서 론
건물부문의 감축 목표와 탄소 예산
건물부문 온실가스 목표
탄소예산의 개념
건물부문 탄소예산
지자체별 온실가스 배출량 및 인구
온실가스 배출량
인구현황 및 전망
평등주의를 반영한 온실가스 감축 목표 설정
그랜드파더링 원칙에 따른 목표 배출량과 누적배출한도
평등주의 원칙에 따른 목표 배출량과 누적배출한도
평등주의를 반영한 지자체별 온실가스 감축 경로 설계
건물부문의 감축경로
지자체별 감축경로 설계
결 론
서 론
세계기상기구(WMO, 2025)에서는 2024년의 지구 평균 기온은 산업화 (1850-1900년 평균) 이전 대비 1.55 ± 0.13℃ 높았으며, 이에 따라 2024년이 사상 처음으로 연평균 기온이 산업화 이전 대비 1.5℃를 넘은 해로 보인다고 밝혔다. 국제 사회는 2015년 파리협약을 통하여 지구 평균 기온의 상승폭을 기후 재앙의 임계점이라 평가되는 2.0℃이하로 유지하기 위하여, 1.5℃ 이하로 제한하는 것을 목표로 설정하였으나, 목표설정 후 10년이 되지 않은 시기에 목표치를 넘어섰다. 특히 여전히 각국의 감축목표와 누적 배출량의 설정 기준은 아직 확고하지 않은 상태이며, 이 기준 설정을 위하여 탄소예산에 대한 다양한 방식의 접근이 이루어지고 있으며(Elzen and Lucas, 2005). 국내에서도 이러한 방식에 따라 국가 온실가스 경로를 제안하는 연구가 진행되고 있다(Ko and Ahn, 2020; Ko, 2021; Lim and Kim, 2021).
한편, 건물부문에서 발생되는 온실가스는 전국 700만 동 이상의 건물에서 사용되는 에너지에 의한 것으로 온실가스 감축을 위해서는 각 개별 건물에 대한 관리가 필요하며 이는 다른 부문에 비하여 감축 이행을 매우 어렵게 하는 요인이다. 이에 건물부문의 실제적인 에너지사용 관리를 위하여 녹색건축물 조성 지원법(이하 녹색건축법) 제 11조와 제12조에서는 지자체와 국토부가 각각 지역별 건물부문의 에너지총량과 개별 건축물의 에너지 소비 총량을 관리하도록 하고 있다. 그러나 건물부문 전체에 대한 목표는 2030년까지 제시되어 있으나, 각 지자체별 감축 목표를 규정하고 있지 않다. 또한 2024년 각 지자체에서 작성한 탄소중립·녹색성장 기본계획(이하 지자체 기본계획)에는 2033년까지의 감축목표량을 제시하고 있으나 국가 온실가스 체계에서는 직접부문을 기준으로 목표를 설정하는 것과 달리 각 지자체 기본계획에서는 직접과 간접 부문을 명확히 구분하고 있지 않으며, 비정량적 감축수단이 포함되어 있기 때문에 국가 체계와의 정합성은 다소 부족한 실정이다.
이에 본 연구에서는 기존 국가 단위의 경로분석 위주의 연구를 국내로 건물부문으로 한정하여 감축목표와 누적배출량을 설정하고 2030년까지 전국 17개 지자체의 온실가스 감축경로를 설계하는 방법론을 제시하고자한다. 국가 온실가스 체계와의 정합성을 위하여 하향식 방법론을 적용하였으며, 지자체별 목표 분담을 위해서는 국제적인 기준 중 하나인 탄소예산을 적용하였다.
건물부문의 감축 목표와 탄소 예산
건물부문 온실가스 목표
2023년 관계부처 합동으로 발표된 국가 탄소중립·녹색성장 기본계획(안)(이하 국가 기본계획)에서는 2018년도를 기준으로 하고 국가 기본계획이 발표된 2023년부터 2030년까지의 연도별 목표치를 제시하고 있다. 건물부문의 2018년 배출실적은 52.1백만톤이었으며, 2030년 목표는 35.0 백만톤으로 계획되어 있으나, 이는 직접부문만을 나타낸다. 2050 탄소중립 시나리오에 따르면, 건물부문의 2018년 간접부문 배출실적은 127.1백만톤이었으나, 2030년 목표는 간접부문에 포함되어 있어 정확한 목표를 파악하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 건물에서 사용되는 간접부문이 포함되어있는 전환부문의 연도별 배출목표 비율을 2018년 배출량에 적용하여 배출목표를 산출하였다. 각 지자체별 직·간접부문 배출량은 통계에 따라 다소 차이가 있으므로 여기서는 2024년 작성된 각 지자체 기본계획의 배출량을 적용하였다. 지자체별 직·간접부문 배출량의 합은 각각 52.1 백만톤과 122.1 백만톤으로 간접부문은 21년 발표치와 다소 차이가 있었으나, 지자체별 배출량을 활용하기 위하여 지자체 기본계획의 값을 사용하였다. 국가기본계획에서 제시하고 있는 건물부문과 전환부문의 연도별 감축목표는 Table 1에 정리하였다.
