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제5차 통합환경전략(IES) 연구

2009 9.

연구수행기관 : 한국환경정책‧평가연구원

환경부

제출문제출문

환경부 장관 귀하

본 보고서를 제5차 통합환경전략(IES) 연구 용역의 최종보고서로 제출합니다.

2009년 9월

한국환경정책 평가연구원장

참여연구진

연구 기관: 한국환경정책.평가연구원

연구책임자: 채여라(한국환경정책․평가연구원 책임연구원)

참여연구원: 김용건(한국환경정책․평가연구원 연구위원)

이상엽(한국환경정책․평가연구원 연구위원)

김인애(한국환경정책․평가연구원 연구원)

- i -

< 목차 >< 목차 >

I. 서론 ····································································································1

1. 연구 배경 및 필요성 ················································································1

2. 주요 연구내용 및 범위 ············································································2

3. 기대성과 및 활용방안 ··············································································2

II. 연구 배경 및 선행연구 성과 ·····················································3

1. 연구배경 ······································································································3

2. 연구체계: 환경부-미국 EPA 공동 연구체계 ·······································3

3. 선행연구성과 ······························································································4

3.1. 제1차 통합환경전략(IES) 연구: 2000년에서 2020년까지 온실가스

저감의 부수편익(Ancillary Benefits Due to Greenhouse Gas

Mitigation, 2000 to 2020), 2001년 ················································4

3.2 제2차 통합환경전략(IES) 연구, 2004년 ·······································4

3.3 제3차 환경전략연구 1단계: 2005년 ················································5

3.4 제3차 환경전략연구 제 2단계 ·························································6

3.5 제4차 통합환경전략 ···········································································8

III. 대기오염물질 및 온실가스 배출 현황 분석 ······················10

1. 전국 부문별 온실가스 대기오염물질 배출특성 분석 ······················10

2. 온실가스 및 대기오염물질 배출추이 분석 ········································22

IV. 온실가스 저감대책의 비용 및 효과 분석 ··························26

1. 연구방법 ····································································································26

1.1 비용분석 ·····························································································26

1.2 배출저감효과분석 ·············································································29

- ii -

2. 에너지 수요부문 ······················································································30

2.1 산업체 에너지 절약 지원 강화 ·····················································30

2.2 집단에너지 및 열병합 발전 확대 ·················································33

2.3 에너지 이용 효율화 ·········································································37

2.4 자동차 에너지효율 개선 ·································································39

2.5 건축물 에너지효율개선 ···································································43

3. 에너지 공급부문 ······················································································45

3.1 신・재생에너지 생산 및 보급 확대 ·············································45

4. 온실가스 저감대책 및 대기질 개선대책의 비용 및 배출저감 효과

분석 ············································································································55

4.1 온실가스 저감대책의 비용 및 효과 분석 ···································55

4.2 대기질 개선대책의 비용 및 효과 분석 ·······································57

V. 대기질 개선과 온실가스 저감을 위한 최적의 통합환경전략

분석 ·································································································61

1. 대기질 개선 대책과 온실가스 저감대책의 비용 효율성 분석 ······61

2. 최적화모델 ································································································65

3. 시나리오 ····································································································66

3.1 온실가스 저감 시나리오 ·································································66

3.2 대기질 개선 시나리오 ·····································································66

3.3 통합환경전략 시나리오 ···································································70

VI. 결론 및 시사점 ··········································································73

참고문헌 ······························································································76

- iii -

- 표목차 -- 표목차 -

<표 IV-1> 에너지 가격 변화 ···················································································· 27

<표 IV-2> 에너지 가격 (2006년) ·············································································· 29

<표 IV-3> 산업부문 자발적 협약에 따른 비용 ······················································· 30

<표 IV-4> ESCO 사업에 따른 에너지 절감 효과 ··················································· 31

<표 IV-5> ESCO 사업에 따른 비용 ········································································· 31

<표 IV-6> 에너지진단제도에 따른 에너지 절감 효과 ············································ 32

<표 IV-7> 에너지진단제도에 따른 비용 ·································································· 32

<표 IV-8> 지역냉난방 사업에 따른 에너지 절감 효과 ·········································· 33

<표 IV-9> 지역냉난방 사업에 따른 비용 ································································ 34

<표 IV-10> 산업단지 사업에 따른 에너지 절감 효과 ············································ 35

<표 IV-11> 산업단지 사업에 따른 비용 ·································································· 35

<표 IV-12> CES 사업에 따른 에너지 절감 효과 ···················································· 36

<표 IV-13> CES 사업에 따른 비용 ·········································································· 36

<표 IV-14> 에너지절약마크 제품 보급에 비용 ······················································· 37

<표 IV-15> 에너지소비효율등급표시제도에 따른 에너지 절감 효과 ····················· 38

<표 IV-16> 에너지소비효율등급표시제도에 따른 비용 ·········································· 38

<표 IV-17> 하이브리드 자동차 보급에 따른 비용 ·················································· 39

<표 IV-18> 지하철 수송인원 증가의 에너지 절감 효과(2004년) ···························· 40

<표 IV-19> 영업용 승합차 수송인원 증가의 에너지 절감 효과(2004년) ··············· 40

<표 IV-20> 대중교통 이용 확대 제도에 따른 비용 ················································ 41

<표 IV-21> 자전거 수송 분담률 2%인 경우 연간 편익-서울 및 광역시 ··············· 41

<표 IV-22> 자전거 수송 분담률 5%인 경우 연간 편익-9개 광역도 ······················ 42

<표 IV-23> 자전거 이용 확대에 따른 비용 ···························································· 42

<표 IV-24> 2012년 건축물 에너지 이용 효율등급 인증 활성화제도에 의한 에너지

절감 효과 ······························································································· 43

- iv -

<표 IV-25> 건축물 에너지 이용 효율등급 인증 활성화제도에 따른 비용 ····················· 43

<표 IV-26> 2012년 건축물 에너지소비 총량제도에 의한 에너지 절감 효과 ········ 44

<표 IV-27> 건축물 에너지소비 총량제도에 따른 비용 ·········································· 44

<표 IV-28> 2006년 신․재생 에너지 현황 ······························································ 45

<표 IV-29> 신․재생에너지 발전차액지원제도 적용대상 전원의 적용기준 및 기준

가격 (‘06. 10. 11 이후) ········································································· 46

<표 IV-30> 신․재생에너지 발전차액지원제도 전원의 적용기준 및 기준가격 (‘06.

10. 10 이전) ··························································································· 46

<표 IV-31> 2006년 계통한계가격 가중치평균값 ····················································· 47

<표 IV-32> 태양광 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ·························· 47

<표 IV-33> 태양광 에너지 보급 확대에 따른 비용 ················································ 47

<표 IV-34> 태양열 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ·························· 48

<표 IV-35> 태양열 에너지 보급 확대에 따른 비용 ················································ 48

<표 IV-36> 바이오 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ·························· 48

<표 IV-37> 바이오 에너지 보급 확대에 따른 비용 ················································ 49

<표 IV-38> 풍력 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ······························ 49

<표 IV-39> 풍력 에너지 보급 확대에 따른 비용 ··················································· 50

<표 IV-40> 수력 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ······························ 50

<표 IV-41> 수력 에너지 보급 확대에 따른 비용 ··················································· 50

<표 IV-42> 연료전지 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ······················· 51

<표 IV-43> 연료전지 에너지 보급 확대에 따른 비용 ············································ 51

<표 IV-44> 폐기물 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ·························· 52

<표 IV-45> 폐기물 에너지 보급 확대에 따른 비용 ················································ 52

<표 IV-46> 지열 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과 ······························ 52

<표 IV-47> 신․재생 에너지 보급 확대에 따른 비용 ············································ 53

<표 IV-48> 바이오디젤 보급 확대 및 원료기반 확충에 따른 비용 ······················· 54

<표 IV-49> 온실가스 저감대책의 비용 ···································································· 55

<표 IV-50> 온실가스 저감대책의 단위비용 및 배출저감 효과 ······························ 56

- v -

<표 IV-51> 대기질 개선대책의 단위비용 분석 ······················································· 57

<표 IV-52> 대기질 개선대책의 단위비용 및 배출저감 효과 ································· 59

<표 V-1> 시나리오별 배출 제약 조건 (emission constraints) ······························· 66

<표 V-2> 온실가스 저감 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용 ····························· 66

<표 V-3> 대기질 개선 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용 ······························· 68

<표 V-4> 통합환경전략 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용 ······························· 70

<표 V-5> 시나리오의 배출저감 효과 및 비용 ························································ 71

- vi -

- 그림목차 -- 그림목차 -

<그림 II-1> 환경부-미국 EPA 공동 연구체계 ··························································· 3

<그림 III-1> 전국 2006년 배출원별 대기오염물질 및 CO2 배출량 (%) ················ 10

<그림 III-2> 2006년 지역별 CO2 배출량 ································································· 11

<그림 III-3> 2006년 지역별 배출원별 CO2 배출량 (%) ·········································· 11

<그림 III-4> 2006년 지역별 배출원별 NOX 배출량 (%) ········································· 12

<그림 III-5> 2006년 지역별 배출원별 SOX 배출량 (%) ·········································· 12

<그림 III-6> 2006년 지역별 배출원별 PM10 배출량 (%) ······································· 13

<그림 III-7> 전국 배출량 분포 ················································································ 13

<그림 III-8> 2006년 인구당 배출량 분포 (%) ························································· 14

<그림 III-9> 2006년 인구당 CO2 배출량 분포 ························································ 14

<그림 III-10> 2006년 인구당 NOX 배출량 분포 ····················································· 15

<그림 III-11> 2006년 인구당 PM10 배출량 분포 ···················································· 15

<그림 III-12> 2006년 에너지 사용량당 배출량 분포 (%) ······································· 16

<그림 III-13> 2006년 에너지 사용량당 CO2 배출량 분포 ······································ 16

<그림 III-14> 2006년 에너지 사용량당 NOX 배출량 분포 ····································· 17

<그림 III-15> 2006년 에너지 사용량당 PM10 배출량 분포 ··································· 17

<그림 III-16> 2006년 면적당 배출량 분포 (%) ······················································· 18

<그림 III-17> 2006년 면적당 CO2 배출량 분포 ······················································ 18

<그림 III-18> 2006년 면적당 NOX 배출량 분포 ····················································· 19

<그림 III-19> 2006년 면적당 PM10 배출량 분포 ···················································· 19

<그림 III-20> 지역별 CO2와 NOX 배출량 상관관계 (2006년) ································ 20

<그림 III-21> 지역별 CO2와 PM10 배출량 상관관계 (2006년) ······························ 20

<그림 III-22> 배출원별 CO2와 NOX 배출량 상관관계 (2006년) ···························· 21

<그림 III-23> 배출원별 CO2와 PM10 배출량 상관관계 (2006년) ··························· 21

<그림 III-24> 온실가스 및 대기오염물질 배출량 추이 ··········································· 22

<그림 III-25> 배출원별 CO2 배출량 추이 ······························································· 23

- vii -

<그림 III-26> 배출원별 주요 대기오염물질 배출량 추이 ······································· 23

<그림 III-27> 지역별 CO2 배출량 추이 ··································································· 24

<그림 III-28> 지역별 주요 대기오염물질 배출량 추이 ··········································· 25

<그림 IV-1> 최근 12개월 월평균 유가추이 ···························································· 28

<그림 V-1> NOX 저감대책의 비용 효율성 ······························································ 61

<그림 V-2> PM10 저감대책의 비용 효율성 ···························································· 62

<그림 V-3> CO2 저감대책의 비용효율성 ································································ 63

<그림 V-4> NOX와 CO2 저감 대책의 비용효율성 상관도 ····································· 64

<그림 V-5> PM10과 CO2 저감 대책의 비용효율성 상관도 ··································· 64

<그림 V-6> 온실가스 저감 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용 ·························· 67

<그림 V-7> 대기질 개선 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용 ····························· 69

<그림 V-8> 통합환경전략 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용 ··························· 71

<그림 V-9> 시나리오별 배출 저감 효과 및 비용 ··················································· 72

- 1 -

Ⅰ. 서론Ⅰ. 서론

1. 연구 배경 및 필요성

화석연료는 인류에게 편리함과 기동성을 제공하며 경제적, 사회적인 가치창조에 필수적이나 화석

연료의 생산과 소비에 있어 많은 환경적 문제를 야기하고 있다. 대표적인 것으로 온실가스와 대기 오염

물질 배출을 들 수 있다. 화석연료 사용은 기후변화와 대기 오염의 원인이 되어 자연적 생태계, 생활환경,

그리고 인체 건강에까지 많은 영향을 미치고 있다. 많은 나라들이 환경을 보호하고 보건을 증진시키며

동시에 경제 발전을 이루고자 노력하고 있다. 단기적, 지역적으로 대기 오염으로 인한 건강 및 생태계의

영향, 장기적, 지구적으로는 기후변화로 인한 위험 증대 등의 환경 문제를 최소한의 비용으로 해결하기

위한 방법의 모색이 필수적이다. 최근 해외에서는 온실가스와 대기 오염이 화석연료 연소라는 동일한 원인

때문이라는 사실을 인식함으로써 이 두 가지 중요한 환경문제를 연계시켜 해결하려는 시도가 꾸준히

진행되고 있다.

통합환경전략 (Integrated Environmental Strategies, IES) 이란 대기오염물질과 온실가스 배출을 동시에

저감할 수 있는 환경 전략을 말한다. 현재 수도권 대기질 개선 특별 대책을 비롯해 대기오염저감을 위한

많은 대책들이 실행 중이다. 이 중에는 촉매전환장치나 탈황시설 등 사후 처리로 대기 오염물질만을

저감할 수 있는 대책이 있는 반면, 천연가스 버스 보급이나 지역 냉난방 확대 등 연료 전환이나 효율

개선을 통해 대기오염물질과 온실가스를 동시에 저감할 수 있는 통합환경전략이 있다. 온실가스 저감 대책

중에서도 산림 조성 등 온실가스 저감에만 효과적인 대책이 있고 에너지 효율개선, 신․재생 에너지 보

급 확대 등 온실가스와 대기오염물질 저감에 모두 효과적인 대책이 있다.

지구환경문제가 국제사회의 새로운 쟁점으로 부각되면서 기후변화의 해결을 위한 국제적 협약이 증가

하고 있다. 우리나라는 1993년브라질리우에서채택된 ‘기후변화협약’에가입함으로써온실가스감축을위한

국제적협력에동참하는 계기를 마련했으며 1997년 교토 의정서 채택이후 온실가스 의무감축국은 아니지만

정부부처별로 보다 체계적인 기후변화협약 대응에 노력해왔다. Post-Kyoto이후, 온실가스 감축체제에

대한 논의가 본격적으로 개시되고, 이에 따라 우리나라를 포함한 선발개도국의 온실가스 감축의무 참여

여부에 대한 관심이 고조되고 있다.

국제적으로 정책 효율의 극대화를 위하여 온실가스 저감을 대기질 개선 등 국가적․지역적 발전 우선

목표와 연계하여 실행하려는 노력이 가중되고 있다. 이러한 배경 하에 특히 우리나라처럼 경제적 자원이

한정적이고 대기오염이 심각한 나라에서 향후 기후 협약에 대비하기 위해서는 정책의 효과 극대화를 위해

대기 오염과 온실 가스 저감을 고려한 통합 정책의 수립이 필수적이다. 온실가스 저감과 대기오염물질

저감은 직접적으로 연관되는바, 통합관리 시 시너지 효과로 비용효과성이 증대되고 효율적 운영관리가

가능하다. 본 연구에서는 기후변화 종합대책의 비용분석을 통해 대책별 비용 효율성을 분석하고 기존에

수행되었던 통합환경전략 연구와 연계해 효율적으로 온실가스와 대기오염물질 저감이 가능한 통합환경

전략을 발굴하고자 한다. 또한 전국의 대기오염물질과 온실가스 배출특성 분석을 통해 통합환경전략 효

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과가 큰 분야 및 지역을 선정해 효율적 통합환경전략 수립에 관한 시사점을 제공하고자 한다.

