Journal of Climate Change Research 2017, Vol. 8, No. 2, pp. 177 186 DOI: http://dx.doi.org/10.15531/ksccr.2017.8.2.177 * ** *** *** * FHPPM, 65th MED BDE/MEDDAC-K, **, *** A Study on the Estimation of GHGs Emission by Military Sector Song, Ki Pong *, Choi, Sang Jin **, Kim, Jeong *** and Jang, Young Kee *** * FHPPM, 65th MED BDE/MEDDAC-K, ** NINECO *** Dept. of Environment and Energy Engineering, The University of Suwon, Hwaseong, Korea ABSTRACT In this research, we have developed standardized procedures for preparing of emission inventories on military sector. The procedures are as follows; 1) Identify all relevant emission sources list of military sector in Republic of Korea. 2) Select methods to estimate GHGs emissions by source categories such as heating boilers, tactical vehicles, military vessels and military aviation from US EPA, IPCC, EEA/EMEP, and ROK Ministry of Environment. 3) Identify and select data sources for activities and parameters from Korea annual oil statistics and Korea Procurement system. 4) Compare with each GHGs emission used by each activities. The conclusive results utilized by emission source categories and associated factors are described as follows; In 2013, GHGs was estimated 2,656 kilotons CO 2 -eq emitted by military sector. The diesel combustion contributed from a minimum of 43.8% to a maximum of 50.2% and JP-8 contributed from a minimum of 43.7% to a maximum of 52.8% to the 2001 2015 GHGs emission trend. In the result of comparing GHGs emissions with Korea Annual Oil Statistics (Tier 1) and supplied fuel through the Korea Procurement System (Tier 2) in 2015, the total GHGs emission was 2,867 kilotons CO 2 -eq estimated by Tier 2 is similar to the emission estimated by Tier 1. However, this reveals that the GHGs emission separated by local areas were a lot of different from Tier 1 and 2. The cause of difference between Tier 1 and Tier 2 was that Korea annual oil statistics utilized data from a fuel supplier. The data does not reflect the reality of the location of end user. Key words: Military Sector, GHG Emission, Emission Category, Aviation, Diesel Combustion 1. 서론 1.1 연구배경및목적 기후변화에대응하여정책을수립하고이행하기위해서는국내온실가스배출원및흡수원을파악하고, 각배출원과흡수원에서의배출량과흡수량, 즉국가온실가스인벤토리를정확하게산정하는것이매우중요하다 (GIR, 2015). 