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수록범위 : 2013권0호(2013)~2020권0호(2020) |수록논문 수 : 64
기후환경정책연구
2020권0호(2020년 12월) 수록논문
최근 권호 논문
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1북한의 산림복원과 기후변화가 물관리 취약성에 미치는 영향과 정책방향 연구(Ⅱ)

저자 : 김익재 , 전동진 , 명수정 , 조을생 , 서승범 , 이문환 , 한대호 , 김예인 , 김수빈

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-184 (184 pages)

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Ⅰ. 서론
1. 연구의 배경 및 목적
□ 기후변화의 영향으로 빈번해지는 물재해(가뭄 또는 홍수)는 자연 혹은 인공 물 인프라 시설이 부족한 북한에서 심각한 인명·재산 피해를 야기함
ㅇ 산림은 기후변화로 인한 영향을 완화하는 기능을 가지고 있으나, 북한의 산림황폐화 수준은 매우 심각함
ㅇ 2020년 발생한 폭우와 태풍과 같은 기상 이변급 재해는 물 인프라가 부족한 북한에 심각한 피해를 일으킴. 특히 주요 곡창지대에 막대한 피해를 일으켜 북한의 식량안보상황이 악화됨
ㅇ 북한의 에너지 생산에 중요한 수력 발전(량)은 장기 가뭄과 같은 기후변화의 영향에 취약함
ㅇ 산림복원이 남북한 간 환경 협력 분야의 우선과제로 채택됨에 따라 양측에서 환경개선 및 교류 확대 계획을 밝힌 바 있음
□ 북한의 물관리 현황을 분석하고, 산림복원 및 기후변화가 물관리에 미치는 영향을 규명하며, 물 이용 문제 해소를 위한 북한 산림환경의 보전과 기후변화 적응은 물론 물-에너지-식량 넥서스 관점의 향후 환경협력 과제와 정책방향을 도출
2. 연구 추진 체계
□ 본 연구는 총 3개년 연구계획 중 2차 연도 연구에 해당됨
Ⅱ. 기후변화 시나리오 기반 미래 홍수 빈도 분석
1. 북한 전역 대상 미래 홍수 규모 및 빈도의 변동성에 대한 분석
□ 관측자료 및 두 개의 대표농도 시나리오(RCP 4.5 & 8.5) 기반으로 연 최대 일 강우량의 미래 추세 전망
ㅇ 미래 홍수빈도의 분석을 위해 과거(1987~2020년) 자료를 사용하여 연 최대 일 강우량의 경향성 분석을 실시한 결과, 평양시를 포함한 중남부 내륙지역에서 최대 일 강우량은 증가하는 경향성을 보임
ㅇ 극한강우량의 미래 경향성 분석을 위해 5개의 대표 GCM 모델을 활용하여, 기후변화 시나리오인 RCP가 반영되는 기간(2006~2100년)의 자료를 사용하여 미래 연 최대 일 강우량의 경향성 분석을 실시함. RCP 8.5 시나리오에서 일 최대 강우량의 뚜렷한 증가 전망이 나타남
ㅇ 과거 관측 자료를 사용했을 때와 기후변화 시나리오에서의 극한강우량의 증가 경향성을 보인 지역이 일치하지 않았음. 지역적 연구의 공간적 상세화 과정에서 발생할 수 있는 불확실성을 고려했을 때 지역별 또는 관측소별 전망 결과에 대한 비교보다는 장기 전망의 경향성을 북한 전지역에 대한 종합적인 측면에서 분석하는 것이 올바를 것으로 판단됨
□ 관측자료 및 두 개의 대표농도 시나리오(RCP 4.5 & 8.5) 기반으로 확률강우량의 미래 변동성 전망
ㅇ 매개변수가 시간의 흐름에 따라 변동한다는 가정 아래, 비정상성을 반영할 매개변수를 선정·추정하여 확률강우량의 미래 변동성을 분석함
ㅇ 기후변화 시나리오에서 미래 극한강우량의 규모는 시간이 흐름에 따라 증가함. 평양관측소 RCP 8.5의 trend 매개변수는 RCP 4.5 대비 약 3배 이상 크게 산정되고, RCP 8.5의 100년 빈도 확률강우량은 2020년에 438mm/day에서 2080년에 556mm/day 로 27% 증가할 것으로 전망함
ㅇ 북한지역의 2020년대 100년 빈도의 확률강우량은 2080년에는 38년 빈도로 작아지며, 극한강우사상이 더욱 빈번히 발생할 것으로 예측함
Ⅲ. Water-Energy-Food 넥서스의 개념과 관련 북한의 현황
1. 국제기구 및 학술연구에서 제시된 WEF 넥서스 개념 및 분석사례를 검토하여, 구체적인 분석에 앞서 본 연구를 위한 WEF 넥서스 개념을 정립
□ 식량 및 에너지원의 확보를 위해 급속하고 무분별하게 산림황폐화가 진행되고, 개간된 농경지의 비율이 높아지는 북한의 현황을 고려해야 함
□ 자원 간 상호 연계성과 상승 및 상쇄 효과가 북한 지역 내에서도 다를 수 있으므로, 지역 간의 특수성을 고려하는 WEF 넥서스 접근이 필요함
2. 물, 에너지, 농업, 그리고 기후변화와 관련된 13개의 북한 법령을 조사
□ 형식 면에서는 대한민국의 기본 환경법과 유사한 체계를 가지고 있으며, 목적과 기본원칙, 준수해야 할 사항에 대해서는 명확한 규정을 마련하고 있음
3. 물, 에너지, 농업과 관련한 김일성종합대학보(지구환경과학 및 지질학, 지질 및 지리과학, 기상과 수문, 농업수리화 분야) 학술지를 대상으로 57개의 북한 논문을 분석
□ 물 분야의 간행물이 상대적으로 많으며, 하천의 건강성 평가, 생태유량, 수질평가, 유량예측과 관련하여 연구가 수행되고 있기는 하나 결과만 제시하는 데 그치는 것으로 나타나 연구동향의 개략적 파악만 가능함
□ 에너지 분야에 관련하여 수력발전댐의 운영 및 수력발전량 예측 방안에 대한 연구가 수행됨
□ 농업 분야는 생육조건에 따른 농업지대 잠재력 평가 및 농업용수 관리체계에 대한 연구가 수행된 것으로 파악됨
□ 논문 분석을 통해 얻을 수 있는 관측자료가 상당히 부족한 것으로 파악함
Ⅳ. 산림복원과 기후변화가 Water-Energy-Food 넥서스에 미치는 영향
1. 북한 유역도 제작과 시범유역 선정 및 유역 모델링 구축
□ DEM에 따른 북한의 유역도를 구축하고, 재령강과 예성강 유역을 시범유역으로 선정함
ㅇ 유역모형 구축을 위한 입력자료로 DEM 자료는 90m 해상도의 SRTM Ver. 3.0 GL1, 토지피복도는 2000년도 대분류자료, 한국임업진흥원(2015)의 산림토양예측도를 활용함
□ 토지이용도, 토양자료, 경사도 자료를 바탕으로 유역모형 특성을 분석함
ㅇ 재령강 유역은 557개의 수문반응단위, 152개 소유역으로 나뉨. 토지이용특성은 농지 58%, 산림면적 36%, 도시 1.7%으로 나타났으며, 용수 공급 및 수력발전을 위한 댐 시설은 3개가 있음
ㅇ 예성강 유역은 2,060개의 수문반응단위, 268개 소유역으로 나뉨. 토지이용특성은 농지 50%, 산림 41%, 도시 1.8%로 나타났으며, 댐 구조물이 13개가 있고, 인공수로를 건설하여 용수공급을 하므로 수문거동 분석에 한계가 있음
2. 산림복원과 기후변화 시나리오 구축 모의
□ 산림복원 및 기후변화 시나리오에 따른 유입유량의 변화 분석
ㅇ 1980년대 수준으로 산림을 복원하는 산림복원 시나리오와, 2050년대(2036~2065년)의 기후변화 시나리오 2가지(RCP 4.5, 8.5)에 따른 6가지 시나리오를 구축함
ㅇ 산림복원에 따른 토지변화는 서흥호 상류에서 산림면적의 16.3% 증가, 은파호와 장수호는 8.5%와 2.1% 증가할 것으로 전망되었으나, 은파호의 경우 상류에 장수호가 위치하여 장수호를 제외할 경우 은파호 상류유역의 산림 면적은 18% 증가할 것으로 전망함
3. 시범유역의 산림복원과 기후변화가 수문순환에 미치는 영향
□ 산림복원에 따른 수문순환의 변화 분석
ㅇ 산림이 복원될 경우 4~11월까지 실제 증발산량은 증가하는 반면, 총 유출량은 감소함. 총 유출량 중 지표유출량은 감소하는 반면 추가로 침투된 토양수분으로 인해 지하수유출량과 측방유출량은 증가함
ㅇ 산림면적의 증가로 인해 동일한 강우조건하에서 홍수기 하천첨두유량은 감소하고, 토양수와 지하수의 추가 유입으로 인해 비홍수기의 하천유출량은 증가함
□ 기후변화와 산림복원에 따른 수문순환의 변화 분석
ㅇ RCP 8.5 시나리오에 따라 지표 유출량의 발생 비율이 가장 높은 7~9월에 홍수위험도가 크게 증가하는 반면, 토양수분과 유출량이 대부분의 기간에서 증가하여 비홍수기 하천유량 증가가 전망됨
ㅇ 산림복원을 같이 고려할 경우, 기후변화만 고려하였을 경우에 비하여 지표유출은 감소하고, 측방유출과 지하수유출은 더욱 증가함
ㅇ 산림복원은 극한홍수량 저감 및 갈수량 증가시키는 효과가 있으며, 이는 기후변화에 의해 취약해질 물관리 시스템에 긍정적인 역할을 할 것으로 기대됨
□ 유역모형 시나리오에 따른 댐 유입유량 변화 전망과 에너지 생산 변화 추정
ㅇ 산림복원만을 고려할 경우 각 저수지로 유입되는 연평균유량은 3~5% 감소함
ㅇ 기후변화를 고려할 경우 연평균 저수지 유입량이 현재 기후조건 대비 37~56% 증가하고, 추가 확보된 모든 수자원을 발전방류로 이용할 경우 서흥호에서 5.5~11.1GWh, 은파호에서 5.7~12.33GWh만큼 연간 발전량이 증가할 것으로 전망됨
ㅇ 본 연구결과는 북한의 발전방류에 관한 정보가 없이 연간 발전량을 가정하여 산정한 결과로, 향후 댐 운영에 관한 정보를 추가한다면 더욱 정확한 발전량을 산정할 수 있을 것임
Ⅴ. 연구결과 및 향후 계획
1. 1차 연도 연구방법론 재정립 및 보완
□ 기후변화에 따른 가뭄 전망(1차 연도)에 이어 북한 전역에 기후변화 시나리오를 반영한 미래 확률강우량 전망
ㅇ 북한지역의 미래 극한강우량(100년 빈도 일 강우량)은 꾸준히 증가하여, 2020년도 대비 2050년엔 약 4.7%(RCP 4.5), 약 14.5%(RCP 8.5) 정도 증가할 것으로 전망
2. WEF 관점에서의 물관리 방향 모색을 위한 WEF 넥서스 개념 정립, WEF 관련 북한 현황과 법령 체계 분석
3. 기후변화와 산림복원이 북한의 물관리(수문순환)에 미치는 영향을 평가
□ 재령강 유역을 시범구역으로 선정하고 SWAT 모형을 구축하여 평가한 결과, 기후변화의 영향을 적응·상쇄할 수 있는 긍정적인 효과를 보임
□ 서흥호와 은파호 수력발전시설의 발전 가능량을 평가한 결과, 산림복원 시 유입량의 감소로 발전량이 줄어들 것으로 전망되지만, 기후변화로 추가 확보될 수자원을 전량 발전방류로 이용한다면 발전 가능량은 증가
4. 한계점 및 보완점
□ 해당 지역의 인구, 산업 등 가장 기초적인 자료뿐만 아니라 유량 등의 자료를 수집하기 어렵고, 각 요소마다 다양한 변수가 존재하여 정확한 현황 파악이 어려운 상황에서 산림복원이 물관리 및 이용의 각 요소에 어떠한 영향을 미칠지 예측하는 것은 대략적인 접근만 가능함
□ 실측 유량 및 저수지 수위 및 운영 등에 대한 자료가 부재하여 유역모델링의 보정 및 검정의 한계가 있었음
□ 본 연구에서 수집 및 구축한 기초적인 연구자료 및 분석체계와 결과를 토대로 물분야 기후변화 취약성 평가 절차 도출이 가능할 것으로 기대되며, 이를 통해 산림복원 및 기후변화 복합적인 영향에 대한 보다 정량적인 취약성 평가가 가능할 것으로 판단됨
5. 3차 연도 향후 계획
□ 북한 물관리 현황 파악 및 산림복원 및 기후변화가 미치는 영향을 평가하여 WEF 넥서스 관점에서의 북한 물관리 발전 방향 및 환경협력 방안을 모색
ㅇ 연구 자료를 DB화하고, WEF 관련 북한의 법령 현황, 중장기 계획, 연구간행물 등의 자료도 목록화하여 추후 연구에 활용될 수 있도록 할 예정
□ WEAP 모형을 이용한 WEF 연계분석
ㅇ 전 세계적으로 널리 쓰이는 물수지분석 도구인 WEAP을 이용하여 용수 수요 공급 체계를 구성하고 이를 수자원 변동에 따른 영향 예측에 활용
ㅇ 추후 연구에 활용될 수 있도록 WEF 분석 가능한 모형 구축
□ WEF 넥서스 관점의 물관리 법령 및 정책 개선방안 도출
ㅇ 시범유역을 대상으로 산림복원 및 기후변화의 영향이 미치는 영향 분석, 임농복합경영의 활성화에 따른 시나리오 기반 산림복원 및 식량 생산 변화를 추정해 보고, 댐시설의 농업용수 및 발전용수의 합리적 관리방안을 검토
ㅇ WEF 넥서스 모형에서 산림복원과 기후변화를 고려하고 연계할 수 있는 모형을 제시하고, 부문 간 연계작용에 적합한 분석도구의 선정 검토와 적용가능성 평가


Ⅰ. Research Background and Objectives
1. Background and significance of the research
□ The impact of climate change and water-related disasters cause the loss of human life and damage to property in the DPRK where natural and artificial water infrastructures are insufficient. ㅇ The mitigation of the impact of climate change, one important function of forests, is being impeded due to the high rate of deforestation in the DPRK.
ㅇ Extreme water-related disasters, such as heavy rains and typhoons that occurred in 2020 cause serious damage to the DPRK.
ㅇ Increase in extreme climate events and variability puts pressure for the up-stream and in-stream hydropower production which has been the key elements of the DPRK's energy production. ㅇ As forest restoration has been adopted as a priority project in the environmental cooperation sector between the two Koreas, both have announced plans to improve environmental health and expand inter-Korean exchanges.
□ The purpose of this study is to derive policy suggestions for the development of environmental cooperation in the water sector by evaluating the impact of forest restoration and climate change on the DPRK's water management.
□ The accumulation of quantitative results is expected to provide clues to solve water-related problems including flood, food, energy, and landscape and to improve the DPRK's adaptability to climate change as well as quality of life.
2. Research structure
□ This study corresponds to the second-year phase of the three-year research shown in the Figure 1.
Ⅱ. Frequency Analysis for Extreme Precipitation based on RCP Climate Change Scenarios
1. Assessing the volatility of future flood magnitude and frequency across the DPRK
□ Conducting an analysis of the future propects of the annual maximum precipitation based on RCP 4.5 & 8.5 scenarios
ㅇ The trend analysis of maximum daily rainfall using the past data (1987-2020) to predict future flood frequency shows that the maximum daily rainfall tends to increase in the south-central inland area including Pyongyang.
ㅇ The trend analysis of future extreme rainfall was conducted by using data (2006~2100) with five representative GCM models. A clear increase in daily maximum rainfall was observed in RCP 8.5.
ㅇ There is a need for analysis on the long-term tendency in the entire DPRK when considering the high level of future uncertainty.
□ Estimation of the future probable precipitation based on the RCP 4.5 & 8.5
ㅇ For the estimation of change in the future probable precipitation, LP3 probability distribution, which is widely used for the analysis of extreme rainfall and flood, was selected and frequency analysis considering abnormality was performed to properly reflect the frequency of extreme rainfall.
ㅇ The scale of future extreme precipitation in climate change scenarios increased over time.
ㅇ In the Pyongyang area, the trend parameter of RCP 8.5 is estimated to be more than three times greater than that of RCP 4.5. The 100-year rainfall amounts in RCP 8.5 are expected to increase by 27%, from 438 mm/day in 2020 to 556 mm/day in 2080.
ㅇ The rainfall recurrence interval of the DPRK is expected to be shortened from 100 years in the 2020s to 38 years in the 2080s and it is expected that extreme rainfall will occur more frequently. Ⅲ. Conceptualization of the WEF Nexus and Its Status in the DPRK
1. Reviewing the concept of the WEF Nexus and quantitative analysis methods proposed by International organization and other research projects
□ To secure water (W), energy (E), and food (F) resources, it is necessary to consider the current situation in the DPRK where deforestation proceeds rapidly and the proportion of cropland is increasing.
□ The interconnection (the trade-off and synergies) between resources might differ within the DPRK at the regional level. Therefore, the regional context should be integrated with the WEF nexus approach.
2. The investigation on the legal status and academic journals related to water, energy, agriculture, and climate change
□ The DPRK's legal system is similar to that of the basic environmental legal system of the Republic of Korea.
3. Analysis of 57 articles published in the DPRK
□ There is relatively a large number of publications in hydrology and although studies of ecological health assessment of stream, environmental flow, water quality assessment, streamflow forecasting are being conducted, only approximate results are presented.
□ In the energy-related field, research focusing on hydropower operation and predicting hydroelectric power generation has been conducted.
□ In the field of agriculture, research on the evaluation of agricultural potentials according to growth conditions and the agricultural water management system has been conducted.
Ⅳ. The Impacts of Reforestation and Climate Change on the WEF Nexus in the DPRK
1. Watershed mapping, watershed selection for pilot study, and watershed modeling
□ The Chaeryong River and Ryesong River were chosen as the pilot study area.
ㅇ The SRTM data with a resolution of 90 m, the land cover classification data for the year 2000, and the forest soil profile map were used as input data for watershed modeling.
□ The characteristics of the model were identified based on land use maps, soil type data, and slope data.
ㅇ The Chaeryong River is composed of 557 HRUs and 152 catchment areas. Different types of land cover are determined; 58% of farmland, 36% of forest area, and 1.7 % of the urban area. There are three dam facilities for water supply and hydropower production.
ㅇ The Ryesong River basin is composed of 2060 HRUs and 268 catchment areas. Different types of land cover are determined; 50% of farmland, 41% of forest area, 1.8% of the urban area. There are 13 dam facilities for water supply and hydropower production. However, there is a limitation in the analysis of hydrological behavior due to the construction of artificial channels.
2. Development of scenarios for reforestation and climate change impacts
□ Analysis of the changes in inflow under reforestation and climate change scenarios
ㅇ Reforestation scenarios of the 1980s and climate change scenarios of the 2050s (2036-2065) were generated.
ㅇ Land changes resulting from reforestation are expected to increase by 16.3% of the forest area upstream of Lake Seoheung and by 8.5% and 2.1% for Lakes Eunpa and Jansu, respectively.
3. The impacts of reforestation and climate change on the hydrological cycle of the tested area
□ Analysis of changes in the hydrological cycle under the reforestation scenario
ㅇ The total runoff will decrease while the actual evapotranspiration will increase from April to November. Of the total runoff, the amount of surface runoff decreases, while groundwater runoff and lateral runoff increase due to additional infiltrated soil moisture.
ㅇ The increase in forest area decreases the peak flow of rivers during the flood period under the identical rainfall conditions and increases the flow of rivers during the non-flood period due to the additional replenishment of soil water and groundwater.
□ Analysis of changes in the hydrological cycle under the reforestation and climate change scenario
ㅇ Under the RCP 8.5 scenario, the flood risk increases significantly from July to September when the rate of surface runoff is the highest, while soil moisture and runoff increase during the overall period, leading to an increase in river flow in the non-flood season.
ㅇ With the reforestation scenario, surface runoff decreases, and lateral and groundwater flow increase further than when only climate change is considered.
ㅇ Forest restoration has the effect of reducing extreme floods and increasing low flow, which is expected to play a positive role in water management.
□ Estimation of changes in the dam inflow rate and energy production according to a watershed model scenario
ㅇ The rate of annual average flow into each reservoir decreases by 3-5% under the reforestation-only scenario.
ㅇ When climate change is considered, the annual average flow into reservoirs increases by 37-56%, and if all the additional water resources are used for hydropower production, the annual hydropower production will increase by 5.5-11.1 GWh in Lake Seoheung and 5.7-12.33 GWh in Lake Eunpa.
ㅇ The results were calculated assuming annual power production without information on the DPRK's power production. It is expected that more accurate calculation of power production will be possible with more detailed information of dam operation.
Ⅴ. Conclusion and Suggestions (Achievements)
1. Reviewing and improving the research methodology employed in the first year
2. Establishment of the WEF Nexus concept to investigate water mana gement strategies with the WEF nexus approach
3. Evaluation of the impacts of climate change and reforestation on w ater management (hydrological cycle) in the DPRK
□ The result of selecting the Chaeryeong River basin as the pilot site and establishing and evaluating the SWAT model revealed a positive effect in adapting and offsetting the effects of climate change.
□ The evaluation result of the potential power production of Lake Seoheung and Lake Eunpa hydroelectric facilities revealed that the amount of power generated is expected to decrease due to the decrease in inflow during forest restoration but the amount of power generated increases if additional water resources are used for climate change.
4. Limitation
□ The accessibility, credibility, and the shortage of research datasets are limitations of this study. Nevertheless, the significance of this study is that it estimated the impacts of climate change and reforestation on water management in the DPRK.
□ There is a limitation in the verification of the watershed modeling due to the lack of ground data including observed flow and operation hours of reservoirs.
□ Based on the analysis and collected data in this study, it is expected that evaluation of the vulnerability of climate change and the quantitative effects of reforestation in the DPRK is possible.
5. Plans for further research
□ Promoting water-related environmental cooperation between the two Koreas by evaluating the current state of water management in the DPRK and the impact of reforestation and climate change
ㅇ The research data repository shall be established and the data of the current state of WEF-related law, medium- to long-term plans, and research publications will be catalogued to be used for future research.
□ The WEF nexus approach by using the Water Evaluation And Planning (WEAP) tool
ㅇ Model construction for water budget analysis will be conducted.