2. 주요 연구내용 및 범위

□ 주요 연구범위

○ GHG-CAPSS 데이터를 이용한 전국의 대기 오염물질 및 온실가스 배출 현황 및 특성 분석

○ 전국의 온실가스 저감 및 대기질 개선 목표를 만족시키는 최적화된 정책 방안 모색

○ 공간적 범위: 전국

□ 주요 연구내용

○ 전국 온실 가스 및 대기오염물질 배출 현황 분석

- 전국 부문별 온실가스 배출량 분석

- 전국 부문별 대기오염물질 배출량 분석

○ 기후변화 종합대책 중 온실가스 감축 대책의 비용 분석

- 온실가스 저감대책 중 계량화 가능영역에 대한 분석 실시

- 기존의 비용 분석에 관한 연구결과를 종합하고 미산정된 대책에 관해 분석

- 기 수행된 통합환경전략 연구를 통해 효율적 대책으로 평가된 대책에 관한 중점적 분석

○ 대책별 비용 효율성 분석

- 단위 대책별 비용 대비 온실가스 및 대기 오염물질 삭감량 분석

- 온실가스 및 대기오염물질 별 비용 효율적인 대책 선정

○ 대기 오염물질과 온실가스 저감을 위한 최적화 방안 모색

- 주어진 온실가스 및 대기 오염물질 저감 목표를 만족시키는 최적의 비용효율적인 정책 조합 발굴

3. 기대성과 및 활용방안

○ 대기오염물질과 온실가스 저감에 모두 효과적인 통합 환경정책을 발굴해 향후 대기오염 및 온실가스

저감대책 수립에 정보제공

○ 기존 실행중인 온실가스 저감대책의 효과 극대화방향 제시

○ 향후 기후변화 협약의 효율적 대처를 위하여 대기질 개선 대책과 온실가스 저감대책을 연계 추

진할 수 있는 기반을 마련

- 3 -

II. 연구 배경 및 선행연구 성과II. 연구 배경 및 선행연구 성과

1. 연구배경

○ 미국 환경청(Environmental Protection Agency, US EPA)은 개발도상국의 통합분석능력을 지원하

고 지구차원의 온실가스 배출저감을 위한 국제협력 활동을 강화할 목적으로 1998년에 국제통합관

리프로그램(International Co-control Analysis Program: ICAP)을 시작

○ 2001년 "통합환경전략 (Integrated Environmental Strategy, IES)"으로 명칭이 바뀌었고, 현재 국립

재생연구소 주관 (National Renewable Energy Laboratory, NREL) 주관으로 남아메리카와 아시아

지역 8개국에서 진행 중

○ 통합환경전략 연구는 우리나라 환경부와 미국 EPA가 체결한 양해각서에 근거한 연구과제로 1999

년부터 환경정책평가연구원이 지속적으로 수행

※ 곽결호장관과 미국무부차관(Dorbriansky)간 양자회담에서 ‘99년부터 추진중인 한미간 통합환

경전략 프로그램(Integrated environmental strategies) 확대에 합의(2004.12)

2. 연구체계 : 환경부 -미국 EPA 공동 연구체계

<그림 II-1> 환경부-미국 EPA 공동 연구체계

○ 연구방법 및 보완자료 제공

○ 참여국들간의 networks

○ 분석모형 프로그램 제공

○ Training 제공

○ 한국형 자료에 적합하도록 프로그램 보완

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3. 선행연구성과

3.1. 제1차 통합환경전략(IES) 연구: 2000년에서 2020년까지 온실가스 저감

의 부수편익(Ancillary Benefits Due to Greenhouse Gas Mitigation,

2000 to 2020), 2001년

가. 연구 목적

제1차 통합환경전략(IES) 연구는 온실가스 저감으로부터 부수적으로 발생하는 대기질 개선 효과-건강

편익을 정량적으로 추정하고, 이러한 효과를 정책입안자 및 이해관계자들에게 홍보

나. 주요 연구내용

○ 온실가스 저감 시나리오 개발

○ 대기 모델링을 이용한 대기질 농도 예측

○ 건강영향 분석

○ 경제적 가치추정

다. 연구 성과

온실가스 감축정책을 실행함으로써 온실가스 배출을 줄이는 것 뿐 아니라 국민 건강상의 편익 또한

도모할 수 있음을 실증적으로 제시하였다는데에 있다. 제1차 통합환경전략(IES) 연구의 제한점으로는 건

강영향에 대한 분석에서 사망자수와 일부 제한된 질병군에 대한 분석만 이루어져 발생하는 편익이 상대

적으로 낮게 나타났을 것이라는 평가를 받았다. 또한 대기오염물질 배출량을 추정함에 있어서 측정된 실

질자료를 바탕으로 분석 시나리오를 구축하지 않고 경제부문의 에너지 사용량 규제를 적용하였기에 현

실적으로 대기오염관리 정책을 시행하는데 따르는 경제적 측면을 적절히 반영하지 못했다는 아쉬움을

안고 있다.

3.2 제2차 통합환경전략(IES) 연구, 2004년

가. 연구 목적

미국 등에서 활용 중인 환경-편익 분석 모형들의 장단점 및 활용성 등을 평가하였고, 이를 근거로 우

리나라 정책분석에 적합한 통합모형을 선정하고, 선정된 모형에 기초자료, 즉 우리나라의 수도권 인구,

대기질, 건강 관련 데이터베이스를 구축

나. 주요 연구내용

APHEBA(Air Pollution Health Effects Benefits Analysis)와 BenMAP의 장단점과 활용적합성이 검토

- 5 -

다. 연구성과

APHEBA 모형은 주어진 위치와 시간에 대한 대기오염물질 농도 변화와 그에 따른 사회적 편익을 추

정하도록 설계된 통합평가모형이다. APHEBA 모형은 윈도우 기반의 Analytica 프로그램에 기반하여 작

성되었다. 이 모형은 분석모형 구축이 유연하여 연구자가 직접 모형을 설계하거나 변경하여 활용할 수

있다. 또한 필요한 자료의 형태 및 범위가 BenMAP에 비하여 상대적으로 간단한 구조를 가지고 있어 자

료구축에 소요되는 노력을줄일 수 있다. 그러나 모형 운용의 기본 프로그램인 Analytica에 대한 사전 지

식이 있어야 하고 응용을 위한 모형 운용에 상당한 전문성이 요구된다는 점이 지적되었다.

한편, BenMAP은 초기에 자료를 수집하고 가공, 모형을 구축하는 데에 노력이 필요하지만, 일련의

DB구축작업이 완료되었을 때 사용자가 편리하게 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 건강편익 분석에

GIS 기준의 격자단위를 활용할 수 있으므로 지역 단위의 세분화된 모형을 구축할 수 있다는 장점이 있

다. 따라서 윈도우 베이스로 작성되어 활용이 상대적으로 편리한 BenMAP이 적당할 것으로 평가되었다.

3.3. 제3차 환경전략연구 1단계: 2005년

가. 연구목적

대기오염 저감 정책 수행으로 인한 건강의 편익을 경제적 가치로 환산하고 이를 대기정책 수립에 활

용하도록 함

나. 연구내용

□ 대기오염 건강편익 통합분석을 위한 한국형 BenMAP 모형 개발

○ 미국 EPA의 BenMAP(The Environmental Benefits Mapping and Analysis Program)을 우리나라

실정에 적합하도록 보완하여 한국형 모델 개발

□ 저감정책별 배출량 및 대기오염 시나리오 개발

○ “수도권 대기환경관리 기본계획(안)”을 토대로 저감시나리오의 활용을 위한 방법론 개발

○ 기준시나리오와 다양한 가정의 시나리오가 개발될 수 있으며 국내외 전문가, 정책입안자 등이 시

나리오를 검토

○ “수도권 대기환경관리 기본계획(안)”을 적용함으로써 기대되는 잠재적인 배출저감효과 추정

□ 대기질 모델링을 이용한 오염농도 추정

○ 건강효과 분석을 위한 주요 오염물질 (PM10과 질소산화물 포함)을 선택하고, 선택한 대기오염물질

농도를 산출하기 위한 대기확산 모형을 선택

○ 대기질측정자료, 배출량 자료, 배출 인벤토리 자료 등을 활용하여 저감시나리오에 따른 대기질 변

- 6 -

화 예측치를 추정

□ 대기오염으로 인한 건강 영향 정량화

○ 대기오염 물질의 농도가 건강에 미치는 영향에 관한 기존의 우리나라 역학연구 결과를 활용

○ 우리나라에서 역학연구가 아직 이루어지지 않은 경우, 연구대상 오염물질과 관련된 질환 및 조기

사망에 관한 외국의 연구 결과를 대신 활용할 수 있는지 여부를 검토

○ 수도권 인구통계 자료, 사망 및 상병자료, 인구통계예측 자료 분석

□ 수도권을 대상으로한 대기오염 건강편익 분석

○ 특정 저감정책이 수행되는 경우 대기오염 물질의 농도에의 영향과 이로 인한 사망자 수의 변화또

는 상병률 도출

○ 저감정책이 없을때 예측되는 미래의 건강영향(초과사망자수 또는 초과상병율 등) 결과를 예측

○ 저감 시나리오 수행에 따른 건강편익의 경제적 가치 분석방법 개발 및 활용

□ 연구결과에 대한 워크숍 개최

○ 국내외 관련 전문가, 정부 관계자, NGO 및 언론 등을 대상으로 연구결과에 대한 워크숍 개최

다. 연구성과

○ 대기오염 건강편익 통합분석을 위한 한국형 BenMAP 모형 개발

○ “수도권 대기질 개선 특별대책” 의 건강편익 분석

3.4. 3차 환경전략연구 제 2단계

가. 연구목적

○ 최소의 비용으로 대기질을 증진하고 온실가스 감축의 목표를 만족시키는 효율적인 통합정책 발굴

○ 대기질 개선 대책 및 온실 가스 저감대책의 부수적 배출 저감효과 분석을 통한 통합정책 발굴

○ 각 정책의 통합적 편익분석을 위해 기존에 수행된 통합환경 전략 연구와 연계해각 대책별 배출량

저감효과 및 비용 분석

나. 연구내용

□ 수도권 온실 가스 및 대기오염물질 배출 현황 분석 및 전망

○ 수도권 부문별 온실가스 배출량 분석 및 전망

- 대상연도: 2014년

- 7 -

- 대상 배출원: 점배출원, 면배출원, 도로 이동 배출원

- 대상 오염물질: CO2, CH4

○ 수도권 부문별 대기오염물질 배출량 분석 및 전망

- 대상연도: 2014년

- 대상 배출원: 점배출원, 면배출원, 도로 이동 배출원

- 대상 오염물질: CO, NOx, SOx, PM10

□ 수도권 대기질 개선 대책의 배출저감 효과분석

○ 대상대책

- 사업장 분야 : 사업장 총량규제

- 면 오염원 분야 : 연료규제, 지역냉난방 확대, 신재생 에너지 보급 확대

- 이동오염원 분야 : 제작차 배출허용기준 강화 및 저공해 자동차 보급, DPF, DOC 등 후처리 장치

보급, 가스차 개조, 조기폐차 지원, 운행차 배출가스 검사제도 개선, 자동차 연료 품질기준 강화,

공회전 금지 조례의 확대

○ 대책별 대기 오염물질 배출 저감효과

○ 대책별 온실 가스 배출 저감 효과

□ 수도권 대기질 개선 대책 시행에 따른 비용 분석

○ 이동오염원 분야 대책의 비용 분석

○ 면오염원 분야 대책의 비용 분석

○ 사업장 분야 대책의 비용 분석

□ 환경부문 온실가스 저감대책의 배출 저감 효과분석

○ 대상 대책

- 건물 에너지 관리 부문: 환경친화적 건축물 인증제도 도입

- 수송/교통부문: 사업용 차량의 공회전 규제, CNG 버스 운행 확대

- 환경 폐기물 부문: 수도권 매립지 발전 사업 추진

○ 대기 오염물질 배출 저감효과

○ 온실 가스 배출 저감 효과

□ 환경부문 온실가스 저감대책의 비용분석

○ 건물 에너지 관리 부문 비용분석

- 8 -

○ 수송/교통부문 비용분석

○ 환경 폐기물 부문 비용분석

□ 통합 정책에 관한 정책적 시사점 도출

○ 각 정책의 비용-효율성 분석

- 단위비용으로 가장 많은 배출 저감 효과가 있는 정책 발굴

□ 국제 워크숍 개최

○ 미국 EPA 와 공동 개최

○ 국내외 관련 전문가, 정부 관계자, NGO 및 언론 등을 대상으로 해외 사례, 연구 결과등에 대한

워크숍 개최

○ 8월말 미국 워싱턴에서 개최

다. 연구성과

○ 수도권 대기질 개선 대책의 단위 비용 산정

○ 수도권 대기질 개선 대책의 온실가스 저감 효과 산정

○ 환경부문 온실가스 저감대책의 대기오염물질 및 온실가스 저감효과 산정

○ 환경부문 온실가스 저감대책의 비용 산정

○ 통합환경전략 시나리오의 비용 편익 분석

3.5. 제4차 통합환경전략

가. 연구목적

○ 대기오염과 온실가스의 통합관리를 통해 정책목표 달성효과 극대화와 비용절감 효과 가능화

○ 제4차 기후변화 종합대책 중 온실가스 저감대책의 대기오염물질 배출량 저감에 미치는 효과를 분석

○ 비용 효율적 통합환경전략 수립의 기반을 마련

나. 연구내용

□ 제4차 기후변화 종합대책 중 온실가스 저감대책의 단위 온실가스 저감효과 분석

○ 대책별 연료 사용 감소량, 연료 전환, 효율개선으로 인한 배출계수 차이 등을 적용해 단위 대책별

- 9 -

온실가스 저감효과 산정

○ CO2, CH4, N2O 저감 효과 분석

※ 온실가스 저감대책 중 계량화 가능영역에 대한 분석 실시

<에너지 수요>

․ 산업체 에너지 절약 지원 강화

․ 집단에너지 및 열병합 발전 확대

․ 자동차 에너지효율 개선

․ 에너지 이용 효율화

․ 건축물 에너지 효율 개선

․ 대중교통 이용증진 및 자가용 승용차 운행 감축

<에너지 공급>

․ 신재생에너지 생산 및 보급 확대

․ 청정연료(천연가스) 보급 확대

<환경(농축산 포함)>

․ 질소질 비료 감축

․ 축산분야 메탄가스 감축

․ 산림의 탄소흡수원 유지 및 증진

․ 환경부문 온실가스 감축 활성화

□ 대책별 온실가스 저감대책의 대기오염물질 저감효과 분석

○ 대책별 연료 사용 감소량, 배출계수 차이 등을 이용한 대기오염물질 단위 배출 저감 효과 산정

○ NOX, SOX, PM10, VOC 단위 배출 저감 효과 산정

□ 통합환경관리 대책의 인벤토리(Inventory) 구축

○ 온실가스 저감 대책 중 대기오염물질 및 온실가스 저감에 모두 효과적인 대책 선정

○ 3차 IES 연구결과와 연계해 대기질 개선과 온실가스 저감에 모두 효과적인 대책의 inventory 구축

다. 연구성과

○ 대기오염물질과 온실가스 저감에 모두 효과적인 통합 환경정책을 발굴해 향후 대기오염 및 온실가스

저감대책 수립에 정보제공

○ 기존 실행중인 온실가스 저감대책의 효과 극대화방향 제시

○ 향후 기후변화 협약의 효율적 대처를 위하여 대기질 개선 대책과 온실가스 저감대책을 연계 추진

할 수 있는 기반을 마련

- 10 -

III. 대기오염물질 및 온실가스 배출 현황 및 특성 분석III. 대기오염물질 및 온실가스 배출 현황 및 특성 분석

1. 전국 부문별 온실가스 및 대기오염물질 배출특성 분석

GHG-CAPSS 데이터를 이용한 전국 온실가스 및 주요 대기오염물질 배출현황은 <그림 III-1>과 같다.

CO2의 주요 배출원은 전기 및 열 생산(35%)이며, NOX와 PM10의 주요 배출원은 도로수송(각각 35%,

37%)이다.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CO2 NOx S Ox P M10

소각

합금철생산

철강산업

카본블랙

아크릴로니트릴에틸렌 산화물

이염화에틸렌 및 염화비닐 단량체

에틸렌

질산생산

소다회의 다른 사용

세라믹

유리생산

Lime 생산

시멘트 생산암모니아 생산

석유

Stationary

농업/임업/어업

주거

상업/공공

기타 수송

수상 선박

철도

도로 수송민간항공

제조업 및 건설업

석유정제

주요 전기 및 열 생산

<그림 III-1> 전국 2006년 배출원별 대기오염물질 및 CO2 배출량 (%)

CO2 주요 배출지역은 충청남도(16%)와 경상남도(12%) 및 전라남도(12%)이다. 지역별 CO2의 배출특

성을 파악하기 위해 배출원별 CO2 배출량을 지역별로 분석해보았다. 서울의 주요 배출원은 도로수송

(44%)이고 충남지역의 주요배출원은 전기 및 열 생산(82%)이다.

- 11 -

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

충남

경남

전남

경기

경북

강원

서울

울산

인천

충북

부산

전북

대구

대전

광주

제주

지역

CO

2 배

출량

(백만

ton)

<그림 III-2> 2006년 지역별 CO2 배출량

0%

20%

40%

60%

80%

100%

충남

경남

전남

경기

경북

강원

서울

울산

인천

충북

부산

전북

대구

대전

광주

제주

지역

CO

2

소각

Zinc 생산납생산

합금철생산

철강산업카본블랙

아크릴로니트릴

에틸렌 산화물이염화에틸렌 및 염화비닐 단량체

에틸렌

소다회의 다른 사용세라믹

유리생산

Lime 생산시멘트 생산

Stationary


주거상업/공공

기타 수송

수상 선박철도

도로 수송

민간항공제조업 및 건설업

고체연료 및 다른 에너지 산업의 제조

석유정제주요 전기 및 열 생산

<그림 III-3> 2006년 지역별 배출원별 CO2 배출량 (%)

- 12 -

0%

20%

40%

60%

80%

100%

충남

경기

경남

서울

전남

경북

강원

인천

울산

부산

충북

전북

대구

대전

광주

제주

지역

NO

x

소각

철강산업

카본블랙

질산생산

유리생산

석유


주거

상업/공공

기타 수송

수상 선박

철도

도로 수송

민간항공



석유정제


<그림 III-4> 2006년 지역별 배출원별 NOx 배출량 (%)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

경남

충남

전남

울산

경북

경기

부산

강원

충북

전북

인천

서울

대구

제주

대전

광주

지역

SO

x

소각

펄프, 제지산업

철강산업

유리생산

Lime 생산

석유


주거

상업/공공

기타 수송

수상 선박

철도

도로 수송

민간항공


석유정제


<그림 III-5> 2006년 지역별 배출원별 SOx 배출량 (%)

- 13 -

0%

20%

40%

60%

80%

100%

울산

경기

경북

전남

충남

경남

강원

서울

충북

부산

인천

전북

대구

대전

광주

제주

지역

PM

10

소각

기타


철강산업

카본블랙

유리생산

Lime 생산

석유


주거

상업/공공

기타 수송

수상 선박

철도

도로 수송


석유정제


<그림 III-6> 2006년 지역별 배출원별 PM10 배출량 (%)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CO2 NOx SOx PM10

충북

충남

제주

전북

전남

인천

울산

서울

부산

대전

대구

광주

경북

경남

경기

강원

<그림 III-7> 전국 배출량 분포

- 14 -

서울의 CO2와 NOX 및 PM10의 주요 배출원은 모두 도로수송이다. 이에 비해 충청남도의 CO2와 NOX

및 PM10의 주요 배출원은 모두 전기 및 열 생산이다.