이에정부는대기오염물질과온실가스를줄여대기환경을개선하기위하여대기오염물질및온실가스의배출현황및전망과이를줄이기위한목표설정, 분야별 단계별대책을포함한대기환경개선종합계획을수립 시행하고있으며 (NEIR, 2004), 정부는 2010년 저탄소녹색성장기본법 이시행됨에따라온실 가스종합정보센터를설치하여국가온실가스통계의체계적인개발및검증을수행하고있으며, 매년국가온실가스통계를산정, 발표하고있다 (GIR, 2015). 한편, 우리나라는북한의핵무기개발및비대칭전력과대량살상무기를꾸준히증강하고있는위협에대비하고, 한반도주변의동북아안보환경에대비하기위해국방비를 2013년기준세계 9위의규모인 305억달러를지출하고있다 (MND, 2014). 하지만, 국내의경우, 군사부문은위험성의측면과보안적측면의특수성으로인해관련연구가부족한실정이며, 특히군사부문에서사용되는무기, 탄약, 기동장비가미치는환경적영향에대한오염매체별, 기초자료생산및 DB화가선행되어져야한다 (Choi, 2006). 군사부문에대한기초자료및 Corresponding author: kipongsong@gmail.com Received June 1, 2017 / Revised June 16, 2017 / Accepted June 27, 2017
178 송기봉 최상진 김정 장영기 연구실적은대기오염물질뿐만아니라, 온실가스또한여전히미진한실정이다. 미국 EPA에서는군사부문이포함한국가온실가스배출량을 IPCC의온실가스배출량산정가이드라인에따라자국내배출량과해외파병에따른배출량을구분하여산정하고있다 (EPA, 2015). 또한많은 UN 기후변화당사국회원국에서는군사부문온실가스배출량이포함된국가온실가스배출량보고서를매년산정 / 보고하고있다 (UNFCCC, 2014). 하지만, 현재국내온실가스배출량산정방법에는군사부문배출원의특성을반영한산정방법과이를위한배출계수를제공하지못하고있다 (Song, 2016). 따라서 2013년국가온실가스통계의수송부문 1A3a의배출목록에서군항공기의배출량은산정대상에서제외되었으며, 항공유를제외한군사부문내타유종의소비에따른온실가스배출량은연료연소 / 기타연소부문 1A4a의배출목록인상업 / 공공부문으로별도구분없이산정되고있다. 이에, 군사부문또한다른부문들과마찬가지로국가감축목표수립및부문별온실가스및대기오염물질저감대책수립에필수적으로배출량조사가이루어져야하며, 이를위해군사부문의다양한배출원을고려할수있는배출목록체계에대한검토와산정방법에대한연구가선행되어야한다. 따라서본연구에서는국내군사부문의온실가스배출량을추정하기위하여, 1) 각군의편제와기존국내온실가스배출목록산정체계를고려하여군사부문의배출목록체계를제시하였고, 2) 군사부문배출량산정을위한국내 외배출계수중배출원별활동자료에적용할수있는배출계수를선정하였다. 이들자료를기초로하여, 3) 배출원특성이반영된활동자료를적용함에있어지속적인산정이가능한방법으로군사부문온실가스배출량을산정하였다. 그리고 4) 실제군사부문연료소비특성을반영한국가통계수준의유종별, 용도별연료수급량활동자료를활용하여온실가스배출량을산출하였으며, 5) 본연구의산정방법에의한결과와비교평가하였다. 1.2 연구방법본연구에서는군사부문의온실가스배출량산정방법및배출계수의조사를위해국내배출량산정방법및배출계수와국외 EPA, 유럽환경청 (EMEP/EEA) 및 IPCC에서제안된 산정방법론및배출계수를수집하였다. 연구대상온실가스는 CO 2 ( 이산화탄소 ), CH 4 ( 메탄 ), N 2 O( 아산화질소 ) 를대상으로하였으며, 배출목록은국방사무를관장하는국방부를대상으로군체계에따른육군, 해군, 공군및해병대로구분하고, 군사부문배출원의특성과국가배출목록체계를고려하여고정배출원 ( 난방및취사 ), 비도로이동배출원 ( 전투및비전투차량, 군함및항공기 ) 의세부분류로구분하였다. 활동도자료는한국석유공사의 2001년부터 2015년까지 15 년간의석유류수급통계에서공공부문의국내소비량자료에서산업분류체계소분류의국방사무및주한미군을대상으로자료를수집하였다. 또한, 국가조달시스템을통한국방부의 2014년부터 2015년까지유종별 ( 휘발유, 경유, 등유 )/ 용도별 ( 난방, 취사, 장비및차량용, 선박용 ) 수급자료를수집 / 활용하였으며, 국가를당사자로하는계약에관한법제21조에따라계속비사업에해당하여, 국가조달시스템을활용하지아니하는 3종보급품 ( 천연가스및전기 ) 및기타수의계약으로조달 소비에따른온실가스배출은본연구의배출량산정에서제외하였다. 1) 공간적해상도는군사시설의특수성 ( 군사활동에따른자료의보안사항등 ) 및활동도자료를기반으로광역지방자치단체로하였으며, 기존온실가스산정방법론에따른군사부문배출량과본연구의군사부문의용도별연료소모량에따른배출량과의차이를비교하여, 개발된배출량산정방법과배출계수의검증을실시하였다. 2. 군사부문의배출특성 2.1 군사부문배출원현황 군사부문의온실가스배출은난방및취사, 장비의연료연소에따른직접배출과기반시설및장비의전력소비 ( 한국전력 ) 에따른간접배출로구분된다. 본연구에서는군사부문에서직접배출온실가스배출량을산정하였으며, 배출원분류는대분류로석유류유종을적용하였고, 중분류로는군조직체계를반영하여육군, 해군, 공군및해병대와주한미군을적용하였으며, 소분류에는고정배출원의외부연소인보일러연소 (Heating boiler) 와취사용연소 (Cooking burner), 비도로이동배출 1) 2006 IPCC Guideline EMEP/EEA Guidebook 1A5, 1A1a /. 21,,. Journal of Climate Change Research 2017, Vol. 8, No. 2