2기후정의 실현을 위한 정책 개선방안 연구(Ⅱ)

저자 : 한상운

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-212 (212 pages)

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Ⅰ. 서론
❏ 연구 배경 및 목적
ㅇ 산업화시기부터 배출되어온 온실 가스는 지난 130여년(1880~2012년) 간 지구 연평균 기온은 0.85℃, 지구 평균 해수면은 19cm 상승을 유발하며 기후위기를 가속화
ㅇ 하지만 기후위기로 인한 피해와 영향은 모두에게 동일하게 적용되지 않으며, 이러한 양극화와 불평등 현상의 증대는 기후정의의 필요성으로 이어짐
ㅇ 기후정의를 기본원칙으로 삼아 기후위기대응을 위한 국내정책에 기후정의를 실현하기 위한 정책방안이 요구됨
ㅇ 본 연구에서는 기후정의의 개념을 구체화하고, 이를 바탕으로 기후위기 대응정책의 실현방안을 제안하고자 함
❏ 연구 범위 및 구성
ㅇ 총 3개년에 걸쳐 국내적인 관점에서 기후정의 개념의 구체화 및 그 실현방안을 계획함
ㅇ '19년도 시행된 1년차 연구는 기후정의 개념을 구체화하고 분배적·절차적·생산적·인정적 정의의 네 가지 정의를 제시함
- 기후정의는 '공동의 그러나 차별적 책임' 원칙과 환경정의이론에 기반한 국제적 수준의 기후정의 운동, 학계의 기후정의 및 윤리 논의로부터 영향을 받음
- 기후정의는 환경정의의 문제의식을 공유하면서 기후위기 문제의 특징으로 인해 정의의 범주가 국가 간으로 확장되며, 해결의 주체 또한 개별국가를 넘어선 국제사회의 협력체계를 강조함
ㅇ 이어 분배적 정의의 구성요소인 책임과 형평성의 관점에서 기후위기 대응정책에 대한 주된 분석을 실시함
- 온실가스 감축목표의 설정은 법률에서 규정하지 않기 때문에, 감축목표의 적정성을 판단할 수 있는 구체적 기준이 입법을 통하여 규정될 필요가 있음
- 구체적인 감축목표 설정과 이행대책의 수립 등에 있어 지불 능력 원칙, 부문별·계층별·세대 간 형평성 등을 고려하여 기후정의의 시각에서 개선책이 마련될 필요가 있음
- 기존의 기후변화 적응대책의 문제점은 취약계층 대상 보건정책 또는 통상적 재난과 구분되는 기후변화에 따른 영향과 특수성을 반영한 정책과 대응이 이루어지고 있지 않음. 분배적 기후정의의 관점을 고려하여 보건·재난분야 정책과 기후위기 정책의 통합 시행이 필요함
ㅇ 본 연구에 해당하는 2년차 연구는 절차적 정의와 생산적 정의를 중심으로 분석을 실시함
- 절차적 정의: 기후위기 대응정책을 만들어가는 과정에서 관련 이해당사자(미래세대포함)들의 의미 있는 참여 보장 및 대응정책의 집행과정에서 이해당사자와의 지속적인 피드백 관계 구축
- 생산적 정의: 신·재생에너지 확대, 새로운 경제성장의 동력으로서 녹색산업 및 녹색기술을 개발하는 저탄소 녹색사회로의 전환과 그린뉴딜로의 이행 및 노동자의 사전적 전환교육
ㅇ '21년 3년차 연구에서는 인정적 정의에 대한 분석과 함께 위의 네 가지 정의에 기반한 분석을 총 정리하여, 그 분석결과에 따라 법·제도 개선방안과 향후 정책연구 과제를 제시
Ⅱ. 절차적 기후정의
1. 기후위기대응과 절차적 정의
ㅇ 환경정의 실현을 위한 OECD의 '환경성과평가(2017)'의 권고사항과 4대강 사업 등과 같은 대표적인 기후부정의 사례를 통해 절차적 기후정의의 필요성 인식
ㅇ 절차적 기후정의는 곧 기후민주주의를 실현한다는 것을 의미하며, 정책마련 과정에서 해당 정보의 투명한 공개와 다양한 이해당사자의 의미 있는 참여를 이끌어내는 것이 중요함
- 공중의 참여를 강화한 거버넌스 구축을 통해 기후정책의 질적 증진, 민주적 가치 향상, 하향식 정책개발에 따른 갈등 예방
2. 온실가스 감축정책과 절차적 정의
❏ 온실가스 감축정책 관련 법 규정
ㅇ 관련 현행법인 「저탄소 녹색성장 기본법」, 「배출권거래법」 등에서 기후위기 대응정책과 관련한 의사결정에의 참여 및 숙의과정을 보장하는 법정 조문은 매우 드물게 나타남을 확인
ㅇ 최근 국회에서 발의된 '기후위기대응기본법(안)', '그린뉴딜기본법(안)'과 같이 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해 새로운 법률을 제정하려는 움직임이 나타나고 있음
- '2050년 탄소중립(2050 Net-Zero)'의 법제화를 비롯하여 온실가스 감축 정책의 전반적인 과정에서의 절차적 정의 실현의 내용을 담는 것이 주요 쟁점
❏ 온실가스 감축정책과 절차 이행 현황
ㅇ 『2050 장기 저탄소 발전전략 검토안(2020)』, 『제3차 녹색성장 5개년 계획(2019-2023)』, 『제3차 배출권거래제 기본계획(2021- 2030)』 등의 계획에서 온실가스 감축목표 설정을 위한 세미나, 토론회 등의 공론화 과정을 진행하여 다양한 이해관계자의 참여를 이끌어내고자 함
ㅇ 홍보행사, 포럼, 대국민 홍보 및 교육, 유튜브 정책 채널 운영 등 국민과 정부 간의 소통 강화를 계획함
❏ 국내 온실가스 감축정책과 의견수렴과정 분석
ㅇ 온실가스 감축 시나리오 설정 과정 및 여론조사과정 문제점, 참여주체에 있어서 일부 단체 또는 중복 참여 등의 문제점 제기
❏ 해외의 온실가스 감축정책 과정 검토
ㅇ 프랑스: 정부, 지자체, 기업, 노조, NGOs 등 다수의 이해관계자들로 구성된 환경협상 테이블을 구성하여 논의를 진행, 온실가스 감축을 촉구하는 내용과 에너지소비 등에 관한 내용을 담은 「그르넬2법」(2010년) 제정
ㅇ 독일: 2050년까지 1990년 대비 온실가스를 80~95% 감축하기 위한 과정에서 에너지전환과 에너지 효율 향상이 주요 과제였으며, 시민이 참여하고 시민주도의 에너지정책 패러다임 변화를 적극 유도하여 에너지전환 정책을 시행중
❏ 개선방안
ㅇ 강화된 온실가스 감축목표를 기본법에 명시하는 것과 이를 설정하기 위한 의견수렴과정 및 참여방법을 법에 명시
- '(가칭)기후위기대응기본법(안)'에 '2050년 탄소 중립'의 내용을 명시해 온실가스 감축에 강제성을 부여하고, 온실가스 감축정책을 이행하기위한 전 과정에서 관련 이해관계자의 의견수렴 및 숙의과정을 명시하여 그들의 참여를 법적으로 보장하는 법률을 제시. 목표 달성의 실행력을 높이기 위해 목표 미달 시 설명 의무화 조항을 포함
- 또는 현행 「저탄소 녹색성장 기본법」의 법안에 '2050 탄소중립', '국민대토론회', '숙의과정' 등의 절차적 기후정의 실현을 위한 조항을 명시
3. 기후위기적응과 절차적 정의
❏ 기후변화 적응대책의 이행현황
ㅇ 제2차 국가 기후변화 적응대책(2016-2020)에서는 지역주민과의 소통 강화, 평가 및 환류체계 활성화, 기후변화적응정보 제공시스템 마련, 교육 및 홍보 등 제시
❏ 국가 기후변화 적응대책의 의견수렴과정 분석
ㅇ 기후변화 적응대책은 지역의 특수성과 구체성을 반영해야 함에도 불구하고, 지자체 혹은 지역주민들의 참여 저조. 또한 일부 단체 또는 중복 참여 등의 문제점 제기
❏ 보건분야
ㅇ 「저탄소 녹색성장 기본법」에서는 기후위기에 취약한 계층을 위한 절차적 기후정의가 거의 실현되지 않고 있었는데, 기후위기 적응에서의 취약계층을 위한 보건의료관련법 및 정책의 일부에서는 정책에의 참여 및 의견 수렴 과정을 법령으로써 규정하고 있음을 확인
❏ 재난분야
ㅇ 기후위기 적응대책 또는 관련 재난정책의 직접적인 대상자인 취약계층의 참여보장 및 숙의과정은 법조문과 관련 정책에서 찾기 어려움
❏ 개선방안
ㅇ 기후위기 적응대책의 실효성을 높이기 위해서는 구체적이고 명확한 입법 목적을 설정할 필요
- '(가칭)기후위기대응기본법(안)'에 기후위기적응대책의 목표, 범위, 과정(절차)의 내용과 모니터링 및 평가사항, 이해관계자(기후위기 취약계층)의 참여 프로세스 등을 포함한 기후변화 적응대책 관련 법률을 명시
- 또는 현행 저탄소 녹색성장 기본법의 법안을 개정하거나 마지막으로 보건·재난과 관련된 개별법에 사전예방적 및 장기적인 기후위기적응대책 등의 내용을 포함
4. 기후위기대응과 기후민주주의 구현
❏ 기후소송에의 참여보장
ㅇ 기후소송에의 참여를 보장하기 위해서는 오르후스 협약에 가입 후, 환경오염피해구제 제도 및 환경분쟁조정 제도와 같은 사법접근 제도를 기후위기문제에 적용하여 활용
ㅇ 「집단소송법」에 따라 집단소송제도를 모든 분야로 확대하여 기후/환경단체의 집단소송을 허용
ㅇ 「행정절차법」상 기후위기 대응정책에의 적용강화 방안을 마련
❏ 미래세대의 권리주체성 확보
ㅇ 네덜란드의 우르헨다 사건, 미국 줄리아나 소송, 대한민국 청소년 기후변화 소송과 같은 일련의 사례를 통해 미래세대의 권리주체성 확보 필요성 대두
ㅇ 미래세대의 인권과도 관련이 있는 환경권에 대한 속성과 추상적 권리를 개선하기 위해 기본권으로의 분리와 함께 관련 내용의 입법구체화 필요
Ⅲ. 생산적 기후정의
1. 기후위기와 생산구조 전환 촉진의 필요성
ㅇ 기존의 화석연료 중심의 산업구조의 지속과 함께 온실가스의 무자비한 배출로 인한 기후변화는 각종 재해 및 재난, 생태계 파괴, 감염병 문제를 불러일으켰으며, 2020년의 코로나19 바이러스(COVID-19)의 원인 중 하나로 설명되고 있음
- 온실가스 감축을 위한 생산구조 및 에너지전환이 이러한 문제들을 해결하기 위한 과제가 될 것임
2. 그린뉴딜
ㅇ EU의 '유럽 그린딜', 미국의 그린뉴딜 공약을 시작으로 그린뉴딜에 대한 중요성이 확대되었고, 한국은 올해 5월 국무회의에서 처음으로 그린뉴딜 사업보고서 작성 지시
- '그린 리모델링', '그린에너지', '친환경 미래 모빌리티'의 3가지 대표과제를 중심으로 녹색전환, 녹색산업, 탈탄소 전략이 중심
ㅇ 그러나 탄소배출제로와 같은 온실가스 감축 목표의 명시가 나타나지 않아 모호한 기후위기 대응 방향 제시, 배출권거래제에 기업 부담을 완화시켜 온실가스 감축 역효과 우려, 국외 석탄발전사업 투자 등으로 인한 화석연료 기반 경제 지속, 빈약한 재정투자 등의 한계점을 지적받음
3. 산업구조 전환 촉진을 위한 현행 법제도 분석
❏ 관련 법·제도 분석
ㅇ 「저탄소 녹색성장 기본법」과 「환경기술 및 환경산업 지원법」, 「환경친화적 산업구조로의 전환촉진에 관한 법률」은 녹색산업 활성화와 관련된 현행법이기 때문에 개별법으로서의 특징도 있지만 동시에 유사한 내용을 중복하여 명시하고 있음을 확인
- 「저탄소 녹색성장 기본법」은 에너지기본계획의 수립, 에너지 목표관리와 같이 추상적인 내용만을 규정하며. 세제 개편 및 금융에 관해서는 책무만을 규정하고 있을 뿐임
ㅇ 에너지 및 생산구조 전환을 위해서는 그린뉴딜에 관한 논의를 포함하여 「저탄소 녹색성장 기본법」, 「에너지법」, 「지속가능발전법」 등 관련 법률 사이에 체계를 우선 정비하고 재생에너지의 변동성을 비롯해 현실적인 문제를 해결하기 위한 법제 정비 필요함
ㅇ 폐기물 분야에서의 온실가스 감축노력도 요구되며 이를 통해 자원순환 경제로의 이행을 위한 입법적 및 정책적 방안이 함께 마련되어야 함
- 자원순환경제의 내용만을 위한 입법개선과 정책수립, 폐기물 및 재활용 처리산업을 위한 제도 및 세금 지원, 그린뉴딜 세부 계획으로 폐기물 및 자원순환계획을 함께 제시
❏ 개선방안
ㅇ '(가칭)기후위기대응기본법(안)' 또는 '(가칭)녹색전환지원법(안)'제정을 통해 기후위기 대응 및 녹색전환 필요성의 기본방향과 원칙을 제시하고, 녹색전환을 위한 세부실천방안을 규정
- 중복되는 명칭 통일, '녹색전환지원계획'의 수립, 녹색전환지원계획의 이행 및 목표 점검 사항 명시, '녹색전환지원센터' 지정 및 운영 등의 법률 조항 포함
ㅇ 또는 「환경기술 및 환경산업 지원법」과 「환경친화적 산업구조로의 전환촉진에 관한 법률」 등 관련법령의 개정안을 제시
ㅇ 재생에너지 정책재편을 통하여 국가 감축목표에 따른 에너지기본계획, 에너지 목표관리, 전력수급기본계획, 신재생에너지 기본계획, 에너지전환 로드맵 등의 이행체계 마련 필요
4. 노동자의 사전적 전환교육
❏ 관련 법령 검토
ㅇ 기후위기로 인해 요구되는 산업구조 전환과 이에 따라 필수적으로 발생할 수밖에 없는 기존 산업 노동자들의 전환교육을 포함하는 법조문은 현행법에서는 거의 찾아보기 어려운 실정임
- 그린뉴딜정책이 신재생에너지 확산을 중심으로 진행되면서 화석에너지 기반 산업 및 노동자와 지역사회의 사전적 대응이 요구되는 상황이므로, 기존 노동자를 위한 구체적인 사전적 전환 교육이 필요함
❏ 독일의 탈석탄정책과 탈석탄위원회
ㅇ 독일의 전 세계적으로 새로운 에너지패러다임으로의 변화를 수용하며 일자리 감소문제와 함께 대전환의 시기를 맞이하고 있음. 이에 따라 독일 정부는 탈석탄위원회의 권고에 따라 석탄화력 발전의 점진적인 감축 및 단계적 폐지에 대한 계획을 수립함
- 석탄광 지역을 미래 에너지 거점으로 삼고 주변 대학과 연계하여 신기술을 활용한 창업을 유도
- 나이 때문에 퇴직하기 어려운 석탄산업에 종사하는 청년직원들에 대한 사전적 대책 마련을 권고
❏ 개선방안
ㅇ '(가칭)기후위기대응기본법(안)' 또는 '(가칭)녹색전환교육지원법(안)' 제정을 통해 사전적 전환교육을 위한 지원 및 세부실천방안을 규정
- '기후위기대응기본법(안)에 '녹색전환교육 종합계획의 수립 및 시행'의 조항을 신설하여 녹색전환교육종합계획의 수립 및 시행에 관한 사항과 함께 기존 산업 노동자들의 사전적 전환교육에 대한 사항을 명시
- 녹색전환교육 추진실적에 대한 평가조항과 녹색전환교육위원회, 녹색전환교육지원센터의 지정 및 운영에 관한 사항도 추가적으로 제시
ㅇ 또는 「저탄소 녹색성장 기본법」과 관련 개별법들의 개정을 통해 기존의 화석연료 기반산업의 종사자를 위한 전환교육을 지원
- 「저탄소 녹색성장 기본법」에는 “정부는 녹색기술·녹색산업에 대한 일자리를 창출하는 과정에서 일자리 위기를 경험하는 기존산업 종사자들의 전환교육에 대한 재정적·기술적 지원을 할 수 있다.”와 같은 조항을, 「산업교육진흥 및 산학연협력촉진에 관한 법률」에는 “기존산업의 하향화”를 신설하여 특정 화석연료 산업군의 재취업을 위한 특별과정의 설치 및 운영을 가능하게 하는 등의 조항을 신설하여 개선방안 마련
ㅇ 전환교육이 논의 되는 과정에서 관련 이해당사자들과의 원만한 사회적 합의는 반드시 함께 진행
- 노동자(노동조합), 산업체, 해당 산업체가 위치한 지역사회, 관련 전문가가 함께 정의로운 전환에 대한 고민을 나누기 위해 거버넌스 형태의 논의 필요
Ⅳ. 결론 및 제언
ㅇ 본 연구인 2년차 연구에서는 절차적 정의와 생산적 정의의 관점에서 기후변화 관련 법제도를 분석하고 사례검토를 통해 법제 개선방안을 마련함
ㅇ 온실가스 감축 목표 설정단계에서 충분한 정보와 다양한 이해관계자의 의견을 바탕으로 온실가스 감축 목표치 설정 및 목표 미달성에 대한 책무를 규정하고 있지 아니하고, 적응대책에서는 취약계층을 포함한 이해당사자들의 의미 있는 참여와 의사 반영 등이 정책의 수립 및 이행과정에 포함되어 있지 아니하여, 정책의 실효성과 강제성을 높이기 위한 입법방안이 마련될 필요가 있음
ㅇ 생산구조 전환을 위한 관련 법제도를 분석한 바, 기본법의 추상적 내용 규정 및 개별법들의 혼재 등의 문제들이 확인되어, 생산적 기후정의의 관점을 고려한 입법 제·개정 및 정책 개선의 필요성이 확인됨
ㅇ 한편, 그린뉴딜정책이 기후위기에 대응하는 주요 정책으로 대두되어 올해 11월 일명 '그린뉴딜기본법'의 발의로 이어진 지금, 마지막 3년차 연구에서는 기후정의 실현을 위해 그린뉴딜정책과 그린뉴딜기본법을 연계하여 종합적인 기후위기 대응방안을 위한 입법방안 및 종합적인 정책 개선방안을 제시하고자 함


Ⅰ. Introduction
❏ Background and Objective
ㅇ Recently, the climate crisis has been accelerated due to the increasing concentration of greenhouse gas (GHG). Continuously bringing unequal results, domestic policies that can address climate justice are strongly required.
ㅇ The following research will specify the concept of climate justice and propose climate crisis response policies
Ⅱ. Procedural Climate Justice
1. GHG Reduction Policy and its Procedural Justice
❏ Status of Regulations and Procedural Implementation of GHG Reduction Policies
ㅇ The relevant law shows that the statutory provisions guaranteeing participation and the deliberation of decisions in the decision-making process related to climate crisis response policies are very rare.
ㅇ The main factor is to include the realization of procedural justice in the overall process of GHG reduction policies, including the legislation of '2050 Net Zero'.
ㅇ For plans such as the 『The 3rd five-year plan for Green Growth』, the government conducts public debates in designating GHG reduction targets to attract the participation of various stakeholders.
❏ Improvement Plan
ㅇ Reinforced GHG reduction targets should be asserted in the Fundamental Law and, for this, the process of collecting opinions and the participation methods should be stated.
- Contents of '2050 Net Zero' in the '(provisional) Act on Climate Crisis Response(tentative)'should be depicted and also the whole process of collecting opinions and the deliberation of stakeholders in the implementation process must be articulated. Also to stimulate the execution of the goal, explanations should be required when the goals are not met.
2. Climate Crisis Adaptation and its Procedural Justice
❏ Implementation Status of Climate Change Adaptation Measures
ㅇ 『The 2nd Climate Change Adaptation Measures(2016~2020)』 proposes to strengthen communication with local residents, encourage the evaluation and feedback system, prepare a climate change adaptation information system and offer education and publicity.
ㅇ While climate change adaptation measures must reflect the specificity and unique factors of the region, there are challenges of local governments or residents not participating and duplicated participation of some organizations.
❏ Improvement Plan
ㅇ To increase the effectiveness of climate crisis adaptation measures, specific and coherent legislative objectives must be established.
- The '(provisional) Act on Climate Crisis Response(tentative)' states the objective, scope, procedural contents, monitoring and evaluation factors and the participation process of stakeholders of climate change adaptation measures, including specified laws.
3. Implementation of Climate Crisis Response and Climate Democracy
❏ Ensuring Participation in Climate Litigation and Securing the Subjectivity of Future Generations
ㅇ To ensure participation in climate litigation, join the Aarhus Convention and expand the class action system to all areas under the 「Securities-Related Class Action Act」 to allow class action suits by climate/environmental groups.
ㅇ The need to secure the rights of future generations through adolescent lawsuits against climate change in Korea is emerging. In order to secure their rights, it is decisive to separate environmental rights from basic rights and to legislate the relevant contents.
Ⅲ. Production Climate Justice
1. Climate Crisis and the Need of Production Structure Transition
ㅇ The transition of the production structure will be a task to solve the problem of the climate crisis caused by the ferocious GHG emission.
2. Analysis on the Current Legal System for Promoting the Transition of Industrial Structure
❏ Analysis and Improvement on Related Laws and systems
ㅇ It is shown that the current laws related to the activation of green industries have distinctive features as individual laws, yet it also has similar contents that are repeatedly stated.
ㅇ Systemic modification between relevant laws are required for the Conversion of energy and the production structure
ㅇ Through the enactment of the '(provisional) Act on Climate Crisis Response(tentative)', the basic path and criteria of the necessity of climate crisis response and green conversion will be suggested and the detailed action plan for such transition is to be determined.
4. Prior Transitional Education of Laborers
❏ Review of Related Laws and Measures for Improvement
ㅇ Legal texts, which include transitional education for existing industrial workers, are hardly found under the current law. Support of prior transitional education for such workers are desired.
ㅇ Through the enactment of the '(provisional) Act on Climate Crisis Response(tentative)', the detailed action plan and support plan for prior transitional education should be indicated.
Ⅳ. Conclusion and Recommendation
ㅇ The second-year research (current research) has analyzed the legal system on climate crisis and prepared legal improvement plans through case reviews from the perspective of procedural and productive justice.
ㅇ This November, with the proposal of the 'Green New Deal bill', the third-year research will propose the legislation and comprehensive policy improvement plan for the overall climate crisis response, linked with the Green New Deal bill.

