# A씨가 자신의 경유승용차를 도로 주행하여 연료100리터를 소비했습니다. 이 경우, 경유의 온실가스 배출량은 얼마일까요?
탄소중립은 탄소배출량을 흡수하거나 배출량을 감소시켜 달성될 수 있습니다. 이러한 탄소배출량의 감소는 일상생활에서의 간단한 실천방법을 통해서도 가능합니다.
예를들어 냉방온도를 1도씩 높이고 난방온도를 1도씩 낮추면 가구당 연간 231kg의 이산화탄소가 감소하고, 샤워시간을 1분을 줄이면 7kg의 이산화탄소배출량이 줄어듭니다. 에너지 효율등급이 높은 가전제품을 사용하거나 사용하지 않는 콘센트를 빼놓으면, 전기사용이 줄어들어 이산화탄소배출량이 감소합니다.
그런데 일상생활에서의 이러한 실천노력은 탄소배출에 대한 지식에 의해 배가될 수 있습니다. 실천은 관련 지식이 뒷받침될 때 한층 추동될 수 있기 때문입니다. 온실가스 배출량의 계산과정의 이해가 필요한 이유입니다.
◆탄소중립, Net-Zero
온실가스 배출량을 계산하는 목적은 심화되어가는 지구 온난화를 막기 위해 탄소중립을 실현하는데 있습니다.
지구온난화는 온실가스의 과도한 배출에서 기인합니다. 온실가스의 과도한 배출이 온실가스의 농도를 증가시켜 지구 온난화를 촉발하는 겁니다.
가속화되는 지구온난화를 막기 위해선, 온실가스의 배출량을 감소시키거나 흡수량을 증가시켜, 온실가스농도를 낮추는 노력이 필요합니다.
이 같은 노력의 일환으로 우리나라는 2050탄소중립을 선포한 상태입니다.
탄소중립(Net-Zero)이란 온실가스 농도 증가를 막기 위해 인간 활동에 대한 배출량을 감소시키고 흡수량을 증대시켜, 순배출량을 0으로 하는 것을 말합니다.
배출량의 감소는 화석연료의 연소등에서 발생하는 배출량을 줄이는 것입니다. 흡수량 증가는 블루카본(Blue Carbon, 갯벌이나 습지 식물을 이용하여 탄소를 포집), ‘포집 사용 및 저장(Carbon Capture Use & Storage, CCUS)등의 탄소포집기술등을 이용하여 탄소를 포집하는 것입니다.
이처럼 배출량의 감소와 흡수량의 증가로 인해, 최종적으로 배출하는 탄소량과 흡수제거하는 탄소량이 같게 되어 순탄소 배출량이 ‘0’이 됩니다. 이렇게 탄소중립이 실현되는 겁니다.
◆ kg(t)CO₂VS kg(t)CO₂eq
온실가스 배출량의 계산을 위해선 배출량의 기준척도가 필요합니다. 이 척도는 이산화탄소배출량[kg(t)CO₂]이 아니라 이산화탄소환산량[kg(t)CO₂eq]입니다.
이산화탄소 배출량과 이산화탄소환산량은 개념적으로 구분되어야 합니다.
흔히 이산화탄소배출량은 온실가스배출량으로 불리기도 합니다. 1997년 교토의정서(Kyoto Protocol)에서 규정한 6대 온실가스는 이산화탄소를 포함해 총 6가지이지만, 온실가스배출량중 이산화탄소배출량의 비중(21년 기준 온실가스배출량의 79.4%를 차지)이 가장 높은 까닭에, 이산화탄소배출량이 온실가스 배출량으로 통칭되는 겁니다.
그런데 이산화탄소환산량은 이산화탄소배출량과 달리 다양한 온실가스의 배출량을 이산화탄소량으로 환산 종합하여 온실가스 배출량을 표시한 값입니다.
이산화탄소환산량(CO2e)이 온실가스 배출량의 기준이 된 이유는 이렇습니다.