군사부문온실가스배출량산정에관한연구 179 원의내부연소장비인군내연기관 (Military tactical vehicle), 군함 (Military vessels) 및군항공기 (Military aircraft landing and take off/cruse) 운용으로구분하였다. 2.2 군사부문시설및장비현황배출원분류체계를바탕으로군사부문온실가스배출량산정방법론을적용하기위해국내 외대외공개에따른수집및활용가능한자료를활용하여군사부문세부배출원의현황을다음과같이분류하였다. 2.2.1 병영시설및고정배출원우리나라의국가배출목록체계는배출시설의효율적인관리를위해사업장을대기오염배출량에따라 1 5 종으로구분하여관리하고, 국립환경과학원의 국가대기오염물질배출량산정방법편람 (III) 은국가대기오염물질배출량의공간배분방법으로점오염원은 1 3 종배출업소의배출량에적용하고, 또한 4 5종배출업소의배출량은면오염원으로구분하여산정하여관련활동자료를활용하여배분하고있다 (NEIR, 2013). 향후군사부문의온실가스배출원분류체계와대기오염물질배출량산정체계간의연계 / 확장을고려하여군사부문고정배출원특성을조사하였다. 병영시설의고정배출원인보일러는국방부의 국방 군사시설기준 (2014) 에따라서설계 / 시공되고있으며, 중대, 대대및독립부대의단위제대건축면적에따른난방및온수용보일러용량은 Table 1과같다. 단위면적이가장큰대대규모에요구되는보일러용량은최대 2,310 Mcal/hr 로, 보일러의운전부하및가동시간에따른연료소비량에따라군사부문고정배출원은기존대기배출사업장의 4 5 종규모와비교될수있어, 국립환경과학원의배출량산정방법에따라배출계수를적용한배출량산정을적용하였다. 2.2.2 지상기동장비현황육 해 공군및해병대의지상기동장비현황자료는 2016 Table 1. Boiler capacity of military barrack Unit category Designed population (person) Gross floor area (m 2 ): A Shower head (EA): B Heating boiler capacity (kcal/h) * : C, C=A 3.3 550 Capacity of hot-water boiler (kcal/h) ** : D, D=B 20,000 Total boiler capacity (kcal/h): E, E=C+D Company 151 1,881.69 10 313,615 200,000 513,615 Detachment 81 2,251.82 6 375,303 120,000 495,303 Battalion 601 9,057.37 40 1,509,562 800,000 2,309,562 Source: MND, Guidelines of Design for Defense and Military Facilities Chapter, 28, 2014. * Boiler capacity was estimated to be 550 kcal/h per 3.3 m 2 of building floor area. ** Capacity of hot-water boiler was estimated to be 20,000 kcal/h per 1 shower head. Table 2. Type of military tactical vehicle and weapon Vehicle type ROK MND designation Type of engine Max. engine power (hp) No. of vehicle Light utility K110S, K130S Gasoline 71 130 7,866 Heavy utility K310S, K510S, K710S, K910S Diesel 130 450 42,705 Tank M48A3K, M48A5K, K1, K1A1/A2, K2, T-80U Diesel 750 1,500 2,542 Infantry fighting vehicle KM901, BMP-3, K200/A1, K200S, K21 Diesel 160 740 2,900 Artillery/MLRS K9, K55/A1, 105 mm, 155 mm, MLRS Diesel, towed howitzer 405 1,000 5,548 Source: 1. An and O, 2016, 2. http://en.wikipedia.org http://www.ekscc.re.kr