3기후변화 적응정책 10년 : 현주소 진단과 개선방안 모색을 중심으로

저자 : 장훈 , 송영일 , 김윤정 , 김미래 , 박진한 , 박송미

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-144 (144 pages)

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초록보기

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
❏ 기후변화 적응 현황과 성과를 다각도로 진단한 연구사례는 극히 미흡한 실정이나, 지난 약 10년간 추진되어 온 기후변화 적응정책 적응노력의 진척(progress), 갭(gap)을 진단하고 향후 기후변화 적응정책의 실효성 강화를 위한 방안 모색 필요
ㅇ 우리나라는 '제1차 기후변화 적응대책(2011-2015), 제2차 기후변화 적응대책(2016-2020)'을 수립, 이행하며 각종 적응조치(adaptation measures)를 확대해왔으나 그간 적응노력의 성과를 포괄적으로 진단한 사례는 부재
ㅇ 기후변화 적응은 완화(mitigation)와 달리 정량적 수치로 측정할 수 있는 목표가 부재하여 그간의 성과평가가 어려운 특성을 가지나 적응에 대한 현황을 점검하고 적절성을 진단할 수 있는 체계의 도출, 우리나라를 대상으로 한 다각도의 평가 수행 필요
ㅇ 본 연구는 단순한 정책이행 여부를 평가한 것이 아닌 적응정책의 구축과정 적절성, 적응노력 대비 기후변화 피해의 변화를 다각도로 검토할 수 있는 적응추적(adaptation tracking) 방안을 제시·적용하기 위해 수행되었으며, 본 연구의 결과는 향후 우리나라의 '적응 갭 보고서(adaptation gap report)'를 작성하기 위한 기반 역할을 할 수 있을 것으로 사료됨
Ⅱ. 적응추적을 위한 진단체계
❏ 적응추적은 적응노력의 진척 현황과 적응노력 대비 기후변화 피해양상의 변화를 종합적으로 고려하여 다각도의 관점으로 수행되어야 하며 본 연구는 과정, 결과 기반의 적응추적 체계를 제시
ㅇ 과정에 대한 평가는 적응정책을 성공적으로 수립, 이행하기 위한 적응노력의 진척 적절성, 적응과정의 적절성을 분석하기 위한 것이며 결과 기반의 평가는 적응정책의 이행 대비 실제 기후변화 피해의 증감 현황을 고찰하기 위한 것
ㅇ 적응 진척(적응노력의 증진), 적응 갭(적응노력과 적응 목표 간 차이)의 진단을 위해 과정, 결과 기반의 관점에서 지난 10년간의 기후변화 적응 현황을 살펴보았음
ㅇ 적응목표는 수치로 제시된 뚜렷한 수치적 목표가 아닌 사회적으로 요구되는 적응노력의 도달점으로 개념이 제시되었으며, 본 연구는 기후변화 피해에 안전한 '기후안전사회'를 적응목표로 제시
Ⅲ. 과학적 기반 강화를 위한 과정 기반 검토
❏ 본 연구는 과거 10년간 과학적 기반의 기후변화 적응정책 수립을 위한 '제도/정보/과학적 기반'의 지원 및 적용 적절성을 다각도로 고찰하고 향후 적응정책의 실효성 증진을 위한 방안을 제시
ㅇ 정보의 제공 현황 적절성 고찰을 위해 ① 국가 단위 기후변화 영향평가 도구 제공 현황, ② 과거~현재 시점의 기후변화 영향/피해 정보 제공 현황, ③ 미래 시점의 기후변화 전망 정보 제공 현황의 3가지 측면에서 그간의 현황을 고찰
- 조사결과, '미래 시점'의 기후변화 영향 전망 정보는 특화 도구의 구축, 취약성 평가정보의 신규 발굴 등을 통해 지속적으로 확대되었으나 '과거~현재' 시점의 시계열 기후변화 피해 현황정보는 관련 원시정보(raw data), 가공정보, 관련 특화 평가도구가 모두 상당히 미흡
ㅇ 실제 활용수준 고찰을 위해 광역, 기초지자체 기후변화 적응정책 세부시행계획의 ① 법, 지침, 상위계획과의 연계성, 정보, 지원도구 측면의 정부지원, 활용수준을 평가하였으며, ② 지자체 기후변화 적응정책 수립 담당자를 대상으로 관련 의견을 수렴
- 조사결과, 관련 정보, 도구가 제공되어도 실질적인 활용수준은 낮은 항목이 포착되었으며 특히 제공 도구를 활용한 자체 다각도/특화 취약성 평가의 시행, 국가대책과의 연계, 과학적 기반의 리스크 평가 측면에서 낮은 적용수준을 보여 주의 필요
- 지자체 기후변화 적응정책 수립 담당자를 대상으로 의견수렴 결과, 지역스케일의 정보생산 확대, 과학적 기반 강화를 위한 가이드라인/교육/역량강화의 증대, 목적이 상이한 각종 지원도구의 추가개발 등이 필요한 것으로 조사
ㅇ 향후 정책방향의 제시를 위해 기후변화 적응을 위한 정보, 과학적 기반 대상 평가를 수행한 연구사례를 고찰하고 우리나라를 대상으로 한 평가결과를 고려하여 개선필요부문을 제시
ㅇ 결과적으로 '① 과거-현재-미래를 모두 고려한 기후변화 영향평가 정보의 확대, ② 지침/제도의 지원수준 확대 및 상위계획과의 연계성 확대, ③ 공간해상도, 평가초점, 평가방법론 등이 상이한 기후변화 영향 평가도구 확대, ④ 정보 정확성과 불확실성의 충분한 안내, ⑤ 역량강화, 교육, 홍보 확대'의 정책방향이 향후 필요하며 과학과 정책 간 단절을 최소화할 수 있는 적응노력이 지속적으로 필요함을 강조
Ⅳ. 결과 기반 기후변화 적응 현주소 진단
❏ 본 연구는 '적응노력 대비 기후변화 리스크의 피해양상'을 결과 기반으로 고찰하여 제시하였으며 결과 기반의 추적이 가능한 리스크 항목의 제시, 3가지 피해양상의 유형 제시 및 유형별 결과의 해석을 수행
ㅇ 적응노력과 관련하여 제1차 기후변화 적응대책 및 제2차 기후변화 적응대책의 예산 집행결과를 통해 시계열 변화를 산출하였으며 약 10년간 피해 현황의 추적이 가능한 5개 기후변화 리스크(공공시설 침수피해, 농경지 침수피해, 산불발생, 제한급수 발생, 온열질환 발생)를 대상으로 평가를 수행
ㅇ 기후변화 리스크별 약 10년간 피해량 변화추세, 피해량/적응노력(적응대책 집행 예산)의 시계열 변화를 살펴보았으며 제1차 기후변화 적응대책, 제2차 기후변화 적응대책의 직접적 관련 세부정책의 다변화여부, 예산의 변화여부를 조사
ㅇ 결과적으로 각 피해량의 변화추세는 크게 3가지 유형으로 제시
- 피해량이 증가할 때 적응노력(집행예산)도 동반하여 증가하는 경우는 제한급수 발생, 온열질환 사망자 발생 피해량에 해당되었으며 공공시설 침수피해액은 적응노력, 피해량 모두 감소하는 양상을 보임
- 농경지 침수피해액 발생, 산불 발생 피해량의 경우, 약 10년간 피해량은 증가하나 적응노력은 감소하는 양상을 보여 적응노력의 괄목할 만한 확대 및 주의가 필요
Ⅴ. 적응 갭 보고서 작성방향 제시
❏ 본 연구에서 제안한 적응추적 체계와 과정/결과 기반의 진단결과를 활용하여 우리나라 적응 갭 보고서(adaptation gap report)의 작성 필요성과 방향을 제시하였음
ㅇ UNEP는 2014년, 2017년, 2018년 전 지구적 적응 갭의 평가준비를 위한 전 지구적 적응 갭 보고서를 3차례 발표하였으며 적응노력의 진척, 적응노력 대비 기후변화 리스크, 취약성의 변화를 단일 지수가 아닌 다각도의 관점에서 추적할 것을 강조
ㅇ 본 연구의 결과를 바탕으로 과정, 결과 기반의 포괄적 적응 현황의 진단내용과 적응목표인 기후안전사회에 도달하기 위한 각종 적응노력의 증대 필요성을 우리나라 적응 갭 보고서에 수록할 필요가 있음
Ⅵ. 결론
❏ 본 연구는 기후변화 영향만을 고려한 것이 아닌 적응노력의 지난 10년간 변화에 집중하여 향후 기후변화 적응정책의 실효성 제고방안을 모색하였다는 데 그 의의가 있음
❏ 적응노력에 대한 진척, 갭의 진단은 다각도의 고찰을 통해 시행되어야하며 향후 보다 다양한 적응정책의 수립-이행-평가 과정, 적응노력 대비 피해양상의 변화를 추적해야 할 필요가 있다고 사료됨
❏ 적응정책의 지원 적절성을 고찰하고 효과적인 적응노력 확대방안을 제시한 본 연구의 결과는 매우 중요한 시사점을 지니며 향후 지속적으로 정책성과를 다각도로 점검 필요


Ⅰ. Background and Aims of Research
❏ Since there are limited studies to assess gaps and progresses on the outcomes of climate change adaptation, it is necessary to review the policies on climate change adaptation that have been in implementation so far to increase the effectiveness and conduct 'adaptation tracking.'
ㅇ Korea has developed and implemented the first and second national climate change adaptation policies, and established various adaptation measures, but there has been limited evaluation on the gaps and progresses of such outcomes.
ㅇ Outcomes and gaps of climate change adaptation cannot be quantitatively measured compared to mitigation policy because adaptation does not have quantitative goals such as the carbon emission reduction rate.
ㅇ This study was conducted not only to review the simple implementation rate of the planned adaptation policies, but also to conduct the adaptation tracking on the progress and outcome on various aspects of the planned adaptation policies.
Ⅱ. The Framework of Adaptation Tracking
❏ Adaptation tracking should be conducted by considering the 'progress' and 'outcome' of the planned adaptation policy.
❏ To conduct adaptation tracking, we also need to focus on the processes of adaptation and changes in damage resulting from climate change according to the implementation status of such policies.
ㅇ Progress in adaptation can be measured by analyzing the appropriateness of the offered tool, information, and supporting framework on climate change adaptation.
ㅇ Outcomes of adaptation can be measured by analyzing changes in the damage associated with climate change risks according to the implementation status of relevant policies.
Ⅲ. Process-based Evaluation to Strengthen the Scientific Base of Adaptation Policies
❏ This study examined the adequacy of the 'institutional, informational, and scientific bases' in the process of establishing and implementing adaptation policies.
ㅇ Specifically, evaluation on the adequacy of provided information was conducted based on the following: ① the status of the provision of tools for climate change adaptation assessment, ② the status of the provision of information for measuring the past and current changes to track climate change risks, and ③ the status of the provision of information on future climate change projections.
ㅇ We also evaluated the utilization status of such tools and information at the level of regional government to improve the scientific base of adaptation policies.
ㅇ In summary, to increase the effectiveness of adaptation policy, the following efforts are required: ① increasing measured information on climate change damage and impacts in the past, present, and future, ② increasing the level of support in the guidelines and strengthen the linkages between the national climate change adaptation framework and regional adaptation actions, ③ further developing tools and platforms for climate change impact assessment, ④ providing more information on inherent uncertainty, and ⑤ increasing capacity building to reduce the gaps between science and policy implementation.
Ⅳ. Outcome-based Evaluation on the Damage and Adaptation Efforts in regards to the Planned Adaptation Policies
❏ In this study, we reviewed the status of damage associated with five climate change risks over a period of approximately ten years and observed three trends.
❏ Specifically, changes in the damage patterns of the evaluated climate change risks (e.g. occurrence of heat-related deaths due to the extreme heat) and changes in the budget for climate change adaptation policy were compared.
❏ In summary, changes in the damage/impact of climate change and the relevant budget for adaptation polices were evaluated to be as follows.
ㅇ Simultaneous increases in the damage and adaptation efforts were observed for the risks of 'limited water supply under drought' and the 'heat-related mortality.'
ㅇ Simultaneous decreases in the damage and adaptation efforts were observed for the risk of 'flood damages on public infrastructure.'
ㅇ Risks of 'flood damage on agriculture' and 'forest fires' showed an increase in the damage, but a decrease in adaptation efforts.
Ⅴ. Direction for Developing the Adaptation Gap Report
❏ We suggest the main direction for developing the national adaptation gap report.
ㅇ When considering UNEP's adaptation gap reports published in 2014, 2017, and 2018, it is important to review the adaptation gap and progress from the multi-dimensional perspective.
ㅇ Gaps and progress in adaptation should be measured by considering the process and outcome of the planned policies from a broader perspective.
Ⅵ. Conclusion
❏ We need to keep conducting the adaptation tracking to review the process and outcome of adaptation policies to increase effective actions on climate change impacts and damage.
❏ The suggested framework and pre-evaluation, and the multi-dimensional perspective of this study can be used to further develop the national adaptation gap report to set the future direction for meaningful adaptation measures.

4기후변화에 따른 미세먼지 대기질 변화 추정 및 관련 정책 지원 연구

저자 : 이승민 , 최기철 , 최지원 , 나건수 , 이주희 , 권지수 , 허선경

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-140 (140 pages)

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Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
1. 연구 필요성
❏ 2000년대부터 꾸준한 대기오염물질 배출 저감 노력에도 획기적으로 개선되지 않는 미세먼지 대기질 문제
ㅇ 미세먼지 및 전구물질에 대해 지속적으로 관리정책을 이행한 결과 2010년대 초반까지 서울시의 대기오염물질 배출량과 (초)미세먼지 농도는 계속해서 감소하는 추세
ㅇ (초)미세먼지 농도는 2013년부터 상승하는 추세를 보이다가 2017년부터 다시 소폭 감소하긴 하였으나 여전히 연평균 PM2.5 농도 25μg/m3 안팎에서 증감을 반복하며 정체하는 경향
❏ 미세먼지 농도와 기상조건·기후변화 간의 관련성 규명을 위한 연구들이 시도되고 있으나 정책적 개선점 도출을 위한 연구는 미흡한 실정
ㅇ 현재까지의 관련 연구들은 기후변화가 대기질에 미치는 영향 규명 또는 미래 기후변화에 따른 대기질 농도 예측 등에 대해서 일부 수행되고 있을 뿐 대기질과 기후변화 간의 관련성을 파악하여 정책적 시사점을 도출하고자 하는 연구는 매우 미흡한 실정
ㅇ 과거의 대기관리정책은 상시적 배출원 관리에 중점을 두었으나, 최근에는 상시적 대책뿐만 아니라 고농도 당일에 대한 비상저감조치(2019.2 도입) 및 고농도 빈발 계절에 대한 계절관리제(2019.11 도입) 등 시간 규모에 따라 목표와 대상을 달리하여 정책을 다각화하는 쪽으로 변화하고 있으며, 이러한 정책 변화 방향에 따라 다양한 관점에서 기상과 대기질의 관련성을 파악하여 정책적 활용 방안 도출 필요
2. 연구 목적 및 범위
❏ 기상 및 기후변화와 미세먼지 대기질의 관련성 분석
ㅇ 미세먼지 대기질과 관련 기상 요소의 중장기 변화 패턴 분석
ㅇ 미세먼지 농도에 영향을 미치는 주요 기상·기후 인자 분석
ㅇ 다양한 시간 규모(연평균, 계절평균, 고농도 사례 등)에서의 미세먼지 대기질 및 기상 관련성 분석
ㅇ 기후변화와 대기오염(미세먼지)간의 관련 기작 규명
❏ 미세먼지 농도에 대한 기상변화 기여도 산정 및 기후변화에 따른 미세먼지 대기오염 변화 전망
ㅇ 배출고정-기상변화 모델링 수행에 따른 미세먼지 농도에 대한 기상변화 기여도 분석
ㅇ 미래 기후에서의 미세먼지 대기질 전망을 위한 미세먼지 영향 기상지수 개발 및 예측성 검증
ㅇ 미래 기후에서의 미세먼지 대기질 전망을 위한 모델링 기반 구축
ㅇ 미래 기후 시나리오에 따른 기상변화 및 배출량 저감 목표를 반영한 미세먼지 농도 예측
ㅇ 분석 결과의 검증 및 정책적 시사점 분석
Ⅱ. (초)미세먼지 농도와 기상 여건의 관련성 - 연평균 분석
1. 연평균 미세먼지 농도 및 기상 요소 변동 추이
ㅇ 최근 4년간의 연평균 (초)미세먼지 농도는 2016년 이래 3년간 감소하다가 2019년 다시 소폭 증가(그림 1 참조)
ㅇ 2019년도의 기상 여건은 전년도에 비해 기온 상승, 풍속 약화, 강수량 감소로 미세먼지 농도에 좋지 않은 여건 조성(그림 2 참조)
2. 연평균 미세먼지 농도에 대한 기상변화 기여도 확인
❏ 기상변화에 따른 지역별 연평균 초미세먼지 농도 변화
ㅇ 배출고정-기상변화 모델링을 수행하여 기상변화에 따른 초미세먼지 농도 변화율을 분석한 결과, 2012년 이후에는 대부분의 지역에서 초미세먼지가 높아지는 기상조건 형성
ㅇ 기상요인에 의한 지역별 초미세먼지 농도는 대체적으로 유사한 변화 수준을 보였으나 일부 기간(2013~2016년)에서는 지역별 영향이 상이한 사례 존재(그림 3 참조)
❏ 2016년 대비 기상 및 그 외(비기상) 요인에 의한 농도 기여
ㅇ 2012년 이전까지는 배출 등 비기상 요인이 농도에 기여하는 비중이 크며, 점차 감소하는 경향을 나타낸 반면, 2013년 이후에는 기상 및 비기상 요인 모두 뚜렷한 변화 없음(그림4 참조)
ㅇ 이러한 결과는 2012년 이전에는 국내외 대기오염물질 배출 변화 등 비기상 요인이 미세먼지 농도 감소를 주도하였으나(기상 영향은 상대적으로 낮은 수준), 2012년 이후에는 상대적으로 낮은 농도 수준과 함께 높아진 기상 영향으로 배출 저감에 따른 뚜렷한 농도 변화를 체감하기 쉽지 않음을 의미함
Ⅲ. (초)미세먼지 농도와 기상 여건의 관련성 - 계절별, 월별 분석
1. 최근의 계절별 풍속 변화 추이 및 미세먼지 농도에 대한 기상변화 기여 분석
❏ 계절별 풍속 및 풍속 정체일 수의 변화 추이
ㅇ 최근 20년 기간(2001~2019년)의 계절별 풍속 변화 추이는 2014년 이후 모든 계절에서 풍속 감소 경향을 보였으며, 특히 겨울철 풍속 감소 패턴이 뚜렷함
❏ 배출고정-기상변화 모의실험에 따른 계절별 평균 미세먼지 농도에 대한 기상변화 기여 분석
ㅇ 계절별, 연도별 기상요인에 의한 PM2.5 농도 변화는 봄철과 가을철이 가장 낮으며, 여름철에 상대적으로 큰 변화폭을 나타냄
ㅇ 겨울철의 경우 특히 2012년 이후 대부분 기간의 기상여건이 연구 기준연도인 2016년 대비 미세먼지 농도에 악조건을 형성하는 점이 특징적
2. 계절관리제 기간 초미세먼지 농도 변화 추이 및 기상변화 기여도 분석
❏ 계절관리제 기간 지역별 초미세먼지 농도 변화 추이
ㅇ 초미세먼지 농도는 대체로 계절관리제 기간(1~3월, 12월) 중 12월에 최젓값, 3월에 최고치 수준에 이르는 경향을 나타냈고, 2018년 말부터 2019년 3월까지 농도가 급격하게 증가하다가 이후 급격한 감소(최근 5년 중 최저 수준)
ㅇ 배출고정-기상변화 모의실험 결과, '19년 12월~'20년 3월의 기상 여건은 전년 동월대비 전반적으로 유리한 조건이지만 최근 기간인 2016~2019년 전체와 비교하면 평이한 수준임. 다만 월별로 구분하여 살펴보면, 상대적으로 3월의 기상 여건은 2017~2019년 동월에 비해 초미세먼지 농도가 낮아지는데 호조건을 형성하여 미세먼지 농도 감소의 주요 원인으로 기여(그림 5 참조)
3. 2020년 계절관리제 기간 기상 요소별 여건 분석
❏ 2015~2020년 기간 동안 계절관리제 기간에 대한 바람(풍향, 풍속), 기온, 강수 변화
ㅇ 바람의 경우 2020년에는 동풍 계열의 강한 바람이 주로 불었으며 이는 풍향 및 풍속면에서 모두 유리한 조건
ㅇ 기온의 경우, 2017~2018년이 가장 낮고 2020년이 가장 높았으며, 이는 2020년이 매우 불리한 기상여건
ㅇ 강수량의 경우 최근 5년 중 2020년 3월에 강수량이 적은 편이나 1~2월은 가장 많은 강수량을 기록하였고, 이는 2020년 3월은 불리한 여건이나 1~2월은 유리한 기상 여건으로 판단
4. 비기상 요인 변화 추정: 국내외 배출량 감소
❏ 계절관리제 기간 대비 초미세먼지 농도 변화 추이 및 원인 분석
ㅇ 계절관리제 기간의 초미세먼지 관측 농도의 경우 2016~2017년 약 31μg/m3, 2017~2018년 약 30μg/m3, 2018~2019년 약 33μg/m3, 2019~2020년 약 25μg/m3으로 연평균 농도 범위에 비해 높은 수준
ㅇ 배출고정-기상변화 모의실험 결과, 2016~2017년 대비 이후 기간의 기상 조건은 모두 미세먼지 농도 증가에 기여하였으며, 비기상 요인에 의한 농도 감소분이 기상 요인에 의한 농도 증가보다 상대적으로 크게 작용함에 따라 2018~2019년 외 계절관리제 기간의 농도 급감 원인은 비기상 요인에 의한 것으로 판단
❏ 모의실험 결과에 대한 미세먼지 농도의 변동성 원인 중 비기상 요인(국내 배출량 감소) 추정
ㅇ 수도권 지역의 교통량은 2019년 대비 2020년 계절관리제 기간에 감소하는 경향이며(1~3월 평균 기준, 한강대로 118만 1,000대/일 → 102만대/일, 청계천로 및 종로 92만대/일 → 84만 5,000대/일, 공항대로 96만 3,000대/일 → 95만 5,000대/일), PM2.5 농도는 2019년에는 도로변 대기 측정망이 도시 대기 측정망보다 대체로 더 높은 농도가 관측된 반면(한강대로 43μg/m3 → 중구 35μg/m3, 청계천로 39μg/m3 → 종로구 34μg/m3, 종로 36μg/m3 → 종로구 34μg/m3, 공항대로 44μg/m3→ 강서구 39μg/m3), 2020년에는 두 측정망 간의 농도 차이가 줄어드는 경향
ㅇ 최근 기간 대비 초미세먼지 농도의 급감은 도심지역의 교통량 감소 및 PM2.5 관측 농도 감소 등의 국내 배출량 감소로 인한 비기상 요인 중 하나로 판단
❏ 모의실험 결과에 대한 미세먼지 농도의 변동성 원인 중 비기상 요인(국외 배출량 감소) 추정
ㅇ 2016~2020년 기간의 한중 대기질 변화를 확인한 결과, 2020년 2월 전후로 우한시 주변 지역의 대기질이 개선되었음을 확인하였고(2019년 대비 2월과 3월의 AOD가 각각 15.4%, 17.2% 감소), 이는 코로나 바이러스로 인한 중국 곳곳의 공장 가동 중단, 교통량 감소 등의 요인으로 판단
Ⅳ. (초)미세먼지 농도와 기상 여건의 관련성 - 고농도 사례 분석
1. 고농도 미세먼지 발생 패턴 변화 분석
❏ 고농도 미세먼지 연간 발생 빈도·강도 및 지속일 수 변화
ㅇ 서울시 초미세먼지 고농도 사례 발생 빈도를 살펴보면 대기질이 꾸준히 개선되었던 P1 기간에는 전체 고농도 사례 발생일 수도 꾸준히 감소하나 P2 기간에는 발생일 수 증감이 반복됨(그림 6 참조)
ㅇ 대기질 개선 기간(P1)에는 장기간 고농도 사례의 빈도가 감소하지만, 농도 변화가 정체하는 기간(P2) 중 최근 기간(2017년 이후)에는 장기간 고농도 사례의 빈도 증가
❏ 계절별 고농도 사례 발생 빈도 변화
ㅇ P1 기간(2005~2012년)과 P2 기간(2013~2019년)의 고농도 총 사례 일 수는 각각 575일, 436일이며, 연평균 발생일 수는 각각 71.9일, 62.3일로 전반적으로 고농도 사례 발생 자체는 다소 감소
ㅇ 계절별 발생일 수를 비교하면 P1 기간에 비해 P2 기간에 봄철(26.5% → 36.2%)과 겨울철(33.0% → 39.2%)의 발생 비중이 증가하고 여름철(21.0% → 13.1%)과 가을철(19.5% → 11.5%)의 발생 비중이 감소
ㅇ 최근 여름철 및 가을철에 비해 겨울철과 봄철의 풍속이 크게 약화되어 고농도 초미세먼지 발생에 유리한 조건을 조성한 것으로 추정
2. 초미세먼지 고농도 사례 발생에 영향을 미치는 기상조건
❏ 초미세먼지 고농도 사례 발생일의 기상장 특성
ㅇ 초미세먼지 고농도 사례 발생일의 기상장 특성을 P1과 P2의 두 기간에 대해 분석해보면, 최근(P2) 기간에 한반도 서쪽으로는 유라시아 고기압이 약화되고 한반도 및 아시아 중위도 고기압이 강화되며, 한반도 동쪽으로는 알래스카 지역의 고기압이 강화되고 알류시안 저기압이 강화됨
ㅇ 한반도 서쪽의 기압계 변화에 따라 우랄블로킹이 약화되어 동아시아 지역 서풍 약화 및 대기 정체 유발하여 미세먼지 고농도 사례 발생에 기여한 것으로 추정
ㅇ 한반도 동쪽의 알류시안 저기압 강화는 초미세먼지 고농도 사례발생 시 우리나라에 위치한 이동성 고기압이 동쪽으로 빠져나가지 못하게 하는 일종의 블로킹으로 작용하여 미세먼지 고농도 사례 장기화에 기여하는 것으로 추정
3. 기후변화와 한반도 미세먼지 고농도 사례 발생 간의 연관 가능성 분석
❏ 기후적 관점에서 대규모 기상장의 변화가 미세먼지에 끼치는 영향
ㅇ 최근 기간의 초미세먼지 고농도 사례 빈발과 장기화에 영향을 미친 대규모 기압계 변화에는 온난화로 인한 해수면온도 상승과 북극 해빙의 변화가 중요한 역할을 한 것으로 추정
ㅇ 온난화에 따른 북극 지역 바렌츠해에서의 해빙 감소가 유라시아 상층 고기압 약화 및 동북아 상층 고기압 강화를 유발함으로써, 한반도 미세먼지 농도 상승에 영향을 주었을 가능성
ㅇ 북극 지역 베링해에서의 해빙이 감소하면서 강화된 알류시안 저기압에 의한 블로킹 현상 강화로 인해 한반도 지역의 대기 정체가 증가하여 고농도 사례 장기화에 기여하였을 가능성(그림 7 참조)
Ⅴ. 결론 및 정책적 시사점
❏ 현행 미세먼지 관련 정책 보완 필요
ㅇ 최근 20년 기간에 대해 배출고정-기상변화 모델링을 수행하여 초미세먼지 농도에 대한 기상변화 기여도를 확인한 결과 최근에는 상대적으로 미세먼지 농도에 대한 기상 요인에 의한 기여가 비기상 요인의 비중과 비슷한 수준으로, 대기질 관리에 있어 배출 저감과 더불어 기상변화 고려 필요
ㅇ 미세먼지 종합계획의 목표 달성을 위해 상대적으로 기상의 영향에 민감해진 현재 상황을 고려하여 배출 저감 목표량 강화, 일정 수준의 농도 범위 제시 등 구체적인 목표 설정 필요
ㅇ 국내 정책 추진 성과 평가 시 기상의 영향을 함께 평가하여 정확하고 올바른 방법으로 정책 평가 및 개선점 모색 필요
ㅇ 기후변화와 대기질의 관련성을 고려하여 대기관리와 기후변화 완화 정책을 연계 추진해야 하며, 기상 관련 계절 전망 및 중기 전망 등을 고려하여 대기질 전망 및 대기관리 목표 설정 필요