2006년 인구당 CO2 및 NOX 배출량이 가장 많은 지역은 충청남도(각각 20%, 18%)였으며, 인구당 SOX,

PM10 배출량이 가장 많은 지역은 울산(각각 26%, 27%)으로 나타났다.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CO2 NOx SOx PM10

충북

충남

제주

전북

전남

인천

울산

서울

부산

대전

대구

광주

경북

경남

경기

강원

<그림 III-8> 2006년 인구당 배출량 분포 (%)

CO2와 NOX 및 PM10의 인구당 배출량 분포를 지역별로 살펴보면 <그림 III-9>, <그림 III-10>, <그림

III-11>과 같다.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

충남

전남

울산

강원

경남

경북

충북

인천

제주

전북

부산

경기

대전

대구

서울

광주

지역

인구

당 C

O2배

출량

(ton/명

)

<그림 III-9> 2006년 인구당 CO2 배출량 분포

- 15 -

0

20

40

60

80

100

120

충남

울산

전남

경남

강원

경북

충북

인천

전북

제주

부산

경기

대구

대전

광주

서울

지역

인구

당 N

Ox 배

출량

(ton/천

명)

<그림 III-10> 2006년 인구당 NOX 배출량 분포

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

울산

전남

강원

충남

충북

경북

경남

전북

인천

부산

대구

경기

제주

대전

광주

서울

지역

인구

당 P

M10 배

출량

(ton/만

명)

<그림 III-11> 2006년 인구당 PM10 배출량 분포

2006년 에너지 사용량당 배출량을살펴보면, CO2 및 NOX , SOX 모두 경상남도가 가장 많은 지역으로

나타났다(각각 16%, 15%, 17%). PM10의 경우 강원도가 가장 높게 나타났으나(11%), 경상남도와 그 차이

가 약 0.4%로 나타났다.

- 16 -

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CO2 NOx SOx PM10

충북

충남

제주

전북

전남

인천

울산

서울

부산

대전

대구

광주

경북

경남

경기

강원

<그림 III-12> 2006년 에너지 사용량당 배출량 분포 (%)

CO2와 NOx 및 PM10의 에너지 사용량당 배출량 분포를 지역별로 살펴보면 다음<그림 III-13>, <그림

III-14>, <그림 III-15>와같다. 에너지사용량당 CO2와 NOX배출량이 가장높은 지역은 경남지역으로 나타

났고, PM10의 경우, 강원, 경남 및 충북지역의 배출량이 높게 분석되었다.

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

경남

강원

충남

제주

충북

인천

경북

부산

대전

경기

대구

전북

전남

서울

광주

울산

지역

에너

지 사

용량

당 C

O2배

출량

(ton/천

toe)

<그림 III-13> 2006년 에너지 사용량당 CO2 배출량 분포

- 17 -

0

5

10

15

20

25

경남

제주

충남

강원

부산

전북

대구

충북

경기

대전

인천

광주

경북

서울

전남

울산

지역

에너

지 사

용량

당 N

Ox

배출

량

(ton/천

toe)

<그림 III-14> 2006년 에너지 사용량당 NOx 배출량 분포

0

100

200

300

400

500

600

700

800

강원

경남

충북

대구

전북

부산

제주

울산

경북

경기

충남

광주

대전

인천

서울

전남

지역

에너

지 사

용량

당 P

M10 배

출량

(ton/t

oe)

<그림 III-15> 2006년 에너지 사용량당 PM10 배출량 분포

2006년 면적당 배출량을 지역별로 살펴보았다. CO2와 NOX의 면적당 배출량이 가장 많은 지역은 모

두 서울로 나타났으며, SOX와 PM10의 면적당 배출량이 가장 높은 지역은 모두 울산으로 나타났다.

- 18 -

0%

20%

40%

60%

80%

100%

CO2 SOx NOx PM10

충북

충남

제주

전북

전남

인천

울산

서울

부산

대전

대구

광주

경북

경남

경기

강원

<그림 III-16> 2006년 면적당 배출량 분포 (%)

면적

당 C

O2배

출량

(to

n/k

m2)

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

45,000

50,000

서울

인천

울산

부산

대전

대구

충남

광주

경남

경기

전남

충북

경북

강원

제주

전북

지역

<그림 III-17> 2006년 면적당 CO2 배출량 분포

- 19 -

면적

당 N

OX배

출량

(to

n/k

m2)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

서울

부산

인천

울산

대구

대전

광주

충남

경기

경남

전남

충북

제주

전북

경북

강원

지역

<그림 III-18> 2006년 면적당 NOX 배출량 분포

면적

당 P

M1

0배

출량

(to

n/k

m2)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

울산

서울

부산

인천

대구

대전

광주

경기

충남

충북

경남

전남

전북

경북

강원

제주

지역

<그림 III-19> 2006년 면적당 PM10 배출량 분포

대기오염물질과 온실가스 통합저감효과가 큰 지역을 알아보기 위해 지역별 CO2와 NOx 및 PM10의

배출량 상관관계를 분석하였다(<그림 III-20>, <그림 III-21>).

- 20 -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

50 100 150 200

NOx(천ton)

CO

2(백

만to

n)

강원

경기

경남

경북

광주

대구

대전

부산

서울

울산

인천

전남

전북

제주

충남

충북

<그림 III-20> 지역별 CO2와 NOx 배출량 상관관계 (2006년)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

20 40 60 80 100

PM10(백ton)

CO

2(백

만to

n)

강원

경기

경남

경북

광주

대구

대전

부산

서울

울산

인천

전남

전북

제주

충남

충북

<그림 III-21> 지역별 CO2와 PM10 배출량 상관관계 (2006년)

CO2와 NOx의 배출량이 모두 큰 지역은 충청남도와 경상남도지역 등으로 나타났다. 또한 CO2와

PM10의 배출량이 모두큰지역은 충청남도를 비롯하여 경기도, 전라남도, 경상남도지역 등으로 나타났다.

대기오염물질과 온실가스의 통합저감효과가 큰 배출원을 살펴보기 위해 배출원별 CO2와 NOx 및

PM10의 배출량 상관관계를 분석하였다(<그림 III-22>, <그림 III-23>).

- 21 -

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 200 300 400 500

NOx (천ton)

CO

2(백

만to

n)

주요 전기 및 열 생산석유정제고체연료 및 다른 에너지 산업의 제조제조업 및 건설업민간항공도로 수송철도수상 선박기타 수송상업/공공주거농업/임업/어업Stationary석유암모니아 생산시멘트 생산Lime 생산유리생산세라믹소다회의 다른 사용기타질산생산에틸렌이염화에틸렌 및 염화비닐 단량체에틸렌 산화물아크릴로니트릴카본블랙철강산업납생산Zinc 생산펄프, 제지산업소각

<그림 III-22> 배출원별 CO2와 NOx 배출량 상관관계 (2006년)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

50 100 150 200 250

PM10 (백ton)

CO

2(백

만to

n)

주요 전기 및 열 생산석유정제고체연료 및 다른 에너지 산업의 제조제조업 및 건설업민간항공도로 수송철도수상 선박기타 수송상업/공공주거농업/임업/어업Stationary석유암모니아 생산시멘트 생산Lime 생산유리생산세라믹소다회의 다른 사용기타질산생산에틸렌이염화에틸렌 및 염화비닐 단량체에틸렌 산화물아크릴로니트릴카본블랙철강산업납생산Zinc 생산펄프, 제지산업소각

<그림 III-23> 배출원별 CO2와 PM10 배출량 상관관계 (2006년)

CO2와 NOx의 배출량이 모두 큰 배출원은 주요 전기 및 열 생산으로 나타났다. 또한 CO2와 PM10의

배출량이 모두 큰 배출원은 제조업 및 건설업으로 나타났다.

- 22 -

2. 온실가스 및 대기오염물질 배출추이 분석

2001년도부터 2006년까지의 대기오염물질및온실가스배출량을 분석한결과, CO2 배출량은지속적인증

가세를 보이는 반면 NOX 및 PM10 배출량은 상대적으로 안정화되는 경향을 나타내고 있다.

70

80

90

100

110

120

130

2001 2002 2003 2004 2005 2006

year

(%)

CH4

N2O

NOx

CO

VOCs

SOx

TSP

PM10

CO2

<그림 III-24> 온실가스 및 대기오염물질 배출량 추이

CO2 배출원별로는 주요 전기 및 열 생산으로부터의 배출량이 2001년 배출량 대비 130백만ton에서

166백만ton으로 가장 많이 증가하였고 가장 큰 감소량을 보인 부분은 암모니아 생산이다.

NOX의 경우, 역시 주요 전기 및 열 생산으로부터의 배출량이 2001년 배출량 대비 32만ton에서 2004년

41만ton로 가장 많이 증가하였다. 2004년 이후 감소추이를 보이고 있으나, 2006년 배출량이 35만ton으로

2001년 배출량보다는높은 수치를 보이고 있다. 가장큰감소량을 보인 부분은 제조업 및 건설업 부분이다.

PM10은 배출원 중 기타수송으로부터의 배출량이 2001년 배출량 대비 3천ton에서 4천ton으로 가장

많이 증가하였고 가장 큰 감소량을 보인 부분은 제조업 및 건설업이다.

- 23 -

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2001 2002 2003 2004 2005 2006year

백만 ton 소각펄프, 제지산업Zinc 생산납생산

합금철생산철강산업카본블랙아크릴로니트릴에틸렌 산화물이염화에틸렌 및 염화비닐 단량체

에틸렌아디프산 생산소다회의 다른 사용세라믹유리생산Lime 생산

시멘트 생산암모니아 생산Stationary농업/임업/어업주거상업/공공

기타 수송수상 선박철도도로 수송민간항공제조업 및 건설업


석유정제주요 전기 및 열 생산

<그림 III-25> 배출원별 CO2 배출량 추이

0

20

40

60

80

100

120

140

160

200

1200

2200

3200

4200

5200

6

200

1200

2200

3200

4200

5200

6

200

1200

2200

3200

4200

5200

6

SOx NOx PM10

(만 ton)소각

기타


납생산

합금철생산

철강산업

카본블랙

아디프산 생산

질산생산

유리생산

Lime 생산

암모니아 생산

석유


주거

상업/공공

기타 수송

수상 선박

철도

도로 수송

민간항공


석유정제


<그림 III-26> 배출원별 주요 대기오염물질 배출량 추이

- 24 -

CO2 배출지역별로는 충청남도지역의 배출량이 2001년 배출량 64백만ton에서 81백만ton으로 가장

많이 증가하였고, 가장 큰 감소량을 보인 지역은 서울이다. NOX의 경우, 충청남도지역의 배출량이 2001

년 배출량 17만ton에서 19만ton으로 가장 많이 증가하였다. 가장 큰 감소량을 보인 지역은 서울이다.

PM10은 경상남도지역의 배출량이 2001년 배출량 4천ton에서 5천ton으로 가장 많이 증가하였고 가장 큰

감소량을 보인 지역은 울산이다.

0

100

200

300

400

500

2001 2002 2003 2004 2005 2006

year

CO

2(백

만 ton)

충북

충남

제주

전북

전남

인천

울산

서울

부산

대전

대구

광주

경북

경남

경기

강원

<그림 III-27> 지역별 CO2 배출량 추이

- 25 -

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2001

2002

2003

2004

2005

2006

SOx NOx PM10

SO

x,

NO

x(백

만 t

on

), P

M1

0(천

to

n)

충북

충남

제주

전북

전남

인천

울산

서울

부산

대전

대구

광주

경북

경남

경기

강원

<그림 III-28> 지역별 주요 대기오염물질 배출량 추이

- 26 -

IV. 온실가스 저감대책의 비용 및 효과 분석IV. 온실가스 저감대책의 비용 및 효과 분석

1. 연구방법

1.1 비용분석

가. 설비비용

본 연구에서 순비용을 산정하기 위해 사용한 비용은 설비비용에서 연료절감비용을 뺀 것을 의미한다.

미래의 순비용을 보다 정확하게 산정하기 위해서 설비비용은 각 대책에 필요한 설비의 수명을 고려하여

연간 비용을 현재 가치화하여(Equivalent annual value; EAV) 사용하였다. 설비비용을 연간 현재가치로

환산한 계산식은 다음과 같다.

․순비용 = 설비비용 - 연료절감비용

연간 설비비용 =C Total × r

1-(1+r ) -n

C Total:총설비투자비용r :할인율

n:설비의수명

할인율(r) 값은 0.05를 사용하였음

나. 연료절감비용

연료저감비용은 대책 실시에 따라 발생하는 연료절감량과 각 에너지 가격을 통하여 계산하였다.

연료절감비용을 산정하기 전에 우선 2006년부터 2009년까지의 에너지 가격 변화를 살펴보았다

(<표 IV-1>). 석유와 관련된 에너지의 경우 다양한 요인에 따라 그 가격의 변화가 크게 나타나고 있다.

특히, 2009년 4월부터 최근 12개월간의 유가추이를 살펴보면 이러한 변화를 더욱 쉽게 알 수 있다(<그

림 IV-1>).

본 연구에서는 각 저감대책의 절감량이 대부분 2006년 기준으로 산정되어 있음을 고려하여 2006년 에

너지 가격을 기준으로 분석하였다(<표 IV-2>).

- 27 -

연료 2006년 2007년 2008년 2009년 단위

석탄

무연탄 89.22 101.95 117.74 . 천원/ton

유연탄 66.30 75.59 121.21 104.60 백만US$/ton

에너지유

무연휘발유 1,406.91 1,525.80 1,326.48 1,543.16*

원/ℓ

실내 등유 857.63 936.50 1,354 915.44*

보일러 등유 852.03 . 985.26 919.76*

경유(1.0%) 1,175.68 1,272.70 1,663.90 1,322.38*

경질중유(B-A유 0.5%) 641.99 633.50 . .

중질중류(B-C유 0.5%) 506.66 484.10 897.80 .

LPG 1,242.67 1,302.76 1,891.69 . 원/kg

비에너지유

납사 400.77 839.00 825.00 428.00**$/ton

(2006년:원/ℓ)용제 273.05 . . .

아스팔트 500.00 . . .

도시가스

산업용 483.14 485.10 645.24 609.18***

원/m3주택, 난방용 545.87 574.60 717.86 .

상업용 493.31 592.20 717.81 .

전력

산업용 61.9277.85

(평균가)

66.24 .

원/kWh주택용 93.70 97.58 .

일반용 97.91 95.30 .

원자력 38.39 . 46.12 36.23*** 원/kWh

수력 107.77 . 186.83 141.99*** 원/kWh

열

주택 53.11 57.05 69.90 63.36

원/Mcal업무 74.51 80.03 98.05 88.87

공공 65.06 69.89 85.63 77.62

<표 IV-1> 에너지 가격 변화

자료 1) 에너지관리공단, 2007, 2008, 2009, 에너지절약통계

2) 산업자원부, 2007, 에너지산업주요통계

3) 에너지경제연구원, 2007, 지역에너지통계연보

4) 한국전력, 전력통계

5) 한국자원정보서비스 홈페이지

6) 에너지경제연구원

7) 한국석유공사

8) 한국가스공사

9) 한국전력공사

주 * : 2009년 5월 20일 기준(부가세포함)

** : 2009년 2월 27일 기준

*** : 2009년 3월 기준

- 28 -

0

20

40

60

80

100

120

140

160

2008

년 4월

2008

년 6월

2008

년 8월

2008

년 10월

2008

년 12월

2009

년 2월

2009

년 4월

($/Bbl)

WTI

Brent

Dubai

자료 : 에너지경제연구원

<그림 IV-1> 최근 12개월 월평균 유가추이

- 29 -

<표 IV-2> 에너지 가격 (2006년)

연료 가격 단위 출처

석탄무연탄 89.22 천원/ton

한국자원정보서비스 홈페이지

http://www.kores.net

유연탄1) 66.30 백만US$/ton 에너지산업주요통계(2007)

에너지유2)

무연휘발유 1,406.91

원/ℓ한국석유공사 홈페이지

http://www.knoc.co.kr

실내 등유 857.63

보일러 등유 852.03

경유(1.0%) 1,175.68

경질중유(B-A유 0.5%) 641.99

중질중류(B-C유 0.5%) 506.66

LPG3) 1,242.67 원/kg 지역에너지통계연보(2007)

비에너지유4)

납사 400.77

원/ℓ에너지경제연구원 홈페이지

http://keei.re.kr용제 273.05

아스팔트 500.00

도시가스5)

산업용 483.14

원/m3 한국가스공사 홈페이지

http://www.kogas.or.kr주택, 난방용 545.87

상업용 493.31

전력

산업용 61.92

원/kWh 지역에너지통계연보(2007)주택용 93.70

일반용 97.91

원자력 38.39 원/kWh한국전력공사 홈페이지

http://www.kepco.co.kr

수력 107.77 원/kWh한국전력공사 홈페이지

http://www.kepco.co.kr

열

주택 53.11

원/Mcal에너지절약 통계 핸드북

(2007)에너지관리공단업무 74.51

공공 65.06

주 1) 유연탄: '2006년 수입물량÷수입액'으로 계산하였으며, 본 연구에서는 2006년 평균 환율(1$=1,000원)을 적용함

2) 에너지유: 정유사의 연평균가격 기준임

3) LPG: 판매소 가격 기준임

4) 비에너지유: 2006년 유종별 수출입 실적을 기준으로 각 연료단가를 유출하였으며, 2006년 평균 환율(1$=1,000원)을 적용함

5) 도시가스: 도매요금이며, 상업용의 경우 ‘일반용1’의 지역평균값을 적용함

1.2. 배출저감효과분석

본 연구의 배출저감 효과는 기존에 수행된 제3차 및 제4차 통합환경전략의 연구결과를 활용하였다.

