중국 제조업 부문별 CO2 잠재감축량 및 한계저감비용 지역 간 비교 분석

김영미 ( Ying Mei Jin ),이명헌 ( Myung Hun Lee ) 한국환경경제학회·한국자원경제학회(구 한국환경경제학회) 2013 자원·환경경제연구 Vol.22 No.3

본 논문에서는 중국 정부가 추진하고 있는 ‘저탄소 지속가능한 성장’의 실현가능성을 개진하는 데 있어서 탄소배출권 거래 시범지역으로 지정된 7개 지역 가운데 북경시, 중경시 제조업 24개 부문을 대상으로 각 지역별로 투입물거리함수를 추정하여 기술효율성, CO2 암묵가격, 투입요소 간 간접 모리시마 대체탄력성 등을 측정하여 이를 토대로 업종 간, 지역 간 최대 CO2 잠재감축량, 탄소배출권 거래의 비용절감효과, 자본 투자로 인한 CO2 감축의 잠재적 성과 등을 비교, 분석하였다. 2010년 현재 북경시, 중경시 제조업은 100% 기술효율성 달성을 통하여 CO2 배출량을 각각 최대 516만 톤, 1,704만 톤까지 감축가능한 것으로 추산되었다. 평균적으로 탄소배출권 거래의 한계저감비용 절감효과는 중경시에서, 자본 투자의 CO2 감축효과 가능성은 북경시에서 더 높게 나타났다. To assess the feasibility of ‘low carbon, sustainable growth’ policy pursued of the Chinese government, this paper first measures technical efficiency, CO2 shadow prices, and indirect Morishima elasticity of substitution between capital and energy for 24 of manufacturing sectors in Beijing and Chongqing, in which China launched pilot carbon emissions trading scheme, by estimating the input distance function. Based on these results, then the potential for CO2 reduction, cost savings from emissions trading, and the effectiveness of capital investment in reducing CO2 are compared across industries and provinces. In 2010, manufacturing industries in Beijing and Chongqing could potentially reduce the largest CO2 emissions, amounting 5.2 and 17 million tons, respectively, by achieving 100% technical efficiency. While, on average, Chongqing has a comparative advantage in the cost savings from carbon trading over Beijing, Beijing is more likely to reduce CO2 by expanding capital investment.

포항분지 해상 중소규모 CO₂ 저장 실증연구

권이균 ( Yi Kyun Kwon ) 대한지질공학회 2018 지질공학 Vol.28 No.2

신기후체제 출범 이후 온실가스 감축목표 달성을 위한 대규모 CO₂ 직접 감축의 거의 유일한 방안으로 알려져 있는 대용량 CO₂ 지중저장의 중요성이 강조되고 있다. 포항 분지 해상 중소규모 CO₂ 지중저장 실증사업은 대규모 CO₂ 저장 사업에 필요한 핵심 기술을 우선적으로 확보하기 위해 추진하고 있는 연구 개발 사업이다. 국내 저장 실증을 위한 CO₂ 저장소 확보를 위해 2010년부터 3년간 육상-연안 CO₂ 저장소 탐사 연구 과제를 수행하여, 한반도 동남부 육상 및 연안에 걸쳐 발달하고 있는 포항분지를 중소규모 CO₂ 지중저장 실증 후보지역으로 선정한 바 있다. 2013년부터는 포항분지 해상 지층을 대상으로 저장소 탐사, 탐사시추, 저장소 특성화, 저장 설계, 플랫폼 설계 및 설치, 주입공 시추 및 완결, 주입설비 설치, 주입 및 모니터링 등의 개별 기술 개발을 수행하였으며, 2017년 초 국내 기술력을 기반으로 해저 실증 저장소에 국내 최초로 CO₂ 시험주입 실증에 성공하였다. 향후에는 CO₂ 저장소 연속 운전 실증을 위한 수송체계 구축과 저장소 운영체계 확립 연구를 진행할 계획이다. 안전하고 효율적인 저장소 운영을 위해 상시 주입 모니터링 및 정기적인 거동·누출·환경 모니터링을 수행할 계획이며, 이를 위한 주입 전 모니터링을 완수하고 모니터링 체계를 구축하였다. 포항분지 해상 중소규모 CO₂ 지중저장 실증 연구를 통해 국내 대규모 CCS 통합실증 및 상용화 사업에 필요한 핵심적 CO₂ 저장 기술을 자립화 하였고, 성공적인 시험 주입으로 대규모 CO₂ 지중저장 사업의 기술적·경험적 기초를 확보하였다. 또한 본 연구 사업은 국제적으로 점차 확대되고 있는 CO₂ 지중저장 기술 시장에서 우리나라의 기술 경쟁력을 확보하는데 기여할 것으로 기대된다. CO₂ storage is a very important technology for reduction of greenhouse gas emissions and has been considered as almost the only viable and effective option for immediate large-scale CO₂ sequestration. Small-scale demonstration project for offshore CO₂ storage in the Pohang Basin is the transitional stage R&D program for technological preparation of large-scale CO₂ storage project in Korea. Through the extensive exploration research for prospective CO₂ storage sites, the offshore strata in the Pohang Basin was recommended for the storage formation of the small-scale demonstration project. The Pohang Offshore Storage Project launched at 2013, and has accomplished the technical demonstration and technological independence in a wide range of CO₂ storage technology, such as geophysical exploration, storage site characterization, storage design, offshore platform construction, injection-well drilling and completion, deployment of injection facility, operation of CO₂ injection, and CO₂ monitoring. The project successfully carried out CO₂ test injection in early 2017, and achieved its final goal for technical development and demonstration of CO₂ storage in Korea. The realization of CO₂ injection in this project is the measurable result and has been recorded as the first success in Korea. The Pohang Offshore Storage Project has a future plan for the continuous operation of CO₂ injection and completion of CO₂ monitoring system. The project has provided in-house technical and practical expertises, which will be a solid foundation for the commercial-scale CO₂ storage business in Korea. Additionally, the project will help to secure national technical competitiveness in growing international technology market for CO₂ storage.