180 송기봉 최상진 김정 장영기 년을기준으로 Table 2와같다. 소형기동차량 (7,866대 ), 대형기동차량 (42,705 대 ), 탱크 (2,542대 ), 장갑차 (2,900대 ), 야포및다련장 ( 견인포포함 5,548문 ) 으로분류된다. 기동장비는연료형태별장비수기준 Gasoline engine 이 12.8%, Diesel engine 이 87.2% 이었으며, 엔진출력기준으로 Gasoline engine이 4.1%, Diesel engine이 95.9% 를차지하고있다. 기동장비현황에따른연료소비량자료를기반으로한 Tier 2 방법론의내부연소 ( 내연기관 ) 로구분하여배출량을산정하였다. 2.2.3 군함 ( 선박 ) 현황군함은 2016년기준으로 Table 3과같이구축함및호위함 19척, 초계함및고속함 ( 고속정포함 ) 90척, 상륙함및상륙정 10척, 기뢰및소해함 11척, 군수지원함 6척, 잠수함및잠수정 18척이다. 군함의동력원인엔진의구성은디젤엔진과가스터빈의병렬 / 직렬조합또는단독으로구성하여함선의임무특성에따라항속거리와가속 / 고속성과를반영하여적용되며, 엔진종류별총출력은 Gas turbine 이 74.31% 인 1,837,722 kw이고, High-speed diesel engine이 25.69% 인 635,178 kw 이었다. 2.2.4 군항공기현황군항공기는 Table 4와같이고정익전투기 368대, 관측및초계기 48대, 화물및수송기 40대, 훈련기 ( 해군기포함 ) 171 대이고, 회전익비행기 ( 육 해 공군및해병대 ) 가 647대이었다. 고정익전투기는대부분 Turbo-fan 엔진을장착하고있지만, 구형 KF-5 및 F-4E는 Turbo-jet 엔진을장착하고있다. 관측 / 초계 / 수송및훈련등임무특성에따라일부다른경우도있지만, 주로 Turbo-prop 엔진을장착하고있다. 그리고회전익비행기는 Turbo-shaft 엔진을장착하고있다. 한편, Turboprop 엔진을장착한군항공기는항공휘발유 (Aviation Gasoline) 를사용하며, Turbo-jet, Turbo-fan 및 Turbo-shaft 엔진등을장착한군항공기는항공유 (Jet Kerosene) 를사용한다. 2.3 군사부문온실가스배출량산정 2.3.1 산정방법및배출계수국내군사부문온실가스배출량을위한산정방법및배출계수는 Table 5와같이적용하였다. Tier 1 및 Tier 2 산정방법을각각적용하여산정하였다. 본연구에서는군사부문온실가스배출량을, 기존에는국가온실가스인벤토리보고서 (GIR, 2015) 의배출량산정방법에따라 Tier 1 방법론이적용되어 1A4a 상업및공공부문에포함되어산정되었던것을, 별도로구분하여 1A5 군사부문배출량으로산정하였다. 특히기존의수송부문 1A3a 배출량산정에서제외되었던군용기및군항공기배출량을석유수급통계연료소비량과 Tier 1 방법론을활용하여추가로산정하였으며, 이를군사부문배출량에추가하였다. Table 3. Classification of military vessel Vessel classification Type of vessel Power plant System * Power (hp) ** No. of vessel Destroyer and frigate DDG, DDH-I, DDH-II, FF COGAG(DDG), CODOG Patrol vessels PCC, PKM, PKG CODOG, diesel, CODAG Amphibious warfare ship LST, LSF, LCAC, LPH CODAD, gas turbines GT: 54,400 100,000 DE: 5,600 58,200 GT: 27,200 DE: 6,000 26,780 GT: 8,000 DE: 12,800 41,615 19 90 10 Mine warfare ship MLS, MLS-II, MHC, MSH CODAD DE: 2,040 17,200 11 Auxiliary ship Cheonghaejin Class ASR, ATS, AOE CODAD DE: 5,440 7,800 6 Submarines 209Class, 214Class, SSM D-E DE: 3,200 3,875 18 Source: 1. An and O, 2016, 2. http://en.wikipedia.org Note: * COGAG: Combined gas turbine and gas turbine, CODOG: Combined diesel or gas turbine, CODAG : Combined diesel and gas turbine, CODAD: Combined diesel and diesel, D-E : Diesel-electric. ** GT: Gas turbine, DE : High-speed diesel engine. Journal of Climate Change Research 2017, Vol. 8, No. 2