Ⅰ. Background and Necessity of Research
1. Necessity
❏ The air quality problem due to fine particulate matter has not improved dramatically despite efforts to reduce emissions of air pollutants since the 2000s.
ㅇ As a result of the continuous implementation of the management policy for fine particulate matter and its precursors, Seoul's air pollutant emissions and ultrafine particulate matter concentrations continued to decrease until the early 2010s.
ㅇ The concentration of ultrafine particulate matter has been increasing since 2013 and then decreased slightly from 2017, but now it tends to be stagnant with fluctuations around the annual mean PM2.5 concentration of 25μg/m3.
❏ There are research attempts to clarify the relationship between fine particulate matter concentration and weather conditions and climate change, but studies to make policy improvements are insufficient.
ㅇ Air quality-related studies to date have only been conducted to determine the impact of climate change on air quality or to predict air quality concentrations according to future climate change. Research to draw policy implications by grasping the relationship between air quality and climate change is still inadequate.
ㅇ In recent fine particulate matter-related policies, a detailed diagnosis of the possibility of achieving the target concentration presented in the 'Comprehensive Plan on Fine Dust' which takes into account the recent weather conditions and nvestigations of the relationship between weather and air quality at various time scales(the seasonal management system and emergency reduction measures) are being carried out it is necessary to grasp the relationship between weather and air quality from various angles according to such change in air management policy and to derive utilization plans for policy development.
2. Research purpose and scope
❏ Analysis of the relationship between weather and climate change and fine particulate matter air quality
ㅇ Analysis of mid- to long-term change patterns of fine particulate matter air quality and related meteorological factors
ㅇ Analysis of major weather and climate factors affecting the concentration of fine particulate matter
ㅇ Analysis of air quality and meteorological relevance of fine particulate matter in various time scales (annual average, seasonal average, high concentration cases, etc.)
ㅇ Investigation of the mechanisms related to climate change and fine particulate matter air pollution
ㅇ Verification of analysis results and analysis of policy implications
❏ Calculation of contributions of meteorological changes to fine particulate matter concentration and forecasts of changes in fine particulate matter pollution due to climate change
ㅇ Analysis of the contribution of meteorological changes to the fine particulate matter concentration based on the fixed emission-weather change model
ㅇ Development of a meteorological index for the impact of fine particulate matter and verification of the predictability for forecasting fine particulate matter air quality in the future climate
ㅇ Establish the modeling base for forecasting fine particulate matter air quality in the future climate
ㅇ Prediction of fine particulate matter concentrations reflecting climate change and emission reduction targets according to future climate scenarios
ㅇ Verification of analysis results and analysis of policy implications
Ⅱ. Relationship between Ultrafine Particulate Matter Concentration and Weather Conditions: Analysis of the Annual Average Levels
1. Annual average fine particulate matter concentration and changes in meteorological factors
ㅇ The concentration of ultrafine particulate matter in 2019 increased again, shifting from the deceasing trend of three years since 2016.
ㅇ Compared to the previous year, the weather conditions in 2019 created an unfavorable environment for the concentration of fine particulate matter overall, with the increase in temperature, decrease of wind speed, and decrease in precipitation.
2. Confirming the contribution of weather changes to the annual average fine particulate matter concentration
❏ Changes in the annual average ultrafine particulate matter concentration by region due to weather changes compared to 2016
ㅇ After 2012, most regions saw meterological conditions that increased the concentration of ultrafine particulate matter. Taking a look at each region, most regions exhibited similar changes in terms of the concentration level of ultrafine particulate matter; for a certain period of time, however, different trends were observed by region.
❏ Contributions of weather and other(non-weather) factors to concentration compared to 2016
ㅇ Before 2012, the contribution by non-weather factors was dominant, but then it showed a tendency to gradually decrease. Since 2012, the overall concentration has been stagnant without any obvious change in the weather and non-weather factors.
ㅇ According to these results, before 2012, non-weather factors such as changes in domestic and foreign air pollutant emissions were the leading cause for changes in fine particulate matter(weather impact was relatively low), and after 2012, it can be thought that it is hard for people to feel the changes in the concentration which occur due to emission reduction.
Ⅲ. The Relationship between Ultrafine Particulate Matter Concentration and Weather Conditions: Seasonal and Monthly Analysis
1. Analysis of changes in wind speed by season and the contribution of weather changes to fine particulate matter concentration during the recent period
❏ Changes in wind speed by season and the number of days with stagnant air
ㅇ Wind speed over the last 20 years(2001~2019) has shown a tendency to decrease in all seasons since 2014, especially in winter.
❏ Analysis of the contribution of weather changes to the average concentration of fine particulate matter by season based on the simulation model of fixed emissions-weather changes
ㅇ The contribution of meteorological conditions to fine particulate matter concentration was analyzed based on the simulation where a fixed amount of emissions and weather changes were applied for the period of the last 20 years.
ㅇ Compared to 2016, the changes in PM2.5 concentration have been relatively small in winter since 2012(this tends to be the opposite in other seasons); in terms of the degree of fluctuation of particulate matter concentration by season, the weather effects in summer have the widest range of fluctuation while winter shows the narrowest range.
ㅇ In the case of changes in the concentration of each season, the concentration of ultrafine particulate matter tended to increase in most seasons(excluding autumn) due to weather factors.
ㅇ When looking at the rates of increase and decrease of the concentration of ultrafine particulate matter by period P1(2005~2012) and P2(from 2013 onwards, the weather in the period P2 acted as a bad condition for ultrafine particulate matter air quality compared to the previous period, and the range of change in concentrations due to weather factors was relatively small.
2. Analysis of changes in ultrafine particulate matter concentration and the contribution of weather changes under the seasonal management system
❏ Changes in the concentration of ultrafine particulate matter by region under the seasonal management system
ㅇ The concentration of ultrafine particulate matter tended to reach the lowest level in December and the highest level in March during the seasonal management period, and the concentration rapidly increased from the end of 2018 to March 2019, and then decreased rapidly(the lowest in the last 5 years).
ㅇ Fixed emission-weather change simulation results: The weather conditions in 2020 are favorable compared to the previous year, but compared to the recent period of 2016-2019 overall, they are at a modest level. In terms of the average rate of change in the average monthly fine particulate matter concentration in Korea, weather conditions in March are especially favorable with the low concentration of ultrafine particulate matter compared to 2017-2019.
3. Analysis of the conditions by weather factor during the seasonal management period of 2020
❏ Wind(wind direction, wind speed), temperature, and precipitation changes over the period 2015-2020
ㅇ In the case of wind, strong winds from the east were predominant in 2020, which is favorable for both direction and speed.
ㅇ Temperatures were the lowest in 2017-2018 and the highest in 2020, which means it was a very unfavorable weather condition for 2020.
ㅇ In the case of precipitation, it was low in March 2020 during the past five years, but the highest rainfalls were recorded in January and February, which were determined as unfavorable conditions for March 2020 and favorable conditions for January and February.
4. Estimation of changes in non-meteorological factors : domestic and international emission reductions
❏ Trend and cause analysis of changes in ultrafine particulate matter concentration compared to the seasonal management period
ㅇ In the case of the ultrafine particulate matter concentrations observed during the seasonal management period, it was 31μg/m3 in 2016-2017, 30μg/m3 in 2017-2018, 33μg/m3 in 2018-2019, and 25μg/m3 in 2019-2020, all of which are higher than the average concentration range.
ㅇ Simulation results of fixed emission-weather change: Weather conditions in both 2016 and 2017 contributed to the increase in fine particulate matter concentration, and the decrease in concentration due to non-meteorological factors was greater than the increase in concentration due to weather factors.
❏ Estimation of non-weather factors(reduction of domestic emissions) among causes of fine particulate matter concentration variability in simulation results
ㅇ Traffic volume in the Seoul metropolitan area tends to decrease during the 2020 season management period compared to 2019(Hangang-daero 1,181 →1,020 thousand vehicles per day, Cheonggyecheon-ro and Jongno 920 →845 thousand vehicles per day, Gonghang-daero 963→955 thousand vehicles per day, based on the average of traffic volume by January-March), and while the PM2.5 concentrations measured by two monitoring networks have not much difference in 2020, the PM2.5 concentrations measured by the roadside monitoring networks were generally higher than those measured by the urban air monitoring networks in 2019(Hangang-daero 43μg/m3 → Jung District 35μg/m3, Cheonggyecheon-ro 39μg/m3 →Jongno District 34μ g/m3, Jongno 36μg/m3 →Jongno District 34μg/m3, Gonghang-daero 44μg/m3 →Gangseo-gu 39μg/m3 in 2019).
ㅇ The sharp drop in the ultrafine particulate matter concentration compared to the recent period is considered to be cased by one of the non-weather factors due to the decrease in domestic emissions, such as a decrease in traffic volume in urban areas and a decrease in PM2.5 concentrations observed.
❏ Estimation of non-weather factors(international emission reductions) among causes of fine particulate matter concentration variability in simulation results
ㅇ The changes in air quality in Korea and China during the 2016-2020 period confirmed that air quality around Wuhan City improved around February 2020(AOD in February and March decreased of 15.4% and 17.2%, respectively, compared to 2019), which can be attributed to plant shutdowns and traffic reduction in China due to the coronavirus.
Ⅳ. Relationship between UltraFine Particulate Matter Concentration and Weather Conditions: Case Analysis of High Concentrations
1. Analysis of the change in the pattern of high fine particulate matter concentration
❏ Changes in the annual frequency, intensity, and the number of days with high concentrations of fine particulate matter
ㅇ In terms of the frequency of high concentration cases of ultrafine particulate matter in Seoul, the number of days with high concentration cases in the P1 period when air quality steadily improved decreases, but the number of occurrences in the P2 period repeatedly increases and decreases.
ㅇ The frequency of long-term high concentration cases during the period when air quality improved(P1), but the frequency of long-term high concentration cases increases after the recent period of 2017(P2).
❏ Changes in the frequency of high concentration cases by season
ㅇ The total numbers of high concentration cases in the P1 and P2 periods are 575 days and 436 days, respectively, and the average annual occurrences are 71.9 days and 62.3 days, respectively, with the overall occurrence of high concentration cases slightly decreasing.
ㅇ Comparing the numbers of seasonal occurrences, the proportion of occurrences in spring(26.5%→36.2%) and winter(33.0% →39.2%) increased and the proportion of occurrences in summer(21.0%→13.1%) and autumn(19.5%→11.5%) decreased during P2 compared to the P1 period.
ㅇ It is estimated that the wind speed in winter and spring has recently greatly decreased compared to summer and autumn seasons, creating favorable conditions for the generation of high concentrations of ultrafine particulate matter.
2. Weather conditions affecting the occurrence of high concentration cases of ultrafine particulate matter
❏ Characteristics of meteorological fields on the date of occurrence of high concentration of ultra fine particulate matter
ㅇ In recent years(P2) high pressure over Eurasia has weakened, mid-latitude high pressure over the Korean peninsula and Asia has been strengthened, and noticeable changes have been made such as high pressure over Alaska and the Aleutian low pressure.
ㅇ he weakening of Ural Blocking has weakened west winds over East Asia causing air stagnation and this results in high concentration cases of fine particulate matter; also, the cyclonic deviations over the northern part of Japan prevents the anticyclonic deviations over Korea from passing, resulting in long-term high concentrations of fine particulate matter.
ㅇ The recent rise in temperature and air pressure in Alaska and the eastern part of the Bering Sea may have caused air stagnation near the Korean Peninsula, contributing to the increase in concentration and the prolonged high concentration.
3. A Study on the relationship between climate change and high fine particulate matter concentration cases on the Korean Peninsula
❏ Effect of large-scale changes in the weather field on fine particulate matter from a climate perspective
ㅇ Despite the recent decrease in emissions on the Korean Peninsula, the number of high concentrations of fine particulate matter has increased since 2013, and the causes for this include various changes in weather fields.
ㅇ The increased concentration of fine particulate matter over the Korean peninsula may be attributed to the strengthened Aleutian Low following a reduction in geopotential height of the North Pacific which results from the decrease in Arctic sea ice, or the weakened high pressure over the upper part of Eurasia and the strengthened high pressure over the upper part of the Northeast Asia, led by the decreased sea ice in the Barents Sea.
ㅇ The change in sea ice area is closely related to warm currents in Alaska and other regions, so the high concentration cases may have increased as fine particulate matter stays on the Korean Peninsula for a long time resulting from the decrease in Arctic sea ice during the P2 period due to the strengthening of the Aleutian Low.
ㅇ Changes in Arctic sea ice and large-scale weather systems due to the recent warming may have a significant impact on the occurrence of the long-lasting high-concentration fine particulate matter cases in Korea.
Ⅴ. Conclusion and Policy Implications
❏ Need to supplement current fine particulate matter related policies
ㅇ As a result of confirming the contribution of meteorological changes to the concentration of ultrafine particulate matter through fixed emission-weather change modeling for the last 20 years, the recent contributions of meteorological factors to the concentration of fine particulate matter is relatively similar to that of non-weather factors. As such, it is necessary to consider climate change as well as emission reduction in air quality management.
ㅇ In order to achieve the goal of the comprehensive fine particulate matter plan, it is necessary to set specific goals such as strengthening the emission reduction target amount and presenting a certain level of the concentration range in consideration of the current situation, which is relatively sensitive to the effects of the weather.
ㅇ When evaluating the performance of domestic policy, it is necessary to evaluate the effect of the weather together and evaluate the policy in an accurate and correct way and seek improvement points.
ㅇ Follow-up studies on mechanisms related to climate change and air quality should be continuously conducted, and air quality forecasts and air management targets need to be set in consideration of weather-related seasonal and mid-term forecasts.

5재생에너지 확산 이행방안 연구(Ⅰ)

저자 : 이상엽 , 박주영 , 박종윤 , 이창호 , 임동순 , 석광훈 , 최영웅

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-243 (243 pages)

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Ⅰ. 서론
1. 연구의 목적 및 범위
❏ 연구의 목적
ㅇ 국내 재생에너지 목표 달성을 전제로 재생에너지 확산을 위한 이행방안 모색
❏ 재생에너지 확산을 위한 연구범위
ㅇ 전환부문에서 정부 목표 재생발전 비중 달성 가능성 및 에너지시장의 구조적 문제로서, 특히 전력시장과 재생에너지 기술개발과의 관계 분석
ㅇ 재생에너지 환경영향평가 및 제주지역 사례를 대상으로 수용성 측면 분석
2. 연구의 내용 및 수행체계
❏ 국가 재생에너지 목표와 이슈
ㅇ 국가계획에 제시된 재생에너지 목표 현황과 재생에너지 확산을 위한 점검 요소 분석
ㅇ 현재 정부에서 추진 중인 재생에너지 제도개선 상황 정리
❏ 전환부문 현황 및 과제 분석
ㅇ 전력수급 및 에너지믹스 전망기반 에너지믹스 대안 설정 및 온실가스 감축 목표 달성 여부 분석
ㅇ 에너지전환 및 온실가스 감축목표 달성 위한 현안 도출
❏ 국내 에너지시장 거버넌스 분석
ㅇ 현 전력시장 구조가 재생에너지 기술개발에 미치는 영향 파악
ㅇ 전력요금 및 세제 개편의 필요성과 기술개발 촉진 방향 관점에서 현안 도출
❏ 재생발전사업의 환경평가 현황 및 부동의 사례 분석
ㅇ 지역의 재생에너지 확산 관점에서 사회적 수용성의 이론적 개념과 환경영향평가에서 다루는 재생에너지 비동의 원인 분석
❏ 지역 재생에너지 현황 및 과제 분석
ㅇ 국내 지역에너지 확산의 가장 대표적인 지역인 제주도를 대상으로 제주도의 특징, 주요 추진 현황 및 현안 분석
Ⅱ. 국가 재생에너지계획 현황 및 이슈
1. 국가 재생에너지 목표 현황
❏ 우리나라의 재생에너지 목표는 에너지기본계획, 2030 온실가스 감축 로드맵, 전력수급 기본계획 등에서 제시
❏ 2050 저탄소발전전략에서 재생에너지 목표에 기반해 온실가스 감축목표를 설정 예정
2. 국내 재생에너지 확산 과제 및 이슈
❏ 시장 및 제도, 재생에너지 확산 기반, 기술개발 및 확산, 사회적 수용성 관점에서 단계적으로 개선할 사항과 중장기 근본적으로 전환되어야 할 국가 현안을 우선 분석
❏ 각 현안은 시장·기술·정책·사회 혁신의 융합적 관점에서 접근 중요
3. 재생에너지 확산 주요 추진 동향
❏ 시장, 정책, 기술, 사회적 관점에서 분석
4. 재생에너지 수용성 이론: 개념과 지역사회 갈등요인
❏ 재생에너지 수용성이란 주체와 대상에 따라 다르게 결정되는 다차원적인 결과
ㅇ 재생에너지 수용성을 사회·정치적, 시장, 지역사회의 세 가지 영역으로 나누어 분석하고 각 영역에 적합한 선행연구 소개
ㅇ 지역사회 영역 수용성 갈등요인에 초점을 두고 환경 보존에 대한 의지, 절차적 불공평성과 이윤 배분의 불공정성을 대표적인 재생에너지 지역사회 수용성 갈등의 원인으로 보고 각 갈등 원인에 대한 이론적 배경 및 관련 국내외 사례 분석
Ⅲ. 전환부문 현황 및 과제
1. 전력수급, 에너지믹스, 온실가스 배출량 추정 및 전망
❏ 전력수급계획과 에너지기본계획을 활용하였으며, 계획기간 이후는 설비 건설, 폐지 등 전원별 특성과 수명, 이용률 등을 고려하여 추정
❏ 주요 분석결과(2040년 기준)
ㅇ 발전량 636(8차 기준)~646(9차 기준)GWh
ㅇ 전원별 에너지믹스(신재생에너지 30.7%(RE4030)~36.3%(RE4035))
ㅇ RE4030/RE4035 RE 설비 및 발전량(95,961~114,522MW, 198,300~234,188GWh)
ㅇ 9차 기준/RE4035 온실가스 배출량(원전이용률 80%, 석탄이용률 60%; 166.3MtCO2)
2. 주요 현안 및 과제
❏ 공급부문은 설비증설, 폐지, 수명연장, 연료전환에 대한 고려가 중요하며, 수요부분은 수요예측, 수요관리 달성도 등 변동성 반영이 필요
❏ 재생에너지 공급은 정책이행도, 에너지원별 잠재량, 환경제약 등에 대한 고려 중요
❏ 에너지전환의 성공적 이행을 전제로 온실가스 감축 목표를 위해서는 원전 및 석탄 이용률 관리가 향후 과제
Ⅳ. 에너지시장 거버넌스 현황 및 과제
1. 에너지전환의 기술적, 제도적 쟁점
❏ 지금까지의 국내 정책들은 비교적 단순한 연료선택에 집중
ㅇ 시장제도와 기술체제에 의해 지배되는 에너지 부문은 비탄소·탄소전원의 이분론적 대립보다는 통합적 접근법 필요하고, 기술과 제도 모두 강한 경로의존성을 가짐
❏ 경로의존성 극복을 위해 자원배분(연료믹스, 단순요금제)을 넘어 재산권, 거래제도 등 상위단계 제도들의 개혁 필요
2. 해외 에너지전환의 시장제도적 접근 및 결과 사례
❏ 미국 오일쇼크 직후 산업용 열병합발전 및 재생에너지의 공정한 전력망 접속 보장하는 「전력산업규제정책법(PURPA, 1978)」 제정
❏ 고효율 가스복합(CCGT)기술의 상용화(1980s)(GE F-class 등)
❏ 자가용 가스발전 산업체들의 전력시장진입 요구 및 경쟁체제도입(미국, EU)
❏ 가스복합의 원전·석탄의 시장점유율 잠식(2000~2010s)(주요 선진국)
❏ OECD 전력시장개편 환경적 성과
ㅇ 전력시장 자유화수준과 태양광·풍력의 진입수준 정비례 관계
ㅇ 경쟁도입과 발송배전 분리는 고효율·저탄소 신규 발전사업자를 늘려 생산성 향상과 CO2 저감에 기여
ㅇ전력시장 경쟁도입은 석탄에서 가스와 RE 전환유도
3. 시사점 및 과제
❏ 에너지전환은 에너지믹스 조정을 넘어 지속적인 사회변화 필요
❏ 전력시장 구조개편은 소비자들의 선택과 참여 유도
❏ 그간 제안된 친환경 전기요금제도들은 현행 국가독점시장에서 전기요금에 복지개념이 혼재되어 추진
❏ 전기요금은 시장참여자들의 자율성을 보장해 원가와 각종 유인을 반영하되, 복지는 국가가 기본적인 소득을 보전하는 정책으로 개선 필요
❏ 전력시장개방 및 에너지전환 시 전기소비자, 전력산업계, 전기다소비 중화학업종 등의 소외와 저항도 고려 필요
Ⅴ. 재생발전사업의 환경평가 현황 및 부동의 사례
1. 재생에너지 발전사업의 환경평가 현황
❏ (대상) 육상풍력, 육상태양광, 수상태양광 발전사업: 전략환경영향평가, 환경영향평가, 소규모환경영향평가
ㅇ 총 7,489건에 대한 협의(동의 및 조건부동의) 비율은 약 92%
ㅇ 에너지원별 부동의 비율(육상태양광 2.8%, 수상태양광 1.4%, 육상풍력 4.9%)
2. 재생에너지 발전사업의 환경적 고려사항
❏ 환경영향평가 관점의 환경문제는 시설 운영 관련 사항이 아닌, 입지선정에 관한 사항(수상 태양광은 지역 수용성의 현실적 문제)
3. 재생에너지 발전사업의 환경평가 부동의 사례 조사
4. 재생에너지 발전사업의 환경영향평가 현안
❏ 환경피해 및 사회적 갈등 최소화를 위한 정책설계(발전원별 보급목표 및 이행방안) 개선 중요
❏ 개발가능지역을 대상으로 입지 우선순위를 정하는 사업 추진 전략이 중요
ㅇ “잠재량 및 입지지도” 등 정보 활용성 제고
Ⅵ. 지역 재생에너지 현황 및 과제
1. 제주 재생에너지 보급 정책의 특징과 의의
❏ RE 보급 연구 관련 물리적 여건
ㅇ 제주지역: 태양광 및 풍력의 잠재자원 측면에서 유리한 자연적, 환경적, 물리적 여건
ㅇ 상대적으로 독립된 전력계통: 제주 재생에너지, 특히 풍력의 사례는 기술적, 물리적 정책 수행 경험과 시사점 제공
- 제주 전력계통 내 재생에너지 발전 비중 늘수록 지역 내 전력 공급 계통운영의 안정성한 출력제한 다수 발생 사례의 현실적 문제와 해결 방안 시사점 제공
- 관련 주체 간 협의사례, 출력제한에 따라 풍력발전사업자의 매출 감소 보전, 수용 논의는 효율적 정책 조치 정보 제공
❏ RE 보급 연구 관련 정책 경험
ㅇ 제주의 에너지 자립형 수급정책: 재생에너지 보급 측면에서 국가 장기 비전 선행
ㅇ 전기 중심의 에너지 자립기반 구축 노력, 에너지원별 공급의 균형 안정 정책 도입
❏ 지역 재생에너지 보급 수용성 논의와 경험
ㅇ RE 보급 확대를 위한 가장 큰 장애요인으로 정책 수용성
ㅇ 주민-주민 갈등과 정책 수용성
2. 제주 재생에너지 보급 현황과 정책성과
❏ 제주 지역의 RE 설비용량은 전국 평균보다 빠른 증가세
ㅇ 2012~2017년 기간 동안 연평균 증가율 39.6%(설비용량 603MW, 전국 대비 설비용량 비중 3.8%, 2012년 대비 2.4%p 증가)
ㅇ 제주 태양광발전 연평균증가율 64.9%(전국, 44.9%); 풍력발전 21.9%(전국, 18.9%)
3. 제주 재생에너지 주요 추진 현황
❏ 지역 전력수요 둔화와 재생에너지 공급 증대에 따른 수급 불일치
❏ 제약발전 최소화 위한 정책
ㅇ 단기적으로 재생 발전량 조절 개선 필요하며, 중기적으로 제주-육지를 연결 전압형 HVDC(초고압직류송전) 연계선 역송전
ㅇ HVDC 기술적 요인, 용량 측면에서 실효성 제고 및 근본적으로 CFI의 현실성 재검토, V2G(vehicle to grid) 등 대안적 ESS 방안 필요
❏ 공공주도형 재생에너지 보급 확대
ㅇ 제주 재생에너지 자원, 특히 풍력 발전 공공적 관리 주도: 대규모 부지 사용에 따른 난개발 방지 및 경관훼손 최소화, 발전설비 지역의 주민수용성 증진과 이익공유화, 개발 이익의 도외 유출 최소화
ㅇ 제주에너지공사 사업시행예정자로 지정, 공공적 관리 거버넌스 확보, 풍력발전 부지선정과 건설 도민 참여형 개발사업 형식(지구지정제도와 이익공유화제도)
❏ 민자 태양광발전 사업
ㅇ RPS 제도에 기반한 민자 태양광발전 사업 추진
ㅇ 민간 주도태양광발전 사업 활성화 및 사업대상지 발굴, 수용성 확보 등 공공주도형 태양광발전 사업 병행
ㅇ 건물옥상 및 주차장, 영농형태양광 등 입지의 기존 용도와 태양광 발전을 병행할 수 있는 도민참여형/수익형 사업모델 발굴
❏ 지역재생에너지계획 WG 및 관련 위원회에 도민(비전문가) 참여 확대
ㅇ 지역에너지계획 WG과 관련 위원회(에너지위원회, 풍력발전사업심의위원회, 풍력자원 공유화기금 운용심의위원회, 환경영향평가심의위원회)에 도민참여 보장(수용성 확보)
ㅇ 관-민간 의사소통 채널 확보 및 도내 에너지 분야 상설 갈등 전문기구 마련
❏ 정책 집행 과정에 주민 감시 및 참여 확대
ㅇ 시민단체 및 주민들이 주요 정책의 집행과 과정의 문제점을 감시하는 모니터링단 운영
ㅇ 지역 내 현장 목소리를 듣고 문제점을 해결하기 위한 옴부즈맨 제도 운영
Ⅶ. 현안종합 및 2차 연도 주요 연구과제
❏ 전환부문, 에너지시장 거버넌스, 환경영향평가, 지역에너지(제주 사례) 중심으로 국내 재생에너지 확산을 위한 주요 현안을 아래와 같이 종합 정리 분석
❏ 주요 현안은 재생에너지를 공급하고 수요하는 측면, 동시에 지역 내 재생에너지 사업의 원활하고 효과적 추진을 위한 기술적·제도적 측면으로서 상호 유기적으로 연계
ㅇ 전환부문의 정책적·기술적 측면의 안정적인 저탄소 전원믹스 실현이 중요
ㅇ 전환부문의 저탄소 전원믹스 실현은 국내 에너지시장이 이를 뒷받침할 수 있는 구조일 때 가능
ㅇ 지역에너지 현안 중 지구지정제도 및 사업인허가권 정비는 환경영향평가 부문의 개발가능입지 기준 및 협의지침, 모니터링 제도 개선과 연계 추진이 중요
ㅇ 전원구성, 가격구조, 기술투자, 소비자 참여 등의 정상화를 위한 에너지시장의 거버넌스 개선은 국내 재생에너지 확산을 위한 가장 근본적인 과제
❏ 2차 연도 연구에서는 금번 1차 연도에서 도출된 핵심 현안을 바탕으로 구체적 이행방안과 이행에 따른 파급효과를 분석할 계획
ㅇ 1차 연도에서 분석된 핵심현안을 더욱 압축적으로 구체화하여 추진
ㅇ 전환부문의 중요성을 고려해, 곧 확정될 제9차 전력수급계획, 최근 2050 탄소중립 비전 발표 등 새로운 여건 반영, 석탄발전 제약, RE 보급률 확보방안, 재생발전 변동성 대비 등에 초점을 둔 이행방안 제시
ㅇ 지역에너지와 에너지시장 거버넌스의 중요성을 고려해, 지역과 발전시장 구조개편에 초점을 둔 이행방안으로써, 지역별 차등요금제 도입방안을 구체적으로 제시하고, 이에 따른 경제적 효과를 중점 분석