- 30 -

2006년 에너지 절감량

(천toe/년)

2006년 에너지 절감비용

(천원/년)

에너지 절감비용

(원/toe)

설비비용

(원/toe)순비용(원/toe)

2,3101)

760,300,0002)

329,134 366,0003)

36,8664)

2. 에너지 수요부문

2.1 산업체 에너지 절약 지원 강화

가. 자발적 협약의 지속적 확대 및 강화

□ 개요

○ 에너지를 생산, 공급, 소비하는 기업(또는 사업자단체)과 정부 측이 협약을 체결하여 공동으로

에너지절약 목표를 달성하는 비 규제적인 시책

○ 협약 기업의 공정개선, 설비대체, 폐열회수, 설비보완 등의 에너지 절약투자 활동에 따른 에너지

이용 효율 향상을 통한 온실가스 저감 기대

□ 비용분석

에너지관리공단(에너지·기후변화 편람, 2007)에 따르면, 2006년도까지 협약한 1,328개 산업장이 2,310

천toe의 에너지를 절감하여 당초수립계획 1,600천toe 대비 106%를달성하였다. 그리고 이를 통한 2006년

에너지 절감비용은 760,300,000천원인 것으로 보고되었다(에너지절약통계, 2008). 설비비용으로 약

366,000원/toe 가량이 소요된다고 본다면(산업자원부, 2006) 산업부문 자발적 협약에 따른 온실가스 저감

대책의 순비용은 총 36,866원/toe으로 추정될 수 있다(<표 IV-3>).

<표 IV-3> 산업부문 자발적 협약에 따른 비용

자료 1) 에너지관리공단,2007,에너지·기후변화 편람

2) 에너지관리공단, 2008, 에너지절약통계

3) 산업자원부, 2006, 에너지절약시책 및 제도시행 효과의 계량화 측정방법 개발 및 연구

주 3) 2004년 산업체 자발적 협약 이행실적 기준

4) 순비용 = 설비비용 - 에너지 절감비용

나. ESCO(에너지절약시설 전문투자기관) 사업

□ 개요

○ 에너지절약전문기업이 에너지절약형시설에 선투자한뒤에너지절감액으로투자비를 회수하는 제도

○ 다소비사업장, 가정·상업 분야 등에 대한투자수요를 발굴·투자하여 에너지 절감량을 증대 및 온실

- 31 -


(천toe/년)


(천원/년)


(원/toe)

설비비용


156 59,684,496 382,5931) 925,0002) 542,4073)

가스 배출량 감축에 기여함

□ 비용분석

에너지관리공단(에너지·기후변화 편람, 2007)에 따르면, 2006년 ESCO로 등록활동중인 국내 158개

(대기업 41, 중소기업 117) 기업이 156,070toe의 에너지를 절감한 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 2006년

의 연료소비량의 비율과 연료단가를 고려하여 에너지 절감량 및 절감비용 등을 살펴보았다(<표 IV-4>).

<표 IV-4> ESCO 사업에 따른 에너지 절감 효과

연료분류 연료 비율(%)1) 2006년 에너지

절감량(천toe/년)3)

연료단가

(원/toe)


(천원/년)4)

석탄무연탄 3.39 5.28 136,214 719,210

유연탄 20.13 31.40 106,938 3,357,853

석유

에너지유 6.95 10.84 788,051 8,542,473

LPG 2.62 4.09 1069,069 4,372,492

비에너지유 42.17 65.78 487,325 32,056,239

도시가스 5.29 8.25 455,792 3,760,284

전력 15.66 24.43 281,455 6,875,946

기타 3.80 5.92 - -

합 계 1562) - 59,684,496

자료 1) 산업/제조업부문 연료소비량: 에너지관리공단 통계

2) 산업자원부, 2007, ESCO 혁신방안

주 3) 연료별 에너지절감량 = 2006년 에너지 절감량 × 연료 비율

4) 에너지 절감비용 = 연료별 에너지 절감량 × 연료단가

<표 IV-5>에 따르면, 2006년 에너지 절감비용은 382,593원/toe인 것으로 추정된다. 그리고 설비비용으

로 약 925,000원/toe (산업자원부, 2006)가량이 소요되었다고 본다면, ESCO 사업에 따른 온실가스 저감대

책의 순비용은 총 542,407원/toe으로 추정될 수 있다.

<표 IV-5> ESCO 사업에 따른 비용

자료 2) 산업자원부, 2006, 에너지절약시책 및 제도시행 효과의 계량화 측정방법 개발 및 연구 - 2005년 지원액 기준

주 1) 에너지 절감비용(원/toe) = 에너지 절감비용(천원/년) ÷ 에너지 절감량(천toe/년)


- 32 -

에너지 절감량

(천toe/년)


(천원/년)


(원/toe)

설비비용


433 165,953,021 383,2631) - -

다. 에너지 진단제도

□ 개요

○ 에너지진단기관으로부터 사업장의 에너지이용 현황파악, 손실요인 발굴 및 에너지절감을 위한

최적의 개선안을 제시하는 기술컨설팅 제도

○ 설비별 운전 최적화에 따른 에너지손실 방지, 에너지 원단위 향상

□ 비용분석

에너지관리공단(에너지절약통계, 2008)에 따르면 2006년 270건의 에너지진단 결과 433,734toe 의 에너지를

절감한 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 2006년의 연료소비량의 비율과 연료단가를 고려하여 에너지

절감량 및 절감비용등을살펴본 결과 에너지 진단사업에 따른 에너지 절감비용은 383,263원/toe인 것으로

추정할 수 있다(<표 IV-6>, <표 IV-7>).

<표 IV-6> 에너지진단제도에 따른 에너지 절감 효과


절감량(천toe/년)3)

연료단가

(원/toe)


(천원/년)4)

석탄무연탄 3.39 14.69 136,214 2,000,984

유연탄 20.13 87.31 106,938 9,336,757

석유

에너지유 6.95 30.14 788,051 23,751,857

LPG 2.62 11.38 1,069,069 12,166,005

비에너지유 42.17 182.89 487,325 89,126,869

도시가스 5.29 22.93 455,792 10,451,311

전력 15.66 67.93 281,455 19,119,238

기타 3.80 16.46 - -

합 계 4332) - 165,953,021

자료 1) 산업/제조업부문 연료소비량 - 에너지관리공단 통계.

2) 2006년 에너지절감량 - 에너지관리공단, 2008, 에너지절약통계.

주 2) 절감량 = 해당년도 진단대상자 총에너지사용량 × (진단실시자/진단대상자) × 평균절감률

3) 연료별 에너지절감량 = 년간에너지절감량 × 연료 비율

4) 에너지 절감비용 = 연료별 에너지절감량 × 연료단가

<표 IV-7> 에너지진단제도에 따른 비용


- 33 -

2.2 집단에너지 및 열병합 발전 확대

가. 지역냉난방 사업

□ 개요

○ 집중된 열 생산시설에서 일정지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실 등 건물을 대상으로 냉난방용,

급탕용 열 또는 열과 전기를 공급하는 방식

○ 2007년 말 총 주택 중 지역난방의 비율이 11%를 넘어 서고 있음

○ 에너지 이용효율 향상에 의한 대규모 에너지절감, 연료사용량 감소 및 집중적인 환경관리로 대기

환경 개선 효과가 있음

□ 비용분석

집단에너지사업은 발전소에서 전기를 생산하면서 부수적으로 생산되는 여열을 난방열로 이용하기

때문에 전기와 난방열을 분리하여 생산하는 기존방식보다 일반적으로높은 에너지효율을 나타내고, 향상된

효율에 비례하여 연료사용량도 절감할 수 있다.

집단에너지공급기본계획(산업자원부공고 제2002-240호)에 제시된 지역냉난방보급 확대로 인한 에너지

절감량은 1,405천toe(2006년 기준)가 되고 절감률은 39%로 나타났다. 이를 바탕으로 2006년의 연료소비량의

비율과 연료단가를 고려하여 에너지 절감량 및 절감비용등을살펴본 결과, 지역냉난방 사업에 따른 에너지

절감비용은 722,810,027천원/년인 것으로 추정된다(<표 IV-8>).

<표 IV-8> 지역냉난방 사업에 따른 에너지 절감 효과

연료분류 연료비율(%)1) 2006년 에너지

절감량(천toe/년)3)연료단가

(원/toe)


(천원/년)4)

석유에너지유 20.6 289.43 927,956 268,578,305

LPG 1.7 23.88 1,027,000 24,529,895

도시가스 42.6 598.53 514,972 308,226,191

전력 20.6 285.21 425,909 121,475,635

기타 14.8 207.94 - -

합 계 1,4052) - 722,810,027

자료 1) 에너지경제연구원, 2005, 에너지총조사보고서, 산업자원부 - 수요부문별 에너지 소비구조

2) 산업자원부, 2002, 집단에너지공급기본계획, 산업자원부, 2007, 집단에너지 공급기본계획 수립에 관한 연구.

주 3) 연료별 에너지절감량 = 2006년 에너지절감량 × 연료 비율


설비 비용은 산업자원부의 집단에너지 공급 기본계획(2002)의 연도별 투자비 소요액을 연도별 공급

계획으로 나누어 산정하였다. 2005년 기준 총 설비투자비용은1) 1,526,970원/호 로 계산되었으며, 가정용

1) 총 설비투자비용 = 연도별 투자비 소요액 ÷ 연도별공급계획 = 2,321억 원 ÷ 152천호 (2005년) = 1.53백만 원/호

- 34 -

에너지 절감량

(toe/호)


(천원/년)


(원/호)

설비 비용

(원/호)순비용(원/호)

0.881)

722,164,6052)

454,0263)

147,404 - 306,6224)

냉난방기의 수명을 15년2)으로 고려하여 단위 설비투자비용을 계산한 결과 이 대책의 설비 비용은

147,404원으로 산정되었다. 에너지 절감비용은 722,810,027천원/년(<표 IV-8>) 이며 지역냉난방 2006년

공급계획3)에 따라 1,592천호에 공급되었다고 할 때, 총 454,026원/호로 산정된다. 총 순비용은 -9,119,391

원/호 로 산정되었다(<표 IV-9>).

<표 IV-9> 지역냉난방 사업에 따른 비용

자료 : 산업자원부, 2002, 집단에너지공급기본계획

주 1) 에너지절감량(toe/호) = 에너지절감량(천toe/년) ÷연도별공급계획 = 1,405(천toe/년) ÷ 1,592(천호/년) = 0.88(toe/호)

3) 에너지 절감비용(원/호) = 에너지 절감비용(천원/년) ÷ 연도별공급계획 (천호/년)

= 722,164,605(천원/년) ÷ 1592(천호/년) = 454,026(원/호)

4) 순비용 = 설비 비용 - 에너지 절감비용

나. 산업단지 집단에너지사업

□ 개요

○ 집중된 열 생산 시설에서 산업단지 입주업체를 대상으로 공정용 열 또는 열과 전기를 공급하는

사업으로, 대규모 에너지 절감 및 대기환경개선 효과가 있음

○ 2006년 2월 기준 산업단지부문은 15개 산업단지에 20개 사업자가 21개 사업장의 58.5천호에 대하여

집단에너지를 공급

□ 비용분석

집단에너지공급기본계획(산업자원부공고 제2002-240호)에 제시된 산업단지집단에너지보급 확대로 인한

에너지절감량은 2,347천toe(2006년 기준)가 되고 절감률은 25%로 나타났다. 이를 바탕으로 2006년의 연료

소비량의 비율과 연료단가를 고려하여 에너지 절감량 및 절감비용등을 살펴 본 결과, 산업단지 사업에

따른 에너지 절감 비용은 971,227,732천원/년 인 것으로 추정된다(<표 IV-10>).

산업자원부의 집단에너지 공급 기본계획(2002)에 따르면 산업단지 사업 연도별 공급계획에서 2006년

사업장수는 27개이며, 이를 통해 에너지 절감 비용은 35,971,397원/개 인 것으로 산정된다(<표 IV-11>).

2) 송윤호 외. 2006. “지역자원 활용에 대한 사적, 공공적 관점에서의 비용편익”. 한국지구시스템공학회.

3) 산업자원부. 2002. 집단에너지공급기본계획.

- 35 -

에너지 절감량

(천toe/개)


(천원/년)


(천원/개)

설비비용

(천원/개)순비용(천원/개)

871)

971,227,732 35,971,3972)

- -

<표 IV-10> 산업단지 사업에 따른 에너지 절감 효과



(원/toe)


(천원/년)4)

석탄무연탄 0.8 19 136,214 2,588,066

유연탄 19.3 453 106,938 48,442,914

석유

에너지유 15.9 373 788,051 293,943,023

LPG 1.7 40 1,069,069 42,762,760

비에너지유 37.2 873 487,325 425,434,725

도시가스 5.2 122 455,792 55,606,624

전력 15.5 364 281,455 102,449,620

기타 4.4 103 - -

합 계 2,3472) - 971,227,732


2) 산업자원부, 2002, 집단에너지공급기본계획

주 3) 연료별 에너지절감량 = 년간에너지절감량 × 연료 비율


<표 IV-11> 산업단지 사업에 따른 비용

자료 : 산업자원부, 2002, 집단에너지공급기본계획

주 1) 에너지절감량(toe/개) = 에너지절감량(천toe/년) ÷연도별공급계획(사업장수) = 2,347(천toe/년) ÷ 27(개/년) = 87(천toe/개)

2) 에너지 절감비용(원/개) = 에너지 절감비용(천원/년) ÷ 연도별공급계획 (개/년)

= 971,227,732(천원/년) ÷ 27(개/년) = 35,971,397(천원/개)

다. 구역형 집단에너지사업(CES)

□ 개요

○ 집중된 열 생산시설에서 일정지역 내에 집중되어 건물의 냉난방용, 급탕용 및 산업단지 공정용 열

또는 열과 전기를 공급하는 방식

○ 에너지 이용효율 향상에 의한 대규모 에너지절감, 연료사용량 감소 및 집중적인 환경관리로 대기

환경 개선 효과가 있음

□ 비용분석

집단에너지공급기본계획(산업자원부공고 제2002-240호)에 제시된 구역형 집단에너지보급 확대로 인한

에너지절감량은 1,321toe(2006년 기준)가 되고 절감률은 6.7%로 나타났다. 이를 바탕으로 2006년의 연료

- 36 -

에너지 절감량

(toe/m2)


(원/년)


(원/m2)

설비비용

(원/m2)순비용(원/m2)

0.00031) 546,202,2702) 1513) 886 7354)

소비량의 비율과 연료단가를 고려하여 에너지 절감량 및 절감비용등을 살펴본 결과, CES사업에 따른

에너지 절감 비용은 546,202,270천원/toe인 것으로 추정된다(<표 IV-12>).

<표 IV-12> CES 사업에 따른 에너지 절감 효과


절감량(toe/년)3)연료단가

(원/toe)


(원/년)4)

석탄무연탄 0.8 11 136,214 1,498,354

유연탄 19.3 255 106,938 27,269,190

석유

에너지유 15.9 210 788,051 165,490,710

LPG 1.7 22 1,069,069 23,519,518

비에너지유 37.2 491 487,325 239,276,575

도시가스 5.2 69 455,792 31,449,648

전력 15.5 205 281,455 57,698,275

기타 4.4 58 - -

합 계 1,3212) - 546,202,270


2) 소비구조 - 산업자원부, 2002, 집단에너지공급기본계획



연도별 투자비 소요액과 연도별 공급계획을 고려하여 산정된 총 설비투자비용은 총 9,194원/m24) 이

었으며, 집단에너지(CES) 사업의 수명 역시 지역냉난방의 수명과 같이 15년으로 가정한 결과 본대책의

설비비용은 886원/m2 으로 산정되었다. 이를 통해 총 순비용은 735원/m2 으로 산정된다(<표 IV-13>).

<표 IV-13> CES 사업에 따른 비용

자료 : 산업자원부, 집단에너지공급기본계획, 2002

주 1) 에너지 절감량(toe/m2) = 에너지 절감량(toe/년) ÷ 연도별공급계획(건축연면적)

= 1,321(toe/년) ÷ 3,622,000(m2/년) = 0.0003(toe/m2)

3) 에너지 절감비용(원/m2) = 에너지 절감비용(원/년) ÷ 연도별공급계획(건축연면적)

= 546,202,270(원/년) ÷ 3,622,000(m2/년) = 151(원/m2)

4) 순비용 = 설비 비용 - 에너지 절감비용

4) 총 설비투자비용 = 연도별 투자비 소요액 ÷ 연도별공급계획(건축연면적) = 333억 원 ÷ 3,622,000m2

(2005년) = 9,194 원/m2

- 37 -


(천toe/년)


(천원/년)


(원/toe)

설비비용


3821) 200,600,0002) 525,1313) - -

2.3 에너지 이용 효율화

가. 대기전력 1W 정책 추진 및 대기전력 저감 대상품목 확대

□ 개요

○ 전원을 끈 상태에서도 전기제품에서 소비되는 전력

○ 대기전력 절감을 위해 대기전력 ‘1W 프로그램’을 선언

○ 에너지절약 실천이 가장 용이한 분야이며, 75∼90% 비용 절감이 가능함

□ 비용분석

에너지관리공단(에너지절약통계, 2008)에 따르면, 2006년 에너지절약마크 제품 보급(판매량 :

111,991,260대)으로 382,174toe의 에너지를 절감한 것으로 나타났다. 그리고 이를 통한 2006년 에너지

절감 비용은 200,600,000천원인 것으로 보고되었으며, 이는 약 525,131원/toe이다(<표 IV-14>).