군사부문온실가스배출량산정에관한연구 181 Table 4. Type of military aircraft Type of wing Mission / force Designation (engine principle) No. of aircraft Fighter KF-5E(2TJ), F-4E(2TJ), F-16C/D(1TF), KF-16(1TF), F-15K(2TF), FA-50(1TF) 368 Fixed wing Observation patrol RC-800(2TF), RF-16(1TF), KA-1(1TF), E-737(2TF), P-3C/CK(4TP) 48 Cargo / tanker / transport C-130(4TP), CN-235(2TP), B747-400(4TF), HS-748(2TP), VB737-300(2TF), VCN-235 (2TP) 40 Trainer KT-1(1TP), T-50(1TF), TA-50(1TF), T-50B(1TF), CARV-2(2TP) 171 Rotary wing Army 500MD(1TS), UH-1H(1TS), UH-60(2TS), AH-1S/F(1TS), Bo-105(2TS), CH-47D/LR (2TS) Navy Anti-submarine(2TS), ALT-3(1TS), UH-1H(1TS), UH-60(2TS) 52 Air force AS-332(2TS), B-412(2TS), S-92(2TS), VH-60(2TS), HH-60(2TS), HH-47(2TS), CH-47D (2TS), HH-32(2TS) 552 43 Source: 1. An and O, 2016, 2. http://en.wikipedia.org Note: * TJ=Turbojet, TF=Turbofan, TP=Turboprop, TS=Turboshaft, and 1, 2, or 4 equals the number of engines. Table 5. Estimating methods of military sector Tier 1 Tier 2 SCC#1 SCC#2 SCC#3 Method EF SCC#1 SCC#2 SCC#3 Method EF EC GIR GIR EC Forces Purpose GIR GIR IC NA NA IC Forces Purpose GIR GIR Vessel IPCC IPCC AV LTO IPCC EPA/GIR LTO IPCC EPA/GIR AV Cruise IPCC GIR Cruise IPCC GIR Note: EC (External combustion), IC (Internal combustion), AV (Aviation), EF (Emission Factor). Source: GIR, 2015, EPA (U.S. EPA, Air pollutant emission factors for military and civil aircraft), IPCC (2006 Guidelines for national greenhouse gas inventories). Emission(CO 2 )(Gg CO 2 ) = Σ[(TAij NAij FCSij) 41.868 CFi EFi OFi 44/12] TA : 총연료사용량 ( 천TOE) 41.868 : J-TOE 단위환산계수 (TJ/ 천TOE) NA : 비연료사용량 ( 천TOE) CF : 전환계수 ( 순발열량 / 총발열량 ) FCS : 탄소몰입률 EF : 배출계수 (t C/TJ) OF : 산화계수 i : 연료유형 j : 부문 44/12 : 탄소기준배출량을이산화탄소기준으로전환 (kg CO 2 /kg C) Emission(CH 4, N 2 O)(Gg CH 4 )(Gg N 2 O) = Σ[TA ijk 41.868 CF ij EF ij 10 6 ] TA : 총연료사용량 ( 천TOE) 41.868 : J-TOE 단위환산계수 (TJ/ 천TOE) EF : 배출계수 (kg /TJ) CF : 전환계수 ( 순발열량 / 총발열량 ) http://www.ekscc.re.kr
