원화된 협력모델의 구축·운용이 필요함
2. 미세먼지 문제에 관한 국민인식 조사·분석
□ 배경 및 목적
ㅇ 최근 들어 국내에서 고농도 미세먼지 문제가 사회적 문제로 대두되면서 국외 유입 미세먼지의 국내 영향과 그 대처방안을 둘러싸고 논란이 야기되는 현상이 나타남
ㅇ 중국 등 국외에서 발생한 오염물밀이 장거리 이동하여 국내 미세먼지에 미치는 영향에 대해 국민들의 인식을 파악하고자 미세먼지 인식조사를 실시함
- 일반국민과 전문가를 대상으로 미세먼지 문제에 대한 중국 등 국외 영향 인식을 각각 조사하여 두 그룹 간 인식 차이를 파악하고자 함
ㅇ 일반국민과 전문가 간 인식의 차이점과 그 원인을 비교·분석함으로써 미세먼지의 국외 영향에 대한 이해 제고 및 미세먼지 대책에 대한 국민적 지지와 신뢰를 높이는 방안을 제안하고자 함
□ 국민인식 조사 방법
□ 조사 결과 및 시사점
ㅇ 미세먼지의 국외 영향에 대한 일반국민과 전문가의 인식을 조사한 결과, 양 집단 간의 인식에 상당한 차이가 있는 것으로 분석됨
ㅇ 일반국민은 전문가에 비해 국내 미세먼지 문제에 대해 중국 등 국외 영향이 크다고 인식하고 있으나, 양 집단 간에 정부가 파악하고 있는 국외 영향에 대한 신뢰 수준은 비슷한 것으로 나타남
ㅇ 일반국민과 전문가 간 인식의 차이는 미세먼지 문제 및 국외 영향에 대한 정보를 습득하는 경로, 즉 정보원의 차이, 그리고 정보원의 차이에서 비롯된 정보의 내용과 질의 차이가 주요한 요인으로 작용하고 있는 것으로 분석됨
- 대다수의 일반국민은 주로 온·오프라인 언론매체를 통해 미세먼지의 국외 영향에 대한 정보를 습득하여 언론매체 의존도가 높고, 언론에 대한 신뢰도도 높은 편으로 나타남
- 이에 반해 전문가는 언론 보도에 대해 낮은 신뢰도를 보이며, 연구기관이나 학술DB, 즉 보다 다양하고 전문적인 정보원을 통해 정보를 습득하는 경향을 보임
- 정부 부처 홈페이지는 일반국민과 전문가 모두에게 활용도와 신뢰도가 높지 않은 것으로 조사됨
ㅇ 국민과 전문가 간 인식 차이는 미세먼지의 국외 영향과 대책에 대한 정확한 이해와 국민적 공감대가 미흡하다는 것으로 해석되며, 이는 정부의 정책 추진에 장애요소로 작용하는 것으로 보임
ㅇ 일반국민과 전문가 간에 미세먼지의 국외 영향에 대한 인식 차이는 있지만, 이를 해소하기 위한 주체 및 주체별 역할에 대해서는 유사한 견해를 보임
- 일반국민과 전문가 모두 미세먼지의 국외 영향에 대한 정확한 인식과 국민적 공감대에 기반한 미세먼지 대책 추진을 위해서는 정부의 역할이 가장 중요하다는 생각을 지님
- 전문가의 경우 전문가 집단과 언론의 역할 또한 일반국민에 비해 중요하다고 판단함
- 특히 일반국민과 전문가 모두 연구결과에 대한 정확하고 객관적인 근거 제시, 그리고 과학적 근거가 명확한 자료와 데이트를 바탕으로 한 언론보도 및 미세먼지 대책수립 등이 가장 중요하다고 인식함
- 이는 미세먼지의 국외 영향에 대한 정확한 인식과 정부의 미세먼지 대책 수립 시 무엇보다 과학에 근거한 정확하고 객관적인 정보 생산과 공유·전파가 중요함을 시사함
ㅇ 체계적이고 지속적인 연구를 바탕으로 정부의 미세먼지 대책 수립이 요구되며, 특히 정부와 전문가는 과학적이고 객관적인 정보를 국민과 공유하고 소통할 수 있는 채널을 적극 마련해야 함
- 미세먼지 문제에 대한 명확한 현황 파악과 과학적 자료 DB 구축을 위해 지속적인 연구 수행이 필요함
- 언론은 국민 간의 중간 매가자로서 정확하고 개관적인 정보 전달·전파를 통해 국민 인식 제고에 기여해야 함
- 한·중 양국은 정확한 인식 공유를 위한 교류와 소통을 지속해 나가야 할 것임


Ⅰ. Background and Aims of Research
□ Background
ㅇ International cooperation and particularly joint efforts by geographically proximate countries are key factors in responding to transnational environmental problems.