<표 IV-14> 에너지절약마크 제품 보급에 따른 비용

자료 1), 2) 에너지관리공단, 2008, 에너지절약통계

주 2) 2005년 가정용 평균 전력단가 적용

3) 에너지 절감비용(원/toe) = 에너지 절감비용(천원/년) ÷ 에너지 절감량(천toe/년)

나. 최저효율 적용 및 에너지소비효율등급표시제도

□ 개요

○ 에너지다소비 제품에 대해 에너지사용량 또는 효율에 따라 1~5등급으로 구분하여 표시함으로써

제품 구입 시 에너지 절약형 여부를 판단하도록 하는 제도

○ 1등급제품은 5등급보다 30∼40% 에너지가 절감효과 있음

□ 비용분석

에너지소비효율등급표시제도에 따른 에너지절약효과는 다음 <표 IV-15>과같고, 이에 따르면, 에너지

절감비용은 885,353원/toe인 것으로 추정된다(<표 IV-16>).

- 38 -

에너지 절감량

(천toe/년)


(천원/년)


(원/toe)

설비비용


382 184,824,126 483,8331) - -

<표 IV-15> 에너지소비효율등급표시제도에 따른 에너지 절감 효과

연료분류 연료비율(%)1) 2006년 에너지


(원/toe)


(천원/년)4)

석탄무연탄 2.2 8.59 136,214 1,170,078

유연탄 22.1 84.88 106,938 9,076,897

석유

에너지유 22.2 85.41 940,433 80,322,382

LPG 4.2 15.98 1,028,589 16,436,852

비에너지유 17.3 66.52 625,000 41,575,000

도시가스 13.7 49.96 490,180 24,489,368

수력 0.6 2.15 489,864 1,053,208

원자력 15.9 61.32 174,500 10,700,340

기타 1.9 7.19 - -

합 계 3822)

- 184,824,126

자료 1) 가정/상업부문 연료소비량-에너지관리공단 통계

2) 2006년 에너지절감량 - 국무조정실, 2007, 제4차 기후변화대응종합대책 제안과제



<표 IV-16> 에너지소비효율등급표시제도에 따른 비용


- 39 -

에너지 절감량(toe/대) 에너지 절감비용(원/대) 설비비용(원/대) 순비용(원/대)

0.3021) 531,8462) 2,809,3943) 2,277,5484)

2.4 자동차 에너지효율 개선

가. 고연비 자동차 기준제정 및 보급활성화

□ 개요

○휘발유 차량보다 연비 50% 개선, 배기가스 30% 감소하는 전기 하이브리드 자동차의 보급을 활성화

하여 연비 향상과 대기오염물질 배출 저감효과기대

○ 연료소모가 적고 배출가스 및 CO2 배출량이 줄어드는 효과 있음

□ 비용분석

하이브리드 자동차 보급 확대에 따른 에너지 절감량 및 비용은 다음의 산출계수와 계산과정을 통해

산출되었다.

○ 산출계수

- 2006년 판매 하이브리드자동차 평균연비 : 18.5km/ℓ5)

- 2006년 휘발유 승용차의 평균 주행거리 : 38.9km6)

- 2006년 판매 휘발유 승용차의 평균연비 : 12.4 km/ℓ7)

- 2006년 보급 하이브리드자동차수 : 418대8)

○ 절감량 : 378ℓ (휘발유)

38.91(km/일) × 365(일) ÷ 12.4 (km/ℓ) - 38.91(km/일) × 365(일) ÷ 18.5(km/ℓ) = 378ℓ

<표 IV-17> 하이브리드 자동차 보급에 따른 비용

자료 3) 채여라외, 2007, 제3차 통합환경전략(IES) 연구 II

주　1) 에너지 절감량(toe/대) = 378(ℓ/대) × 0.0008(toe/ℓ) = 0.302(toe/대)

2) 에너지 절감비용(원/대) = 378(ℓ/대) × 1,407(원/ℓ) = 531,846(원/대)


5) 2006년에 생산되고 있는 하이브리드 자동차중 베르나 1.4의 연비임

6) 교통안전공단, 2007, 2006년도 자동차 주행거리 실태조사

7) 교통안전공단 홈페이지

8) 환경부, 2006, 06년도 하이브리드자동차 418대 보급, 보도자료

- 40 -

나. 대중교통이용확대

1) 지하철 및 영업용 승합차 이용 확대

□ 개요

○ 수송거리 당(인 km, 톤 km) 에너지 효율이높은 수송수단의 수송분담률이 증대됨으로써 교통부문

에너지절감과 수송구조 개편을 위한 주요 시책

○ 지하철과 버스 등 대중교통 활성화 및 자가용승용차 운행 감축을 유도하여 대기오염방지, CO2 감축,

에너지를 절약하는 것이 목적

□ 비용분석

교통개발연구원(기후변화협약 대비 교통부문 온실가스 저감정책의 효과분석 : 1단계, 2005)에 따르면,

지하철과 영업용 승합차와 같은 대중교통 수송인원증가가 모두 승용차 이용으로부터 전환되는 것을

가정하고 있으며, 채여라외(제4차 통합환경전략, 2008)에서는 교통개발연구원에서 제시한 값을 가정하여

에너지 절감효과를 추계하였다. 또한 지하철과 승용차, 영업용승합차와 승용차의 에너지소비원단위는

불변하는 것으로 가정하였다(<표 IV-18>, <표 IV-19>).

<표 IV-18> 지하철 수송인원 증가의 에너지 절감 효과(2004년)

지하철 수송인원(인km)증가분 연간에너지소비 절감량(TOE) 감축비율(총 육상여객 소비 중)

10% 129,547 0.5%

20% 259,094 1.1%

30% 388,641 1.6%

40% 518,188 2.6%

50% 647,735 2.7%

<표 IV-19> 영업용 승합차 수송인원 증가의 에너지 절감 효과(2004년)

영업용 승합차

수송인원(인km)증가분연간에너지소비 절감량(TOE) 감축비율(총 육상여객 소비 중)

10% 243,446 1.0%

20% 486,892 2.0%

30% 730,338 3.0%

40% 973,784 4.0%

50% 1,217,230 5.1%

- 41 -

에너지 절감량

(천toe/년)


(원/toe)

설비비용


지하철 수송인원

10%증가129,547 1,758,750 0 - 1,758,750

영업용 승합차 수송인원

10%증가243,446 1,758,750 0 - 1,758,750

서울 인천 부산 대구 광주 대전 울산 합계

자전거 통행량(천 통행) 657,360 175,730 205,651 190,727 100,060 119,493 87,695 1,536,716

자전거 이동거리(천 km) 1,643,400 439,325 514,127 476,819 250,151 298,732 219,238 3,841,791

에너지 절감 효과(백만 원) 54,138 67,129 78,559 72,858 38,223 45,646 33,500 390,052

<표 IV-20> 대중교통 이용 확대 제도에 따른 비용

주 - 휘발유만을 대체한다고 가정

- 에너지 절감비용 = 연료단가 = 휘발유 가격의 원/toe 단위 환산 금액 = 1,407(원/ℓ) ÷ 0.0008 (toe/ℓ)

- 순비용 = 에너지 절감비용 - 설비비용

2) 자전거 이용 확대

□ 개요

○ 기존 심각한 교통부문 환경부하를 개선하기 위한 교통과 환경을 종합적으로 고려하는 수단

○ 자전거 이용 확대 정책은 에너지・경제정책의 일환으로 추진되어 이후 경제적인 측면을 넘어서

사회, 환경적 시각에서 재조명 되고 있음

□ 비용분석

한화진 외(환경친화적 자전거문화 정착 연구, 2007)에 따르면 자전거 수송 분담률을 증가시킴으로 인해

<표 IV-21>, <표 IV-22>와 같은 에너지 절감 효과를 기대할 수 있으며, 이에 따른 에너지 절감 효과는

전국적으로 총 116천 원/km으로 산정된다(<표 IV-23>).

<표 IV-21> 자전거 수송 분담률 2%인 경우 연간 편익-서울 및 광역시

자료 : 한화진 외, 2007, 환경친화적 자전거문화 정착 연구, 환경부

주 : 자전거의 평균 이동거리를 2.5km로 가정

- 42 -

경기도 강원도 충청북도 충청남도 전라북도

자전거 통행량(천 통행) 2,130,698 286,713 284,294 373,039 331,545

자전거 이동거리(천 km) 5,326,745 716,783 710,736 932,597 828,862

에너지 절감 효과(백만 원) 813,926,696 109,524,508 108,600,402 142,500,897 126,650,066

전라남도 경상북도 경상남도 제주도 합계

자전거 통행량(천 통행) 302,759 504,178 585,869 91,988 4,891,084

자전거 이동거리(천 km) 756,898 1,260,446 1,464,672 229,971 12,227,711

에너지 절감 효과(백만 원) 115,653,994 192,596,102 223,801,945 35,139,587 1,868,394,196


(백만원/년)


(천원/km)

설비비용

(천원/km)순비용(천원/km)

1,868,784,248 1161) 0 - 1162)

<표 IV-22> 자전거 수송 분담률 5%인 경우 연간 편익-9개 광역도

자료 : 한화진 외, 2007, 환경친화적 자전거문화 정착 연구, 환경부

주 : 자전거의 평균 이동거리를 2.5km로 가정

<표 IV-23> 자전거 이용 확대에 따른 비용

주 1) 에너지 절감비용 = 에너지 절감 효과 ÷ 자전거 이동거리


- 43 -

에너지 절감량

(천toe/년)


(천원/년)


(원/toe)

설비비용


1,418.47 793,258,849 559,2361) - -

2.5 건축물 에너지효율개선

가. 건축물 에너지 이용 효율등급 인증 활성화(지능형 건축물 인증제도)

□ 개요

○ 기존지능형건축물 인증제도의 연장으로써, 건축물에 자동차와같이 효율등급을 지정하고 부여하는

제도

○ 건축물 설계과정에서부터 에너지 효율을 높게 함으로써, 건축물의 긍정적인 에너지소비구조를 만듦

□ 비용분석

2020년까지 건축물부문 에너지 7%절감에 기여(국무조정실, 2007, 제4차 기후변화대응 종합대책)하는

것이 목표이다. 2012년의 에너지 절감예상량은 다음 <표 IV-24>와같으며, 이를 통한 에너지 절감비용은

약 559,236원/toe으로 추정된다(<표 IV-25>).

<표 IV-24> 2012년 건축물 에너지 이용 효율등급 인증 활성화제도에 의한 에너지 절감 효과

연료분류2012년 에너지 저감

예상량(천toe/년)1)연료단가

(원/toe)


(천원/년)3)

무연탄 48.32 136,214 6,581,860

석유

에너지유 198.78 940,433 186,939,272

LPG 91.05 1,028,589 93,653,028

비에너지유 6.35 625,000 3,968,750

도시가스 506.81 490,180 248,427,872

전력 507.80 435,477 221,135,221

열 54.83 593,705 32,552,845

기타 4.53 - -

합 계 1,418.472) - 793,258,849

자료 1), 2) 채여라외, 2008, 제4차 통합환경전략



<표 IV-25> 건축물 에너지 이용 효율등급 인증 활성화제도에 따른 비용


- 44 -

에너지 절감량

(천toe/년)


(천원/년)


(원/toe)

설비비용


1,280.54 716,675,085 559,2301) - -

나. 건축물 에너지소비 총량제

□ 개요

○에너지고효율화유도를위해건축물을에너지소비총량범위내에서설계하도록한제도로에너지사용의

감축을 통하여 온실가스 배출감축을 유도

○ 설계기준을 성능기준을 전환하고 에너지 절약 설계기준을 10% 강화하여 고효율 기자재 사용품목의

범위를 넓힘

□ 비용분석

지능형 건축물 인증제도과 함께 2020년 까지 건물부문 에너지 7%절감에 기여하는 것을 목표로 하고

있다. 2012년 건축물 에너지 소비 총량제에 의한 에너지 절감 예상량은 다음 <표 IV-26>과 같으며, 이를

통한 에너지 절감비용은 약 559,230원/toe으로 추정된다(<표 IV-27>).

<표 IV-26> 2012년 건축물 에너지소비 총량제도에 의한 에너지 절감 효과

연료분류2012년 에너지 저감

예상량(천toe/년)1)

연료단가

(원/toe)


(천원/년)3)

무연탄 43.66 136,214 5,947,103

석유

에너지유 179.59 940,433 168,892,362

LPG 82.26 1,028,589 84,611,731

비에너지유 5.73 625,000 3,581,250

도시가스 457.89 490,180 224,448,291

전력 458.78 435,477 199,788,138

열 49.53 593,705 29,406,209

기타 4.10 - -

합 계 1,280.542) - 716,675,085

자료 1), 2) 채여라외, 2008, 제4차 통합환경전략



<표 IV-27> 건축물 에너지소비 총량제도에 따른 비용


- 45 -

합계 태양광 태양열 바이오 풍력 수력 연료전지 폐기물 지열

생산량(toe) 5,225,192 7,756 33,018 274,482 59,728 867,058 1,670 3,975,272 6,208

비율(%) 100.00 0.15 0.63 5.25 1.14 16.59 0.03 76.08 0.12

3. 에너지 공급부문

3.1 신․재생에너지 생산 및 보급 확대

가. 신․재생에너지 보급 확대

□ 개요

○ 신․재생에너지를 사용하여 에너지 수급 환경에 대처하고, 고유가 및 기후변화협약 발효 등에

대응할 수 있는 핵심 대안

○ 2011년 총 1차 에너지 소비량의 5%를 신․재생에너지로 보급하는 데에 목적이 있음

□ 비용분석

2006년 기준 총 1차 에너지 공급량은 233,372,000 toe로 이중 신․재생에너지는 약 5,225,192 toe로 그

비중은 약 2.24%로 나타났다. 제4차 통합환경전략(2008)에 따르면 신․재생 에너지의 부문별 현황은 다음

<표 IV-28>과 같다. 본 연구에서는 이를 바탕으로 각 부문별 상황을 나누어 살펴보았다.

<표 IV-28> 2006년 신·재생 에너지 현황

자료: 에너지관리공단 신·재생 에너지 센터, 2007, 2006년 신·재생에너지 통계.

다음 <표 IV-29>와 <표 IV-30>은 신․재생에너지 기준가격표이다. 이를 통하여 각 에너지별 설비비

용을 계산하였으며, 이는 설치비, 운전유지비 및 설비이용률을 포함한 가격이다.

신․재생에너지의 보급비용은 이와 같은 각 에너지의 기준가격과 계통한계가격(SMP: System

Marginal Price)의 차를 통해 산정하였다. 본 연구에서는 SMP의 2006년 가중치평균값(한국전력연구소)을

이용하였다(<표 IV-31>).

- 46 -

<표 IV-29> 신․재생에너지 발전차액지원제도 적용대상 전원의 적용기준 및 기준가격 (‘06. 10. 11 이후)

전원적용설비용량기준 구 분

기준가격(원/㎾h)비고

고정요금 변동요금

태양광 3㎾이상30㎾이상 677.38 - 감소율 4%

(3년 이후)30㎾미만 711.25 -

풍력 10㎾이상 - 107.29 감소율 2%(3년 이후)

수력 5㎿이하

일반1㎿이상 86.04 SMP+15

1㎿미만 94.64 SMP+20

기타1㎿이상 66.18 SMP+ 5

1㎿미만 72.80 SMP+10

폐기물 소각(RDF 포함)

20㎿이하 - - SMP+ 5

화석연료투입비율 :30%미만바이오

에너지

LFG 50㎿이하20㎿ 이상 68.07 SMP+ 5

20㎿ 미만 74.99 SMP+10

바이오가스

50㎿이하150㎾ 이상 72.73 SMP+10

150㎾ 미만 85.71 SMP+15

바이오매스 50㎿이하 목질계 바이오 68.99 SMP+ 5

연료전지 200㎾이상바이오가스 이용 234.53 감소율 3%

(2년 이후)기타연료 이용 282.54

출처 : 지식경제부 고시 제 2009-96호 “신재생에너지이용 발전전력의 기준가격 지침”

<표 IV-30> 신․재생에너지 발전차액지원제도 전원의 적용기준 및 기준가격 (‘06. 10. 10 이전)

대상전원 적용설비용량기준 기준가격(원/㎾h) 비고

태 양 광 3㎾이상 716.40

풍 력 10㎾이상 107.66

조 력(방파제 有) 50㎿이상 62.81

소 수 력 3㎿이하 73.69

매립지가스 50㎿이하20㎿ 미만 65.20

화석연료투입비율 :

30%미만20㎿～50㎿ 61.80

폐기물소각(RDF포함) 20㎿이하 SMP+CP

출처 : 지식경제부 고시 제 2009-96호 “신재생에너지이용 발전전력의 기준가격 지침”

주 1) 기준가격의 적용대상은 정부 무상지원금의 지원비율이 30%미만에 한함.

2) 화석연료 투입비율은 월 단위를 기준으로 하며, 발전에 소요된 열량에 대한 화석연료의 열량비율임.

3) 본연구에서 변동요금은 2006년 계통한계가격(SMP: System Marginal Price)의 가중평균치인 78.56원/kWh을 기

준으로, 일반발전기 용량정산금(CP: Capacity Payment)은 7.17원/kWh을 기준으로 산정되었음.