182 송기봉 최상진 김정 장영기 i : 연료유형 j : 설비유형 k : 부문 (Source : GIR, 2015) 고정배출원, 지상기동장비, 군함및군항공기의운영에따른온실가스배출량을산정하기위한방법은다음과같이기존온실가스산정방법과 Table 6의배출계수를적용하였다. 하지만국내군항공기기종별이착륙횟수나출발 / 도착지에관한자료의취득이불가능하여, 불가피한가정과추정을거쳐야했다. 군항공기의연료소비량자료가없는군항공기의모드별연료소비량은 Table 7과같이현재주력기종인 F-16 의전투기제원및각출력모드별연료소비량을활용하여추 정하였다. 이과정에서 1회이착륙및비행에최대연료적재량의 80% 를소비하는것으로가정하여, 전체항공유소비량에서총 LTO와 Cruise 모드별연료소비량, LTO 횟수등을역산하였다. 여기에 Table 8의배출계수를적용하여군항공기의 LTO 및 Cruise 모드별배출량으로산정하였다. 2.3.2 활동도자료군사부문 Tier 1 방법은한국석유공사의석유류수급통계를이용하여 2001 2015 년까지 15년간의수급통계를활용하였다. 수급통계의산업분류에따라대분류및중분류의 공공 분류내에서국방부문및주한미군의유종별소비량자료를적용하였다. 다만, 수급통계는연료의용도별및소비자에대한정보 Table 6. Emission factors of fuel combustion Fuel type CO 2 (kg/net calorific TJ) CH 4 (kg/net calorific TJ) N 2 O (kg/net calorific TJ) 1990 2006 2007 2011 2012 2013 H&C * MTV * MV * H&C * MTV * MV * Gasoline 69,300 72,233 73,333 3 20 Diesel 74,067 73,333 74,067 3 5 Kerosene 71,867 71,500 71,867 3 - B-C (0.3%) 76,267 76,267 75,533 3 - - 7 0.6 2 LPG 63,067 64,533 64,533 1 62-0.1 0.2 - Source: GIR, 2015. * Note : H&C (Heating and cooking), MTV (Military tactical vehicle), MV (Military vessels). Table 7. Fuel rates and consumption in LTO mode by F-16 Mode Power setting (percent thrust or hp) Time in mode (min) Fuel rate (kg/hr) Fuel consumed (kg/lto) Taxi/idle Idle 15.9 481 127.5 Takeoff Military or afterburner 0.4 20,049 133.7 Climbout Military 1.2 4,717 94.3 Approach 84 86% 5.1 1,361 115.7 Total 22.6 471.2 Source: EPA, Air Pollutant Emission Factors for Military and Civil Aircraft, Table 4 7 & 5 2. Table 8. Emission factors of military aircraft Fuel type CO2 (kg/net calorific TJ) CH 4 1990 2006 2007 2011 2012 2013 (kg/net calorific TJ) N 2 O (kg/net calorific TJ) Jet kerosene 70,417 70,778 71,500 0.5 2.0 Source: GIR, 2015. Journal of Climate Change Research 2017, Vol. 8, No. 2
군사부문온실가스배출량산정에관한연구 183 는제공하지못한다. 이러한정보를제공하기위한 Tier 2 방법을적용하기위해서는 Tier 1 방법의활동자료인석유류수급통계를대체할활동자료가요구된다. 본연구에서는국방부의공공유류구매계약자료 ( 유종별 / 용도별세부소비량 ) 인 2014 2015 년의국가조달시스템자료를적용하였다. 그리고정유사를통해직매조달하는항공유와단위부대별개별수급으로조달자료가없는 LPG 등의소비량은 Tier 1의석유류수급통계자료를이용하였다. 한편, 주한미군의연료소비량은석유류수급통계상에수출량에포함되는해외원정지원군소비량 2) 과국내소비통계로계상되는주둔부대상시소비량은 IPCC Guideline 에따라미국의 International bunker에포함되므로배출량산정에서제외하였다. 2.3.3 배출량의지역할당군사부문배출량의지역별할당은다음과같은원칙을적용하였다. 첫째, 외부연소및지상장비운영에따른내부연소분류로산정된 Tier 1과 Tier 2 배출량은부대별위수지역방어및평시지역주둔활동특성을반영하였고, 지역별연료소비및수급량을기준으로할당하였다. 