제조업 전력 사용 효율성 제고를 통한 온실가스(CO2) 감축 잠재량 추정에 관한 연구

민동기 ( Dong Ki Min ) 한국환경정책평가연구원 2010 환경정책연구 Vol.9 No.3

본 연구에서는 생산 기술적 측면에서 개별 사업체의 투입요소 효율성을 제고함에 따라 절약할 수 있는 전력 사용량 및 이에 따른 온실가스 감축 잠재량을 추정하였다. 이를 위하여 자료포락분석기법(DEA)를 이용하여 제조업체의 투입요소 기술적 효율성을 추정하고 이를 토대로 온실가스 저감량을 추정하였다. 2008년도 제조업체 평균 기술적 효율성은 규모에 대한 보수(Returns to Scale) 가정에 따라 0.467-0.643으로 추정되었다. 이를 토대로 제조업의 전력사용 효율성을 개선함에 따른 온실가스 절감가능량은 전력 사용에 따라 발생하는 총 온실가스 발생량의 17.1-25.5%에 해당하는 양으로 추정되었다. 우리 정부가 2020년까지 온실가스를 BAU 대비 30% 가량 감축하기로 발표하였는데 본 연구에서처럼 제조업체 투입요소의 기술적 효율성을 제고함으로써 이러한 정부 정책 실현을 가시화할 수 있을 것이다. This paper estimate the CO2 reduction potential that can be achieved by improving the technical efficiency of input factors in the manufacturing sector. Technical efficiency in each manufacturing firm was estimated using the DEA technique. Depending on the returns-to-scale assumption selected, average technical efficiency was estimated to be between 0.467 and 0.643. These estimates suggest that, when the efficiency of electricity consumption in the manufacturing sector is improved, the overall CO2 emissions can be reduced by 17.1-25.5%. Recently, the Korean government has adopted a low-carbon-green-growth policy with the goal of reducing greenhouse gas emissions by 30% below the BAU level by year 2020. The analysis of the paper suggests that this goal can be achieved through improved efficiency of electricity consumption.

순환유동층 석탄재를 이용한 탄소광물화 기술의 온실가스 배출 저감량 및 경제성 분석

정은태,김정윤 한국자원리싸이클링학회 2022 資源 리싸이클링 Vol.31 No.3

This study analyzed the amount of carbon dioxide reduction and economic benefits of detailed processes of CO2 6,000 tons plant facilities with mineral carbonation technology using carbon dioxide and coal materials emitted from domestic circulating fluidized bed combustion power plants. Coal ash reacted with carbon dioxide through carbon mineralization facilities is produced as a complex carbonate and used as a construction material, accompanied by a greenhouse gas reduction. In addition, it is possible to generate profits from the sales of complex carbonates and carbon credits produced in the process. The actual carbon dioxide reduction per ton of complex carbonate production was calculated as 45.8 kgCO2eq, and the annual carbon dioxide reduction was calculated as 805.3 tonCO2, and the benefit-cost ratio (B/C Ratio) is 1.04, the internal rate return (IRR) is 10.65 % and the net present value (NPV) is KRW 24,713,465 won, which is considered economical. Carbon mineralization technology is one of the best solutions to reduce carbon dioxide considering future carbon dioxide reduction and economic potential 탄소광물화 기술은 석탄재와 이산화탄소를 반응시켜 건설재료 등으로 활용이 가능한 복합탄산염 등의 부산물을 생산함과 동시에 이산화탄소를 탄산염에 고정화하여 온실가스 감축효과를 얻을 수 있는 기술로, 이산화탄소 감축 및 경제적 잠재력을 고려하면 국가 온실가스 감축 목표를 실현하기 위한 유용한 방안이 될 수 있다. 그러나 아직까지는 해당 기술의 이산화탄소 감축 성능과 환경적인 이점, 경제성등에 대한 자료가 적어서 기술의 상용화 가능성에 대해서는 명확하지 않은 상태이다. 본 연구는 국내 순환유동층 발전소에서 발생되는 이산화탄소와 석탄재를 이용하는 이산화탄소 투입량 기준 6,000 tonCO2/년 규모의 탄소광물화 설비에 대해 이산화탄소 감축량 및 경제성분석을 수행했다. 공정 분석 결과 1톤의 복합탄산염 생산 시 실질적인 이산화탄소 감축량은 약 45.8 kgCO2eq, 연간 약 805.3 tonCO2로 산정되었으며, 경제적 편익 분석 시 비용편익분석비(B/C Ratio)는 1.04, 내부수익률(IRR)은 10.65 %, 순현재가치(NPV)는 24,713,465 원으로 나타나, 탄소광물화 설비가 어느 정도 경제성을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