- Environmental cooperation efforts among East Asian countries continues to grow in number to jointly cope with transboundary environmental issues.
ㅇ South Korea has been strengthening environmental cooperation with countries particularly in East Asia to deal with regional as well as domestic environmental problems.
- Demand for environmental cooperation between South Korea and
ASEAN member states is on the rise as Korea's new Southern Policy also pursues the establishment of Korea-ASEAN community.
ㅇ The development of environmental cooperation strategies is important for the joint implementation of the global environmental agenda, environmental protection and regional economic cooperation of East Asian countries.
- The Korea Environment Institute (KEI) introduced the concept of 'environmental community' in 2014, an advanced form of international cooperation, and has been carrying out research and networking activities to identify solutions for regional environmental problems in East Asia, thereby promoting sustainable development.
□ Purpose
ㅇ This study aims to develop cooperative strategies for the East Asian environmental community through the establishment of a partnerships for information and knowledge exchanges as well as the survey and research activities on the key environmental issues of the region, so as to promote sustainable development in East Asia.
Ⅱ. Network Activities
1. Domestic network
ㅇ Regional forums such as the Inter-Korea Environment Forum, China Environment Forum, and Southern Asia Environment Forum were organized and arranged to interact with the local experts and discuss the demand and strategies for environmental cooperation by each region with them,
□ Inter-Korea Environment Forum
ㅇ The purpose of the Inter-Korea Environment Forum is to discuss strategies for promoting inter-Korean environmental cooperation.
ㅇ The forum has been convened four times under the theme of inter-Korean environmental cooperation, especially pertaining to the Han River and Han estuary and the demilitarized zone (DMZ).
□ Southern Asia Environment Forum
ㅇ The purpose of the Southern Asia Environment Forum is to lay the foundation for cooperation between Korea and Southeast Asian countries on the conservation and sustainable use of environmental resources, focusing on biological resources, in order to promote the implementation of the environmental aspects of the New Southern Policy.
ㅇ The forum was held twice under the theme of Public and Private Partnership (PPP) for the environment of the Mekong region and also the conservation and use of ecosystem services.
□ China Environment Forum
ㅇ The purpose of the China Environment Forum is to study China's one-on-one initiative in order to explore ways to cooperate in linking the New Southern and Northern Policies.
ㅇ The forum has been held twice on the construction of a Korea-China ecological civilization, green transformation, and the establishment of an one-on-one research center.
2. International network
ㅇ In order to enhance understanding of environmental issues in East Asia and discuss ways to strengthen cooperation, the joint seminars and workshops were held with major institutions in East Asian countries.
□ Southeast Asia
ㅇ KEI contributed to promote the implementation of Korea's New Southern Policy and International Development Comprehensive Plan through hosting 2019 KEI-VASS-RAC-LASS joint seminar and the Third Korea-ASEAN Environment Forum with partner organizations from major Southeast Asian countries.
- KEI has been promoting joint research and exchange activities especially with the Vietnam Academy of Social Sciences (VASS), the Cambodian Royal Society (RAC), and the Laotian Academy of Social Sciences (LASS) since 2012, and has held annual knowledge sharing seminars for sustainable development and green growth in Southeast Asia.
□ Northeast Asia
ㅇ KEI had opportunities to discuss environmental cooperation methods with East Asian countries through holding or participating in international workshops and seminars. These included the KEI-BINM-IGG joint seminar with Mongolian and Russian partner organizations, One Belt, One Road International High Level and Green Silk Road Forum with China, Northeast Asian Environmental Cooperation Seminar with experts from Russia, Germany and North Korea, and Korea-China Air Policy-Science Dialogue.
- KEI has been communicating with major research institutes in Russia's Far East, including the Baikal Natural Management Institute (BINM) since 2012.
- Since the early 2000s, KEI has networked with major Chinese research institutes. Particularly in 2019, KEI and Chinese partner institutes dealt with issues of one-on-one cooperation and Particulate Matter.