Ⅰ. Introduction
1. Objective and scope of the research
❏ Research objective
ㅇ To implement a plan for renewable energy diffusion with an aim to accomplish the goal of renewable energy availability at the domestic level.
❏ Scope for research for the diffusion of renewable energy
ㅇ Analysis of the possible achievements of the government's targets for renewable power generation capacity with respect to energy transition, and assessment of the correlation between the current electricity market and the development of renewable energy technology as a structural problem of the energy market.
ㅇ Environmental impact assessment and analysis for renewable energy acceptance with respect to the Jeju region case study.
2. Research topics and system performance
❏ Goals and issues to be addressed for the implementation of domestic renewable energy
ㅇ Assessing the status of the renewable energy targets as proposed in the national plan.
ㅇ Summary of the improvement status of renewable energy system initiatives undertaken by the government.
❏ Analysis of current status and tasks in the transformation sector
ㅇ Assessment of alternative combinations for energy mix based on the demand and supply of electricity, and subsequent performance analysis in terms of success or failure of the greenhouse gas reduction goals.
ㅇ Resolving pending issues to achieve energy transition and greenhouse gas reduction targets.
❏ Investigating the governance of the domestic energy market
ㅇ Understanding the influence of the present electricity market structure on the technical development of renewable energy.
ㅇ Importance and need for the electricity price and tax reforms and resolving pending issues to accelerate technical development.
❏ Status of the environmental impact assessment of the renewable power generation project and analysis of the disagreement cases:
ㅇ Analysis of the theoretical social acceptance of the domestic renewable energy diffusion and the reasons for disagreement for the development of renewable energy
❏ Analysis of the status of the regional case of renewable energy development
ㅇ Studying the characteristics of Jeju island, which represents the regional energy diffusion case, understanding the major enforcement situations and the pending issue in Jeju island.
Ⅱ. Status and issues of the domestic renewable energy plan
1. Status of the domestic renewable energy plan
❏ The goals for domestic renewable energy development, which included the road map for greenhouse gas emission reductions by 2030, and a basic plan for electricity supply and demand were proposed in national energy master plan.
❏ An initiative was undertaken to set the greenhouse gas reduction goals based on the renewable energy targets of 2050 low-carbon emissions development strategy(LEDS).
2. Renewable energy diffusion tasks and issues
❏ Examining the factors in the energy market system that need step-wise improvement, understanding the foundation of renewable energy dispersal, and technical developments for energy dispersal and social acceptance along with resolving the domestic pending issue needs on a mid/long-term basis.
❏ Understanding importance of resolving each pending issue using a convergent perspective of market-technology-policy-social-innovation.
3. Major domestic trends for spreading renewable energy
❏ Analysis from market-technology-policy-social-innovation perspective
4. Renewable Energy Acceptance Theory: Concept and factors for regional social conflict
❏ Acceptance of renewable energy is a multidimensional approach, which includes technological and social participation.
ㅇ The approach is analyzed by dividing it into three categories, which are socio-politics, energy market, and regional society, and previous literature in each category is studied.
ㅇ Commitment to environmental conservation, procedural biasness, and biasness in profit distribution represent the conflict factors for the social regional renewable energy acceptance. Subsequent analysis of the theoretical background and related cases on each conflict factor is required.
Ⅲ. Current Status and Tasks of transformation sector
1. Estimation of electricity supply, energy mix, and greenhouse gas emissions
❏ Power supply plan and the general energy plan were applied, and the electricity supply was estimated after the planning period based on the characteristics of each power source, such as facility construction and abolition, life span, and utilization rate.
❏ Major analysis results (based on the year 2040)
ㅇ Generation was in the range of 636 GWh (based on 8th plan) - 646 GWh (based on 9th plan).
ㅇ Energy mix applied for power supply consisted of 30.7%(RE4030)-36.3% (RE4035) renewable energy.
ㅇ Power generation capacity was 95,961-114,522 MW and 198,300-234,188 GWh for RE4030 and RE4035 RE equipment, respectively.
ㅇ Based on the 9thplan/RE4035 greenhouse gas emission was 166.3 MTCO2(nuclear power plant utilization rate80%, coal utilization rate 60%)
2. Major pending issues
❏ Considerations in facility extension, abolition, and life span extension, and fuel conversion are important issues for the supply sector, whereas reflection in flexibility, such as demand prediction and demand management achievement are essential issues for the demand sector.
❏ Policy execution rate, potential for saving under each energy source, and environmental limitations are important considerations in the renewable energy supply.
❏ Assuming that energy transition will be successfully executed, future projects for controlling greenhouse gas emissions will include the management of nuclear power plants and coal utilization rates.
Ⅳ. Status of the energy market governance
1. Technical and institutional issues of energy conversion
❏ Until now, the domestic policies focused on a relatively simple fuel mix selection.
ㅇ As the energy sector is governed by the market system and technology system, an integrated approach is required rather than the contradictory approach of non-carbon power supply. Additionally, technology and market system both have a strong path-dependency.
❏ Path-dependency can be overcome by the application of upper-level systems, such as property rights or trade system over the resource dispersal (fuel mix, simple rate system).
2. Case studies of market-institutional approach, and results of international level energy conversion
❏ The USA oil shock of 1974 led to the enactment of Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA) of 1978), which guarantees a power system based on the industrial combined heat and a fair access to renewable energy power grid.
❏ High-efficiency gas mix using combined cycle gas turbines (CCGT) and General Electric's F-class (GE F-class) gas turbine technology were commercialized in the 1980s.
❏ The entry of the private power generation companies into the power market introduced a competitive system (USA, EU).
❏ Coal market shares of the gas mix were taken over by nuclear and coal power plant of major developed countries from 2000 to 2010.
❏ Environmental performance of the reorganized Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) power market:
ㅇ A linear relationship was observed between the degree of power market liberalization and the degree of initiation of solar energy and wind power development.
ㅇ Introduction of competition and separate dispersal patterns contribute to productivity enhancement and CO2 reduction by promoting high-efficiency·low-carbon power producers.
ㅇ Competition in the power market promotes conversion of coal to gas and RE.
3. Implications and Challenges
❏ Energy transition requires a sustainable social change rather than adjustments in the energy mix.
❏ Reorganization of the power market structure creates opportunities for consumer participation.
❏ The suggested environmentally friendly electric rate systems are boosted and the inclusion of the electricity price in the current national monopoly market ensures welfare for all.
❏ Policy revisions are needed in the electric fee such that it not only reflects the prime cost and other factors, which guarantee the liberalization of the market participants, but also ensures the national welfare by safeguarding the national income.
❏ To promote power market and energy conversion, problems associated with alienation and resistance by the electricity consumer, power industry, and heavy electricity consuming chemical industry need to be addressed.
Ⅴ. Status of the environmental impact assessment and disagreement cases for the development of renewable power generation projects
1. Status of Environmental impact assessment of the renewable power generation projects
❏ Strategic environmental impact assessment, environmental impact assessment, and small-scale environmental impact assessment were considered for onshore wind power, onshore solar energy, and off shore solar energy development projects.
ㅇ The consultation rate for 7,489 cases (agreement or disagreement) was approximately 92%.
ㅇ Disagreement rate of each energy source type was 2.8%, 1.4%, and 4.9% for onshore solar energy, offshore solar energy, and onshore wind power, respectively.
2. Environmental considerations for renewable energy generation projects
❏ The environmental issues that arose during the environmental impact assessment were related to the location allocation, not to the management of the facilities (offshore solar energy is a regional adaptation problem).
3. Evaluation of the environmental impact disagreement cases of the renewable energy generation projects
4. Pending environmental impact assessment issues
❏ Revisions in policy design are important to minimize environmental damage and social conflicts (dispersal goals and implementation measures for each power source).
❏ Project promotion strategy for deciding the priority locations for development is important.
ㅇ Information pertaining to the “saving potential and location map” should be applied.
Ⅵ. Regional renewable energy status and tasks
1. Characteristics and significance of the Jeju renewable energy supply policy
❏ Physical conditions about the RE dispersal research
ㅇ Jeju region has favorable environmental, and physical conditions for solar and wind energy development.
ㅇ Relatively independent electrical power systems: The renewable wind energy development at Jeju demonstrates technical capability and significant policy implementation.
- The Jeju case demonstrates problems and solutions for power output limit, which is related to the stability of the system operation of the intra territorial power supply, by proving an increase in the renewable energy development ratio among different electrical power systems.
- It provides for maintenance against downturn in sales of wind power operation and discusses power reception based on the discussion between related subjects, cases, and output limit. It finally provides effective policy information.
❏ Policy expertise in RE dispersal research
ㅇ Independent energy supply and demand policy of Jeju: The policy is supported by the national long-term vision of renewable energy dispersal.
ㅇ An effort has been initiated to establish an independent electricity foundation and to introduce a stable policy for maintaining the supply balance for each energy source type.
❏ Discussion and expertise in the acceptance of the regional renewable energy supply
ㅇ Lack of policy revisions is the biggest obstruction for the execution of RE dispersal.
ㅇ Conflict between residents and policy revisions also acts as an hindrance for energy dispersal.
2. Jeju renewable energy dispersal status and policy outcomes
❏ The RE capacity of Jeju region shows comparative higher power generation than the national average.
ㅇ The average annual increase in the power generation rate was 39.6% during 2012-2017 (installed capacity 603MW, and the rate of installed capacity compared to the national capacity 3.8% in 2012 increased by 2.4%)
ㅇ Average annual rate of solar power generation in Jeju was 64.9% (44.9% national capacity), and the wind power generation rate was 21.9% (18.9% national capacity)
3. Major promotion status of Jeju renewable energy
❏ Energy supply and demand showed unbalnce owing to the decrease in the regional power demand and increase in renewable energy supply.
❏ Policy to reduce the curtailment of renewable energy
ㅇ Improvement is required to control the renewable energy generation needed for short-term reverse transmission of high voltage direct current (HVDC) line, which connects Jeju with the main land.
ㅇ The effectiveness of technical factors, capacity of HVDC, re-examination of CFI practicability, and consideration of alternative ESS plans such as V2G (vehicle to grid) is required.
❏ Public-driven expansion of renewable energy diffusion
ㅇ Public administration for Jeju renewable energy resources, particularly, wind power generation includes preventing unsustainable development owing to large site utilization and damage minimization to the landscape, encouraging acceptance of the residents to the power generation facility and subsequent profit-sharing, and minimizing diversions of developmental profit out of Jeju.
ㅇ Jeju energy corporation was appointed as the project implementer and was responsible for acquiring public management governance, selection and subsequent construction of a site for wind power generation, and development of a business model, which includes participation of residents (district designation system and profit-sharing system).
❏ Solar power generation business by private investment
ㅇ Impetus to the solar power generation business by private investment can be based on the RPS system.
ㅇ It should run parallel with a public-led solar power generation business by the initiation of private solar power generation business, finding a suitable site for business, and adaptation.
ㅇ Application of a profitable business model, which includes citizenparticipation, and enhancing the existing site elements, such as building rooftop, and parking lot, and inclusion of farming along with the solar power generation are crucial for the development of the business model.
❏ Expansion of citizen's participation in the regional renewable energy plan WG and related committee
ㅇ Citizen participation in the regional renewable energy plan WG and related committees (energy committee, review committee on wind power projects, review committee on the operation of the wind resource allocation fund, environmental impact assessment review committee) is critical.
ㅇ Establishment of government-private sector communication channel and a permanent organization, which specializes in conflicts management in the energy dispersal in the province should be initiated.
❏ Increase in monitoring and participation of residents in the policy enforcement process
ㅇ This includes execution of a monitoring group where civic groups and residents monitor the procedure and problem associated with the energy policies.
ㅇ Additionally, the ombudsman system should be incorporated to investigate any complaints in the region and solve the corresponding problems.
Ⅶ. Synthesis of pending issues and main research projects for 2nd year of the plan
❏ Comprehensive analysis on the major pending issues for domestic renewable energy diffusion with an emphasis on the transformation sector, energy market governance, environmental impact assessment, and regional energy (Jeju case)
❏ The major pending issues that need to be addressed are the supply and demand of renewable energy, which are closely connected to the technical and institutional issues, required for the smooth and effective functioning of sub-regional renewable energy businesses.
ㅇ Politically and technically stable low-carbon power mix of the transformation sector is important.
ㅇ A low-carbon power mix in the transformation sector is possible only if the domestic energy market can support it.
ㅇ Modification of the district designation system and business licensing should be prioritized among other regional energy pending issues and should be boosted while connecting with standards for location available for development and consultation guideline of the environmental impact assessment along with revisions for the monitoring system.
ㅇ The revision of energy market governance for the normalization of power composition, price structure, technology investment, and participation of consumers is the most fundamental task necessary to ensure domestic diffusion of renewable energy.
❏ During the second year of research, detailed implementation measures and ripple effects due to the implementation of the plan will be analyzed based on the key pending issues deduced from the first year.
ㅇ The key pending issues analyzed in first year will be concisely materialized and boosted.
ㅇ Considering the importance of the transformation sector, implementation measures will be proposed with an emphasis on the latest developments, such as the 9th electricity supply and demand plan to be announced shortly, the recently released 2050 carbon-neutral vision, restriction in coal development, acquisition of RE dispersal rates, and measures for renewable energy generation variability.
ㅇ Owing to the importance of regional energy and energy market governance, the introduction of locational marginal power price system will be proposed in detail and the corresponding economical effect will be analyzed. This will serve as an implementation measure for the structural reorganization of the region and the energy development market.

6Data Science 기반 기후변화 대응 지원 플랫폼 구축을 위한 전략 마련 연구

저자 : 이명진 , 진대용 , 신지영 , 홍한움 , 김근한 , 홍현정 , 한국진 , 조윤랑 , 김도연 , 강선아 , 강병진

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-431 (431 pages)