2050 탄소중립 달성을 위한 건물부문 온실가스 감축 시나리오 연구

정영선(Jeong, Young-Sun),조수현(Cho, Suhyun),문선혜(Mun, Sun-Hye),지창윤(Ji, Changyoon) 대한건축학회 2021 대한건축학회논문집 Vol.37 No.10

This study analyzes the possibility of achieving the goal of carbon neutrality in building sector by 2050. This study used data on building energy intensity by building type and gross floor area of buildings. For this data, we get the data from the National Building Energy Database and national statistical database from 2015 to 2019. The types of buildings for analysis are detached houses, apartments, commercial buildings and educational buildings. These energy consumptions of building sector were converted into greenhouse gas (GHG) emissions. To this end, the prediction of GHG emissions in building sector has increased steadily from 156.9 million ton CO<SUB>2e</SUB> in 2020 to 217.8 million ton CO<SUB>2e</SUB> in 2050. The suggested reduction scenarios in this study were 5 scenarios as mandatory scenario for zero energy building for new buildings, green-remodeling scenario for existing buildings, dissemination scenario for high-efficiency energy facilities, scenario for behavior improvement and scenario for low carbon energy source. The result of this study shows that the potential reduction emissions is about 107.7 million ton CO<SUB>2e</SUB> by these scenarios in 2050. This result told us that the possibility of 2050 carbon neutrality in Korea’s building sector is low based on these scenarios. This study suggested the necessity for very challenging reduction plans and is expected to help establish the reduction policies for building sector.

국내 화력발전산업의 연료의 효율적 배분과 CO2 저감규모 추정

이명헌 한국환경경제학회, 한국자원경제학회 ( 구 한국환경경제학회 ) 2012 자원·환경경제연구 Vol.21 No.1

일반적으로 정부규제를 포함한 여러 제약적 환경에 직면한 기업은 생산요소 투입단계에서 요소간의 비효율적인 배분으로 인하여 적정 수준 대비 각 요소의 과잉 혹은 과소 사용이 초래된다. 본 논문에서는 국내 화력발전산업을 대상으로 적정 수준의 자본스톡 규모를 전제로 화석연료간의 효율적 배분 여부를 검증하고 각 연료별 과잉·과소 투입량을 산정한 다음 각 연료를 적정 수준으로 투입할 경우 확보할 수 있는 잠재적 CO2 감축량을 추정하였다. 1987~2008년 기간에 걸쳐 모든 화석연료에 대한 효율적 배분 조건이 기각됨에 따라 화력발전소는 주어진 연료의 시장가격으로 생산비용의 최소화를 달성하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 두 연료간의 효율적 배분 여부를 검증한 결과 석탄과 석유 간, 석탄과 가스 간, 그리고 석유와 가스 간의 조건 모두 기각되었다. 평균적으로 석탄과 가스는 과잉 사용되었으며, 석유는 과소 투입된 것으로 나타났다. 연료간의 배분 효율화를 통하여 연간 평균적으로 1,000만 톤 이상의 CO2 감축이 가능한 것으로 추정되었다. Generally speaking, firms, faced with a regulatory environment, are likely to use more or less inputs than optimal level due to allocative inefficiency of inputs. This paper, first, tests allocative efficiency of fuel inputs and calculates the divergence between the actual and optimal levels of each fuel input conditional on the optimal level of capital stock in Korean thermal power industry. Then, given that each fuel is efficiently allocated, potential reduction of CO2 is estimated over the period 1987~2008. The null hypothesis of allocative efficiency with respect to all fuels is rejected, indicating that thermal power plants fail to attain cost minimization subject do market prices. Allocative efficiency between each pair of fuels is also tested; efficient uses of fuels relative to each other are all rejected. Empirical results indicate that coal and gas are used more and oil is used less than optimal level. On average, more than 10 million tons of CO2 per year could be reduced by achieving allocative efficiency of fuels.