- KEI participated in a seminar hosted by Russia's Primorsky Argyn on the theme of environmental cooperation in Northeast Asia.
Ⅲ. Environmental Information Sharing and Dissemination
□ China Environment Brief
ㅇ KEI published four volumes of its China Environment Brief, which provides the latest information on environmental status, key environmental issues and new environmental polices in China.
□ Environmental Trends in North Korea
ㅇ KEI published 'Environmental Trends in North Korea', a report providing information on key environmental issues and research themes in North Korea. Information was gathered from newspapers and medias of North and South Korea, including the Rodong Sinmun, Minju Choson, and Choson Sinbo and North Korean academic journals.
Ⅳ. Research and Survey
1. Northeast Asian paradox and environmental cooperation
□ Background
ㅇ Regional environmental cooperation is essential for Northeast Asian countries as they share similar environmental concerns due to their geographical proximity.
ㅇ However, historical and political peculiarities in Northeast Asia, including differences in historical perceptions between Northeast Asian countries, military confrontations, and territorial conflicts, are hindering regional cooperation even for the environment.
ㅇ It is necessary to seek environmental cooperation that takes into account this paradox of Northeast Asian region.
□ Direction for environmental cooperation in Northeast Asia
ㅇ It is important to recognize that countries in Northeast Asia constitute an environmental community facing similar environmental problems.
ㅇ It is necessary to expand and strengthen cooperation by utilizing the existing cooperative framework, and jointly design a new comprehensive multi-environmental cooperation framework that is effective in the long run.
- A transnational epistemic community involving scientists in the region should be established to secure scientific objectivity and legitimacy in environmental cooperation.
- The Korea-China-Japan Environment Ministers' Meeting (TEMM) shall be the basic framework for cooperation, but it is necessary to establish and implement a diversified cooperative model involving private companies, civic groups and international organizations other than the government.
2. Survey on perception of transnational particulate matter
□ Background and purpose
ㅇ Recently, particulate matter (PM) has emerged as not only an environmental problem but also a social problem in South Korea, and controversy has arisen over the domestic impact of PM from abroad and how to deal with it.
ㅇ A survey on PM was conducted to gauge the public perception of the impact of PM, generated abroad and then made its way to South Korea.
- The survey was conducted on both the general public and experts to identify differences in perception of PM between the two groups.
ㅇ KEI analyzed the differences in perception between the general public and experts and causes thereof, and proposed the ways to increase public support and trust in government measures on overseas PM-related issues.
□ Results
ㅇ There was a significant gap in the perception of the foreign effects of PM between the general public and expert groups.
- Compared to experts, the higher percent of general public believed that the domestic PM was caused by foreign countries such as China.
ㅇ It was found that differences in perception between the general public and experts were mainly due to differences in information sources.
- The majority of the general public was highly dependent on the media and obtained information on the foreign effects of PM with high confidence.
- Experts, on the other hand, showed low confidence in media reports and tended to acquire information through research institutes or academic databases.
ㅇ The difference in perception between the general public and experts indicates that there is a lack of understanding of the foreign effects and response measures regarding PM, which acts as a barrier to the implementation of relevant governmental policies.
ㅇ Although there were differences in perception between two groups, they shared similar views on the main entities and their roles in dealing with PM.
- Both the general public and experts were of the views that the government was to play the most important role in dealing with PM, and that it was important to provide objective information and establish response measures based on accurate and scientific evidence.
ㅇ Therefore, the government should establish response measures to cope with PM based on accurate and scientific evidence, and also need to share accurate and objective information with the public.

9국가 리스크 관리를 위한 기후변화 적응역량 구축·평가 : 수요자의 인식을 고려한 리스크 커뮤니케이션 정책방안(Ⅱ)

저자 : 채여라 , 이승준 , 전호철 , 서승범 , 박종철 , 최영웅 , 김대수 , 최서형 , 고민수 , 이종영 , 김영욱

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-85 (85 pages)

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1차 연도 연구에 이어 본 2차 연도 연구를 통해 기후변화와 환경 분야 등에서 활용한 기존 커뮤니케이션 사례를 검토하였다. 또 커뮤니케이션 이론을 바탕으로 개인의 인식이나 인구통계적 특성에 따라 특정 메시지가 가지는 효과성을 설문조사를 통해 분석하였다.
