신도시 개발계획 수립 시 적용가능한 탄소저감 계획요소 도출 및 탄소배출에 미치는 효과 분석 : 화성 동탄신도시를 대상으로 = A study on the derivation of carbon reduction factors and their effects on carbon reduction in a new city : case study of Hwaseong Dongtan new city

국문 초록 (Abstract)

최근 관심을 받고 있는 이상기후는 기후변화의 주요 현상 중 하나이고, 도시 내 탄소배출은 기후변화의 주요 원인으로 알려져 있다. 도시는 건설에서부터 운영까지 다양한 시점에서 지속적으로 탄소를 배출한다. 물리적인 도시 건축물, 시설물 등은 도시의 특성 상 한번 건설하면 다시 되돌리기 어렵기 때문에, 도시의 탄소배출을 저감하려는 노력은 도시를 건설하는 첫 단계인 개발계획 단계에서부터 고려하여야 효율성이 높다. 이에 본 연구에서는 신도시 건설 시 토지이용계획을 수립하는 개발계획 단계에서 적용할 수 있는 탄소저감 계획요소를 도출하고, 화성 동탄신도시를 대상으로 탄소저감 계획요소를 적용하였을 때 탄소배출량을 산정하여 그 효과를 확인하였다.
신도시 개발계획 수립 시 적용할 수 있는 탄소저감 계획요소는 선행연구와 관련 계획기준을 고찰하여 90개의 예비지표를 선정한 후 그 중 유사항목을 통합 조정하여 24개의 계획요소를 도출하였다. 이렇게 도출된 24개의 계획요소는 신도시 개발사업에 참여한 경험이 있는 도시계획 및 단지설계 전문가 설문조사를 통하여 공사비의 부담이 작은 「경제성」, 기술적 난이도가 낮아 적용이 용이한 「적용성」, 탄소저감 효과가 클 것으로 생각되는 「민감성」의 3개 유형으로 분류하고 각 계획요소에 대한 중요도를 평가하였다. 이 결과 경제성으로 분류된 계획요소들의 중요도는 낮게, 민감성으로 분류된 계획요소들의 중요도는 높게 나타났다.
탄소배출에 미치는 효과는 탄소배출 원단위 설정, 분석대상 신도시 선정, 개발시나리오 설정, 탄소배출량 산정 및 효과분석의 4단계로 진행하였다. 탄소배출 원단위는 IPCC 가이드라인 및 선행연구를 고찰하여 가계, 산업, 교통, 폐기물, 흡수원으로 온실가스 배출원 유형을 분류하고 각각에 대한 원단위를 설정하였다. 탄소저감 효과를 분석하기 위한 대상 신도시는 1, 2기 신도시에 대한 탄소배출량을 비교분석한 후 세대당, 단위면적당 탄소배출량이 가장 많은 화성 동탄신도시를 선정하였다. 탄소배출량 산정을 위한 개발시나리오는 도시계획 및 단지설계 기술사 집담회를 통하여 각 계획요소별 탄소저감 요인을 도출한 후 9개의 시나리오를 설정하였다. 탄소배출량 산정 및 효과분석은 화성 동탄신도시를 대상으로 탄소저감 계획요소를 적용하기 전과 개발시나리오를 적용한 후로 나누어 진행하였다. 이 결과 경제성 유형과 민감성 유형의 탄소저감 효과는 크지 않고, 적용성 유형은 계획요소 중 세대수 감소가 포함되어 있어 탄소저감 효과가 가장 큰 것으로 분석되었다.
본 연구의 시사점은 첫째, 신도시의 한정된 입지적, 공간적 범위에서 부지면적의 추가확보를 통하여 얻을 수 있는 탄소저감 효과가 크지 않고 둘째, 인구밀도의 하향 조절은 각 세대에서 발생하는 전기, 냉난방, 승용차 이용등과 연동하여 탄소배출량을 감소시키기 때문에 가장 효과가 크며 셋째, 신도시 계획 시 대중교통 이용률 확대 또는 승용차 이용률 축소를 국가정책 목표에 맞추는 것은 탄소저감 효과가 크지 않고 넷째, 신도시 개발에 참여하고 있는 설계 전문가들이 탄소저감 계획요소에 대한 이해가 부족하다는 점이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently a strong interest has been put on abnormal climate, which is one of the major phenomena of climate change, and carbon emissions in cities are known to be the major cause behind climate change. Cities continuously produce carbon at various points from construction to operation. Efforts to reduce carbon emissions in cities are highly effective if considered from the stage of development planning, the first stage of city construction, because physical city buildings and facilities are difficult to reconstruct once they have been built. In this study, the carbon reduction factors that can be applied at the stage of development planning for construction of the new city are derived, and effects on the carbon reduction are confirmed when the carbon reduction factors are applied to the Hwasung Dongtan New City.