- 47 -

에너지 절감비용 보급비용

461,5571) 2,785,209

1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

79.83 83.74 84.03 82.54 79.21 71.37 67.04 73.21 72.74 70.54 88.10 90.40

<표 IV-31> 2006년 계통한계가격 가중치평균값

(원/kWh)

자료: 한국전력연구소

○ 태양광

태양광 에너지 보급 확대에따른연간에너지 절감비용은 총 3,581,679천원/년으로 산출된다(<표 IV-32>).

<표 IV-32> 태양광 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과

연료분류2006년 에너지

절감량(천toe/년)

연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 0.17 136,214 23,156

유연탄 1.71 106,938 182,864

석유

에너지유 1.72 889,639 1,530,179

LPG 0.32 1,042,082 333,466

비에너지유 1.34 579,108 776,005

LNG 1.06 471,730 500,034

수력 0.04 489,864 19,595

원자력 1.24 174,500 216,380

신탄, 기타 0.14 - -

합 계 7.76 - 3,581,679

주 1) 에너지 절감비용 = 연료별 에너지절감량 × 연료단가

보급비용은 태양광 에너지의 기준가격인 677.38원/kWh와 2006년 계통한계가격(SMP)의 가중평균치인

78.56원/kWh의 차이인 598.82원/kWh로 산정되었다. 이를 석유환산단위(toe)로 환산하면, 보급비용은 총

2,785,209원/toe 이다(<표 IV-33>).

<표 IV-33> 태양광 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)

주 1) 에너지 절감비용(원/toe) = 에너지 절감비용(천원/년) ÷에너지 절감량(천toe/년)

○ 태양열

태양열 에너지는 LNG만을 대체한다고 가정하여 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용

이 15,576,525천원/년으로 산출되며, 이는 471,730원/toe이다(<표 IV-34>).

- 48 -


471,7301) 425,302

<표 IV-34> 태양열 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

LNG 33.02 471,730 15,576,525

주 - 도시가스만을 대체한다고 가정

- 에너지 절감비용 = 연료별 에너지절감량 × 연료단가

순비용은 태양열 에너지의 기준가격인 170원/kWh9)와 2006년 계통한계가격(SMP)의 가중평균치인

78.56원/kWh의 차이인 91.44원/kWh로 산정되었다. 이를 석유환산단위(toe)로 환산하면, 보급비용은 총

425,302원/toe 이다(<표 IV-35>).

<표 IV-35> 태양열 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)


○ 바이오

바이오 에너지는 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용은 127,003,344천원/년으로 산출된다

(<표 IV-36>).

<표 IV-36> 바이오 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 6.13 136,214 834,992

유연탄 60.55 106,938 6,475,096

석유

에너지유 60.92 889,639 54,196,808

LPG 11.4 1,042,082 11,879,735

비에너지유 47.45 579,108 27,478,675

LNG 37.64 471,730 17,755,917

수력 1.53 489,864 749,492

원자력 43.74 174,500 7,632,630

신탄, 기타 5.13 -

합 계 274.48 - 127,003,344

주: 에너지 절감비용 = 연료별 에너지절감량 × 연료단가

9) 자료: 이창훈 외, 2005, 신재생에너지 전력시장 활성화 방안, KEI에서 재인용(미국, 1999년 기준으로 17센트이며

1$=1000원으로 환산함)

- 49 -


462,7051) -40,497

산업자원부에 따르면10), 바이오에너지생산량 중, 바이오가스는 28.19%, 바이오매스는 52.19%, 그리고

LFG는 19.61%를 차지하고 있다. 바이오 에너지의 보급비용은 기준가격에 이를 반영하고, 이와 2006년 계

통한계가격(SMP)의 가중평균치인 78.56원/kWh의 차이로 산출되었다. 이를 석유환산단위(toe)로 환산하

면 보급비용은 총 -40,497원/toe 이다(<표 IV-37>).

<표 IV-37> 바이오 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)


○ 풍력

풍력 에너지는 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용은 27,634,342천원/년으로 산출되며(<표

IV-38>), 이는 462,654원/toe 이다.

<표 IV-38> 풍력 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 1.33 136,214 181,165

유연탄 13.18 106,938 1,409,443

석유

에너지유 13.26 889,639 11,796,613

LPG 2.48 1,042,082 2,584,363

비에너지유 10.32 579,108 59,763,95

LNG 8.19 471,730 3,863,469

수력 0.33 489,864 161,655

원자력 9.52 174,500 1,661,240

신탄, 기타 1.12 - -

합 계 59.73 - 27,634,343

풍력 에너지의 보급비용은 기준가격인 107.29원/kWh과 2006년 계통한계가격(SMP)의 가중평균치인

78.56원/kWh의 차이로 산출되었다. 이를 석유환산단위(toe)로 환산하면 보급비용은 총 133,628원/toe 이다

(<표 IV-39>).

10) 산업자원부, 2007, 신재생에너지통계

- 50 -


462,6541) 133,628


457,6341) 34,791

<표 IV-39> 풍력 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)


○ 수력

수력 에너지는 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용은 401,189,562 천원/년으로 산출되며

(<표 IV-40>), 이는 457,634 원/toe 이다.

<표 IV-40> 수력 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 19.35 136,214 2,635,741

유연탄 191.26 106,938 20,452,962

석유

에너지유 192.45 889,639 171,211,025

LPG 36.00 1,042,082 37,514,952

비에너지유 149.88 579,108 86,796,707

LNG 118.91 471,730 56,093,414

수력 4.85 489,864 2,375,840

원자력 138.16 174,500 24,108,920

신탄, 기타 16.19 - -

합 계 867.06 - 401,189,561

주: 에너지 절감비용 = 연료별 에너지절감량 × 연료단가

수력 에너지의 보급비용은 기준가격인 86.04원/kWh과 2006년 계통한계가격(SMP)의 가중평균치인 78.56원

/kWh의 차이로 산출되었다. 이를 석유환산단위(toe)로 환산하면보급비용은 총 34,791원/toe 이다(<표 IV-41>).

<표 IV-41> 수력 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)


○ 연료전지

연료 에너지는 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용은 775,581천원/년으로 산출되며

(<표 IV-42>), 이는 464,420 원/toe 이다.

- 51 -


464,4201) 839,093

<표 IV-42> 연료전지 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 0.04 136,214 5,449

유연탄 0.37 106,938 39,567

석유

에너지유 0.37 889,639 329,166

LPG 0.07 1,042,082 72,946

비에너지유 0.29 579,108 167,941

LNG 0.23 471,730 108,498

수력 0.01 489,864 4,899

원자력 0.27 174,500 47,115

신탄, 기타 0.03 - -

합 계 1.67 - 775,581

주 : 에너지 절감비용 = 연료별 에너지절감량 × 연료단가

연료전지 에너지의 보급비용은 바이오가스와 기타연료이용의 기준가격 평균값과 2006년 계통한계가

격(SMP)의 가중평균치인 78.56원/kWh의 차이로 산출되었다. 이를 석유환산단위(toe)로 환산하면 보급비

용은 총 839,093원/toe 이다(<표 IV-43>).

<표 IV-43> 연료전지 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)


○ 폐기물

폐기물 에너지는 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용은 1,839,376,812 천원/년으로 산

출되며(<표 IV-44>), 이는 462,705원/toe 이다.

폐기물 에너지의 기준가격은 2006년 계통한계가격(SMP)의 가중평균치(78.56원/kWh)와 일반발전기

용량 정산금(CP: Capacity Payment, 7.17원/kWh, 2005년 기준)의 합인 85.73원/kWh 으로 산출하였다.

그러므로 폐기물 에너지의 보급비용은 기준가격과 2006년 계통한계가격(SMP)의 가중평균치인 78.56

원/kWh의 차이를 석유환산단위(toe)로 환산하여 33,349원/toe 으로 산출되었다(<표 IV-45>).

- 52 -


462,7051) 33,349

<표 IV-44> 폐기물 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 88.71 136,214 12,083,544

유연탄 876.90 106,938 93,773,932

석유

에너지유 882.36 889,639 784,981,868

LPG 165.04 1,042,082 171,985,213

비에너지유 687.19 579,108 397,957,226

LNG 545.16 471,730 257,168,327

수력 22.23 489,864 10,889,677

원자력 633.45 174,500 110,537,025

신탄, 기타 74.23 - -

합 계 3,975.27 - 1,839,376,812

<표 IV-45> 폐기물 에너지 보급 확대에 따른 비용

(원/toe)


○ 지열

지열 에너지는 2006년 에너지 절감량과 연료단가를 통해 절감비용은 2,872,286천원/년으로 산출된다(<표

IV-46>). 이는 462,526원/toe 이다.

<표 IV-46> 지열 에너지 보급 확대에 따른 에너지 절감 효과



연료단가

(원/toe)


(천원/년)

석탄무연탄 0.14 136,214 19,070

유연탄 1.37 106,938 146,505

석유

에너지유 1.38 889,639 1,227,702

LPG 0.26 1,042,082 270,941

비에너지유 1.07 579,108 619,646

LNG 0.85 471,730 400,971

수력 0.03 489,864 14,696

원자력 0.99 174,500 172,755

신탄, 기타 0.12 - -

합 계 6.21 - 2,872,286

- 53 -

구분발전단가

(원/kWh)

계통한계가격

(원/kWh)보급비용

보급비용

단위

태양광 677.38 78.56 2,785,209 원/toe

태양열 170.00 78.56 425,302 원/toe

바이오 70.73 78.56 -40,497 원/toe

풍력 107.29 78.56 133,628 원/toe

수력 86.04 78.56 34,791 원/toe

연료전지 258.97 78.56 839,093 원/toe

폐기물 85.73 78.56 33,349 원/toe

지열 - - - -

지금까지살펴본 각 신․재생 에너지 보급 확대에 따른 보급 비용을 정리하면 다음 <표 IV-47>과같다.

<표 IV-47> 신․재생 에너지 보급 확대에 따른 비용

나. 바이오디젤 보급 확대 및 원료기반 확충

□ 개요

○ 바이오디젤은 식물성 원료(쌀겨, 폐식용유, 대두유, 유채유 등)와 알콜을 반응시켜 만든 연료로

자동차용 경유를 대체할 수 있는 대체 에너지를 말함

○ 바이오디젤의 혼합비에 따라서 BD20, BD5 및 BD0.5 등과 같이 구분하며, 각각 경유에 바이오디

젤이 20%, 5%, 0.5%가 혼합된 연료임

○ 바이오디젤은 환경적으로 안전한 생물 분해성 연료로서 기존의 석유에서 추출되는 경유에 비해

생산 시 대기오염이 현저히 낮은 상태인 것으로 알려짐

○ 2006년 이후 전국을 대상으로 본 제도를 허용하여 BD5와 BD20을 보급하고 있으며, BD20의 경

우 2006년에 6,736㎘를 보급하였고, 2006년 7월부터 2006년 10월까지 BD5를 총 26,817㎘를 보급

하였음11).

□ 비용분석

바이오디젤 보급에 순비용의 추정은 ‘제3차 통합환경전략 연구 II’를 따른다. 바이오디젤을 사용할 경

우, 차량 변화가 없기 때문에 총 설비 투자비용이 없는 것으로 가정하고, 경유를 바이오디젤로 대체한다

고 할 때 두 연료 사이의 교체비용을 연료절감비용으로 산정한다.

바이오디젤의 공장도 가격은 880원/ℓ이고 일반경유 공장도 가격은 654원/ℓ이므로, 두 연료비용의

11) 환경부, 2007, 바이오연료의 환경․경제성 분석 및 보급 확대 방안 연구.

- 54 -


(원/㎘)

설비비용

(원/㎘)순비용(원/㎘)

-226,000 0 226,000

차이인 226원/ℓ11)을 본 대책의 순비용으로 산정한다.

<표 IV-48> 바이오디젤 보급 확대 및 원료기반 확충에 따른 비용

- 55 -

분야 부문 기후변화 종합대책 설비비용에너지절감

비용단위비용 단위

에너지

수요

산업체

에너지절약

지원강화

자발적 협약 강화 366,000 329,134 36,866

원/toeESCO 사업 925,000 382,593 542,407

에너지진단제도 - 383,263 -

집단에너지 및

열병합

발전확대

지역냉난방 사업 147,404 454,026 -306,622 원/호

산업단지 - 35,971,220 - 천원/개

구역형 886 151 735 원/m2

에너지이용

효율화

대기전력 1W 정책추진 - 525,131 -원/m2

에너지소비효율등급표시제도 - 483,833 -

자동차

에너지효율개선

고연비 자동차 보급활성화

-하이브리드 자동차 보급2,809,394 531,846 2,277,548 원/대

대중교통 이용증진

및 자가용 승용차

운행감축

①㉠ 0 1,758,750 -1,758,750

원/toe㉡ 0 1,758,750 -1,758,750

② 0 116 -116 천원/km

건축물

에너지효율개선

지능형 건축물인증제도 - 559,236 -원/toe

건축물 에너지소비 총량제 - 559,230 -

에너지

공급

신․재생에너지

보급확대

태양광 2,785,209 461,557 2,785,209

원/toe

태양열 425,302 471,730 425,302

바이오 -40,497 462,705 -40,497

풍력 133,628 462,654 133,628

수력 34,791 457,634 34,791

연료전지 839,093 464,420 839,093

폐기물 33,349 462,705 33,349

지열 - 462,526 -

바이오디젤 보급 확대1) 0 -226,000 226,000 원/㎘

4. 온실가스 저감대책 및 대기질 개선대책의 비용 및 배출저감 효과 분석

4.1 온실가스 저감대책의 비용 및 효과 분석

지금까지 살펴본 기후변화 종합대책의 온실가스 저감대책의 비용 분석 결과는 다음 <표 IV-49>과 같

이 정리될 수 있다.

<표 IV-49> 온실가스 저감대책의 비용

자료 1) 채여라외, 2007, ‘제3차 통합환경전략연구 II’ 환경부

주 ① : 지하철 및 영업용 승합차 이용 확대, ② : 자전거 이용 확대

㉠ : 지하철 수송인원 50% 증가 시, ㉡ : 영업용 승합차 수송인원 50% 증가 시

온실가스 저감대책의 대책별 온실가스 및 대기오염물질 저감효과의 비용은 <표 IV-50>과 같다.

- 56 -

부문 기후변화 종합대책단위 배출저감량 단위비용

NOX SOX PM10 VOC CO2 단위 NOX SOX PM10 VOC CO2 단위

산업체

에너지절약

지원강화

자발적 협약 강화 2.9 3.3 3.1 0.1 3,131 kg/toe 12,724 11,013 11,991 605,686 12 원/kg

ESCO 사업 2.9 3.3 3.1 0.1 3,131 kg/toe 186,212 162,028 176,419 8,627,192 173 원/kg

에너지진단제도 2.9 3.4 3.1 0.1 3,136 kg/toe . . . . . .

집단에너지

및 열병합

발전확대

지역냉난방 사업 1.5 0.2 0.1 0.0 12 kg/호 -204,415 -2,044,149 -2,190,160 . -25,552 원/kg

산업단지 577,593 1,074,111 157,667 0 52,518,519 kg/개 . . . . . .

구역형 0.0 0.0 0.0 0.0 1 kg/m2

1,204,725 1,064,977 619,173 0 1,274 원/kg

에너지이용

효율화

대기전력 1W 정책추진 4.5 1.2 0.5 0.5 422 kg/toe . . . . . .

에너지소비효율등급표시제도 3.9 1.2 0.5 0.5 3,137 kg/toe . . . . . .

자동차

에너지효율

개선

고연비 자동차 보급활성화 1.5 0.0 0.0 0.0 958.5 kg/대 1,518,365 . . . 2,376 원/kg

대중교통 이용 증진 및

자가용 승용차 운행감축

① 0.5 0.0 0.0 0.1 3,255 kg/toe -3,548,922 . -193,742,165 -23,488,741 -540 원/kg

② 0.5 0.0 0.0 0.1 2,576 kg/toe -3,532,679 . -192,865,159 -23,320,297 -683 원/kg

건축물에너지

효율개선

지능형 건축물인증제도 1.4 2.4 0.1 0.1 461 kg/toe . . . . . .

건축물 에너지소비총량제 1.4 2.4 0.1 0.1 749 kg/toe . . . . . .

신재생

에너지

보급확대

태양광 0.9 0.3 0.5 0.1 1,759 kg/toe 2,982,780 8,309,583 6,157,614 25,760,696 1,583 원/kg

태양열 0.6 0.0 0.0 0.0 2,578 kg/toe 729,759 854,655,150 29,816,312 10,683,836 165 원/kg

바이오 0.9 0.3 0.5 0.1 2,641 kg/toe -43,347 -120,773 -89,484 -374,185 -15 원/kg

풍력 0.9 0.3 0.5 0.1 2,641 kg/toe 143,039 398,522 295,287 1,234,776 51 원/kg

수력 0.9 0.3 0.5 0.1 2,641 kg/toe 37,240 103,756 76,876 214,011 13 원/kg

연료전지 0.9 0.3 0.5 0.1 2,641 kg/toe 898,260 2,502,295 1,853,552 7,784,919 318 원/kg

폐기물 0.9 0.3 0.5 0.1 2,641 kg/toe 35,696 99,456 73,690 308,113 13 원/kg

지열 1.2 0.4 0.6 0.1 3,457 kg/RT . . . . . .