기후변화와 환경과 관련하여 일반인이 직접 체험하게 하거나 이들에게 경각심을 불러일으키는 이미지 등을 제공함으로써 환경보호의 중요성과 기후변화의 심각성을 직관적으로 알게 해주는 수동적 커뮤니케이션 방식이 현장에서 활용되었으며, 정보 수요자들이 흥미로워할 만한 요소들과 결합하여 능동적으로 정보를 취득하기 어려운 주제에 대해서 친숙하게 다가갈 수 있도록 돕는 능동적 방식도 활용되었다. 이러한 커뮤니케이션 방식을 활용하여 평소에 관심을 갖기 어려운 기후변화 과학이나 영향, 리스크에 대해 일반인들을 정보의 중심적 경로로 유도하여 기후변화 리스크를 올바르게 이해하도록 정책의 목표가 설정되어야 한다.
개인의 인식과 특성에 기반한 커뮤니케이션 효과성 분석 결과, 계획된 행동 이론 모델에서 언급한 바와 같이 태도, 규범, 통제감이 기후변화 리스크에 대응하기 위한 행동의도 및 실제 행동에 영향을 주는 요인이었다. 한편 기후변화 리스크에 대응하기 위한 생활 속 실천행동을 유도하기 위해서는 행동과의 연관성이 높은 인식을 제고할 수 있는 커뮤니케이션 정책이 필요하다. 또한 개인의 특정 인식 수준이나 인구통계적 특성과 적절한 메시지가 조합될 경우 일부 행동의도나 정책지지 의향에 긍정적인 영향을 줄 수 있음이 확인되었다.
본 연구를 바탕으로 앞으로 현장에서 활용할 기후변화 리스크와 관련한 커뮤니케이션 방식을 개발하여 개인의 행동의도나 실제 행동의 변화를 유도할 수 있도록 해야 한다. 커뮤니케이션 메시지와 관련해서는 본 연구에서 메시지 종류와 개인의 인식 및 특성의 적절한 조합이 메시지의 효과성을 높이는 방법으로 분석된바, 가장 효과적인 메시지 종류와 개인의 인식 및 특성의 조합을 현장에 적용할 수 있도록 실험하고 확인해 볼 필요가 있다.

10국가 리스크 관리를 위한 기후변화 적응역량 구축·평가 : 데이터 기반 폭염 및 한파의 직간접 영향 분석

저자 : 채여라 , 이승준 , 전호철 , 서승범 , 박종철 , 최영웅 , 김대수 , 최서형 , 고민수 , 이종영 , 임세호 , 김영욱

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 사업보고서 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-253 (253 pages)

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Ⅰ. 서론
1. 연구의 배경 및 필요성
□ 세계경제포럼(WEF)의 Global Risk Report
ㅇ 분야별로 집중 분석한 기후변화의 직접적인 영향 분석을 넘어서, 사회·경제에 발생하는 다양한 간접 영향의 분석이 중요해짐
□ 기후변화에 의한 영향은 사회·경제·환경 시스템 안에서 영향이 전이, 증폭돼 다양한 분야에 2, 3차 피해를 줌
ㅇ 현재 기후변화에 의한 직접적 피해(1차 영향) 위주의 통계적 연구가 주로 수행됨
ㅇ 피해 요소들 사이의 인과관계와 피드백 분석 한계로 사회·경제적 영향 과소평가
ㅇ 사회시스템 안 리스크 간의 상호작용 및 상호 연관성 분석 필요
□ 기후변화 간접적 영향과 부문 간 전이과정에 대한 분석 및 정량화 필요
ㅇ 기후변화 영향의 전파 과정을 구조화해 체계적 리스크 대응 필요
ㅇ 기후변화 리스크의 인과관계, 비선형적 변화, 전이효과(cascading effect) 분석을 통한 통합적 대응 필요
2. 연구의 목적 및 범위
□ 체감형 적응을 위한 데이터 기반 기후변화 리스크 대응체계 구축 I, II 주요 연구 성과
□ 폭염 및 한파의 간접 영향 분석
Ⅱ. 데이터 기반 영향 분석
1. 보건(노동생산성)
□ 결과 요약 및 시사점
ㅇ 야외근무 및 고온에 노출되는 비중이 높은 직업은 2018년 여름철(6~8월)에 평소 대비 평균 62.38%의 효율이 나타남
ㅇ 지역별로 업무효율의 저하는 광주광역시, 전라남도의 순으로 크며, 강원도가 영향이 가장 작은 것으로 확인됨