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Ⅰ. 서론
❏ 연구 배경 및 목적
ㅇ 최근 해외에서는 국가적 차원에서 정보통신기술(ICT) 융합을 통한 Data Science로의 전환을 시행하고 있음
- Data Science는 데이터를 통해 실제 현상을 이해하고, 데이터 속에 담긴 패턴 및 신호를 찾는 것 등을 아우르는 것
ㅇ 기후변화 관련 연구는 온실가스 '감축'을 통하여 기후변화 발생을 저감시키는 연구와 기존 배출된 온실가스에 의한 환경변화에 적응하는 '적응'으로 나누어짐
- 기후변화의 원인이 단일하지 않고 복합적 원인에 의하여 발생하기 때문에 온실가스 감축과 적응의 세부 분야는 다양하게 구분되어 있음
ㅇ 본 연구는 Data Science와 기후변화 '대응' 연구를 KEI 중심으로 진행하는 방안을 마련하고자 함
❏ 연구 범위
ㅇ 대내외적 변화에 효율적으로 대응하며, 향후 지속적으로 증가할 기후환경 데이터의 체계적 관리, 확산을 위한 Open Science 기반 'KEI 데이터 플랫폼' 중 기후변화 부문구축에 대한 기본 연구
ㅇ 2019년 KEI에서 수행된 데이터 기반 환경정책 추진을 위한 중장기로드맵 수립 TF(Task Force)의 결과 중 'KEI 데이터 플랫폼' 구축을 위한 실천적 방안으로 수행하기 위한 실천적 연구
❏ 연구 방법
ㅇ 본 연구는 국내에 산재되어 있는 기후환경 데이터를 KEI가 보유한 데이터와 연계를 강화하고, 지속적인 활용을 강화하기 위한 연구임. 이에 KEI 기후환경 데이터와 공공기관 기후환경 데이터 연계 활용 방안을 검토하고 KEI 기후환경 데이터 현황, 생산 및 활용 등 전 과정을 체계화하는 방안을 검토함
ㅇ KEI 기후환경 데이터 관리체계 구축을 위한 KEI 기후환경 데이터 적용 가이드라인을 구성하고 기후변화 관련 현재 KEI, 공공기관 보유 데이터 및 향후 생산되는 데이터의 생성·활용·공유 등에 대한 효율적 방안을 수립하였음
Ⅱ. 유관기관 기후환경 데이터 현황 조사
1. 기후변화 감시예측 부문
❏ 기상청, 국립기상과학원 등에서 제공하는 기후변화 영향 및 전망·예측 데이터는 다양한 부문과 융합분석·활용이 가능함
ㅇ 기상청은 농업, 방재, 보건, 산림, 생태 등 부문별 맞춤형 데이터를 제공, 국립기상과학원 및 APEC기후센터에서는 기상자원지도, 이상기후감시 등 관련 데이터를 생산·제공 중
2. 농·축산업 부문
❏ 기후변화로 인한 농축산 부문의 피해 저감 및 대응을 위해 농촌진흥청 소속·산하기관과 지자체 등에서 농축산 맞춤형 데이터를 생산·제공함
ㅇ 과수·작물별 미래 재배적지 데이터, 농업기상정보 및 가축별 미래 더위지수 분포도 등을 제공하여 기후변화로 인한 피해 예측과 대응에 활용 가능토록 함
3. 재난·재해 부문
❏ 기후변화로 인한 재난·재해로부터 안전 확보 및 즉각적 대응을 위해 행정안전부, 국립재난안전연구원, 환경부 등에서 부문별 피해 데이터 및 위험·취약지도를 제공함
ㅇ 재해정보지도, 침수가뭄급경사지, 가뭄취약지도, 산불위험·취약지도 등을 통해 기후변화 영향으로 인한 피해 예방·경감과 재난재해 대응관련 정책수립 시 활용 가능함
4. 건강·보건 부문
❏ 기후변화는 폭염 및 대기오염 문제를 심화시켜 인간의 건강을 위협하며, 이를 대응·지원하기 위한 데이터를 기상청, 환경부, 국민건강보험공단 등 다양한 기관에서 생산·제공함
ㅇ 각종 생활 및 보건지수, 통합대기환경지수, 대기오염농도전망·예보데이터, 질병위험도, 폭염예보·대응데이터 등을 통해 일상생활과 건강관리 및 기후변화 대응을 위한 자료를 제공 중
Ⅲ. 원내 기후환경 데이터 현황 및 고도화
1. 원내 기후환경 데이터 현황
❏ 기후변화의 효과적 대응을 위해서는 데이터 기반의 환경정책 전환과 기후환경 분야의 산재된 데이터를 체계적·종합적으로 수집·관리할 수 있는 통합관리방안 마련이 필요함
ㅇ 「저탄소 녹색성장 기본법」 제48조 및 동법 시행령 제38조에 따라 기후변화로 인한 영향을 파악하고 적응대책 마련을 위해 5개년 국가단위 적응 추진 방향설정 및 분야별 과제를 이행 중임
ㅇ 국가기후변화적응센터(KACCC)에서는 기후변화 취약성 평가 지원 도구 시스템(VESTAP)과 취약성 통합평가 모형 개발연구단(MOTIVE) 등을 운영하여 다양한 기후환경 데이터를 보유 중
2. 원내 기후환경 데이터 고도화 방안
❏ 본 연구는 원외 기후환경 관련 공공데이터 및 원내 보유 데이터를 중심으로 기후환경 데이터 인벤토리를 시범 구축하였음
ㅇ KEI는 연구자 중심의 연구수행 및 부서 내/부서 간 연구교류 부재, 데이터 플랫폼과 같은 데이터 허브 역할 부재로 인하여 기후환경 데이터가 중복 생산되거나 산재되어 있음
ㅇ 원내외 기후환경 데이터는 총 1,155개 세부 데이터로 구성되어 있으며, 건강, 농축산, 산림/생태계, 물, 국토/연안 순으로 다양한 데이터를 활용 가능한 것으로 나타남
ㅇ 사용자 맞춤형 세부지표 구축 시 필요한 정보를 제공하고자 제공기관별 기후환경 데이터 현황을 조사하였으며, 총 42개 기관의 168개 자료가 향후 기후변화 적응대책 수립 및 관련 연구에서 활용 가능한 것으로 조사됨
❏ 기후변화 적응대책 수립을 위한 평가항목 및 지표개발의 참고자료와 KEI 데이터 플랫폼 구축 전략 수립에 기여 달성
ㅇ 본 연구를 통해 기후환경 분야 연구자에게 부문별 데이터 현황 정보를 제공하고, 향후 KEI 플랫폼 구축 시 데이터 분류체계 및 정보제공 방식의 효율화 등 구축과정에서 보완 도구로 활용 가능할 것으로 보임
ㅇ 또한 기후변화 취약성 평가 시스템별, 부문별 기후환경 데이터 보유 현황 제시를 통하여 상호보완적인 연구가 수행될 것으로 기대함
Ⅳ. 연구데이터 관리 개요 및 현황
1. 연구데이터 관리 및 활용을 위한 필수요소 파악 및 검토
❏ 연구데이터 관리 및 활용을 위해 연구데이터 관리 계획(DMP: Data Management Plan), 기관용 연구데이터 리포지터리(IDR: Institutional Data Repository) 시스템 및 평가 체계 등 관련 제도 구축 필요
ㅇ 연구데이터 관리 계획(DMP: Data Management Plan): 연구 시작 전 또는 연구 과제 완료 후 데이터가 처리되는 방법을 설명하는 공식 문서로 연구데이터 공유 및 활용 등에 있어서 핵심적인 정책 수단(현재 KEI는 데이터 관리 관련 규정 및 정책 없음)
ㅇ 연구데이터 리포지터리(IDR: Institutional Data Repository): 연구데이터 다운로드, 업로드, 검색, 공유 및 관리 등을 보다 효율적으로 할 수 있게 해주는 시스템(공간)을 의미
- KISTI에서 개발한 표준 연구데이터 리포지터리 활용방안 검토
ㅇ 해외 주요기관에서는 이미 DMP 및 IDR 활용 정착단계이며 국내는 과학기술계 중심으로 DMP 의무화를 통한 Open Science 연구 강화 추세임
- 빅데이터 구축 및 활용 관련된 논의는 있지만 연구데이터 관리 체계 등에 대한 논의는 많지 않은 상황임
2. 연구데이터 관리 주요기관 현황 및 사례 분석: 인터뷰 및 서면자문을 통해 연구기관 데이터 관리 현황 파악
❏ 국내에서는 한국지질자원연구원(KIGAM), 한국한의학연구원(KIOM), 국립생태원 등에서 DMP와 IDR을 중심 연구데이터 관리체계 구축 및 활용 중임
ㅇ KEI를 포함한 경제인문사회연구원은 DMP, IDR, 데이터 관리규정 등 연구데이터 관리 체계 구축 사례가 미비한 실정임
ㅇ 주요 연구기관 심층 인터뷰 및 서면자문 결과 DMP, IDR, 데이터 관리규정은 필수
요소이며, 연구데이터 관리 기본 체계 구축에만 1년 이상 소요 및 점진적 개선이 요구되며, 10년 이상의 장기적인 관점으로 접근이 필요하고 무엇보다 연구진의 협조 및 기관장의 의지를 강조함
Ⅴ. KEI 기후환경 데이터 관리 체계 구축
1. KEI 연구데이터 관리체계 구축 과정
❏ 원내외 연구데이터 관리체계 현황 파악 및 의견수렴을 통해 KEI 데이터 관리 체계 구축에 필요한 중요 요소를 도출
ㅇ 현황 파악을 위해 국내외 선행연구 조사 및 전문가 인터뷰를 수행하였으며, KEI 연구자 의견을 반영하기 위해 원내 TF와 설문조사를 실시함
ㅇ 정책연구기관의 성격을 고려한 KEI의 데이터 관리 체계 구축에 필수적인 요소 도출:
1) IDR 시스템 구축, 2) 데이터 관리 계획(DMP) 도입 3) 데이터 관련 제도 구축
❏ KEI 연구데이터 관리체계 개선을 위한 TF 및 설문조사 수행을 통한 단계별 실행 절차 마련
ㅇ TF 결과를 통해 연구데이터 관리체계를 위한 단계별 실행 절차 계획 마련
- 과제 제안서 작성 시 책임자는 DMP 제출, 연구 종료 시 데이터 정보가 포함된 DMP와 연구데이터를 KEI-IDR 시스템에 업로드
- '20년 일반과제 적용 후 '21년 기본, 기초과제 등 확장 적용 예정
ㅇ 원내 설문조사 결과를 통한 보유 데이터 관리, 공유 현황 및 애로사항 등 파악
- KEI에서 생산된 연구데이터 생산, 관리 및 공유 현황과 요구사항을 파악하여 연구 데이터 관리체계 구축 및 운영 가이드라인 마련
2. KEI 연구데이터 관리체계 초안 구축
❏ KEI 연구데이터 정의 및 분류체계, 데이터 관리 계획(DMP) 및 연구데이터 업로드 템플릿 구성 방향, KEI-IDR 시스템 및 KEI 연구데이터 관리 규정 등의 초안 구축
❏ 연구데이터 정의, 데이터 관리 계획(DMP) 및 연구데이터 리포지터리(IDR) 시스템 구축이 선행되어야 하며, 단계별 연구데이터 관리 및 활용 체계 초안 구축
ㅇ 연구데이터 수집: 제안서에 DMP 작성 양식 포함 및 연구 종료 후 데이터 업로드를 체계화함으로써 목표 달성
ㅇ 연구데이터 관리 및 내부 활용 단계: 연구로부터 생산 및 수집된 데이터의 체계적인 관리를 통해 데이터 유실을 방지하고, 환경 정책에 활용되는 데이터 축적 가능
ㅇ 데이터 활용 및 공유 단계: 원내 데이터 기반 연구 활성화 도모 및 중복 데이터 수집 최소화 등을 통해 연구 효율성 증가 도모
Ⅵ. KEI 데이터 플랫폼 구성
1. KEI형 환경 데이터 허브 구축
❏ 국내외 데이터 허브 사례 검토
ㅇ 블룸버그는 터미널 방식의 플랫폼을 통해 다양한 개별 콘텐츠가 보유한 정보의 연계성을 강조하여 검색 데이터 및 정보를 제공하고 톰슨로이터는 인공지능 기법을 활용하여 이슈에 해당하는 데이터의 상관관계를 정리하여 제공하고 있음. ICPSR은 이슈별 데이터 검색, 공유 및 데이터 활용 학습 등을 제공하고 있음
ㅇ 국내외 데이터 허브 사례 분석 결과, 이슈별 단일 데이터만을 제공하지 않고, 발생한 이슈와 관련된 주제, 분야의 유사 데이터를 연계하여 함께 제공함. 또한 데이터 현황 및 이슈 관련 사항을 정리하여 가독성이 높은 표출형식으로 정리하여 제공하고 있음
❏ KEI형 환경 데이터 허브 초안 구축
ㅇ KEI 데이터 허브 구축의 목표는 데이터 활용 제고 개선을 바탕으로 KEI에서 생성 및 활용되는 데이터의 확산을 주도하는 것임. 이에 원내외 관련 데이터 현황을 파악하고 활용 확대를 위한 제도적 차원의 접근이 필요함
- KEI형 DMP 및 KEI 데이터 저장소 구축과 데이터 활용의 전 과정 환류에 대한 검토가 필요하며 이를 바탕으로 참여형 환경정책 데이터 체계가 구축되어야 함
ㅇ 최종적인 KEI 데이터 허브 및 플랫폼의 역할은 LOD 형태의 연계성을 기반으로 구현되어야 하며, 유관기관과 협의체 및 운영위원회를 구성하고 AI 분석 알고리즘을 적용하는 방안을 도입해야 함
2. KEI형 연구데이터 리포지터리 시스템 구축
❏ KEI 기관 여건을 고려하여 2차 연도('20~'21)에 걸쳐 KEI형 연구데이터 리포지터리 시스템 설계 및 구축
ㅇ 국내 환경 분야 연구데이터 리포지터리 구축 사례는 미흡한 실정임. 이에 해외 선진사례 및 한국과학기술정보연구원의 표준 IDR 도입사례를 검토하여 KEI형 IDR을 설계 및 구축 중임
- DataONE, USGS 등 해외의 대규모 연구데이터 리포지터리와 DMP 사례를 검토함
- 한국한의학연구원, 한국지질자원연구원, 국립산림과학원, 한국연구재단 및 한국과학기술원 등 선행 도입기관들도 표준 IDR을 기반으로 기관 여건을 고려하여 연구데이터 리포지터리 시스템을 구축하였음
ㅇ 표준 IDR을 분석하고 KEI 요구사항을 검토하여 KEI형 IDR 시스템 설계 및 1차 연도 KEI형 IDR 시스템을 구축함
- 표준 IDR은 연구데이터 수집 시스템, 연구데이터 관리 시스템, 연구데이터 서비스 등 크게 3부분으로 구성되며, 개인 저장소와 데이터 저장소, 저장소 모듈 관리시스템 등 연구데이터 리포지터리 플랫폼을 기반으로 동작함
- 1차 연도에 표준 IDR의 주요기능을 반영하여 KEI 연구데이터의 성과공유를 중심으로 KEI형 IDR 시스템을 구축하고, 2차 연도에 연구데이터와 DMP 연계, 연구정보 등 인트라넷 시스템 연계, 이용자의 요구사항과 최신 IDR 시스템 개선사항을 반영하여 KEI형 IDR 시스템 고도화를 추진하고자 함
❏ KEI 연구데이터 관리 프로세스와 KEI형 IDR 등 체계적인 연구데이터 관리체계를 활용하여 수요자 측면의 양질의 연구데이터를 제공하고 환경 분야 데이터 플랫폼 구축 전략 수립에 기여함
ㅇ 본 연구 결과를 통해 연구정보와 연구데이터 간의 상호 연계가 가능하고 연구 계획부터 종료 시까지 연구데이터의 일관된 추적이 가능하기 때문에 연구자들은 신뢰도 높은 연구 성과를 편리하게 공유하고 수요자는 양질의 연구데이터 활용이 수월해짐
ㅇ 체계적인 연구데이터 관리체계를 기반으로 지속적으로 고품질의 연구데이터 성과를 확산하고, 연구데이터 수요 기업과 정책기관에 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있는 환경 분야 데이터 플랫폼 구축 전략 수립에 기여함
Ⅶ. 결론 및 정책 제언
❏ 정책 제언
ㅇ KEI 중심의 기후변화 연구의 Data Sciences 지원 및 기초 데이터 제공을 효율적으로 수행할 수 있는 기반 마련 및 관련 정책(제3차 국가 기후변화 적응 대책 및 제3차 광역 및 지자체 기후변화 적응 세부시행계획 등)에 직접적 활용 가능
ㅇ KEI 연구데이터 플랫폼 구축을 통한 환경정책 수립을 Data Science로 전환하는 기반 마련하였으며, 특히 KEI DMP 관련 TF 및 설문조사 결과를 반영한 내부 제도 개선, 개선된 사항을 반영한 시범 플랫폼 구축 등 기획과 이행을 모두 수행하였음
ㅇ 경제인문사회 분야 Data Sciences 적극적 수용을 통한 환경분야 '한국판 뉴딜'의 실천적 역할 수행할 수 있는 기반을 조성하였으며, 경제인문사회 연구회에서는 처음으로 Data Sciences를 연구원 차원에서 수행하는 첫 번째 사례이고, 데이터의 파급 효과가 큰 기후환경 데이터를 적용하는 방안을 마련하였음
ㅇ 기존 기후변화 관련 환경정책의 접근방식을 수요자 맞춤-사전 예방형으로 전환할 수 있는 기초 역할 수행하는 KEI 내 기반을 조성하였음. 다양한 환경매체와 같이 환경정책은 다양성과 대국민에 직접적인 영향을 미친다는 파급효과를 고려하여 현실적인 환경정책과 ICT, 지능정보기술을 융합하는 방안을 제시함
❏ 연구의 한계점 및 향후 과제
ㅇ 본 연구는 2차 연도 연구 중 1차 연도 연구를 수행하였음. 2차 연도 연구에서는 1차 연도에 시범 구축한 KEI 연구데이터 리포지터리를 확대 할 예정이며, 1차 연도 연구는 “시범”적으로 구축한 사항임
ㅇ 또한 향후 기후환경 데이터뿐만 아니라, 환경매체 및 환경영향평가 등 환경 전반으로 확대하는 것은 각 매체별 Data 유무, 활용 가용성 등을 고려하여야 하며, 환경매체 전반으로 의무적 확대에 대한 조심스런 접근이 필요할 것으로 사료됨


Ⅰ. Introduction
❏ The background and purpose of the research
ㅇ Most recently, in countries overseas, the conversion to data science through the fusion of the information communication technologies (ICT) on the national level has been implemented.
- Data science encompasses understanding the actual phenomenon through the data, finding the patterns and the signals that are contained within the data, etc.
ㅇ Research related to climate change is divided into research that mitigates climate change through the reduction of greenhouse gas and research on adaptation that helps us adapt ourselves to the environmental change caused by previous greenhouse gas emissions.
- Because climate change cannot be attributed to a single factor and it is rather thought to occur due to complex causes, fields of greenhouse gas reduction and climate change adaptation are subdivided into multiple sectors.
ㅇ This research intends to prepare a plan for research on data science and climate change responses centering on the Korea Environment Institute (KEI).
❏ The scope of the research
ㅇ This is a basic research project regarding the establishment of a KEI data platform for the field of climate change based on open science for the systematic management and spreading of climate change data which will continuously increase in the future, while efficiently responding to the internal and external changes.
ㅇ Also, this is a practical research project for carrying out an action plan to establish a KEI data platform specified in the results of a Task Force that was formed in KEI in the year 2019 to develop a medium to long-term roadmap for promoting the data-based environmental policy.
❏ The method of the research
ㅇ This research aims to strengthen the linkage of the climate change data that are scattered domestically with the data that are possessed by KEI, and to boost the continuous utilization of such data. As such, a plan for the utilization by linking KEI's climate change data with the climate change data of public organizations was examined. In addition, a plan for systematizing the whole process, including the present status, the production, the utilization, etc. of KEI's climate change data was also examined.
ㅇ The guidelines on the application of KEI's climate change data for the establishment of KEI's climate change data management system were developed. Also, an efficient plan for the creation, the utilization, the sharing, etc. of the data on climate change that are currently possessed by KEI and public organizations and the data that will be produced in the future was established.
Ⅱ. An Investigation into the Present Status of the Climate- Environment Data of the Related Organizations
1. The field of monitoring and predicting climate change
❏ Climate change impacts, projections, and prediction data provided by the Korea Meteorological Administration (KMA) and the National Institute of Meteorological Sciences (NIMS) enable us to conduct a convergence analysis in diverse fields and utilize them.
ㅇ The KMA has been providing the customized data by field, including agriculture, disaster prevention, health care, forestry, ecology, etc. The NIMS and the APEC Climate Center have been producing and providing related data such as meteorological resource maps, abnormal weather monitoring, etc.
2. The field of the agriculture and livestock industry
❏ For the reduction of and the response to damage in the field of agriculture and livestock due to climate change, the organizations that belong to and are affiliated with the Rural Development Administration (RDA), the local governments, etc. have been producing and providing the agriculture and livestock-customized data.
ㅇ By providing data on proper cultivation areas regarding fruit trees and crops for the future, agricultural weather information, and the future heat-index distribution charts by livestock, etc., they make it possible to predict and cope with the damage caused by climate change.
3. The field of disaster response
❏ In order to ensure safety from and immediate responses to a disaster caused by climate change, the Ministry of the Interior and Safety (MOIS), the National Disaster Management Research Institute (NDMI), and the Ministry of Environment (ME) have been providing damage data and disaster risk/vulnerable area maps by field.
ㅇ Disaster information maps, inundation/drought/steep slope hazard areas, drought vulnerability maps, and forest fire risk/vulnerability maps can be utilized to prevent and reduce damage caused by climate change and to establish disaster response policies.
4. The field of health care
❏ Climate change is threatening human health by aggravating the problems of heat waves and air pollution. Data that can help us cope with such threats are produced and provided by various organizations such as the KMA, the ME, and the National Health Insurance Service (NHIS).
ㅇ Using various living environment and health status indexes, integrated atmospheric environment index, forecast and prospect data on air pollutant concentrations, the level of disease risks, and heat wave forecast/response data, information for daily life, health care, and responses to climate change are being provided.
Ⅲ. The Current Status and Advancement of Climate-Environmental Data of KEI
1. Status of climate-environmental data at KEI
❏ To effectively respond to climate change, environmental policy needs to shift to data-based policy; and it is necessary to prepare an integrated management plan that can systematically and comprehensively collect and manage the scattered data in the fields of climate and environment.
ㅇ According to Article 48 of the 'Framework Act on Low Carbon, Green Growth' and Article 38 of the enforcement ordinance of the same law, with the purpose of understanding the impact of climate change and preparing adaptation measures accordingly, a direction for 5-year national-level adaptation has been set up and the research projects for each field are being conducted.
ㅇ The Korea Adaptation Center for Climate Change (KACCC) has operated the Vulnerability Assessment Tool to Build Climate Change Adaptation Plan (VESTAP) and the Model of Integrated Impact and Vulnerability Evaluation (MOTIVE) and has various climatic environment data sets.
2. A plan for the advancement of climate-environmental data of KEI
❏ This study established a pilot inventory of the climate-environmental data based on public data and KEI's own data related to the climate and environment.
ㅇ There are overlapping or scattered data in KEI's climate-environmental data, which results from the researcher-centered work environment and the lack of research exchange within/among departments as well as a data hub such as a data platform.
ㅇ The climate-environmental data inside and outside KEI consist of a total of 1,155 detailed data sets; it is found that diverse data can be used in the order of health, agriculture/stockbreeding, forestry/ecosystem, water, and national territory/coast.
ㅇ To provide required information when building a user-customized detailed index, the status of climate-environmental data of each providing organization was surveyed, and 168 data sets from a total of 42 organizations were found to be available for establishing climate change adaptation measures and conducting related research in the future.
❏ This study provides reference materials for the development of evaluation items and indexes to establish adaptation measures to climate change, and contributes to the establishment of strategies for constructing a KEI data platform.
ㅇ Through this study, we provide information on the status of data by field to researchers in the field of climatic environment. When establishing KEI's data platform in the future, it is expected that such information can be used as a complementary means in the process by enhancing the efficiency of the data classification system and provision method.
ㅇ It is also expected that supplementary research will be conducted through presenting the status of climatic environment data by system and field of climate change vulnerability assessments (CCVAs).
Ⅳ. Overview and Status of Research Data Management
1. Identification and examination of essential elements for the management and utilization of research data
❏ In order to manage and utilize research data, it is necessary to establish related systems such as a data management plan (DMP), institutional data repository (IDR) system, and assessment system.
ㅇ Data Management Plan (DMP): It is an official document that explains the method by which the data are processed before beginning or after completing a research project and is a key policy means with regard to sharing and utilizing of research data (at present, KEI has no regulation or policy related to data management).
ㅇ Institutional Data Repository (IDR): It refers to a system (space) that enables us to download, upload, search, share, and manage research data more efficiently. - Utilizing the standard research data repository developed by the Korea Institute of Science and Technology Information can be considered.
ㅇ Major overseas organizations are already in the settlement stage in terms of the utilization of DMP and IDR and Korea is promoting open science through making DMP obligatory in the scientific and technological world.
- Although there have been discussions on the establishment and utilization of big data, the research data management system has hardly been discussed.
2. Current status and case studies of data management in major research institutes: Identifying the status of data management through interviews and written consultations
❏ In Korea, the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), Korea Institute of Oriental Medicine (KIOM), and National Institute of Ecology (NIE) are building and utilizing research data management systems centered on DMP and IDR.
ㅇ Korean institutes for economics, humanities and social studies, including KEI, do not have sufficient research data management systems such as DMP and IDR and data management regulations.
ㅇ According to the in-depth interviews and written consultations with major research institutes, DMP, IDR, and data management regulations are essential elements. It will take more than one year to establish a basic research data management system, so progressive improvement and an approach from a long-term perspective of more than ten years are required. Above all, the cooperation of researchers and the will of the heads of the institutions are demanded.
Ⅴ. Establishment of KEI's Climate-Environmental Data Management System
1. The process of establishing KEI's research data management system
❏ By grasping the status of the research data management systems inside and outside KEI and collecting opinions, we derived important elements necessary for establishing KEI's new data management system.
ㅇ To understand the current situation, we reviewed domestic and foreign preceding studies, undertook expert interviews, and conducted a survey with our TF to reflect the opinions of KEI researchers.
ㅇ Considering the nature of a policy research institute, the following essential elements for the establishment of KEI's data management system were derived: 1) establishing an IDR system, 2) introducing a data management plan (DMP), 3) establishing a data-related system.
❏ Establish the execution procedure by phase through setting up a TF and conducting a survey to improve KEI's research data management system
ㅇ Prepare a plan for establishing the execution procedure by phase for the research data management system based on the outcomes of the TF
- When preparing a research proposal, the person in charge submits a DMP; when the research is completed, he/she uploads the DMP and research data, including data information, to the KEI-IDR system.
- The procedure was applied to the general research projects in 2020 and will be expanded to basic research projects in 2021.
ㅇ Identify the status of and difficulties in managing and sharing the possessed data through survey results within KEI
- Identify the status and requirements of the production, management, and sharing of research data conducted by KEI, and establish guidelines for building and operating a research data management system
2. Drawing up a draft plan for the KEI research data management system
❏ Prepare a draft that includes the definition and classification system of KEI research data, DMP, direction for organizing the template to be used when uploading, and regulations in regard to the KEI-IDR system and research data management.
❏ The definition of research data, the DMP, and IDR system should be established first and then the draft plan for the research data management and the utilization system by phase should be drawn up.
ㅇ Research data collection: achieve the goal by including a form for preparing DMP in the research proposal and systematizing data upload after the research is completed
ㅇ Research data management and internal use: through systematic management of data produced and collected from researches, prevent data loss and accumulate data used to establish environmental policies
ㅇ Data utilization and sharing: enhance research efficiency by promoting data-based research in KEI and minimizing redundant data collection
Ⅵ. Organization of the KEI Data Platform
1. Establishment of the KEI-type environmental data hub
❏ Case study of domestic and overseas data hubs
ㅇ The Bloomberg provides search data and information with an emphasis on the linkage of information held by various individual content items through a terminal-type platform and Thomson Reuters uses artificial intelligence techniques to organize and provide correlations between data corresponding to issues. ICPSR provides data search and sharing by issue, data-driven learning, etc.
ㅇ According to the case studies of domestic and overseas data hubs, they not only provide data on each issue, but they link and provide similar data on topics and fields related to the issue. In addition, they provide data in a highly readable format by organizing the data status and issues related to it.
❏ Drawing up a draft on the KEI-type environmental data hub
ㅇ The establishment of the KEI data hub aims to promote the spread of the data generated and used at KEI by enhancing and improving data utilization. To this end, it is necessary to understand the status of relevant data inside and outside KEI and pursue an institutional approach to expand the use.
- Feedback in the entire process of building the KEI-type DMP and KEI data storage and utilization should be considered and based on this, a participatory environmental policy data system should be established.
ㅇ The final role of the KEI data hub and platform should be implemented based on the connectivity of the LOD form. A consultative body with the related organization and a steering committee should be organized and a plan for applying an AI analysis algorithm should be introduced.
2. Establishment of the KEI-type research data repository system
❏ Considering the conditions of KEI, the KEI-type research data repository system is being designed and built over two years (2020-2021).
ㅇ Since there are not many cases of building research data repositories in the environmental field in Korea, we are designing and constructing the KEI-type IDR by reviewing advanced overseas cases and the standard IDR introduced by the Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI).
- The large-sized research data repositories overseas, including DataONE and USGS, and DMP cases had been examined.
- The institutes that introduced such a system earlier, such as the Korea Institute of Oriental Medicine, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, National Institute of Forest Science, National Research Foundation of Korea, and Korea Advanced Institute of Science and Technology, have also established a research data repository system based on the standard IDR in consideration of their respective conditions.
ㅇ By analyzing the standard IDR and examining KEI's requirements, the KEI-type IDR system was designed and the KEI-type IDR system for the first year was established.
- The standard IDR is largely composed of three parts, including the research data collection system, research data management system, and research data service; it operates based on the research data repository platform such as the personal storage, data storage, and storage module management system.
- In the first year, the KEI-type IDR system was built which reflects the main functions of the standard IDR, focusing on the sharing of the KEI research data. In the second year, the advancement of the system will be promoted by linking research data with DMP and the KEI intranet system such as the 'Research Information' tab, and reflecting user requirements and the latest IDR system improvements.
❏ Through the use of a systematic research data management system such as the KEI research data management process and KEI-type IDR, we aim to conribute to establishing a strategy for building a data platform in the environmental field by providing high-quality research data from the perspective of consumers.
ㅇ The result of this study makes possible to establish the mutual linkage between research information and research data and conduct consistent tracking of research data from planning to completion, allowing researchers to conveniently share the highly reliable research results and consumers to easily access high-quality research data.
ㅇ Based on the systematic research data management system, it is possible to continuously spread the results of high-quality research data and contribute to establishing a strategy for building a data platform in the environmental field that can provide reliable data to companies and policy institutions in need of research data.
Ⅶ. Conclusion and Policy Proposal
❏ The policy proposal
ㅇ The result of this study can be used for supporting Data Science in climate change research centered on KEI, laying a foundation for the efficient provision of basic data, and developing relevant policies (e.g. the Third National Climate Change Adaptation Measures and the Third Detailed Implementation Plan for Climate Change Adaptation by regional and local government).
ㅇ The foundation for transitioning to the data-driven development in the field of environmental policy was laid by establishing the KEI research data platform. In particular, the KEI DMP-related TF, improvements of the internal system reflecting the TF results, and construction of a pilot platform reflecting the improvements have been all planned and implemented.
ㅇ The base for carrying out the practical role of the Korean New Deal in the field of the environment through the active acceptance of data science in the field of economics, humanities, and society has been created. This is the first case in the National Research Council for Economics, Humanities, and Social Sciences where a data science project at the level of a research institute was implemented. Also, a plan to apply climate change data was devised, which has a great effect in terms of data dissemination.
ㅇ The foundation for playing a basic role in shifting from the conventional climate change-related environmental policy approach to the consumer-specific, proactive prevention-oriented one has been established inside KEI. Considering the diversity of environmental policies and their direct impact on the public in a ripple effect, a way in which realistic environmental policy and intelligent information technology (ICT) converge is presented.
❏ Limitations of research and future tasks
ㅇ This research has been conducted as the first year study of the two-year study. In the second year study, the KEI research data repository will be expanded, which was established as a pilot project in the first year.
ㅇ Also, regarding the expansion to the overall environmental sector in the future, including environmental media, environmental impact assessment as well as climate-environmental data, it is necessary to consider the existence of data by medium and the availability; a careful approach will be required with regard to the obligatory expansion to the environmental media in general.