바이오 디젤 보급 확대 -377.1 - 121.0 - 353,886 kg/㎘ -599 . 1,867 . 1 원/kg

<표 IV-50> 온실가스 저감대책의 단위비용 및 배출저감 효과

자료 : 배출저감량: 채여라외, 2008, 제4차 통합환경전략(IES)연구

주 - 단위 저감비용 = 단위 배출저감량 ÷ 단위비용

- ① 지하철 수송인원 50% 증가분, ② 영업용 승합차 수송인원 50% 증가분

- 반올림한 자료임

- 57 -

분야 부문 대책설비비용

(EAV)

연료절감


면오염원

분야

민수용 무연탄

청정연료 전환연료규제(민수용 무연탄→도시가스) 41,230 -239,730 280,960 원/toe

저황유 및

청정연료 사용

경유(1.0%)를 저황유(0.1%이하)로 전환 0 25,667 25,667

원/kℓ

B-A유(1.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 8,538 8,538

B-A유(2.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 18,000 18,000

B-B유(1.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 33,115 33,115

B-B유(3.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 14,670 14,670

B-C유(0.5%)를 저황유(0.3%)로 전환 0 21,473 21,473

B-C유(1.0%)를 저황유(0.3%)로 전환 0 37,000 37,000

B-C유(4.0%)를 저황유(0.3%)로 전환 0 68,858 68,858

지역냉난방 확대 지역난방 전환 147,404 454,026 -306,622 원/호

구역형 집단에너지사업(CES) 활성화 886 151 735 원/m2

대체에너지 보급

확대태양광 보급 확대 2,277,548 461,557 2,785,209 원/toe

이동

오염원

분야

저공해자동차

보급

전기자동차 중형 RV(경유) 6,598,460 1,548,118 5,050,342

원/대

저공해 경유차

중형승합 38,851 0 38,851

대형승합 64,752 0 64,752

소형화물 64,752 0 64,752

중형화물 64,752 0 64,752

대형화물 64,752 0 64,752

저공해 LPG

LPG 소형승용 38,851 0 38,851

LPG 소형승합 38,851 0 38,851

LPG 소형화물 64,752 0 64,752

하이브리드 2,809,394 531,846 2,277,548

저공해 휘발유차 12,950 0 12,950

천연가스 시내버스 13,782,760 22,775,881 -8,993,121

특정 경유

자동차 저감장치

부착

DPF 부착

시내버스 1,385,849 0 1,385,849

원/대

전세버스 1,847,798 0 1,847,798

기타버스 1,847,798 0 1,847,798

중형승합차 1,385,849 0 1,385,849

중형화물차 1,385,849 0 1,385,849

대형화물차 1,847,798 0 1,847,798

4.2 대기질 개선대책의 비용 및 효과 분석

제3차 통합환경전략 연구에서 분석된 대기질 개선대책의 단위비용은 다음 <표 IV-51>과같이 정리되며,

대기오염물질 저감에 따른 비용 분석 결과는 <표 IV-52>와 같다.

<표 IV-51> 대기질 개선대책의 단위비용 분석

- 58 -

분야 부문 대책설비비용

(EAV)

연료절감


이동

오염원

분야

특정 경유 자동차

저감장치 부착DOC 부착

소형승합 230,975 0 230,975원/대

소형화물 461,950 0 461,950

이동

오염원

분야

특정 경유 자동차

저감장치 부착

LPG 개조

소형승합차 1,128,047 206,410 921,637

원/대

중형승합차 1,410,059 226,614 1,183,445

소형화물차 1,128,047 468,056 659,991

중형화물차 1,410,059 1,228,713 181,347

조기폐차

소형승합 4,215,374 199,512 4,015,862

중형승합 6,967,346 867,402 6,099,944

대형승합 5,808,280 1,032,621 4,775,659

소형화물 1,206,335 278,685 927,650

중형화물 2,645,131 1,171,541 1,473,590

대형화물 7,588,968 2,171,734 5,417,234

사업장

부문

총량규제

NOX BACT 13,708

원/kgSOX BACT 12,869

PM10 BACT 7,257

연료전환

(B-C유→LNG). 83,971 97,300 -13,329 원/toe

저 NOX 보일러

공급(B-C유). 6,475,229 72,933,768 -66,458,539 원/대

<표 계속>

- 59 -

대책단위배출저감량 단위비용

NOX SOX PM10 CO2 단위 NOX SOX PM10 CO2 단위

민수용 무연탄

청정연료 전환연료규제(민수용 무연탄→도시가스) 0 19 1 1,700 kg/toe 1,040,593 15,154 401,371 165 원/kg

저황유 및

청정연료 사용

경유(1.0%)를 저황유(0.1%이하)로 전환 0 15 0 0

kg/kℓ

- 1,678 - -

원/kg

B-A유(1.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 9 0 0 - 949 - -

B-A유(2.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 27 0 0 - 67 - -

B-B유(1.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 9 0 0 - 3,515 - -

B-B유(3.0%)를 저황유(0.5%)로 전환 0 47 0 0 - 311 - -

B-C유(0.5%)를 저황유(0.3%)로 전환 0 4 0 0 - 5,651 - -

B-C유(1.0%)를 저황유(0.3%)로 전환 0 13 1 0 - 2,846 67,273 -

B-C유(4.0%)를 저황유(0.3%)로 전환 0 70 2 0 - 988 35,312 -

지역냉난방 확대 2 0 0 12 kg/호 -6,079,594 -60,795,941 -65,138,509 -759,949 원/kg

구역형 집단에너지사업(CES) 활성화 0 0 0 1 kg/m2

1,204,725 1,064,977 619,173 1,274 원/kg

대체에너지

보급 확대태양광 보급 확대 1 0 1 1,759 kg/toe 74,586 207,787 153,975 40 원/kg

저공해자동차

보급

전기자동차 중형 RV(경유) 11 - 1 6,132

kg/대

459,122 - 3,884,878 824

원/kg

저공해 경유차

중형승합 0 0 0 0 - - 388,510 -

대형승합 0 0 1 0 - - 53,960 -

소형화물 0 0 1 0 - - 111,641 -

중형화물 0 0 0 0 - - 161,880 -

대형화물 0 0 1 0 - - 58,865 -

저공해 LPG

LPG 소형승용 1 0 0 0 38,851 - - -

LPG 소형승합 1 0 0 0 29,885 - - -

LPG 소형화물 2 0 0 0 35,973 - - -

하이브리드 1 - 0 958 1,518,365 - - 2,376

51,800 - - -저공해 휘발유차 0 0 0 0

천연가스 시내버스 476 - 26 58,579 -18,893 - -345,889 -154

<표 IV-52> 대기질 개선대책의 단위비용 및 배출저감 효과

- 60 -

대책단위 배출저감량 단위비용

NOX SOX PM10 CO2 단위 NOX SOX PM10 CO2 단위

특정 경유

자동차

저감장치 부착

DPF 부착

시내버스 203 0 13 0

kg/대

6,827 - 106,604 -

원/kg

전세버스 222 0 14 0 8,323 - 133,898 -

기타버스 54 0 4 0 34,218 - 461,950 -

중형승합차 23 0 2 0 60,254 - 692,925 -

중형화물차 27 0 4 0 51,328 - 346,462 -

대형화물차 344 0 29 0 5,372 - 63,717 -

DOC 부착소형승합 0 0 1 0 - - 427,731 -

소형화물 0 0 0 0 - - 942,755 -

LPG 개조

소형승합차 4 - 2 98 239,386 - 428,668 9,360

중형승합차 46 - 2 103 25,727 - 626,161 11,490

소형화물차 3 - 2 97 219,997 - 329,996 6,786

중형화물차 58 - 5 146 3,127 - 36,269 1,242

조기폐차

소형승합 37 - 4 410 108,537 - 1,003,966 9,795

중형승합 111 - 4 430 54,954 - 1,524,986 14,186

대형승합 481 - 19 3,383 9,929 - 251,350 1,142

소형화물 37 - 3 405 25,072 - 309,217 2,290

중형화물 222 - 16 609 6,638 - 92,099 2,420

대형화물 922 - 42 3,812 5,876 - 128,982 1,421

연료전환

(B-C유→LNG)B-C유→LNG로 전환 5 5 0 830

kg/EA

-2,866 -2,693 -30,293 -16

원/kg저 NOX

보일러 보급저NOX 보일러 보급(중유) 4 0 0 269,000 -18,988,154 -699,563,568 -791,173,083 -247

<표 계속>

자료 : 단위배출저감량: 채여라외, 2007, 제3차 통합환경전략(IES)연구II

주 - 단위 저감비용 = 단위비용 ÷ 단위 배출저감량

- 반올림한 자료임

- 61 -

V. 대기질 개선과 온실가스 저감을 위한 최적의 통합환경전략 분석V. 대기질 개선과 온실가스 저감을 위한 최적의 통합환경전략 분석

1. 대기질 개선 대책과 온실가스 저감대책의 비용 효율성 분석

대기질 개선 목표와 온실가스 저감목표를 최소비용으로 만족시키는 최적의 대책을 선정하기 위해 대책

별 비용 효율성을 분석하였다 (<그림 V-1>~<그림 V-3>). NOX와 PM10저감을 위한 가장 비용효율적인 대

책은 모두 저NOX보일러 보급(중유) 대책이며, CO2 저감을 위한 대책은 지역냉난방 사업으로 분석되었다.

바이오디젤의 보급확대 정책의 경우, NOX 배출량이 오히려 증가하는 것으로 나타나 비용효율이 가장낮은

NOX 저감대책으로 분석되었다.

* 바이오디젤의 경우, NOX 배출량이 오히려 증가하여 비용효율성이 가장 낮은 대책으로 분석됨.

<그림 V-1> NOX 저감대책의 비용 효율성

*

- 62 -

<그림 V-2> PM10 저감대책의 비용 효율성

- 63 -

<그림 V-3> CO2 저감대책의 비용효율성

- 64 -

대기질개선과온실가스저감에모두효율적인대책을선정하기위해대책별오염물질저감간의상관관계

를 분석하였다 (<그림 V-4>, <그림 V-5>). NOX와 CO2 저감 및 PM10과 CO2 저감에 효율적인 대책으로는 지

역냉난방, 저NOX보일러보급, 지하철수송인원 50%확대 및 승합차 수송인원 50%확대대책 등으로 나타났다.

<그림 V-4> NOX와 CO2 저감 대책의 비용효율성 상관도

<그림 V-5> PM10과 CO2 저감 대책의 비용효율성 상관도

- 65 -

2. 최적화모델

주어진 온실 가스와 대기 오염물질 저감 목표를 만족하기 위한 가장 비용 효율적인 대책을 선정하기

위하여 최적화 모형 (optimization model)을 개발하였다. 최적화 모형의 기본 관계식은 다음과 같다.

목표함수 (Objective Function)

min [Total Cost] = sum i{ci*Xi}

(1) S < sum i {si*Xi}

(2) N < sum i {ni*Xi}

(3) P < sum i {pi*Xi}

(4) CE < sum i {cei*Xi}

입력변수의 정의

i = 대책

ci = 단위 비용

Xi = 대책 i의 수

si = SOX 배출계수

ni = NOX 배출계수

pi = PM10 배출계수

cei = CO2 배출계수

S = 수도권 대기질 개선 목표에 따른 SOX 저감량

N = 수도권 대기질 개선 목표에 따른 NOX 저감량

P =수도권 대기질 개선 목표에 따른 PM10 저감량

CE = 수도권 대기질 개선 목표에 따른 CO2 저감 목표량

- 66 -

NOX PM10 CO2

기준 0 0 0

대기질 개선 156 (12%) 9 (14%) 0

온실가스 저감 0 0 40,706 (9%)

통합환경전략 156 (12%) 9 (14%) 40,706 (9%)

대책 정책 보급 수준 CO2 삭감량(ton) NOx 삭감량(kg) PM10삭감량(kg) 비용(원)

자발적 협약 강화 2,310,000(toe) 7,231,460 6,692,694 7,102,162 85,160,000,000

ESCO 사업 156,000(toe) 488,358 454,405 479,627 84,615,503,680

지역냉난방 사업 1,952,000(호) 1,824,000 228,000 21,280 -488,142,858,675

구역형 3,622,000(m2) 2,090 2,210 4,300 2,662,442,865

고연비 자동차

보급활성화

-하이브리드

자동차 보급

280,400(대) 268,761 420,600 0 638,624,459,200


50%증가 시647,735(toe) 2,108,508 321,000 5,880 -1,139,203,931,250

영업용 승합차

수송인원 50%

증가 시

1,217,230(toe) 3,135,557 606,000 11,100 -2,140,803,262,500

태양광 7,760(toe) 13,651 7,246 3,510 21,613,224,186

태양열 33,020(toe) 85,109 19,244 471 14,043,482,791

<표 V-1> 시나리오별 배출 제약 조건 (emission constraints)

(단위: K Ton)

주: 괄호안은 2006년 배출량(출처: CAPSS DATA) 대비 백분율임

<표 V-1>와 같은 각 시나리오별 배출제약 조건을 만족하는 최소비용의 대책을 최적화 모형을 이용해

산정하였다. 대기오염물질의 삭감량은 수도권 대기질 개선 목표의 2배를 달성하는 것으로 설정하였고,

CO2는 온실가스 저감 목표를 만족시킬 수 있는 삭감량으로 설정하였다.

3. 시나리오

3.1 온실가스 저감 시나리오

기후변화 종합대책에 따른 대기오염물질 및 온실가스 저감효과의 비용을 산정하였다. 온실가스 저감 대

책에 따른 부수적 효과인 NOX의삭감량은 935t, PM10의삭감량은 14,033t 이며 비용은 약 -2.8조원으로 분

석되었다. 이는 2006년 배출량의 NOX는 0.1%, PM10은 22%에 해당한다.

<표 V-2> 온실가스 저감 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용

- 67 -

대책 정책 보급 수준 CO2 삭감량(ton) NOx 삭감량(kg) PM10삭감량(kg) 비용(원)

바이오 274,480(toe) 724,865 256,432 124,218 -11,115,546,344

풍력 59,730(toe) 157,734 55,800 27,030 7,981,594,884

수력 867,060(toe) 2,289,783 810,041 392,392 30,165,622,326

연료전지 1,670(toe) 4,410 1,650 756 1,401,285,349

폐기물 3,975,000(toe) 10,498,153 3,713,863 1,799,030 132,570,632,093

바이오디젤 33,553(㎘) 11,873,928 -12,654,000 4,061,000 7,582,978,000

합계 40,706,366 935,095 14,032,756 -2,760,427,351,397

-40,000

-30,000

-20,000

-10,000

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

NOX PM10 CO 2 비용

NO

X,

PM

10

(to

n),

CO

2(1

03to

n),

비용

(억원

)

바이오디젤

폐기물

연료전지

수력

풍력

바이오

태양열

태양광

영업용승합차수송인원50%증가

지하철수송인원50%증가

하이브리드 자동차 보급

구역형

지역냉난방 사업

ESCO 사업

자발적 협약 강화

<그림 V-6> 온실가스 저감 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용

- 68 -

대책정책보급수

준

CO2

삭감량(kg)

NOx

삭감량(kg)

PM10

삭감량(kg)비용(원)

면

오

염

원

연료

규제

민수용무연탄을

LNG로 전환25,894(toe) 44,019,800 6,991 18,126 7,275,178,240

저황

유 및

청정

연료

사용

경유를

저황유로 전환1,686(㎘) 0 0 0 43,274,562

B-A유(1)를

저황유로 전환24,590(㎘) 0 0 0 209,949,420

B-A유(2)를

저황유로 전환24,590(㎘) 0 0 0 44,262,000

B-B유(1)를

저황유로 전환2,520(㎘) 0 0 0 83,449,800

B-B유(3)를

저황유로 전환2,520(㎘) 0 0 0 36,968,400

B-C유(0.5)를

저황유로 전환232,134(㎘) 0 0 0 4,984,613,382

B-C유(1)를

저황유로 전환232,134(㎘) 0 0 127,674 8,588,958,000

B-C유(4)를

저황유로 전환232,134(㎘) 0 0 452,661 15,984,282,972

지역난방보급 1,592,000(호) 1,824,000 228,000 21,280 -488,142,858,675

CES 활성화 3,622,000(m2) 2,090 2,210 4,300 2,662,442,865

태양광 보급확대 7,760(toe) 13,651 7,246 3,510 540,453,677

이

동

오

염

원

저

공

해

자

동

차

전기차중형RV

(경유)26,200(대) 160,658,400 288,200 34,060 132,318,860,400

경유차

중형승합 20,280(대) 0 0 2,028 787,898,280

대형승합 16,600(대) 0 0 19,920 1,074,883,200

소형화물 10,000(대) 0 0 5,800 647,520,000

중형화물 12,400(대) 0 0 4,960 802,924,800

대형화물 30,600(대) 0 0 33,660 1,981,411,200

LPG

자동차

소형승용 20,000(대) 0 20,000 0 777,020,000

소형승합 30,000(대) 0 39,000 0 1,165,530,000

소형화물 36,400(대) 0 65,520 0 2,356,972,800

하이브리드승용차 280,400(대) 268,761 420,600 0 638,624,459,200

휘발유승용차 20,000(대) 0 5,000 0 259,000,000

천연가스시내버스 14,540(대) 851,738,660 6,921,040 378,040 -130,759,919,340

DPF 승합차 중형 27,576(대) 0 579,646 50,404 34,926,166,498

3.2 대기질 개선 시나리오

대기질 개선대책에 따라 부수적으로 CO2 13,814,408t 이 삭감되며, 이는 2006년 배출량의 3%에 해당

한다. 그리고 대책에 따른 비용은 0.2조 원으로 산정되었다. 대기질 개선대책에 따른 대기오염물질 및 온

실가스 삭감효과와 비용은 다음과 같다.