ㅇ 고온에 취약한 직업군이 많은 지역은 전라남도, 경상북도, 충청남도 순으로 확인됨
ㅇ 업무효율 저하로 인한 손실이 가장 많은 지역은 경기도로 일평균 758,723시간의 손실로 인해 하루 약 94,840명의 인력이 더 필요함
□ 한계점
ㅇ 본 연구에서의 WBGT 지수를 활용한 업무효율에서 활용되는 100~500W의 직업분류는 직종에 따른 분류를 토대로 하여, 작업형태 및 근로자의 개별적인 역량은 구분하지 못함. 또 직업 간 고온 노출 정도, 작업환경, 작업강도 등 근로환경의 차이를 반영하지 못함. 신체조건, 컨디션, 기초대사량 등의 개인의 차이에 따라 다른 값을 가질 수 있음
ㅇ WBGT는 온도, 습도, 일사량, 풍속 등 다양한 기상변수를 활용하여 계산하지만, 본 연구에서는 온도와 상대습도를 통해 추정치를 사용함. 시간별이 아닌 일평균 값을 사용하여 일과시간의 WBGT는 과소 추정되었을 가능성이 높음
ㅇ ISO 7243에서 제시하는 WBGT와 근로역량 관계는 작업강도에 따른 WBGT를 기준으로 제시됨. 그러므로 도출되는 업무효율 저하는 권장노출한계로 실제 업무효율의 저하와 차이가 있을 수 있음
2. 에너지
□ 결과 요약 및 시사점
ㅇ 시계열적 분석을 통해 동계의 한파(기온 하강)는 개별 가구의 난방에너지 수요를 증가시키고 이는 난방에너지 지출 상승을 확인
ㅇ 미시자료 분석을 통해 난방에너지에 대한 지출은 가구의 가처분소득과 양의 관계가 있음을 보였음. 또한 난방 방식 및 가구의 소득수준(일반 및 저소득)에 따라 난방에너지 비용 지출에 미치는 영향이 차별적으로 나타나는 것을 확인
ㅇ 일부 모형설정에서 난방수요 증가(난방도일 증가)가 식료품 지출액을 줄이는 효과가 나타남
ㅇ 국내의 에너지 빈곤에 대한 정책은 단편적인 에너지 요금 할인 정책임
- 에너지 요금 할인은 가구의 가처분소득을 증가시키는 것에는 의미가 있으나, 난방 방식 및 주택 구조 등에 따른 차별적인 에너지 복지제도 등 맞춤형 제도가 필요함
- 장기적인 관점에서는 단순한 가처분소득의 증가가 아닌 효율 개선 등을 통해 에너지 비용(수요)을 낮추는 것이 사회 전체의 편익을 극대화함
□ 한계점
ㅇ 데이터의 한계로 시계열과 미시자료를 혼합 사용하여 가구별 기온에 따른 반응을 살펴보는 것에는 한계가 있음. AMI 데이터를 통해 세분화된 분석이 필요함
ㅇ 2차 영향 분석을 위해 식료품 소비에 집중하였으나, 기타 소비재에 대한 영향에 대해 서도 분석이 필요함. 이를 종합적으로 고려하기 위해서는 수요 시스템 모형을 통한 분석이 향후 연구에서 진행될 필요가 있음
3. 수자원
□ 폭염이 수자원에 미치는 직·간접 영향
□ 수자원 부문 폭염대책
ㅇ 現 여름철 폭염 종합대책(2019)
- 고수온 양식업 피해 최소화 대책(해양수산부): 실시간 전국 연안 수온 모니터링을 통한 수온정보 제공 등
ㅇ 향후 대응 전략 방안
- 조류경보 시스템을 통한 수질개선 대책 및 대응전략 마련
- 하천의 자연성 회복을 위한 협의체 운영
4. 농작물
□ 결과 요약 및 시사점
ㅇ 농축산물 가격 현황 및 전망 자료에 대한 통합적 관리
ㅇ 기온변화에 따른 가격 변동성을 고려한 사전적인 수급안정화 정책 도입
ㅇ 일괄적인 기온 중심 위기단계 발령보다는 품목별 생육특성, 유통구조 등을 고려한 대응이 효과적임
□ 한계점
ㅇ 가격 모형 분석 시 가구 구성, 식생활 패턴 등 수요 측면 미고려
ㅇ 농축산 물가를 구성하는 다수의 품목이 아닌 기온에 민감한 대표 품목을 중심으로 분석
Ⅲ. 비정형 데이터 기반 폭염 및 한파의 직간접 영향 분석
1. 보완점
□ 키워드 정의 세분화
ㅇ 개념을 더 잘 찾도록 장기간의 노하우가 축적된 유의어 작업 필요
ㅇ 서술어, 표현 간 사전을 만들어서 개념의 서술내용 구체화 필요
ㅇ 개념화된 서술어 도출 방법을 개발하여 연결관계의 개념적 정의 필요
□ 신문기사 외 분석 대상 텍스트 유형 추가: 현상을 자세히 기록하고 분석·보고하는 텍스트 발굴 필요