7포스트 코로나 시기 국가 온실가스 배출 반등효과 전망 및 대비 방향

저자 : 이상엽 , 박주영 , 양유경

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-121 (121 pages)

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Ⅰ. 연구의 목적 및 범위
❏ 연구의 필요성 및 목적
ㅇ 코로나19 팬데믹으로 인해 세계 에너지수요는 급감하였고, 이러한 영향으로 IEA는 2020년 전 세계 CO2 배출량이 전년대비 8% 감소될 것으로 추정함. 이러한 코로나19 팬데믹으로 인한 단기적인 배출 감축은 결코 긍정적일 수 없으며, 포스트 코로나 시기에 배출량의 급격한 반등을 예방하기 위한 대비책 마련이 필요함.
ㅇ 포스트 코로나 시기 국가 온실가스 배출 반등효과를 사전에 파악하여, 반등효과를 최소화하는 한편, 궁극적으로 저탄소사회 전환 추진에 대비해야 하는 상황임
ㅇ 포스트 코로나 시기에 효과적으로 대비하기 위한 한국판 뉴딜 추진방안을 다각도로 모색 중인 상황에서, 저탄소사회로의 전환적 관점에서 그린뉴딜의 동력화 방안 마련이 요구됨
ㅇ 코로나19 팬데믹으로 인한 온실가스 배출전망 분석은 국가의 온실가스 배출경로 관리를 위한 정책적 시사점을 제공할 수 있으며, 이와 같은 과정에서 그린뉴딜 추진방안의 토대 마련이 가능함
❏ 연구의 목적
ㅇ 코로나19 팬데믹으로 인한 국가 온실가스 배출량의 충격효과(2020년) 및 반등효과 (2021년) 분석
ㅇ 코로나19 팬데믹으로 인한 국가 배출량 반등효과 대비 방안 분석
❏ 연구의 범위
ㅇ (분석 기간) 2020년, 2021년
- 2020년에는 코로나19 팬데믹으로 인한 국가배출량의 감소효과 분석
- 2021년에는 포스트 코로나 시기를 염두에 두고 중장기가 아닌 해당 연도에 국한하여 실시
ㅇ 국가 온실가스 배출량은 계량경제학적 GDP 단기 탄력성을 추정해 전망
- 코로나19 팬데믹으로 인한 각국의 폐쇄조치 및 경제충격이 가시적인 현안임을 고려해 GDP 영향에 따른 배출량 전망에 초점을 두어 분석
ㅇ 국가 배출량 반등 관리방안을 분석하기 위해 저탄소 R&D 국가예산을 적용
- 한국판 뉴딜 중 그린뉴딜의 저탄소 관련 투자비를 대상으로 GDP와 관계를 추정해 배출량 변화 효과를 분석
Ⅱ. 연구방법론
1. 코로나19 현황 및 국내 GDP 전망 시나리오
❏ 코로나 19 현황
ㅇ 2020년 2월 창궐한 코로나19는 현재까지 전 세계적으로 확산 중임. 특히 유럽 각국을 비롯해 미국과 인도 등에서는 가을로 접어들면서 확진자가 급증하는 코로나19 2차 팬데믹 현상을 보임.
ㅇ 코로나19는 과거 메르스(2012년, 한국 2015년) 및 사스(2003년)에 비해 이례적으로 불확실성이 높은 팬데믹으로서, 제2차 세계대전 이래 최악의 보건·경제위기를 초래하는 것으로 평가됨.
ㅇ 코로나19 1차 팬데믹 당시 유럽 등지에서 국제적으로 전개된 봉쇄가 풀리면서 교역량이 살아났지만, 4/4분기에 2차 팬데믹이 현실화될 경우 교역량 전망은 더 부정적으로 전환될 가능성이 있음.
❏ 국내 GDP 전망
ㅇ 코로나19 팬데믹 현상에 따른 국내 경제전망에 관한 보고서가 다수 발표됨(표 1 참조).
- 대표적인 국내평가로는 한국개발연구원(2020.5)와 관계부처 합동(2020.6)의 경제전망이 있음.
- 우리나라 경제전망을 수행한 대표적인 국외평가로는 IMF(2020.4)와 OECD(2020.9)가 있음.
- 국제평가
· (IMF) 선도적 전방위적 접근과 신속한 경기대응 정책이 국내 경기에 미치는 부정적 영향을 완화함
· (OECD) 코로나19 팬데믹으로 인해 경제활동이 크게 둔화되었으나, 가장 성공적 방역성과를 거두며 경제적 충격도 최소화함
· (불확실성) 높은 대외 의존도. 글로벌 가치사슬에 취약. 주요 교역국의 성장 하락에 따라 성장전망 제약이 존재
ㅇ 최근 국내 경제 현황을 살펴보면, 코로나19 팬데믹으로 인한 경제 충격이 금융위기보다는 크고 외환위기보다 작은 수준이며 상승 전환은 더 빠른 속도로 진행 중에 있는 것으로 분석됨.
- 한편, 우리나라의 2/4분기 경제성장률은 전기 대비 -3.3%인데, 이는 OECD 주요회원국 대비 양호한 수준임
- 9월 월간 수출입 현황(관세청)에 따르면, 전년 동월 대비 수출은 7.6% 증가(480억 달러)하고 수입은 1.6% 증가(393억 달러)함
- 한국은행 보도자료(2020.10.27)에 따르면 2020년 3/4분기 실질 GDP는 전기 대비 1.9% 성장함. 이는 수출 및 설비투자가 큰 폭으로 증가한 데서 비롯함. 하지만, 전년 동기 대비 1.3% 감소에 해당되며, 아직까지 코로나19 팬데믹 이전 시기 기준에는 못 미치는 상황임
ㅇ 우리나라의 경제회복 유형
- 세계경제
· 2021년 까지 정상궤도 진입은 어려움
· V자형(빠르게 회복)과 W자형(2차 팬데믹을 거친 회복)의 중간 속도인 Nike Swoosh형 회복경로(OECD, 2020.9)
- 한국경제
· 우리나라의 OECD 평균 대비 경제성장률 전망[(2020년 2/4분기; OECD -9.6%, 한국
-3.3%), (2020년; OECD -4.1%, 한국 -1.0%), (2021년 OECD 5.7%, 한국3.1%)]과 최근까지의 국내 경제성장 실적 동향을 고려할 때, 세계 기타 국가들보다는 완만한 속도로 정상궤도에 복귀되는 U자형 기반의 Nike Swoosh 경제회복 경로
ㅇ 코로나19 및 우리나라 경제회복 시나리오 분석
- 경제성장률은 불확실성을 고려해 상대적으로 낙관적(시나리오1)·비관적(시나리오2) 상황으로 구분
- 구체적인 경제성장률(실질GDP, 전년대비)은 위에서 제시한 국내외 전망치와 최근 국내경제 현황자료를 이용해 최대·최소 개념으로 분류
❏ 배출전망: 감축(2020년) 및 반등(2021년)
ㅇ 우리나라 온실가스 배출 전망을 위한 모형을 구축하고, 코로나19 충격 이후 경기 침체에 따른 국가 온실가스 배출 감축효과(2020년) 및 그 이후 경기회복에 따른 온실가스 배출 반등효과(2021년)를 추정
ㅇ 온실가스 배출량과 소득수준은 비정상 시계열일 가능성이 높으며(신석하, 2014, p.7), 변수의 정상성이 확보되지 않는다면 통상적인 통계적 추론 불가능(김재혁 외, 2015)
- 단위근 검정을 통해 비정상 시계열 여부를 확인하고, 공적분 검정을 통해 공적분 관계가 확인되면 '오차수정모형'을 이용하는 것이 바람직함
ㅇ 오차수정모형은 비정상 시계열 변수 간 장기균형관계 뿐 아니라, 동시에 단기변동에 따른 장기균형 변화도 살펴 볼 수 있음(김대수, 이상엽, 2019, p.5).
- 특히, 코로나19 팬데믹과 같은 예상치 못한 외부충격 성격의 분석을 위해서는 단기변동 추정이 요구됨
ㅇ 단위근 및 공적분 검정
- 단위근: 다양한 검정기준, 특히 추세, 상수제외를 고려할 때 전반적으로 단위근을 가지는 것으로 나와, 외부충격 효과가 지속되는 비정상적 시계열인 것으로 분석
- 공적분: 검정 결과에 따르면, 모형C(독립변수: GDP, 총요소생산성, 화석연료 소비)와 모형G(독립변수: GDP, 총요소생산성, 화석연료 소비, 국제유가)의 공적분 관계가 가장 견고한 것으로 판단
ㅇ 오차수정모형
- 단위근 검정 및 공적분 검정 결과를 바탕으로 오차수정모형을 세 가지로 구축
- ECM1 :
❏ 저탄소 R&D 투자효과
ㅇ 주요 국가의 R&D투자가 온실가스 배출량에 미치는 영향을 분석하고, 분석 결과를 토대로 우리나라 그린뉴딜로 인한 온실가스 배출량 변화를 추정
ㅇ 선행연구
- R&D 투자변수, 대상 국가 및 시간, 분석도구에 따라 분석결과가 상이
- 본 연구는 국내 에너지(저탄소) R&D 투자가 온실가스 배출량에 미치는 영향을 분석하였다는 점에서 기여하는 바가 있음
ㅇ 분석모형 및 자료
- STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology) 모형
· 환경영향은 인구, 부, 기술에 영향을 받는다고 가정(Ehrlich and Holdren, 1971)하는 IPAT 모형에서 발전된 형태
· 사회·경제적 변수의 이산화탄소 배출량에 대한 영향 연구 분석에 다수 적용 (Mensah et al., 2018; Kocak and Ulucak, 2019; Zhang and Zhao, 2019 등)
· 본 연구에서는 STIRPAT 모형 기반 패널고정효과모형 추정
· 한국의 R&D의 온실가스 배출량 영향은 β12
· (분석기간 및 대상) 2002~2016년, 30개 OECD 회원국
- 국제에너지기구(IEA: International Energy Agency)에서 R&D 투자 자료를 이용
· 주요 OECD 회원국의 에너지 관련 R&D 투자액이 포함됨
· IEA(2020)에 따라, 에너지 효율, 재생에너지, 원자력, 수소와 연료 전지, 전력 저장, 그 외 최신 기술을 저탄소 R&D 투자변수로 구축
- 종속변수와 나머지 통제변수 관련 자료는 모두 세계은행의 World Development Indicators 데이터베이스를 활용
Ⅲ. 분석 결과
❏ 배출량 감소 및 반등효과
ㅇ 오차수정모형 추정 결과
- (ADJ) 조정속도계수로서 단기적으로 이탈한 전년도 불균형 회복속도
· ECM1 51.95%, ECM2 62.12%, ECM3 69.02%
- 소득탄력성 비교
· 본 연구에서 추정한 단기소득탄력성은 신석하(2014), 전호철(2018)의 추정치보다 낮으며, 이상엽(2019), 김재혁 외(2015)와 유사한 수준에서 도출됨
· 신석하(2014)보다 분석 기간이 최근(1981~2018년)에 속하는 본 연구의 소득탄력성은 탈동조화 경향에 따른 영향으로 분석되며, 이러한 경향은 김재혁 외(2015), 김대수, 이상엽(2019)을 통해서도 지지됨
ㅇ 국가 온실가스 배출량 전망
- 2020년
· 대부분 시나리오에서 2019년 대비 배출량 감축
· 2019년 대비 2~5% 감축(약 690백만 톤~666백만 톤)
· 매우 낙관적 경제시나리오(1-1) 제외(2019년 대비 + 0.3~0.5%)
· 소득탄력성이 상대적으로 높은 ECM2, ECM3에 비관시나리오 적용 시, 감축량이 가장 큼
- 2021년
· 최대 777백만 톤, 최소 691백만 톤 수준
· 2021년 경제성장률을 낙관/비관에 따라 BAU 상회 및 미달(691백만 톤~727백만톤) 가능성 공존
· 2개년 성장률이 모두 비관적일 때는 물론이고, 한 해만 낙관적인 상황일 경우에도 코로나19 팬데믹 이전의 상태로 회복되기는 어려울 전망
· 특히, 2개년 성장률이 모두 비관적일 때 2019년 배출량보다 낮은 수준
❏ 저탄소 R&D 투자효과
ㅇ R&D 지출의 온실가스 배출량에 대한 영향
- 분석대상 국가들의 경우, 배출량과 저탄소 R&D 투자와의 관계가 명확히 설명되지 못하고 있음
- 한국의 경우, 저탄소 R&D 투자액이 1% 증가할 때, 배출량 0.043% 감소 (통계적 유의성)
- 세계 금융위기 이후 감축효과가 더 강화됨
ㅇ 재정투자(그린뉴딜) 효과 분석
- R&D 지출이 1% 증가하면 배출량이 0.043% 감소한다고 가정
- 정부 그린뉴딜 R&D 예산 상세 계획안 참고(2020년, 2021년 그린뉴딜 연간 투자액 반영)
- 분석 결과
· GDP 전망 시나리오로 예측한 2020년(666.5백만 톤~706.5백만 톤), 2021년(691.5백만 톤~777.4 백만 톤) 전망치를 토대로 그린뉴딜 정책으로 인한 온실가스 감축량을 예측
· 그린뉴딜 R&D 투자로 인하여, 단계적으로 연간 2.45%, 2.76% 감소 가능 (연 15.6백만 톤~21.5 백만 톤 수준 감축 효과 기대)
· 정부의 그린뉴딜에 대한 지출로 인하여, 2021년부터 온실가스·배출량 반등 효과 일부 상쇄 가능
Ⅳ. 결론 및 정책 제언
❏ 코로나19에 따른 국가 온실가스 배출량의 감소효과(2020년)와 반등효과(2021년)를 전망
ㅇ 2020년과 2021년 GDP 전망 시나리오(최대 낙관, 최소 낙관, 최대 비관, 최소 비관)에서, 2020년 배출량은 666.5 백만 톤 ~ 706.5 백만 톤, 2021년은 691.5 백만 톤 ~ 777.4 백만 톤에 이를 것으로 전망
ㅇ 비관적인 경제성장이 진행될 때 코로나19 발생 이전 상황에 못 미칠 수도 있지만, 코로나19 팬데믹을 착실히 극복해 나가고 경제성장이 진행된다면 2021년에는 코로나19 발생 이전 상황으로 반등될 수 있음을 의미
ㅇ 2020년에 코로나19 확산을 예방하기 위한 노력과 안정적인 경제기조 유지가 대단히 중요
❏ 포스트 코로나 배출반등 예방을 위한 비동조화 추진의 중요성
ㅇ 국내외 전문기관의 다수가 코로나 19는 전 세계에 동시 다발적으로 확산되어 세계금융위기와 버금가거나 그것을 초월하는 경제 침체를 가져올 수 있음을 언급함(한국은행, 2020; OECD, 2020.9). IMF(2020.4) 역시 2020년 세계경제 성장률을 -3.0%로 전망하며, 대공황 이후 최악의 경기 침체를 겪을 것으로 예상
- 과거 외환위기 및 세계 금융위기의 경험을 종합적으로 고려할 때, 코로나19 시기에 우리나라의 온실가스 배출량은 일시적으로 감소된 후, 재반등하는 경로를 예측할 수 있음.
- 우리나라에 대해 세계 기타 국가들보다는 완만한 속도로 정상궤도에 복귀되는 U자형 기반의 Nike Swoosh 경제회복 경로와 이에 따른 배출경로 가능성을 제시
ㅇ 코로나19 팬데믹을 계기로 위와 같은 우리나라의 비동조화는 경기불황 등 단기 충격으로부터 회복력 강화 관점에서 더욱 개선되는 것이 중요함을 시사
- 비동조화를 결정하는 주요 요인은 화석연료 의존도, 효율화 및 기술개발, 부가가치 산업구조화 등임
- 포스트 코로나 시기 경제회복과 더불어 배출증가가 예상되므로 배출증가를 완화할 수 있는 안정적인 비동조화 전환 노력이 동반되는 것이 중요
ㅇ 코로나19 팬데믹 이후의 배출량 반등을 최소화하기 위해서는, 특히 제조업 수출 분야의 안정적인 비동조화 전환 노력이 필요
- 철강, 석유화학 등 전통적 에너지 다소비 업종의 생산품목의 다변화 및 고부가가치화
- 자동차 및 반도체와 같은 조립금속 분야의 열ㆍ전기 소비에 따른 간접배출 최소화
- 비동조화 수단은 효율개선과 기술개발이며, 저탄소 전력의 안정적 수급이 필요
- 코로나19 팬데믹을 극복하기 위한 제조업 수출 분야의 단기적 지원책과 더불어 친환경 전력믹스 전환의 촉진, RE100 확산을 위한 제도적 뒷받침이 요구됨
❏ 그린뉴딜의 성공적 추진과 저탄소 R&D 정부 투자 강화의 중요성
ㅇ 한국판 뉴딜은 코로나19 팬데믹의 극복 수단으로서 경기부양뿐 아니라, 온실가스 배출 감축에도 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대
- 1981년 이래 생산요소생산성의 배출량 탄력성은 -0.8 수준이며, 저탄소 R&D 투자도 2000년대 후반에 들면서 배출량 감소에 긍정적 요인으로서 그 효과가 강화됨
ㅇ 향후 탄소중립을 실현하기 위한 구체적 이행계획이 마련될 것으로 예상됨에 따라, 저탄소사회 전환 관점의 한국판뉴딜 전개의 중요성이 더욱 증대
- 코로나19 팬데믹의 현명한 극복과정이 중장기 저탄소사회 전환으로 연계되는 것이 필요하며, 이 과정에서 저탄소 R&D 투자의 정부계획이 실효성 있게 계속 강화되어야 함
ㅇ 저탄소 R&D를 추진하기 위해서는 무엇보다 국가 저탄소기술 로드맵의 재구축과 추진을 위한 제도적 시스템을 마련하는 것이 중요하며, 향후 구체적 방안이 면밀히 검토하여야 함
ㅇ 국가 저탄소기술 로드맵 추진을 위한 제도적 시스템 마련
- 탄소 플랫폼 기술개발 및 인프라 구축과 관련된 정부 주도의 역할을 정립하는 한편 성장유망산업·주력산업, 대·중·소기업 연계, 금융지원 확대를 위한 부처 간 협업체계를 재정립
- 기술개발 현황 및 장애요인(기술적, 제도적, 국제환경 등), 개선방안을 주기적으로 검토하는 이행관리 체계 마련 필요
- 기술보유 해외 기업 유치, 기술협력, 기술수출 등 저탄소 기술 확산을 위한 국제협력 시스템 마련 필요
ㅇ 이와 관련한 제도적 시스템 마련의 일환으로 정부는 친환경 인프라 구축에 필요한 자금공급 등 지원책을 총괄 관리하기 위해 녹색금융촉진법(가칭) 제정을 추진 중에 있음
- 시장과 정부의 상호역할이 재정립되고, 향후 민간 영역에서 경쟁적인 기술진입 및 개발이 더욱 원활해질 수 있게 발전되어야 함
- 지역균형 뉴딜은 사업별 공모방식보다는 실질적 지역발전을 위한 클러스터를 촉진할 수 있는 방향으로 전개