The 90 carbon reduction factors that can be applied to a new city development plan were selected from preliminary studies and related planning criteria, and 24 factors were derived by coordinating similar items among them. Through an expert survey, the 24 factors derived from these were classified into 3 types; ‘economic efficiency’ for an option with a low construction cost, ‘applicability’ which means easy to apply because of low technological difficulty, and ‘sensitivity’ for effective carbon reduction methods. As a result, the importance of factors classified as ‘economic efficiency’ is low and the importance of factors classified as ‘sensitivity’ is high.
The effect on carbon emissions are proceeded in four steps: derivation of the carbon emission unit, selecting the new city to be analyzed, setting the development scenario, estimating carbon emissions and analyzing the effect. Carbon emission unit is classified into household, industry, traffic, waste, and sink as a source of GHG emissions by considering IPCC guidelines and previous research. Hwaseong Dongtan New City was chosen as a case study chosen to analyze the Carbon Reduction Effects, as it has the largest carbon emission per unit area and per household when compared and analyzed the carbon emissions for the 1 and 2 generation new towns. In the scenario for estimating carbon emissions, nine scenarios were set after deriving carbon reduction factors for each planning factor through a meeting of city planning and design engineers. Carbon emission estimation and effect analysis were carried out before applying the carbon reduction plan factor to the Hwasung Dongtan new city and after applying the development scenario. As a result, the carbon reduction effect for the ‘economic efficiency’ and the ‘sensitivity’ type are considered to be less effective while the ‘applicability’ type has the highest carbon reduction effect, as it includes the decrease of the number of households.
The implications of this study are as follows: firstly, the carbon reduction effect obtained by securing additional site area in the limited area of ​​new towns and spatial areas is not significant. Secondly, the downward adjustment of population density is the most effective option because it reduces carbon emissions by linking with the electricity, air-conditioning, use of passenger cars, and so on. Thirdly, it is not effective to reduce the carbon emission by expanding the public transportation utilization rate or reducing the passenger car utilization rate in the new city planning to meet the national policy goal. Fourthly, design experts participating in the development of new cities have lack of understanding on carbon reduction plan elements.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제1절 연구의 배경 및 목적 1
• 1. 연구의 배경 1
• 2. 연구의 목적 2
• 제2절 연구의 범위 및 방법 3
• 1. 연구의 범위 3
• 2. 연구의 방법 4
• 제2장 이론적 고찰 7
• 제1절 기후변화 관련 정책동향 7
• 1. 기후변화 문제와 대응 노력 7
• 2. 지속가능한 도시개발 11
• 3. 기후변화에 대응한 국내의 노력 17
• 제2절 선행연구 고찰 22
• 1. 기후변화에 대응하기 위한 계획지표 도출 22
• 2. 탄소배출량 산정 23
• 3. 탄소저감 계획지표 도출 및 탄소배출량 산정 24
• 4. 선행연구와 차별성 26
• 제3장 개발계획 수립 시 적용가능한 탄소저감 계획요소 도출 27
• 제1절 탄소저감 계획요소 도출 27
• 1. 계획요소 도출 방법 27
• 2. 선행연구, 계획지침 고찰을 통한 계획요소 선정 27
• 제2절 탄소저감 계획요소의 유형분류 37
• 1. 유형분류 방법 37
• 2. 유형분류 조사 결과 38
• 3. 중요도 평가 조사 결과 39
• 4. 조사결과 종합 41
• 제4장 탄소배출에 미치는 효과 분석 43
• 제1절 탄소배출량 산정을 위한 원단위 설정 43
• 1. 탄소배출원 유형 분류 43
• 2. 탄소배출량 산정을 위한 원단위 설정 45
• 제2절 분석 대상지 선정 56
• 1. 분석 대상지 선정 배경 56
• 2. 분석대상지 개요 58
• 제3절 탄소저감 효과분석을 위한 개발시나리오 설정 64
• 1. 개발시나리오 설정 방법 64
• 2. 유형별 개발시나리오 설정 66
• 제4절 탄소배출량 산정 및 효과분석 72
• 1. 탄소배출량 산정 72
• 2. 분석결과 및 효과분석 83
• 제5장 결론 86
• 제1절 연구의 요약 및 시사점 86
• 제2절 연구의 의의 및 한계 88
• 참고문헌 90
• 부록 95
• ABSTRACT 98