□ 시각화 개발: 노드 위치 고정으로 시간에 따른 전이 양상의 시각적 효과 향상
2. 시사점
□ 인과관계 추적
ㅇ 시간 흐름에 따른 노드 간 인과관계 도출
ㅇ 개념어 단위로 일반화된 인과관계 추적 기법 마련
ㅇ 서술어 도출 방법 개발을 위한 통계값을 자동화하여 개념 서술어 도출 방법 기초 마련
□ 개념어 정제 필요성 확인: 분석 주제와 대상에 대한 개념어 정제 및 노하우 축적 필요성 확인
□ SD 자동화 구성 방법론 제시: 분석 주제와 키워드 설정으로 SD 자동화로 구성 가능한 방안과 프로그램 제시
Ⅳ. 리스크 커뮤니케이션
1. 결론 및 제언
□ 정보의 수요자인 일반인 입장에서의 능동적 혹은 수동적 커뮤니케이션 방식을 활용함으로써 평소에 관심을 갖기 어려운 기후변화 과학이나 영향, 리스크 관련 정보를 주변적 경로에서 서서히 중심적 경로로 유도하여 기후변화 리스크를 올바르게 이해하도록 돕는 것이 정책의 목표가 되어야 함
□ TPB 모델에서 언급한 바와 같이 태도, 규범, 통제감이 기후변화 리스크에 대응하기 위한 행동의도 및 실제행동에 영향을 주는 요인임이 확인됨. 기후변화 리스크에 대응하기 위한 생활 속 실천 행동을 유도하기 위해서는 행동과의 연관성이 높은 인식을 제고할 수 있는 커뮤니케이션 정책이 필요
□ 개인의 인식이나 인구통계적 특성이 적절한 메시지와 조합될 때 행동의도와 실제행동을 변화시킬 수 있다는 점이 설문조사 분석을 통해 확인됨
□ 사안에 대한 태도, 규범, 통제감 등은 일반인이 기후변화 리스크라는 주제를 보다 친숙하게 접하면서 변화할 수 있는 요인임. 본 연구에서 조사한 다양한 커뮤니케이션 사례를 변형 및 개발하고 적용함으로써 변화를 유도할 수 있음
□ 앞으로 현장에서 활용할 기후변화 리스크와 관련한 커뮤니케이션 방식을 개발하여 개인의 행동 의도나 실제 행동의 변화를 유도할 수 있도록 해야 함. 가장 효과적인 메시지 종류와 개인의 인식 및 특성의 조합을 현장에 적용할 수 있도록 실험하고 확인 할 필요 있음
Ⅴ. 결론 및 정책적 시사점
1. 폭염 및 한파 리스크 대응역량 강화 방안
□ 폭염과 한파의 직간접 영향 간의 인과관계 중 일부 분석
ㅇ 폭염 및 한파는 다양한 분야에 걸쳐 영향을 미치며 드러난 영향만 고려해도 매우 큰 피해를 입히는 것으로 확인됨
- 영향은 지역 및 대상자별로 차이를 보이며, 이에 따른 피해도 큰 차이를 나타냄
ㅇ 현재 우리나라의 폭염대책은 수요자 및 지역적 특성에 대한 고려가 미흡한 기온에 기반한 일괄적인 대책이 대부분임
- 대책의 실효성 확보를 위해서는 사회경제 환경 여건을 고려한 체감영향 분석 결과에 기반해 우선적으로 실행돼야 함
- 지자체에서는 다양한 맞춤형 대책을 마련하고 현재 수립된 대책의 모니터링, 효과평가 등을 통해 지속적인 점검 및 개선 필요
ㅇ 우리나라의 폭염 대책에는 본 연구에서 분석한 영향 대부분을 단기적인 관점에서 제시하고 있으나, 적응역량 강화를 통한 피해 예방을 위한 중장기적인 대책이 필요함
ㅇ 폭염으로 인한 건강영향 저감을 위해 무더위쉼터 운영, 그늘막 설치 등 일시적 노출저감을 위한 대책 외에도 취약계층의 주거환경 여건 개선 등 대응역량 강화 대책 필요
ㅇ 기후리스크 저감을 위해서는 단편적 영향에 대한 대책 외 리스크 대응 역량을 강화하는 사회적인 대응이 필요
ㅇ 대응역량을 강화할 수 있는 체계적인 접근이 필요


Ⅰ. Introduction
1. Background and Necessity of Research
□ Global Risk Report of the World Economic Forum(WEF)
ㅇ In addition to analyzing the direct impacts of climate change, which have been analyzed by sector, the analysis of various indirect impacts on society and the economy becomes important.