Ⅰ. Research Purpose and Scope
❏ Research necessity and purpose
ㅇ The coronavirus 2019 (COVID-19) pandemic has led to a significant decrease in global demand for energy and the International Energy Agency (IEA) has estimated that the entire amount of global CO2 emissions in 2020 will decrease by 8% from the previous year due to the effects of the pandemic. A short-term reduction of global CO2 emissions caused by the outbreak of COVID-19 is not a positive phenomenon and countermeasures should be prepared to prevent a rapid rebound of global CO2 emissions during the post-COVID-19 era.
ㅇ The Korean government should conduct an ex-ante analysis of the rebound effects of the virus on the amount of greenhouse gas (GHG) emissions in the country during the post-COVID-19 period to minimize such effects and ultimately prepare for the transition to a low carbon society.
ㅇ The Korean New Deal initiatives have been developed in various ways to react effectively to the post-COVID-19 period. At this time, it is necessary to implement measures encouraging the Green New Deal to convert Korea to a low carbon society.
ㅇ A prospect analysis of GHG emissions discharged due to COVID-19 can help determine appropriate political implications to enable the country to stably manage emission channels as well as serve as a foundation for Green New Deal execution plans.
❏ Purpose of research
ㅇ This research aims to analyze the impacts of COVID-19 on the amount of GHG emissions in Korea in 2020 and the rebound effects on the amounts that will be emitted in 2021 and to examine countermeasures against such rebound effects.
❏ Scope of research
ㅇ Analysis period: 2020-2021
- An analysis was conducted to examine the effects of external shocks from COVID-19 on decreases in the amount of GHG emissions in Korea in 2020.
- An analysis of the rebound effects of COVID-19 on GHG emissions in 2021 was conducted in consideration of the post-COVID-19 situation. The time range of this analysis was strictly limited to the year 2021, without a medium- or long-term analysis.
ㅇ The amount of GHG emissions discharged in Korea was calculated based on the estimates yielded by an econometric analysis of short-run gross domestic product (GDP) elasticity.
- The analysis focused on the projected amounts of emissions due to the effects of changes in GDP, given the visible issues of closures in countries and economic shocks caused by the spread of COVID-19.
ㅇ Data with regard to the national budget for low-carbon R&D in Korea were used to analyze measures for managing a rebound of the national GHG emissions.
- Among Korean New Deal initiatives, low-carbon investments included in the Green New Deal and their relation with GDP were examined to analyze their effects on the amount of GHG emissions.
Ⅱ. Research Methodology
1. The status of COVID-19 and GDP prospect scenarios in Korea
❏ The status of COVID-19
ㅇ COVID-19 broke out prevalently in February 2020 and has been spreading all over the world since then. In particular, the second wave of the virus has been observed with increasing numbers of confirmed cases since this fall in countries like Europe, the United States, and India.
ㅇ This disease has the characteristics of a pandemic with unprecedentedly high uncertainty compared to Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) which broke out globally in 2012 and in Korea in 2015, and severe acute respiratory syndrome (SARS), which occurred in 2003. This disease is considered to constitute the most severe public health and economic crisis since the outbreak of the Second World War.
ㅇ The volume of trade has been slowly increasing in Korea since the relaxation of international containment policies implemented in various countries including Europe during the first wave of COVID-19. However, the prospective trade volume might become more negative if a second wave of the virus occurs in the fourth quarter.
❏ GDP prospects in Korea
ㅇ Several reports on the economic outlook under the COVID-19 pandemic in Korea have been published (see Table 2).
- Representative reports published in Korea on the Korean economic outlook include reports on economic policy directions for the second half of 2020 published by the Korea Development Institute (KDI) in May 2020 and by related ministries in June 2020.
- Representative reports published by major organizations in other countries on the economic outlook include reports published by the International Monetary Fund (IMF) in April 2020 and the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) in September 2020.
- International evaluation
ㆍ (IMF) Korea has relieved the negative effects of COVID-19 on the domestic economy through its leading and all-encompassing approach and swift implementation of associated policies.
ㆍ (OECD) Korea has minimized the economic impacts of COVID-19 through the implementation of the most successful preventive measures against the virus despite a significant decrease in economic activities in the country.
ㆍ (Uncertainty) The national growth of Korea can be limited due to issues such as a high level of dependence on other countries, vulnerability of the global value chain, and reduced growth of major trade partners.
ㅇ The economic crisis caused by COVID-19 in Korea was evaluated as being graver than the financial crisis and less grave than the foreign exchange crisis it had experienced. However, analysis shows that the impacts of COVID-19 have been increasing more rapidly compared to the financial crisis and foreign exchange crisis.
- The economic growth rate of Korea for the second quarter was -3.3% compared to the previous quarter, significantly lower than in major OECD countries.
- The status of monthly imports and exports in September announced by the Korea Customs Service indicates that the amount of exports, $48 billion (USD), increased by 7.6% over the previous year and the amount of imports ($39.3 billion) increased by 1.6% over the previous year.
- Real GDP for the third quarter of 2020 in Korea announced by the Bank of Korea on October 27, 2020 indicates that real GDP for the period increased by 1.9% over the previous quarter due to a significant increase in exports and plant and equipment investment. However, it decreased by 1.3% compared to the previous year, implying that the real GDP for the period did not reach its level before the outbreak of COVID-19.
ㅇ Types of economic recovery in Korea - Global economy
ㆍIt is unlikely to get back on track before 2021.
ㆍAn economic recovery path in the form of a Nike swoosh, at a speed between a V-shaped recovery (rapid economic recovery) and W-shaped recovery (economic recovery after going through the second wave of COVID-19) is expected (OECD, September 2020).
- Korean economy
ㆍA U-shaped economic recovery path like a Nike Swoosh that enables Korea to get back on track at a lower speed than other countries is expected in consideration of the projected economic growth rate of Korea compared to the average economic growth rate of OECD countries (-9.6% for OECD countries and -3.3% for Korea during the second quarter of 2020; -4.1% for OECD countries and -1.0% for Korea in 2020; 5.7% for OECD countries and 3.1% for Korea in 2021) and the recent trend of economic growth in Korea.
ㅇ Analysis of scenarios on the status of COVID-19 and economic recovery in Korea
- Scenarios of the economic growth rate of Korea are classified into a positive case (Scenario 1) and a negative case (Scenario 2) in consideration of uncertainty.
- The specific economic growth rates (real GDP, compared to that in the previous year) are classified based on the concept of maximum and minimum rates with regard to the aforementioned prospects provided by the Korean and international organizations and data of the recent Korean economy.
❏ Emission prospects: Reduction (2020) and a rebound (2021)
ㅇ A model for GHG emission prospects in Korea was constructed to examine the effects of the economic recession caused by COVID-19 on GHG emission reduction in 2020 and estimate the rebound effects on GHG emissions through economic recovery in 2021.
ㅇ The amount of GHG emissions and income level are likely to have the characteristic of non-stationary time series (Shin, 2014, p.7). If the status of stationary time series for these variables is not ensured, general statistical inferences cannot be performed (Kim et al., 2015).
- It is recommended that the status of non-stationary time series of variables be confirmed through a unit root test and a cointegration relationship through a cointegration test. Subsequently, error correction models can be used for estimation.
ㅇ Error correction models can be used to examine a long-run balance relationship between variables with the characteristic of non-stationary time series and a change in the long-run balance (Kim and Lee, 2019, p.5).
- In particular, short-term fluctuations should be estimated to analyze the characteristics of unexpected external shocks such as the one caused by COVID-19.
ㅇ Unit root and cointegration tests
- Unit root: The unit root test result indicated that a unit root was generally found when various test conditions such as the trend and constant exclusion were considered. In other words, as a non-stationary time series was observed, it can be concluded that external shock effects have been maintained.
- Cointegration: The cointegration test result indicated that the C model (independent variables: GDP, TFP, fossil fuel consumption) and the G model (independent variables: GDP, TFP, fossil fuel consumption, international oil price) had the most solid cointegration relationship.
ㅇ An error correction model
❏ Low-carbon R&D investment effects
ㅇ Effects of low-carbon R&D investment on the amount of GHG emissions in major countries were analyzed. Based on the result, a change in the amount of GHG emissions due to the effects of Green New Deal policies in Korea was estimated.
ㅇ Previous research
- Analytic results varied according to R&D investment variables, target countries and time, and analytic tools.
- This research has significance in that it analyzed the effects of low-carbon R&D investment on the amount of GHG emissions in Korea.
ㅇ Analytic models and data
- The Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology (STIRPAT) model
ㆍThis model is an advanced form of the IPAT model, which assumes that environmental effects are affected by population, affluence, and technology (Ehrlich and Holdren, 1971).
ㆍIt has been applied in various studies analyzing the effects of socioeconomic variables on CO2 emission amounts (e.g. Mensah et al. (2018), Kocak and Ulucak (2019), and Zhang and Zhao (2019)).
ㆍThis research used a panel fixed effect model based on the STIRPAT model for estimation.
ㆍβ1+β2 refers to the effects of R&D on the amount of GHG emissions in Korea.
ㆍThe analysis period ranged from 2002 to 2016, and 30 OECD countries were selected as analysis targets.
- R&D investment data provided by the IEA were used.
ㆍThe amount of investments of major OECD countries in energy-related R&D was considered.
ㆍAccording to a report by the IEA (2020), energy efficiency, renewable energy, nuclear energy, hydrogen and fuel cells, power storage, and other advanced technologies were set as low-carbon R&D investment variables.
- A database of World Development Indicators provided by the World Bank was utilized for data related to dependent variables and other control variables.

8그린뉴딜 추진을 위한 친환경에너지 전환 포럼 운영

저자 : 신동원 , 양유경 , 최영웅 , 추장민

발행기관 : 한국환경정책평가연구원 간행물 : 기후환경정책연구 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-284 (284 pages)

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Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
❏ 한국판 그린뉴딜의 시행으로 친환경에너지 전환 가속화 촉진에 따른 에너지 전환정책에 대한 이해와 정책 이행을 위한 방안과 추진 중 발생할 수 있는 해결책 마련이 필요함
ㅇ 그린뉴딜의 성공적 추진을 위해 에너지정책 관련 현안 해결에 대한 정책적 요구는 증가하고 있으나 대응은 미흡한 실정
ㅇ 국내 전문가 그룹 의견수렴을 통한 구체적인 세부 정책의 현황 파악과 이에 대한 이해가 중요하며, 각 분야별 전문가의 제안에 대한 논의 필요
ㅇ 이를 통해 정부 에너지 전환정책 현안에 대한 체계적인 연구체계를 마련하고, 그린뉴딜 정책의 보완방안 마련에 기여
❏ 그린뉴딜에 대한 정책적 해결방안 마련을 통해 국민 불안감 해소에 기여하고, 체계적 연구계획 수립에 따른 연구효율성 제고, 연구협력체계 마련을 통한 성과 확산을 도모해야 함
ㅇ 에너지 전환정책 현황 및 핵심 이슈 논의를 통해 기후목표 달성을 위한 에너지 전환경로 탐색 및 조치방향 모색
ㅇ 에너지 전환 추진방안의 부문별 정책과 조치를 검토하고 현안에 대한 체계적인 분석을 통한 개선방향 모색
ㅇ 에너지 전환의 파급효과(온실가스 감축, 고용효과, 경제적 파급효과, 에너지 요금 등)를 고려하여 에너지 전환을 위한 제안(법·제도, 세제, 정부조직 개편 등) 모색
ㅇ 지속적인 네트워크로 연구진행, 연구결과 사회적 확산 도모
Ⅱ. 친환경에너지 전환 세미나 주요 내용
1. 1차 세미나: 에너지 전환 최근 동향
❏ 국가기후환경회의 발전부문 중장기 과제
ㅇ (발전부문의 중장기 대책) ① 전기요금 합리화, ② 석탄발전의 단계적 감축 등 전원믹스 개선
ㅇ (전기요금 합리화) 전기요금에 환경비용 반영, 전기요금 결정체계 개혁, 비합리적인 전기요금제도 개선
ㅇ (석탄발전의 단계적 감축 등 전원믹스 개선) 탈석탄 시점 결정, 대체전원 구성방향
❏ 배출권거래제를 통한 전환부문 감축목표 달성방안
ㅇ 배출권거래제도 옵션에 따라 목표 감축량 달성을 위해 배출권 가격이 낮게 형성될 수도 급등할 수도 있으며, SMP 정산비용도 인하할 가능성이 있음. 이는 배출권거래제 할당제도 선택이 매우 중요함을 보여줌
❏ 저탄소사회로의 전환을 위한 전력 전문가 의견
ㅇ 저탄소사회 전환, 에너지 전환은 복잡하고 다각적인 난제임에도 정부 주도로 진행되고 있으며, 정부의 정책은 지나치게 비전 중심적이며 구체적인 모니터링 방안이 부재함
ㅇ 기후변화에 대한 국민의 인식이 높지 않은 상황에서 현재의 저탄소 문제를 기후위기 문제로 접근하기보다는 실생활에서 체감 가능하도록 접근해야 함
ㅇ 기술개발의 토대가 될 수 있는 생태계 조성이 선행되어야 함
2. 2차 세미나: 에너지 전환과 그린뉴딜
❏ 에너지 전환 성공을 위한 대응 필요
ㅇ 에너지 전환으로 막대한 비용이 발생할 수 있으며, 국민적 고통을 수반할 수 있으므로 어려움에 대한 부분을 알리고 이에 대한 국민적 이해를 구해야 함
ㅇ 에너지 전환의 궁극적인 목표는 탄소 감축으로, 이는 경제성장 둔화를 초래할 수 있음을 인정하고 일자리 창출 등에 대한 대책을 마련해야 함
❏ 발전전원 구성전략 마련 필요
ㅇ 석탄발전 감축에 대해서는 사회적 공감대가 형성되었으나, 석탄발전소 조기폐쇄 및 연료 전환으로 인한 비용부담과 관련된 사회적 논의 및 지원방안 마련 필요
ㅇ 원자력 발전 수명연장 및 신규건설에 대한 사회적 합의 도출 필요
ㅇ 천연가스 발전이 재생에너지 간헐성 및 변동성에 대응하는 브릿지에너지 역할을 수행할 것이라는 의견도 있으나 가스터빈 국산화 요원, 가격변동성 취약이라는 측면에서 좌초 좌산이 될 것이라는 우려의 목소리가 있어 이에 대한 사회적 합의 도출 필요
❏ 그린뉴딜 성공을 위한 제언
ㅇ 태양광, 풍력, 연료전지 발전비중의 증가는 태양광·풍력·연료전지 발전설비 수입 증가로 이어져 국내경제 활성화에 제약이 될 수 있으므로 이에 대한 대응방안 마련 필요
ㅇ 천연가스 발전 운영인력은 석탄 화력발전 운영인력의 절반에 불과하므로 고용인원 감소에 대한 대응방안 마련 필요
ㅇ 재생에너지 보급 확대뿐 아니라 재생에너지 기술이전을 위한 체계적인 전락 마련 필요
3. 3차 세미나: 그린뉴딜 철강산업 부문 에너지 전환과 기후변화 대응
❏ 철강산업 부문 에너지 전환과 기후변화 대응과제
ㅇ 연료 및 원료 구입환경 악화, 제품 경쟁력 확보를 위한 다운스트림 및 고급강 생산비 지속 증가, 환경규제 강화로 인한 환경설비 설비 및 단위공정 원단위 증가와 같은 대외환경 변화로 인해 국내 철강산업은 지속적인 저탄소 노력을 전개해옴
- 이로 인해 현재 세계 최고 수준의 에너지 효율을 유지하고 있으며, 낭비에너지 회수율이 매우 높음
ㅇ 그러나 기존 공정의 에너지 절감 한계 도달, 고급강 생산·경쟁력 강화·환경보전을 위한 에너지 사용 원단위 증가, 국내 철원 확보를 위해 일관제철 생산의 높은 비중 유지 불가피, 혁신적인 공정전환 또는 기술개발에 장기간 소요되는 당면과제에 대한 해결책 마련이 필요한 시점임
- 우리나라 철강산업이 경쟁국 대비 에너지 효율 측면에서 우위를 확보하고 있음에 따라, 국제 거버넌스 측면에서 국경세, 탄소관세 등에 대한 논의 전개 및 이행 필요
❏ 수소환원제철과 에너지 전환 과제
ㅇ 수소환원제철은 안전 및 제조비용이 탄소환원 대비 비싸며, 외부 전력 의존도가 높아지게 됨. 수소 및 전력의 사회적 인프라 구축 및 경제성 있는 공급이 전제되어야 함
- DRI 100%를 통한 수소환원 시 단순 계산으로 약 4배 정도의 가격인상이 불가피함에 따라 국가 R&D 지원 등을 통한 개선 필요
ㅇ 국가별 산업의 구조·형태·비즈니스 모델 차이가 존재함에 따라 벤치마킹 시 국내 여건과의 차이 분석 등 시스템적 사고와 철강산업과 연계된 산업의 효과적 전환을 위한 사회적 합의과정 등의 통합적 접근이 필요함
4. 4차 세미나: 그린뉴딜 시멘트 및 석유화학산업 부문 에너지 전환과 기후대응
❏ 시멘트 부문 에너지 전환과 기후대응
ㅇ 시멘트업종의 특성상 공정과정에서 CO2 발생은 불가피한 상황이며, 생산품의 가격이 저렴하여 원재료의 대체가 어려움
ㅇ CO2 포집 및 저장 기술 보급을 위한 연구 및 지원 대책 마련이 필요함
- 시장성 확보를 위한 연구 및 지원 대책 수립
- 저장·운송 인프라 구축
ㅇ 원료를 대체하는 경우 시멘트 품질이 달라질 수밖에 없기 때문에 주요 수요처인 레미콘 업종 등 온실가스 감축을 위한 이해관계자 설득이 필요함에 따라 기업 설비투자 및 바이오매스 연료 사용을 장려하는 적극적인 정책이 필요함
❏ 석유화학 부문 에너지 전환과 기후대응
ㅇ 석유화학 업종은 공급산업인 정유산업과 전자, 자동차 등 수요산업이 밀접하게 관련되어 있으므로 타 업계와의 연계를 고려해야 하며, 정책적 지원이 반드시 뒷받침 되어야 함.
- 우리나라의 재생에너지 국가계획, 수소계획이 일관성이 부족한 실정임에 따라 정책 일관성 확보 필요
ㅇ 감축잠재력이 있는 기술로는 CO2 포집 및 저장 기술이 있으며, 감축수단으로 수소 활용방안이 있음
- CO2 포집 및 저장 기술 시장성 확보, 운송·저장 인프라 구축 및 안정적인 수소공급의 선행 필요
ㅇ 석유화학 업종의 경우 우리나라는 기술 수준이 높고, 단지가 계획적으로 조성됨에 따라 입지조건이 세계적으로도 매우 유리하여 타 업종에 비해 경쟁력이 높지만 우리나라의 온실가스 감축목표는 매우 도전적으로 설정되어 업계의 부담이 큰 상황임
- 자동차, 반도체, 건설 등 국내 주요 산업의 기초원자재를 공급하는 후방산업으로 파급효과를 고려한 정책 설계 필요
ㅇ 객관적인 국내 현실 파악을 위해 명확한 기준에 따른 현실 적용 가능한 감축 수단 및 기술 도출이 필요하며, 저탄소발전전략 목표에 따른 정부 및 관련 유관기관 지원과 계획이 수반되어야 함
5. 5차 세미나: 친환경차 보급과 인프라 구축
❏ 신재생 및 전기차 확산 쿼딜레마(Quadrilemma) 극복 전략
ㅇ 신재생 및 전기차 확산 쿼딜레마
- 최근 5년간 신재생발전량 증가로 인한 발전제약 급증
- 기존 전력망 수용성과 부하량 간 불균형으로 인한 전력계통 불안정 우려로 접속 제한
- 전기차 증가에 따른 동시충전 시 피크 상승으로 공동주택 수전설비 교체, 전력망 보강 투자 필요
- 최근 REC(신재생에너지 공급인증서) 하락으로 신재생발전 수익성 악화, 기존 사업자 불만 및 신규투자 위축
ㅇ 전 세계 친환경 미래도시 조성 시 동일현생 발생이 전망되며, VPP(가상발전소, Virtual Power Plant)1)와 V2G(Vehicle to Grid)2) 기반의 스마트 에너지시티 구축으로 해결
- 향후 조성될 스마트 그린시티에도 전기 및 수소차 등의 에너지 관련 내용을 포함한 계획 필요
❏ 그린모빌리티 추진방안
ㅇ 도적적인 국가 온실가스 감축목표 설정에 비해 효과적인 정책수단이 부재함
- 수단전환, 수요관리 등 정책수단의 감축률이 가장 높으나 효과적인 정책 부재로 대부분 미이행
- 연비 개선과 친환경차 보급은 가장 확실한 기술수단이나 정책목표 관리의 실패로 실적 부진
- 대형차 연비 개선목표 미확정
- 바이오연료 혼합비율정책 후퇴
ㅇ 단기적으로 2030 온실가스 감축로드맵상 2020년 전망치에 근접하도록 정책목표 설정 및 이행이 필요하며, 장기적으로는 2030 감축로드맵 달성을 위하여 2020 로드맵 감축수단 평가 및 정책 수정이 필요함
ㅇ 전기차 및 수소차 보급 확대를 위하여 충전인프라 지원, 환경 이점을 고려한 공공차량 및 개인차량 간의 가격체계 차별화 마련이 필요함
ㅇ 기존의 승용차 중심, 시설 공급 및 속도 향상 중심에서 보행 및 녹색교통 활성화 중심으로 패러다임 전환이 필요함. 이를 위해 수요관리, 대중교통, 보행, 자전거 등 파편화되어있던 정책에서 유기적이고 종합적인 대책으로의 전환이 필요함
6. 6차 세미나: 스마트 그린산단 현황과 정책 방향
❏ 한국판 뉴딜을 위한 스마트 그린산단 추진전략
ㅇ 글로벌 친환경 첨단산업 거점기지 구축을 목표로 하여 기존 전통산업, 굴뚝산업에서 첨단 및 신산업으로 변화하고, 저탄소 고효율 에너지를 통한 친환경적인 안전한 공간으로 청년인재가 유입되어 살기 좋은 환경의 산단으로 변화하고자 함
ㅇ (향후 계획) 우선 7개 산단을 글로벌 경쟁력을 갖춘 친환경 첨단산업 거점으로 전환하고, '25년까지 15개로 확대를 통해 '25년까지 일자리 3.3만 개 증가, 신재생에너지생산을 0.6%에서 10%까지 확대, 에너지효율을 16% 이상으로 하고자 함
❏ 정부부처 간 협업을 통한 정책 일관성 확보
ㅇ 산업단지 형태에 따라 정책이 많고 다양하여 추진이 어려운 실정임. 또한 현재 스마트산단 관련 정책이 부처 간의 협업보다는 해당 부처별 관련 내용에 집중되고 있는 상황이므로 부처 간 협업체계를 구축하여 정책의 일관성 확보 필요
❏ 개별 산업단지의 온실가스·미세먼지 배출 데이터 측정 및 관리 체계 구축
ㅇ 현재는 에너지관리공단이 국가단위로 온실가스 및 미세먼지 배출 데이터를 수집하고 있으나 개별 산업단지에 대한 정보 수집은 이루어지고 있지 않으며, 기업의 책임소재 발생 등으로 인해 정확한 데이터가 부재하므로 이에 대한 개선이 필요함
Ⅲ. 결론 및 정책 제언
❏ KEI의 에너지 전환 연구수행 현황 및 연구역량을 검토하고, 기관 설립목적에 부합하는 연구수행을 할 수 있는 친환경에너지 전환정책 연구시스템 구축이 필요함
❏ 분야별 전문가 의견을 종합한 체계적인 교육자료를 구축하여 에너지 전환을 위한 기본적인 정보를 대국민 대상으로 제공
❏ 산업구조 전환에 대한 정책 연구 수행 필요
ㅇ 산업구조 전환에 대한 재원 확보방안, 국가별 차이를 고려한 산업구조 전환 벤치마킹, 재생에너지 공급 확대 등 산업구조 전환을 위해 필요한 기반 마련, 국가경쟁력 확보방안
ㅇ 업종의 특성을 고려하여 온실가스 감축 및 에너지 전환이 필요함에 따라 단순 수치상의 감축목표 달성을 위한 정책을 뛰어넘어 지속가능한 온실가스 감축을 고려할 수 있는 정책이 시급한 상황
❏ 정책 연구 수행을 통해 정책의 일관성을 확보하고, 적극적인 정책 집행이 이루어질 수 있도록 해야 함

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