<표 V-3> 대기질 개선 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용

- 69 -

대책정책보급수

준

CO2

삭감량(kg)

NOx

삭감량(kg)

PM10


부착

시내버스 29,662(대) 0 5,597,928 358,488 38,216,172,024

전세버스 18,228(대) 0 6,584,964 409,336 54,809,384,276

기타버스 25,202(대) 0 984,312 72,912 33,681,661,944

화물중형 54,345(대) 0 1,467,315 217,380 75,313,963,905

대형 44,719(대) 0 15,383,336 1,296,851 82,631,678,762

DOC

부착

소형승합 205,946(대) 0 0 111,211 47,568,377,350

소형화물 696,900(대) 0 0 341,481 321,932,955,000

LPG

개조

승합차소형 17,872(대) 1,759,856 68,807 38,425 16,471,496,464

중형 1,500(대) 154,500 69,000 2,835 1,775,167,500

화물차소형 17,872(대) 1,738,231 53,616 35,744 11,795,359,152

중형 1,500(대) 219,000 87,000 7,500 272,020,500

조기

폐차

승합차

소형 49,174(대) 20,161,340 1,819,438 196,696 197,475,997,988

중형 5,648(대) 2,428,640 626,928 22,592 34,452,483,712

대형 1,928(대) 6,522,424 927,368 36,632 9,207,470,552

화물차

소형 49,174(대) 19,915,470 1,819,438 147,522 45,616,261,100

중형 5,648(대) 3,439,632 1,253,856 90,368 8,322,836,320

대형 1,928(대) 7,349,536 1,777,616 80,976 10,444,427,152

사

업

장

연료

전환B-C유->LNG 4,920,716(대) 4,084,194,280 22,881,329 2,165,115 -65,588,223,564

저NOx 보일러 보급(중유) 32,000(대) 8,608,000,000 112,000 2,688 -2,126,673,248,000

총량규제 NOx BACT 85,860,000 0 85,860,000 0 1,176,968,880,000

총량규제 PM10 BACT 2,490,000 0 0 2,490,000 18,069,930,000

합 계 13,814,408,270 155,957,705 9,281,174 230,038,793,818주: 본 보고서에서는 정량 가능한 대책을 중심으로 비용을 산정하였으며, 총량규제 미대상 사업장 대책 및 비도로 오염원

부문은 비용 산정에서 제외하였다.

-40,000

0

40,000

80,000

120,000

160,000

NOX PM10 CO2 비용

NO

X,

PM

10(t

on),

CO 2

(103

ton),

비용

(억원

)

PM10 총량규제

NOx 총량규제

저NOx 보일러 보급

B-C유->LNG로 연료전환

조기폐차

LPG 개조

DOC 부착

DPF 부착

천연가스 시내버스

저공해 휘발유차

하이브리드

저공해 LPG

저공해 경유차

전기자동차-중형 RV(경유)

태양광 보급 확대

구역형 집단에너지사업 활성화

지역난방 전환

저황유 및 청정연료 사용

연료규제(민수용 무연탄->도시가스)

<그림 V-7> 대기질 개선 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용

- 70 -

대책정책 보급

수준

CO2

삭감량(kg)

NOx

삭감량(kg)

PM10


저 NOX 보일러보급(중유) 32,000(대) 8,608,000,000 112,000 2,688 -2,126,673,248,000

영업용 승합차 수송인원

50% 증가2,434,460(toe) 6,271,114,000 1,212,000 22,200 -4,281,606,525,000


50% 증가1,295,470(toe) 4,217,016,000 642,000 11,760 -2,278,407,862,500

지역냉난방 사업 6,750,500(호) 81,006,000 10,125,750 945,070 -2,069,854,502,19

경유자동차 공회전 규제 278,284(대) 30,054,672 247,116 19,480 -12,647,368,094

천연가스 시내버스 27,576(대) 1,615,374,504 13,126,176 716,976 -247,994,304,696

B-C유→LNG로 연료전환 5,554,912(toe) 4,610,576,960 25,830,341 2,444,161 -74,041,422,048

바이오 에너지 1,082,000(toe) 2,857,416,264 1,010,855 489,667 -43,817,477,209

휘발유자동차공회전규제 7,889,190(대) 749,473,050 2,445,649 0 -446,450,373,924

매립가스 자원화 1(개) 1,559,675,000 0 0 -17,345,358,519

자발적 협약 강화 2310000(toe) 7,231,460,000 6,692,694 7,102,162 85,160,000,000

LPG개조-중형화물 9783(대) 1,428,261 567,391 48,913 1,774,046,739

NOX 총량규제 85,860,000 0 85,860,000 0 27,416

폐기물 에너지 8930,000(toe) 23,582,927,306 8,342,778 4,041,320 297,805,116,279

합계 61,415,522,017 156,214,750 15,844,397 -11,214,099,251,746

3.3 통합환경전략 시나리오

앞서 분석한 여러 대책의 대기오염물질과 온실가스 저감 효과, 비용 효율성, 대책 최대 보급 가능량

등을 토대로 최적화 모델을 수행하여, 대기질 개선과 온실 가스 저감을 모두 만족시키는 통합환경전략을

발굴하였다.

통합환경전략으로는 저 NOX 보일러 보급(중유), 영업용 승합차 수송인원 50% 증가, 지하철 수송인원

50% 증가, 지역냉난방 사업 등이 포함되었다. 통합환경전략의 대기오염물질 및 온실가스 저감효과와 비

용은 다음 <표 V-4>과 같다.

<표 V-4> 통합환경전략 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용

주: 삭감량의 수치는 산정 값을 반올림한 수치이므로 총합계와 정확히 일치하지 않을 수 있다.

- 71 -

NOx (K Ton) PM10 (K Ton) CO2 (K Ton) 비용 (조 원)

BAU 1,272 65 470,411 -

대기질개선 156(12%) 9(14%) 13,814(3%) 0.2

온실가스 저감 0.9(0.1%) 14(22%) 40,706(9%) -2.7

통합환경전략 156(12%) 16(24%) 61,416(13%) -11.2

-150,000

-100,000

-50,000

0

50,000

100,000

150,000

200,000

NOX PM10 CO2 비용

NO

X,

PM

10

(to

n),

CO 2(1

03to

n),

비용

(억원

)

자발적 협약 강화

지역냉난방 사업

매립가스 자원화

폐기물

바이오

LPG개조-중형화물

천연가스 시내버스

경유자동차 공회전 규제

휘발유자동차 공회전 규제

지하철 수송인원 50%증가 시

영업용 승합차 수송인원 50% 증가 시

B-C유->LNG로연료전환

NOX 총량규제

저NOX 보일러 보급(중유)

<그림 V-8> 통합환경전략 시나리오의 배출 저감 효과 및 비용

최적화 결과에 의하면, 통합환경전략은 대기질 개선 대책과 온실가스 저감대책의 배출저감 목표를 초

과해 만족시키면서 비용은 더 적게 소요되는 것으로 분석되었다. 각 시나리오 별 배출량 및 비용은 <표

V-5>와 같다.

<표 V-5> 시나리오의 배출저감 효과 및 비용

주: 괄호안은 BAU(2006년 배출량, 출처: CAPSS DATA) 대비 백분율임

- 72 -

-150,000

-100,000

-50,000

0

50,000

100,000

150,000

200,000

BA

U

GH

G

AQ

IES

BA

U

GH

G

AQ

IES

BA

U

GH

G

AQ

IES

GH

G

AQ

IES

NOX PM CO2 비용

NO

x,

PM

10(t

on),

CO

2(1

03 t

on),

비용

(억원

)

매립가스 자원화휘발유자동차 공회전 규제경유자동차 공회전 규제PM10 총량규제NOx 총량규제저NOx 보일러 보급B-C유->LNG로 연료전환조기폐차LPG 개조DOC 부착DPF 부착천연가스 시내버스저공해 휘발유차하이브리드저공해 LPG저공해 경유차전기자동차-중형 RV(경유)태양광 보급 확대구역형 집단에너지사업 활성화지역난방 전환저황유 및 청정연료 사용연료규제(민수용 무연탄->도시가스)폐기물연료전지수력풍력바이오태양열태양광영업용승합차수송인원50%증가지하철수송인원50%증가하이브리드 자동차 보급구역형지역냉난방 사업ESCO 사업자발적 협약 강화BAU

1,271,916 470,411

<그림 V-9> 시나리오별 배출 저감 효과 및 비용

- 73 -

VI. 결론 및 시사점

Post-Kyoto이후, 온실가스 감축체제에 대한 논의가 본격적으로 개시되고, 이에 따라 우리나라를 포함

한 선발개도국의 온실가스 감축의무 참여여부에 대한 관심이 고조되고 있다. 우리나라는 국가 성장패러

다임을 양적 성장에서 질적 성장으로 변환시키는녹색 성장을 주요 정책 목표로 선언하고 이를 기후변화

와 연계시켜 실천하기 위한 전략을 추진하고 있다. 또한 중장기 온실가스 감축 목표를 발표하며 기후변

화에 적극 대응하기 위해 노력하고 있다.

정책 효율의 극대화를 위하여 온실가스 저감을 대기질 개선 등 국가적․지역적 발전 우선 목표와 연

계하여 실행하려는 노력이 가중되고 있다. 최근 미국 대법원은 온실가스도 대기오염물질로 판결하였다.

이산화탄소를 포함한 온실가스는 대기오염물질로서 미국 연방환경청의 규제 대상이며 대기보전법에 의

한규제 미이행이 대기보전법을 위반한 것으로판결해 2009년 6월 30일켈리포니아주의 자동차 배출규제

를 승인하였다. 이로써 앞으로 통합환경관리에 관한 논의는 더욱 활발해질것으로 전망된다. 이러한 배경

하에 특히 우리나라처럼 경제적 자원이 한정적이고 대기오염이 심각한 나라에서 향후 기후 협약에 대비

하기 위해서는 정책의 효과를 극대화하며 저탄소녹색 성장을 실현하기 위해서는 대기 오염과 온실 가스

저감을 고려한 통합 정책의 수립이 필수적이다. 온실가스 저감과 대기오염물질 저감은 직접적으로 연관

되는바, 통합관리 시 시너지 효과로 비용효과성이 증대되고 효율적 운영관리가 가능하다.

본 연구에서는 전국의 대기오염물질과 온실가스 배출특성 분석을 통해 통합환경전략 효과가 큰 분야

및 지역을 선정하였다. 전국 부문별 배출현황 분석 결과에 의하면 CO2의 주요 배출원은 전기 및 열 생산

이며 NOX와 PM10은 도로수송으로 나타났다. 에너지 사용량당 배출량은 CO2와 NOX의 경우 경남지역에

서 가장 높게 분석되었고 PM10의 경우 강원, 경남지역으로 나타났다. 면적당 CO2와 NOX 배출량이 가장

높은 지역은 서울로 분석되었고 SOX와 PM10의 경우 울산으로 나타났다. 배출량 상관관계 분석 결과에

의하면 CO2와 NOX의 배출량이 모두 높은 지역은 충남과 경남으로 나타났고 CO2와 PM10의 경우 충남,

경기의 순으로 분석되었다. 또한 CO2와 NOX의 주요배출원으로는 전기 및 열생산, CO2와 PM10의 경우

제조업 및 건설업으로 나타났다. CO2와 NOX의 배출량이 가장 큰 증가세를 보인 지역은 충남 지역이며

가장 큰 감소량을 보인 지역은 서울로 나타났다. PM10의 경우 경남지역이 가장 큰 증가세를 보였고 울

산이 가장 큰 감소세를 보이는 것으로 분석되었다. 이를 종합해 볼 때, 충남지역의 전기 및 열생산이 온

실가스와 대기오염물질 통합 관리에 있어 가장 큰 잠재성을 갖는 것으로 사료된다.

본 연구에서는 기후변화 종합대책의 비용분석을 통해 대책별 비용 효율성을 분석하고 기존에 수행되

었던 통합환경전략 연구와 연계해 효율적으로 온실가스와 대기오염물질 저감이 가능한 통합환경전략을

발굴하였다. NOx와 PM10 저감에 비용 효율적인 대책으로는 저NOx 보일러 보급, 지역냉난방 산업, 대

중교통 확대등의 대책이 효율적인 것으로 분석되었다. CO2 저감에 효율적인 대책으로는 지역냉난방 산

업, 대중교통이용확대, 공회전 규제 등의 대책이 효율적인 대책으로 선정되었다. CO2와 NOx 저감에 모

두 효과적인 대책으로는 대중교통이용확대와 지역냉난방 사업 대책 등이 선정되었으며, CO2와 PM10 저

감에 모두 효과적인 대책으로는 대중교통이용확대, 지역냉난방 사업, 저NOx 보일러 보급 대책 등이 선

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정되었다.

최적화 모델을 이용해 전국을 대상으로 대기질 개선 시나리오, 온실가스 저감시나리오, 통합환경전략

에 관한 분석을 수행하였다. 최소비용으로 대기질 개선과 온실가스 저감을 동시에 만족시키기 위한 통합

환경전략의 경우, 저NOx 보일러 보급, 대중교통이용확대, 지역냉난방 사업, 공회전 규제 및 천연가스 시

내버스 대책 등이 선정되었다. 통합환경전략의 NOX 저감량은 156K ton, PM10 저감량은 16K Ton, 그리

고 CO2 저감량은 61,416K Ton이며, 이는 2006년 배출량 대비 각각 12%, 24%, 13%이다. 통합환경전략에

따른 비용은 약 -11.2조로 대기질 개선 시나리오(0.2조)와 온실가스 저감시나리오(-2.7조)에 따른 비용의

합보다 적게 소요되는 것으로 분석되었다.

본 연구의 한계점은 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서는 기존에 수행된 연구를 바탕으로 온실가스 저

감대책에 관한 비용을 분석하였다. 각 비용 산정 연구결과들이 비용산정 방법과 산정 시기등이 다르므로

일괄적으로 체계적인 방법을 적용한 비용 산정이 필요하다. 또한 대책별 연료 저감효과와 설비 비용을

토대로 비용을 산정하는 과정에서 대책에 따라서는 정량적으로 계산이 어려운 부분도 있고 여러 자료의

부재로 불확실성이 존재한다. 둘째, 대책별 대기오염물질 및 온실가스 저감효과는 연료 절감량을 이용하

여 산정하였다. 연료절감효과는 대책별, 연료별로 다르게 나타날 수 있다. 특정 대책은 특정 연료의 절감

이 더 가능할 것으로 추산되나 대책별 연료별 절감효과에 대한 자료 부족으로 본 연구에서는 현재의 연

료별 비중을 적용하여 동일하게 삭감되는 것으로 가정하였다. 대책별 특정 연료 대체 및 절감 효과를 적

용할 수 있다면 보다 정확한 삭감량 산정이 가능할 것이다. 셋째, 최적화모델에서 적용된 최대 보급수준

은 현재의 정책목표를 토대로 이론상 최대로 보급가능한 대책 수준으로 산정하였다. 일부 부분에 있어서

는 여러 사회, 경제, 제도적인 한계가 존재할 수 있다. 넷째, 본 연구의 최적화 모델 배출제약조건은 대기

질 개선 대책과 기후변화 종합대책에 근거로 임의로 주어졌다. 향후 대기질 모델링에 기초한 대기질 개

선을 위한 오염물질 감축량 및 국가 온실가스 감축목표에 기초해 최적화 모델을 수행한다면 연구의 정책

활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

기존에 수행된 통합환경전략 연구 결과에 기초에 비용효율적인 통합환경전략을 수립하기 위한 기초

를 마련하기 위해서는 다음과같은 연구가 요구된다. 첫째, 대기오염물질과 온실가스 배출량이높은 배출

원 및 지역에 관한 집중적 분석이 필요하다. 대기오염물질 및 온실가스 배출량 분석 결과에 의하면 CO2

와 NOx, PM10의 배출량이 모두 높은 부문은 전기 및 열 생산, 제조업 및 건설업으로 나타났다. 통합환

경 전략 연구에 포함된 이 부문의 대책인 신재생 에너지 공급, 자발적 협약등 외에도 여러 기술적 대안들

에 대한 분석이 필요하다. 통합환경관리의 잠재력이큰 지역이나 배출원에 관한 집중적인 연구는 통합환

경관리의 효율성을높이는데기여할 수 있을것으로 사료된다. 둘째, 대책별 대기오염물질 및 온실가스 배

출 저감량 및 비용은 대책의 효율을 결정하는 기본 자료이다. 통합환경전략 연구를 통해 여러 대기오염

물질과 온실가스 저감대책에 따른 비용 및 배출 저감량 자료를 구축해 나가고 있으나 일부 부문에 있어

서는 많은 불확실성이 존재한다. 대책별 배출 저감효과 및 비용에 관한 지속적으로 수정 보완하는 연구

가 필요하다. 셋째, 대책 보급수준에 관한 면밀한 검토가 필요하다. 여러 사회, 경제, 정치적인 측면을 고

려해 실현가능한 부문별 최대 대책보급수준과 저감 잠재량에 관한 연구가 필요하다. 넷째, 자동차의 CO2

배출량 표시제 및 환경친화적 건축물 인증제도 등 일부 대책은 구체적인 정책실행 계획 및 저감효과 자

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료의 부족으로 산정되지 않았다. 이외에도 통합환경관리의 잠재력이 있는 대책에 대한 추가적인 분석을

하여 통합환경전략의 인벤토리를 지속적으로 구축해가는 것이 필요하다.

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참고문헌참고문헌

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한국신재생에너지(주) http://www.kogy.co.kr

한국자원정보서비스 http://www.kores.net

한국전력공사 http://www.kepco.co.kr

제5차 통합환경전략(ies) 연구webbook.me.go.kr/dli-file/091/018/006/5557812.pdf ·...

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