□ The effects of climate change are secondary and tertiary damages to various fields, as the effects are transferred and amplified within the social, economic and environmental systems.
ㅇ At present, statistical studies focusing on direct damages (primary effects) due to climate change are mainly conducted.
ㅇ Underestimating socio-economic impacts due to causal relationships between the damages
ㅇ Need to analyze interactions and correlations between risks in social systems
□ Analyze and quantify the indirect impacts of climate change and the intersectoral transition process
ㅇ Systematic risk response is required by structuring the spread of climate change impacts
ㅇ The need for integrated response through analysis of causality, nonlinear change, and cascading effect of climate change risk
Ⅱ. Data Driven Impact Analysis
1. Public health (Labor productivity)
□ Results and Implications
ㅇ In 2018 summer (June to August), outside workers and workers who are exposed to high temperatures have 62.38% efficiency on average compared to ordinary conditions.
ㅇ The highest efficiency decreased provinces are Gwangju-si and Jeollanam-do. Gangwon-do is the least affected province.
ㅇ Jeollanam-do, Gyongsangbuk-do and Chungcheongnam-do are the provinces with a high proportion of the highly vulnerable occupational group.
ㅇ The highest work efficiency decreased province is Gyeonggi-do. Gyeonggi-do needs 97,840 people to recover the work-hour loss, 758,723 hours per day.
□ Limitations
ㅇ 100 - 500W work categorization, which is used in WBGT based work efficiency calculation, is based on occupation, so that, it is not able to apply work type and personal characteristics. Moreover, it is not easy to include differences in occupational environments, like degrees of high-temperature exposures, work environments and workloads, and personal characteristics, like physical conditions, condition, and basal metabolism.
ㅇ The original WGBT is calculated with various weather variables, like temperature, humidity, solar radiation, wind, and etc. However, this study used a simplified WBGT calculation equation, just using temperature and relative humidity. Instead of hourly data, this study used daily average data for WBGT calculation. Therefore, there is an over-estimation possibility of working hours WBGT.
ㅇ WBGT and working efficiency relationships of ISO 7243 are suggested based on WBGT and workload. Thus, there may be a difference in real decreased work efficiency.
2. Energy
□ Results and Implications
ㅇ Through time series analysis, the cold wave in winter (falling temperature) increases the heating energy demand of individual households, which confirms the rising heating energy expenditure.
ㅇ The analysis of micro data shows that spending on heating energy is positively related to household disposable income. We also found that the impact on heating energy expenditures differs depending on the heating scheme and household income levels (general and low).
ㅇ In some model settings, increased heating demand (increased heating days) has the effect of reducing food expenditures.
ㅇ The policy on energy poverty in Korea is a fragmentary energy rate discount policy.
- Energy rate discount is meaningful to increase disposable income of household, but needs customized system such as differentiated energy welfare system according to heating method and housing structure.
- In the long run, lowering energy costs (demand) by improving efficiency rather than simply increasing disposable income maximizes the benefits of society as a whole.
□ Limitations
ㅇ As a limitation of the data, there is a limit in examining the response to temperature by household using a mixture of time series and micro data. Granular analysis required with AMI data
ㅇ Concentrates on food consumption for secondary impact analysis, but also needs to analyze impacts on other consumer goods. In order to comprehensively consider this, the analysis using the demand system model needs to be conducted in future studies.