시멘트 대체재로 소성 이회암 점토를 활용한 에코콘크리트 개발

김영민(Kim, Young-Min),김지수(Kim, Ji-Su),한동석(Han, Tong-Seok) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.4

국내외 온실가스 발생량 증가와 환경 규제의 강화로 시멘트의 소성과정에서 발생하는 CO2 배출량을 감축시키기 위하여 시멘트 일부를 이회암 점토로 대체하여 대체 함량에 따른 내구성능을 분석하였다. 천연 포졸란 재료인 이회암 점토의 원재료 분석, 내구성능 및 내화학성을 평가하여 적정 치환율을 산정하고 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트(OPC)와 성능차이를 비교하였다. 이회암 점토의 적정 치환시 OPC와 유사한 성능을 보였다. 또한 치환율에 따른 CO2 배출량을 비교함으로써, 이회암 소성 점토를 활용한 경제적이고 친환경적인 에코콘크리트의 개발이 가능한 것을 제시하였다. Because of the increase in greenhouse gas emissions and the enforcement of environmental regulations, efforts to reduce CO2 emissions continue. In this study, calcined marl clay was used as a cement replacement material to minimize CO2 emissions by reducing the cement amount used. The raw materials for marl clay were analyzed, and the durability and chemical resistance of concrete produced with marl clay were examined. From the test results, the optimum replacement ratio of calcined marl clay was determined, and the performance difference with ordinary Portland cement (OPC) concrete was identified. The performance of the eco-concrete was comparable to that of the OPC concrete containing marl clay when the cement was optimally replaced with marl clay. Furthermore, the CO2 emission for each specimen was calculated. This study demonstrated the feasibility of developing eco-friendly concrete using calcined marl clay.

고체산화물 연료전지 (SOFC) 연동 제습냉방 삼중열병합시스템 모델을 통한 여름철 CO₂ 가스 감축 효과 분석

이율호(Yulho Lee),박성진(Sungjin Park),강상규(Sanggyu Kang) 한국에너지기후변화학회 2019 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2019 No.05

미국/ 캐나다 현장의 석유가스전 이산화탄소 저장사업과 연계한 온실가스 감축실적 거래시장 분석

안은영 한국자원공학회 2023 한국자원공학회지 Vol.60 No.5

This study analyzes carbon markets in the U.S. and Canada, including enhanced oil/gas recovery (EOR/EGR) projects. The American Carbon Registry (ACR), a voluntary carbon market in California, and the Canadian Alberta Emission Offset System have methodologies for EOR and storage in saline aquifers. ACR also presented EGR. EOR-CCS projects demonstrated significant CO2 reductions, ranging from 1,748 to 7,675 million tons in the U.S. and 30 to 3,040 million tons in Canada. The EOR and hydrogen-production-linked CCS projects are representative CCS projects in Canada. CCS infrastructure construction, R&D, and demonstration projects of oil/natural gas-CCS-hydrogen are actively underway in the net-zero policies by the U.S. and Canada. CCS projects in the U.S. and Canada, which are linked to the supply of natural gas and hydrogen energy in Korea, can secure new overseas energy sources and dispose of the CO2 captured in Korea.

온실가스 감축조치 예외 선박의 EEXI적용에 관한 연구

임효근,한기영,이지웅 한국해양환경·에너지학회 2023 한국해양환경·에너지학회지 Vol.26 No.4

It is regulated to reduce greenhouse gas and carbon dioxide emissions by 40% in 2030 and 50-70% in 2050 through the early, mid -term and long -term strategies around the International Maritime Organiza-tion (IMO). In particular, the initial strategy was enacted as a technical measure to enforce regulations through technical measures and operating measures, and the Ship Energy Efficiency Design Index (EEDI) for the new ship was enacted and the ship energy efficiency index (EEXI) was applied to the existing line. However, this regulation is not included in the regulation because domestic coastal ships, government lines, and practice ships are not included in the regulation, and regulatory applications are not included in the regulation. Vague. Therefore, this study selected a ship that was similar to the ships subject to the 11 ships to confirm whether the ship energy efficiency index and the carbon intensive index were subject to pen-alty, and to seek ways to reduce them. In the classification criteria, the classification of SPS Code was se-lected by the use of SPS Code and the classification coefficient of classification by the shape of the ship. As a way to reduce EEXI, it can be reduced by using carbon dioxide reduction technology or using the type of fuel oil used, and reduces the program that restricts the output of ship propulsion, or maintains the output of the ship to 35 ~ 53%compared to MCR(Maximum Continuous Rate). If you can satisfy the required EEXI.