Table 1.
Annual Emission Reduction Targets for the Building and Transformation Sectors (Unit : MtonCO2)
탄소예산의 개념
탄소예산(carbon budget)이란 지구 평균기온 상승을 특정 수준 이하로 제한하기 위해 인류가 앞으로 배출할 수 있는 온실가스의 누적 배출량 한도를 말한다. 현재 가장 이슈가 되고 있는 탄소예산은 지구의 평균 기온 상승이 산업화 이전 대비 1.5℃ 이내로 제한되기 위한 총 누적 배출량을 의미하며, 이 범위 내에서 각국의 온실가스 목표와 누적배출량이 결정되어야 한다. 이와 마찬가지로 대한민국의 탄소예산을 지자체에 분담하는 것은 각 지자체의 감축 목표와 누적배출량 설정에 가장 큰 영향을 주는 요소이다.
전 지구적 탄소예산을 각 국가에 분담하는 것과 같이 총 예산을 하위 구성원에게 분담할 때의 원칙은 평등주의, 역량주의, 역사주의, 그랜드파더링 등이 제안되고 있다. 현재 국내에서 각 부문별 온실가스의 분담은 명확하게 적용 기준을 밝히고 있지 않으며, 기존의 배출량을 기준으로 배출 수준을 결정하고 과거 배출구조를 거의 유지하기 때문에 그랜드파더링에 가장 가깝다고 할 수 있다. 그랜드파더링은 기존 배출량이 많은 감축 주체에게 더 많은 배출량을 배분한다는 논란이 있으나 평등주의, 역량주의 등 다른 기준을 바로 적용하는 것은 기존의 분담체계에서 큰 변화가 발생할 수 있기 때문에 현실적인 어려움이 예상된다. 또한 어떤 기준을 적용해야 하는가에 대한 논의도 필요하며, 각 기준이 갖는 가치판단의 기준이 다르기 때문에 하나의 기준만을 적용하기 어렵다.
평등주의 원칙은 모든 인간이 같은 권리를 갖고 있으므로 모든 인간은 동등한 온실가스 배출권리를 갖고 있다는 개념이다. 일반인에게도 익숙한 개념이 적용되는 평등주의 원칙은 다른 원칙에 비하여 기반이 되는 자료와 산정방법이 단순하며, 가장 직관적으로 이해할 수 있다. 앞서 논한 바와 같이 탄소예산은 다양한 개념으로 접근이 가능하지만 본 연구에서는 탄소예산을 적용하는 방법론을 제시하는 것을 목적으로 하기 때문에 직관적 이해가 가능한 평등주의 원칙을 적용하였다.
건물부문 탄소예산
본 연구의 목적은 정확한 시나리오의 값을 제시하는 것이 아니라 탄소예산을 반영한 감축경로 구축 방법론 제시이기 때문에 탄소예산의 총량은 단순화하였다. 2030년까지의 건물부문의 연도별 목표는 건물부문의 탄소예산을 반영한 것으로 가정하였으며, 제시되지 않은 2019년~2022년의 배출목표는 2018년과 2023년을 선형으로 연결한 것으로 가정하였다. 이에 따라 건물부문의 2018년~2030년의 직접부문 탄소예산은 591.7 백만톤으로, 간접부문의 탄소예산은 1,285.1 백만톤으로 설정하고 이를 기반으로 각 지자체의 감축 시나리오를 구성하였다.
지자체별 온실가스 배출량 및 인구
온실가스 배출량
Table 2는 지자체 기본계획에서 제시하고 있는 직접 및 간접부문의 온실가스 배출현황을 나타낸다. 직접부문의 배출량은 서울이 가장 많으며, 간접부문은 경기도가 가장 많았다. 직접부문의 배출량은 화석연료의 직접연소에 의해 발생하기 때문에 대부분 열에너지 사용에 따라 그 사용량이 결정된다. 이에 따라 경기와 인천과 같이 지역난방의 보급률이 높아 화석연료의 사용이 낮은 지역에서는 간접부문의 배출량이 비교적 높게 나타났으며, 강원, 경북과 같은 지역에서는 직접부문의 비중이 크게 나타났다. 지역별 배출량 비율은 본 연구에서 그랜드파더링 방식의 기초자료로 사용되었다.