3. Water resources
□ Summary and Insights
ㅇ It is found that water quality deteriorates as frequency and severity of heat-waves increase.
ㅇ Increases in frequency and severity of heat-waves under climate change can cause secondary damages such as illness and decrease in crop yield.
ㅇ Current heat-wave mitigation plan
- Plans for minimization of aquaculture damages: real-time coastal water temperature monitoring system
ㅇ Future strategies
- Water quality improvement by adopting algal warning system
- Operation of the council for rehabilitation of rivers
□ Limitations
ㅇ Post-processing of the water quality data sets has not been appropriately implemented.
4. crops
□ Results and Implications
ㅇ Integrated management of livestock price status and forecast data
ㅇ Introduce proactive supply and demand stabilization policy considering price volatility caused by temperature change
ㅇ The response considering the growth characteristics and distribution structure of each item is more effective than the overall temperature-based crisis stage.
□ Limitations
ㅇ Unnecessary aspects such as furniture composition and dietary patterns in price model analysis
ㅇ Focused on representative items sensitive to temperature, not on many items that make up livestock prices
Ⅲ. Analysis of heat wave and cold wave effects based on atypical data
□ Detailed keyword definition
ㅇ Need better knowledge of a connection between conceptual words and their synonym for better concept finding process
ㅇ Need predicate words and their expressions dictionary, including a detailed description of conceptual predicate words
ㅇ Need to develop conceptualized predicates derivation method for conceptualized definition of relationships
□ Additional source types for text mining: Need text sources that record the details of the phenomenon
□ Development of Visualization: Better contagion status visualization by fixing node locations
□ Track casual relationships
ㅇ Derive the casual temporal relationship between nodes
ㅇ Develop a generalized casual relationship tracking method based on conceptual words
ㅇ Prepare foundation for deriving conceptual predicates through automation of predicate words related statistics update process
□ Necessity of conceptual words refinement: we showed the need of conceptual words refinement and related knowhow for objectives and targets of analysis
□ Suggest SD automation method: we suggested SD automation measures and program by setting analysis objectives and keyword
Ⅳ. Risk communication
□ Following the results of the study in 2018, this second year research suggests policy directions by introducing communication cases formerly utilized in the climate change and environmental field and analyzing a survey on the effect of communication message.
□ Various types of communication have been used to raise consciousness of environmental and climate change risk.
ㅇ The study introduced three types of passive communication: Green pedestrian crossing by Jody Xiong of DDB China, Climate change poster by WWF, and Climate name change by 350.org.
ㅇ The study also introduced two types of active communication: Climate crowd by WWF and several infotainment TV programs in Korea.
□ The survey results provided a couple of insights regarding climate risk communication policy.
ㅇ Attitude, subjective norm, and perceived control were all identified as factors influencing the intention to perform behavior or behavior as indicated by the theory of planned behavior.
ㅇ Providing people with an appropriate type of message considering perceptive or demographic characteristics would positively or negatively affect the intention to perform behavior or behavior.
□ Further development and test of climate risk communication methods, which ultimately work effectively on the ground, are required in order to raise laypeople's awareness of the climate change risk.
Ⅴ. Conclusion and Suggestions
1. Strengthening capacity for response to heat wave and cold wave risk
□ Partial analysis of the causal relationship between heatwave and cold and indirect effects
ㅇ Heatwaves and cold waves affect a wide range of areas and are considered to be very damaging, even considering the effects revealed. -Impacts vary by region and subjects, resulting in significant differences.
ㅇ At present, most of the measures against heatwave in Korea are collective measures based on temperature that lacks consideration of consumers and regional characteristics.
- In order to secure the effectiveness of measures, it should be implemented based on the results of haptic impact analysis considering the socioeconomic environment.
- Local governments need to provide a variety of customized countermeasures, monitor the current measures, and evaluate the effects through continuous evaluation and improvement.
ㅇ Although most of the impacts analyzed in this study are presented in the short-term, Korea's measures against heatwaves require mid- and long-term measures to prevent damage by strengthening adaptive capacity.
ㅇ In addition to measures to temporarily reduce exposure such as operation of hot shelter and installation of shade curtains to reduce the health effects of heat waves, measures to strengthen countermeasures such as improving the living environment of vulnerable groups are needed.
ㅇ In order to reduce climate risks, social responses are needed to strengthen the capacity to respond to risks in addition to countermeasures.
ㅇ A systematic approach is needed to strengthen the response capacity.

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