Characterization of Greenhouse Gases Emissions by Economic Sectors Using Environmentally Extended Input-Output Analysis(EEIOA)

Abstract

목적: 기후변화가 심화되면서 2050 탄소중립 개념이 도입되었고, COP 26 글래스고 회의에 의해 2030년 국가 온실가스 감축 목표도 크게 강화되었다. 그러나 에너지 정책과 경제 부문별 온실가스 배출 특성을 고려할 때 온실가스 감축 목표의 실현 가능성에 대한 논란이 있다. 이런 점을 고려하여, 본 연구에서는 2017 환경산업연관표를 작성하고, 이를 통해 경제활동별 온실가스 배출특성을 분석하고자 하였다.

방법: 이산화탄소 배출량은 연료별 발열량과 배출계수를 이용하여 연료원별 이산화탄소 배출계수를 2017년 에너지밸런스에 적용하여 계산하였으며, 그 외의 온실가스 배출량은 국가 온실가스 인벤토리 자료를 이용하였다. 모든 온실가스 배출량을 부문별 온실가스 배출특성을 파악할 수 있도록 산업연관표의 381개 기본 부문으로 할당한 후 대분류와 유사한 35개 부문으로 통합하여 2017 대한민국 산업연관표(ROKEEIOT)를 작성하였다. 이를 이용하여 경제활동별 배출량과 배출계수를 산출하고, Scope 1, Scope 2 및 Scope 3에 따른 온실가스 배출 특성을 분석하였다.

결과 및 토의: 본 연구에서 작성된 2017 ROKEEIOT로 산출한 이산화탄소 배출량을 2017년 정부의 공시된 온실가스 배출통계 자료와 비교한 결과 2%의 차이를 보여주어, 2017 ROKEEIOT는 실효성이 매우 높음을 확인하였다. 온실가스 직접 배출량 상위 3개 산업은 전력 및 신재생에너지와 증기 및 온수 공급업(262,280 kt CO2eq.), 1차 금속제품업(117.098 kt CO2eq.), 운송업(58,332 kt CO2eq.)순이 였으며, 온실가스 총 배출량 상위 3개 산업은계수는 건설업(151,476 kt CO2eq.), 운송장비업(112,168 kt CO2eq.), 컴퓨터, 전자 및 광학기기업(107,868 kt CO2eq.)순으로 나타나 서로 상이함을 확인하였다. 또한, 온실가스 총 배출량 Scope별 구분한 결과 Scope 1에서 50%를 넘는 산업은 6개였으나, Scope 3에서 50%를 넘는 산업은 29개가 나옴에 따라, Scope 3에 의해 발생되는 온실가스 배출량을 고려한 공급망 및 가치사슬에 따른 온실가스 감축대책이 필요함을 확인할 수 있었다. 특히, 수출에 의한 온실가스 배출 기여가 최종수요의 41.68%에 이르러 탄소국경조정제도 도입에 대비한 수출산업의 탄소경쟁력 강화가 시급함을 확인하였다.

결론: 산업부문의경제적 기여와 온실가스 직접배출과 공급망 및 가치사슬에 따라 유도된 온실가스 간접 배출량이 경제활동별로 매우 다른 양상을 보여주었다. 따라서, Net zero 나 기후변화 대응과 같은 온실가스 저감을 위한 과학적 정책은 경제활동별 직접 배출인 Scope 1, 전력 및 증기 사용에 의한 Scope 2, 그리고 공급망 및 가치사슬에 따라 발생되는 Scope 3의 배출특성이 반영되어야 함을 확인할 수 있었다.

Objectives: As climate change deepened, the concept of 2050 carbon neutrality was introduced. The COP 26 Glasgow Agreement strengthened the national greenhouse gas (GHG) target of 2030. However, there are controversies over the feasibility of these GHG reduction goals, considering the economic sectors energy policy and the attributes of GHG emissions. Taking this into consideration, this study aimed to formulate the 2017 Environmentally Expanded Input-output Table to analyze the characteristics of greenhouse gas emissions in Korea's economic sectors. Methods: The carbon dioxide emission was calculated by applying each fuel source's carbon dioxide emission coefficients to the 2017 energy balance using each fuel's calorific value and emission factor, while other GHG emissions are taken from the national GHG inventory. All the GHG emissions calculated and taken were allocated to 381 basic sectors of the Input-Output Table to represent each sector's characteristics of GHG emissions. Then 381 sectors are combined into a large category of 35 sectors to formulate the 2017 Republic of Korea Environmentally Extended Input-Output Table (ROKEEIOT). Using this ROKEEIOT, the emission of Scope 1. 2, and 3 by economic sectors were estimated, and the GHG emissions and GHG intensity by economic sectors.

Results and Discussion: The carbon dioxide emissions calculated by the 2017 ROKEEIOT prepared in this study showed a difference of 2% from the 2017 national GHG emission statistics, confirming that the 2017 ROKEEIOT is very effective. The three economic sectors with the highest direct GHG emissions were electricity, steam, chilled or hot water, air conditioning supply (262,280 kt CO2eq.), primary metal products (117.098 kt CO2eq.), and transportation equipment (58,332 kt CO2eq.). However, the total GHG were different in the order of construction (151,476 kt CO2eq.), transportation equipment (112,168 kt CO2eq.), computer, and electronic and optical instruments (107,868 kt CO2eq.). As a result of classifying the scope of GHG emissions, 6 industries exceeded 50% in Scope 1, and 29 sectors exceeded 50% in Scope 3, indicating that GHG reduction measures were necessary for the supply chain in consideration of the GHG emissions characteristics by economic sectors. In particular, the contribution of export to greenhouse gas emission reached 41.68% of final demand, confirming the urgent need to strengthen the carbon competitiveness of export industry in preparation for the introduction of the carbon border adjustment mechanism.

Conclusions: the economic contribution, direct GHG emissions of industries, and the amount of GHG emissions induced by supply chains and value chains show very different patterns by economic sectors. Therefore, it was confirmed that scientific policies to reduce greenhouse gas emissions, such as net-zero and climate change measures, should reflect the characteristics of Scope 1, which is direct emission by industry, Scope 2 emissions caused by electricity and steam consumption and scope 3 emissions generated along the supply chain or value chain.