Table 2.
Direct and Indirect Greenhouse Gas Emissions and Shares by Local Government (Unit : MtonCO2)
인구현황 및 전망
Table 3은 한국은행에서 제공하는 지자체별 인구 현황 및 전망을 나타낸다(Bank of Korea, 2025). 전국 인구는 2018년 51.6백만명에서 2020년 51.8백만명으로 정점을 이루고 이후 감소하는 추세를 보인다. 각 지자체별 인구는 대부분 감소하는 것으로 나타났으나 인천, 세종, 경기, 제주 등은 2030년까지 인구가 증가할 것으로 전망되었다. 특히 세종의 경우 인구가 지속적으로 증가되어 2030년에는 2018년 대비 144%에 이를 것으로 전망되었다. 인구의 비율은 본 연구에서 탄소예산에 적용하는 평등의 원칙에 사용되었다. 평등의 원칙 적용은 기존 국가간 경로 산정과 같은 방식을 사용하였으나 지자체별 인구전망을 적용함으로써 인구변화 요인을 추가하였다.
Table 3.
Population in 2018 and Projected Population in 2030 by Local Government(Unit : 1,000 persons)
평등주의를 반영한 온실가스 감축 목표 설정
그랜드파더링 원칙에 따른 목표 배출량과 누적배출한도
본 연구에서는 평등주의 원칙에 의한 목표설정 및 탄소예산 배분을 진행하지만 지금까지의 국가 목표설정이 그랜드파더링(grandfathering, GF)을 기반으로 진행되어 왔다는 측면과 평등주의 원칙이 바로 적용되기는 어려운 측면을 고려하여 먼저 그랜드파더링에 의한 탄소예산(CB) 배분을 검토하였다.
그랜드파더링에 의한 지자체 i의 y년도 배출목표량(TGFi,y)은 식 (1)에 나타낸 바와 같이 건물부문의 y년도 배출목표량(BP)과 해당지자체의 그랜드파더링 비율(GFR)을 이용하여 산출하며, 2030년까지의 탄소예산(CBGFi)은 식 (2)를 통하여 산출할 수 있으며, 이는 해당 지자체의 누적배출량 한도로 사용할 수 있다. 식 (1)과 식 (2)를 이용하여 지자체의 2030년 배출목표와 누적배출한도를 직접부문과 간접부문으로 나누어 Tables 4, 5, 6, 7에 정리하였다.
평등주의 원칙에 따른 목표 배출량과 누적배출한도
평등주의 원칙에 따른 온실가스 배출목표(TPO)는 식 (3)에 나타낸 바와 같이 건물부문의 해당년도 배출목표와 인구비율(POR)을 통해 산출할 수 있으며, 이를 이용하여 식 (4)와 같이 탄소예산을 구할 수 있다. 그러나 Table 2의 지자체별 온실가스 배출비율과 Table 3의 지자체별 인구비율의 차이가 있기 때문에 평등주의 원칙을 바로 적용하게되면 감축 목표를 단시간 내에 크게 변경해야하는 문제가 발생하므로 새 원칙 적용을 위한 시간이 필요하다. 평등주의 원칙을 적용하는 현실적인 방안으로 각 지자체의 배출목표를 평등주의 지표에 수렴시켜 나갈 수 있으며, 수렴시점에 따라 각 지자체의 배출목표량과 탄소예산이 결정된다.
본 연구에서는 2018년의 배출량 비율(GFR)을 해당년도의 인구비율(POR)에 수렴시켜나가되 수렴하는 해에 따른 배출목표량과 탄소예산을 산출하였다. 식 (5)는 지정된 수렴시점(cy)의 평등주의 원칙 적용을 위한 i지자체, y년도의 수정된 인구비율(APOR)의 산출방법을 나타내며, 수렴시점은 2030년, 2040년, 2050년을 지정하였다. 식 (6)과 식 (7)은 각각 수정된 평등주의 배출목표(ATPO)와 수정된 평등주의 탄소예산(ACBPO)을 위한 산식을 나타낸다.수렴시점별 결과를 그랜드파더링의 결과와 함께 Tables 4, 5, 6, 7에 정리하였다.
그랜드파더링에 따른 2030년 직접부문 감축목표는 건물부문 전체 감축목표인 2018년 대비 32.8% 으로 모두 동일하지만 평등주의 원칙을 적용하게되면 그랜드파더링 비율(GFR)과 인구비율(POR)의 편차에 따라 2030년 배출목표량 및 배출한도가 변화한다.