온난화를 초래하는 6대 온실가스는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂0), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화탄소(SF₆)입니다. 따라서 온난화의 정도를 정확히 측정하기 위해선 이산화탄소 이외 다양한 온실가스들이 온난화에 미치는 영향을 고려해야 합니다.
이산화탄소환산량은 이러한 효과를 반영하기 위해 고안된 것입니다. 이산화탄소 이외의 온실가스들도 지구온난화를 촉발시키므로, 다양한 온실가스가 온난화에 미치는 영향을 반영하여 종합적으로 온실가스배출량이 계산되는 겁니다.
그런데 다양한 온실가스의 배출량을 포함하는 온실가스 배출량은 이산화탄소배출량으로 환산하여 표시됩니다. 이 환산량은 이산화탄소 환산량( kg(t)CO₂e) 또는 이산화탄소상당량(carbon dioxide equivalent=CO₂eq)으로 불립니다. 이는 이산화탄소 이외 5가지 온실가스의 배출량을 등가의 이산화탄소량으로 환산한 값을 말합니다.
이렇게 이산화탄소 이외의 온실가스들의 배출량도 이산화탄소량이라는 하나의 단위로 일치시켜 표시됩니다.
◆이산화탄소환산량의 계산
온실가스 배출통계 측정단위는 이산화탄소 환산량(CO₂e=CO2eq=carbon dioxide equivalent=이산화탄소 상당량 톤)입니다.
그런데 다양한 온실가스 배출량을 이산화탄소배출량으로 환산하여 표시하는 이산화탄소환산량은 해당 온실가스 배출량에 지구온난화지수(GWP: Golbal Warming Potential)를 곱하여 계산됩니다.
여기서 지구온난화지수란 해당 온실가스가 지구온난화에 미치는 영향정도를 말하는 것으로, 이산화탄소의 지구 온난화 영향을 1이라 할 때 이와 비교하여 해당 온실가스가 얼마나 많은 열을 가둘 수 있는지를 나타내는 지수입니다.
예컨대 메탄의 지구온난화지수는 100년 기준으로 이산화탄소의 21배인데, 이는 1kg의 메탄이 1kg의 이산화탄소에 비해 100년기준으로 21배 더 많은 온실효과를 유발한다는 뜻입니다.
따라서 1kg의 메탄(1kgCH₄)의 배출은 이산화탄소환산량으로 21kgCO₂e가 됩니다. kg단위를 t으로 바꾸면, 이산화탄소환산톤은 0.021tCO₂e가 됩니다.
이처럼 이산화탄소환산량은 이산화탄소 이외의 다른 온실가스를 포함하여 계산하므로, 이산화탄소 이외의 5가지 온실가스등이 온난화에 미치는 기후효과를 종합적으로 측정할 수 있습니다.
이런 점에서 이산화탄소상당량은 온실가스의 실제 배출량을 정확하게 파악할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.
◆ 총 온실가스 배출량 계산
다음으로 온실가스 배출량은 다음과 같은 산식으로 표시됩니다.
【온실가스배출량(Emission) = 활동자료 (Activity Data) × 배출계수(Emission Factor) × 지구온난화지수(GWP)】
위 식에서 활동자료란 온실가스를 배출시키는 활동 수준의 양적단위를 말합니다. 이에는 연료 사용량, 제품사용량, 주행한 킬로미터, 폐기물 소각량등이 포함됩니다.
온실가스배출계수란 특정 활동자료당 발생하는 온실가스 배출량을 나타내는 계수를 말합니다. 예를 들어 단위 연료 사용량당 CO₂ 배출량, 단위 원료 사용량당 CH₄ 배출량, 단위 폐기물 소각량당 CO₂등이 온실가스 배출량을 정량화하는 계수입니다.
◆ 온실가스 배출량 계산 과정
먼저 온실가스배출량의 계산 과정은 다음과 같습니다.
예를 들어 이동연소(도로를 운행하는 차량의 연료 사용으로부터 발생하는 모든 연소로 인한 배출)를 가정할 때, 활동자료(AD)는 연료사용량이 됩니다. 차량이 경유100리터를 사용했다고 한다면, 총온실가스 배출량은 아래와 같은 단계로 산정됩니다.