Table 4.
2030 Target Emissions (Direct Sector) (Unit : MtonCO2)
Table 5.
Cumulative Emissions Budget to 2030 (Direct Sector)(Unit : MtonCO2)
Table 6.
2030 Target Emissions (Indirect Sector) (Unit : MtonCO2)
Table 7.
Cumulative Emissions Budget to 2030 (Indirect Sector) (Unit : MtonCO2)
Table 4에 나타낸 바와 같이 GFR(21.7%)이 POR(18.8%)보다 큰 서울시의 경우에는 수렴시점을 2030년으로 설정할 경우 직접부문 배출목표량은 7.6백만톤에서 6.2백만톤으로 감소되며, 감축 목표는 32.8%에서 45.1%로 증가한다. 이와 반대로 POR(25.3%)이 GFR(21.1%)보다 큰 경기도에서는 2030년 목표 배출량이 7,4 백만톤에서 9.7백만톤으로 증가하게 되며, 감축목표는 32.8%에서 11.3%로 큰 폭으로 감소하게 된다. 한편 세종시는 인구가 크게 증가할 것으로 전망되고 있어 2030년 배출량 목표량이 2018년에 비하여 오히려 늘어날 수 있으나, 세종시의 특수성, 인당 배출량 등에 대한 합의가 필요하여 실제로 배출량을 늘리는 부분에 대해서는 추가적인 논의가 필요할 것으로 사료된다. 연도별 배출목표에 따라 Table 5에 나타낸 배출누적한도가 결정되며, 이는 배출 경로 설계에 기반이 된다.
GFR과 POR의 편차가 직접부문에 비하여 작은 간접부문은 Table 6과 Table 7에 정리한 바와 같이 그랜드파더링에 의한 수치와 평등주의에 의한 수치의 편차가 비교적 작게 나타났다.
평등주의를 반영한 지자체별 온실가스 감축 경로 설계
건물부문의 감축경로
일반적인 온실가스 감축경로는 Figure 1(a)에 나타낸 바와 같이 3가지로 나눌 수 있다. 가장 기본이 되는 것은 기준년도에서 목표년도까지 선형 경로로 이어지는 것이다. 선형경로보다 높게 나타나는 위로 볼록한 경로는 선형경로에 비하여 감축수단의 적용 시기가 늦고 누적배출량이 많으며, 아래로 볼록한 경로는 감축수단 적용시기가 빠르며 누적배출량이 적다. 대부분의 감축주체는 비용, 기술등의 문제로 감축 시점을 뒤로 미루려고 하기 때문에 위로 볼록한 경로를 선호하는 경향이 있으며, 건물부문의 2018년~2030년 경로 역시 위로 볼록한 형태를 띄고 있다.
기준년도와 목표년도의 배출량과 해당 기간의 누적배출량이 정해져 있다고 하더라도 Figure 1(a)와 같은 곡선 경로는 무수히 많을 수 있으므로 본 연구에서는 경로의 단순화를 통한 비교를 위하여 Figure 1(b)와 같은 두개의 직선으로 이루어진 경로를 설정하였다. 앞서 각 지자체별 기준년도와 목표년도의 배출량과 해당 기간의 누적배출량을 결정하였기 때문에 변곡점의 발생시점을 지정하면 경로를 구할 수 있다. 본 연구에서는 직접부문과 간접부문 전체 경로를 기준으로 2018–2030년 배출량 시계열을 하나의 꺾이는 점을 갖는 2구간 직선으로 근사하고, 각 후보 연도별로 두 직선의 최소제곱 오차를 비교해 오차가 가장 작아지는 시점을 꺾이는 해로 정의하였으며, 이에 따라 직접부문은 2026년, 간접부문은 2028년을 변곡점이 발생하는 해로 결정하였다.
지자체별 감축경로 설계
본 연구에서는 주어진 기간의 배출경로를 두개의 직선으로 나타내면 두 직선이 만나는 해의 배출량 Em은 2018년 배출량 E2018과 2030년 배출량 E2030, 총 누적배출량 CB, 총 기간 T,변곡점 연도의 인덱스 m으로 두 직선이 만나는 해를 식 (8)을 통해 구할 수 있으며, 다시 두직선이 만나는 해인 Em을 식 (9)와 식 (10)에 대입함으로써 두 직선의 기울기인 구간별 연간 변화율 s1과 s2를 산출할 수 있다.