【 연료사용량 → (발열량 환산계수 적용하여) 연료발열량계산 → (각 온실가스의 배출계수를 적용하여) CO₂, CH₄, N₂O등의 배출량 환산 → CO2eq 계산 → (배출량 합산하여) 총온실가스배출량】
①단계
우선 경유의 연료발열량을 계산합니다. 연료발열량은 연료사용량에 열량계수(순발열량: MJ/L 해당연료)을 곱한 값입니다. 경유의 연료발열량은 35.3/리터이므로, 경유의 연료발열량은 ‘연료사용량(100) × 발열량(35.3)=3,530’이 됩니다.
연료발열량은 에너지법 시행규칙 별표 ‘에너지 열량환산기준’에 정리되어 있습니다. 이 표에는 총발열량과 순발열량이 표시되어 있는데, 전자는 연료의 연소과정에서 발생하는 수증기의 잠열을 포함한 발열량을 의미하며, 후자는 이를 제외한 것입니다. 온실가스 배출량은 순발열량 값으로 계산됩니다.
②단계
연료에 따른 온실가스(greenhouse gases, GHG)의 배출계수를 적용하여 온실가스의 배출량(tGHG)을 계산합니다. 그 과정은 먼저 각각의 GHG의 이산화탄소환산량을 계산하고, 이후 이들을 모두 합하여 총이산화탄소환산량을 계산하는 절차를 밟게 됩니다.
이 사례의 경우, 온실가스배출계수는 단위연료 사용량당 GHG배출량이 됩니다.
그런데 경유자동차의 GHG는 내연기관에서의 화석연료 연소에 의해 CO₂, CH₄, N₂O 등의 온실가스가 배출됩니다.
따라서 총온실가스배출량을 계산하기 위해선, 먼저 경유 사용량당 CO₂ 배출계수 · 경유 사용량당 CH배출량계수 · 경유 사용량당 N2O배출계수등, 개별 GHG 배출계수(kg/TJ)를 반영하여 각각의 이산화탄소환산량을 계산해야 합니다. 이후, 각각의 GHG배출환산량을 합하면, 총GHG배출량이 계산됩니다.
경유의 각각의 GHG 기본 배출계수(kg/TJ)는 CO₂ 74,100, CH₄ 3.9, N2O 3.9입니다.
따라서 경유의GHG 배출량식은 ‘연료발열량 × 배출계수×GWP’이므로
-경유의 CO₂ 배출량은 3,530×74,100×1=261,573,000
-경유의 CH₄ 배출량은 3,530×3.9×21=289,107
-경유의 N2O 배출량은 3,530×3.9×310=4,267,770
[ 온실가스별 배출계수는 ‘2006 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Chage) 국가 인벤토리 작성을 위한 가이드라인’에 정리되어 있습니다. ]
따라서 경유의 총GHG 배출량은 ‘261,573,000 + 289,107 + 4,267,770 = 266,129,877’이며, 이를 266,129,877/10⁶하면 약 266kgCO2가 됩니다.
따라서 CO2e는 266kgCO2입니다.
정리하면, 이산화탄소 환산량 산정방법은
kg(t)GHG = Q × EC × EF ÷ 10⁶
kg(t)GHG : 연료의 연소에 따른 온실가스의 배출량
Q : 연료의 사용량
EC : 연료의 열량계수 (순발열량, MJ/L)
EF : 연료에 따른 온실가스의 배출계수(kgGHG/TJ연료)
[ 위의 MJ, TJ는 J라는 단위에 근거하고 있습니다. J(Joule)은 에너지 또는 일의 국제단위를 말하는 것으로, 1줄은 1N(뉴턴)의 힘으로 물체를 1m만큼 움직일 때 한 일 또는 이에 필요한 에너지를 말합니다. 1MJ(Mega Joule)은 10⁶J이며 1TJ(Tera Joule)은 10⁶MJ 의미합니다 ]