직접부문의 변곡점은 2026년이므로 Table 8은 2026년까지의 기울기를, Table 9는 2027년부터의 기울기를 나타내며 이는 각 지자체의 연간 온실가스 감축 목표량을 나타낸다. 서울시의 경우 그랜드파더링 적용시 2026년까지 연간 192 천톤, 2027년부터 542 천톤의 온실가스 감축이 필요하지만 평등주의 배분을 2030년에 수렴하는 계획을 적용할 경우에는 2026년까지 매년 347 천톤, 그 이후로는 577 천톤을 감축해야 한다. 마찬가지로 강원도, 충북 등에서노 연도별 감축에 대한 부담이 늘어나는 반면 인천, 광주에서는 감축 부담이 줄어드는 효과가 있다. 세종시의 경우에는 앞서 기술한 바와 같이 배출목표량이 오히려 증가하기 때문에 여기서는 다루지 않았으며, 경기도도 2030년 수렴의 경우 탄소예산이 크게 나타나 기울기를 표시하지 않았다. 간접부문의 기울기는 직접부문처럼 큰 차이를 보이지 않았으며, 내용은 Table 10과 Table 11에 정리하였다. 지자체별 감축경로는 Figure 2와 Figure 3에 정리하였으나 경기도의 2030년 수렴 직접부문은 식 (8)을 만족하는 최대 탄소예산으로 나타내었다.
Table 8.
Slope 1 by Local Government (Direct Sector) (Unit : 1,000 tonCO2)
Table 9.
Slope 2 by Local Government (Direct Sector) (Unit : 1,000 tonCO2)
Table 10.
Slope 1 by Local Government (Indirect Sector) (Unit : 1,000 tonCO2)
Table 11.
Slope 2 by Local Government (Indirect Sector) (Unit : 1,000 tonCO2)
결 론
기후 위기의 현실화에 따라, 이에 대응하는 국제적 노력이 진행되고 있으며, 국내에서도 2024년 헌재 판결 등 온실가스 감축 목표 설정과 이행의 중요성이 더욱 커지고 있다(Park, 2024; Choi, 2025; Shin, 2025). 이에 본 연구에서는 국가단위와 지자체 단위의 감축 목표 정합성을 확보하는 국가단위의 하향식 목표의 수립을 위해 탄소예산 개념을 적용하여 지자체별 온실가스 감축목표와 누적배출량 설정을 통한 감축경로 설계 방안을 제시하였다.
국내 탄소예산의 배분은 그랜드파더링을 통해 이루어지고 있다고 할 수 있으나 본 연구에서는 평등주의 원칙을 적용하여 지자체별 감축목표와 감축 경로를 제시함으로써 탄소예산 배분의 다양한 방법론 도입 가능성을 제시하였다.
평등주의 원칙 적용시 인당 온실가스 배출량이 많은 지역들은 감축 목표를 높게 설정하고, 감축수단을 조기에 투입해야 하는 것으로 나타났으나 평등주의 목표의 실현시점을 적용함으로써 현실적인 적용 방안을 고려할 수 있었다. 인당 배출량이 상대적으로 많은 서울시와 같은 지역에서는 평등주의의 실현 시기에 따라 그랜드파더링에 비하여 2030년 직접부문 배출목표가 18~8% 감소되는 결과를 보이며, 경기도와 같이 인당 직접부문 배출량이 적은 지역에서는 32~15% 증가할 수 있었다. 또한 감축 목표 변경에 따른 누적배출량 변화에 따라 서울지역은 연간 감축량을 15만톤 이상 늘려야 하는 구간이 발생하는 등 감축 부담을 늘려야 했다. 경기도의 경우 연간 감축목표가 큰 폭으로 줄어드는 구간이 발생하여 추가적인 경로 설정 방안이 필요할 수도 있었다. 이는 본 연구에서 전체 감축경로가 결정되어 있는 것으로 가정하고, 지자체간 추가 협의를 반영하지 않고 모델을 단순화하였기 때문이었으며, 향후 본 연구는 탄소예산의 다양한 방법론 적용 및 조합에 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.
평등주의 원칙은 인간의 기본권이라는 접근으로 직관적이고 고려해야하는 요소가 단순하여 산출방법론을 도출하기는 용이하지만 지역별 기후에 따른 영향, 사회경제적 영향 등을 반영하기 어려운 구조라는 한계를 갖는다. 역량주의나 책임주의 등의 방식은 고려 요소의 범위나 정의를 설정하는 것이 우선되어야 하므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 향후 각 방식의 장단점을 절충하여 배출 당사자의 협의를 이끌어 낼수 있는 방법론을 설계하는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.