둘째, 군함의 Tier 2 배출량을국내운항배출량으로산정하였고, 군함의운항모드별선박운전자료확보의한계에따라, 전체배출량을연료소비및수급지역을기준으로배출량을할당하였다. 마지막으로, 항공기의 LTO cycle은군공항을중심으로배출량을연료소비및수급지역기준으로배출량을할당하였고, 항공기의 Cruise 배출량은국토방위의국방사무특성을반영하여국토면적대비광역자치단체의행정구역면적의비율로지역별할당을하였다. 3. 군사부문의온실가스배출량 본연구에서 Tier 1 방법에따른군사부문의온실가스배출량은 Table 9 및 Fig. 1과같이나타났다. 2015년기준 2,867.0 kton CO 2 eq. 로산정되었으며, 유종별로는경유연소가전체배출량의 50.7% 인 1,253.5 kton CO 2 eq., 항공유에서 45.4% 인 1,300.9 kton CO 2 eq. 를차지하고있는것으로분석되었다. Tier 2 방법에따른군사부문의온실가스배출량은 Table 10 과같이 2015년기준 2,781.6 kton CO 2 eq. 로산정되었으며, Table 9. Tier 1 GHGs emissions by military sector (Unit : kilo-ton as CO 2 eq.) Year CO 2 CH 4 N 2 O Total CO 2 eq 2001 2,487.62 3.84 13.67 2,505.13 2002 2,545.57 3.84 14.24 2,563.66 2003 2,233.49 3.38 12.54 2,249.41 2004 2,233.49 3.38 12.54 2,249.41 2005 2,487.20 3.50 14.44 2,505.14 2006 2,471.63 3.62 14.06 2,489.31 2007 2,384.51 3.55 12.63 2,400.70 2008 2,151.17 3.25 11.92 2,166.35 2009 2,484.38 3.60 14.10 2,502.08 2010 2,519.41 3.73 14.09 2,537.24 2011 2,465.50 3.39 14.38 2,483.27 2012 2,542.84 3.69 14.20 2,560.73 2013 2,638.53 4.02 14.31 2,656.86 2014 2,592.79 3.87 14.29 2,610.95 2015 2,847.38 4.42 15.16 2,866.97 용도별로군항공기의 Cruise 모드에서전체배출량의 37.8% 인 1,052.0 kton CO 2 eq., 육군의난방및취사에서 14.5% 인 403.0 kton CO 2 eq., 해군의군함운영에서 14.2% 인 395.2 kton CO 2 eq., 육군의지상기동장비운영에서 13.6% 인 378.9 kton CO 2 eq. 을배출하고있는것으로나타났다. 4. 온실가스산정배출량비교 4.1 Tier 1/2 산정배출량비교 본연구에서 2015 년배출량을 Tier 1 및 2 방법을각각적 용한경우, Tier 2 의방법론이 Tier 1 에비해 2.98% 작게산정 되었다. 이는조달청입찰계약이외에의소량수의계약을통 한유류구매량의미계상이발생되었기때문인것으로추정 되며, Tier 1 및 2 의배출량차이는 ±3% 이내였다. 한편, Tier 1 및 2 방법론을적용한 2015 년지역별배출량 2) (EPA, 2015), - 2013 : 6.0 MMT CO 2 Eq - Aviation( ) : 2.9 MMT CO 2 Eq. - Marine ( ) : 3.2 MMT CO 2 Eq. http://www.ekscc.re.kr
184 송기봉 최상진 김정 장영기 Fig. 1. Trend of GHGs emission by fuel type. Table 10. Tier 2 GHGs emission by force and fuel purpose Force Fuel purpose CO 2 (ton) CH 4 (ton) N 2 O (ton) CO 2 eq. (ton) Rate (%) Total 2,715,979 134 203 2,781,601 100.0 Heating boiler 400,813 54 3 402,962 14.5 Army Military vehicle 342,975 9 115 378,904 13.6 Cooking burner 5,089 1 0 5,116 0.2 Heating boiler 21,615 3 0 21,730 0.8 Navy Military vessel 391,142 37 11 395,192 14.2 Military vehicle 56,235 1 21 62,760 2.3 Cooking burner 98 0 0 98 0.0 Heating boiler 83,991 11 1 84,440 3.0 Military vehicle 20,939 1 7 23,126 0.8 Air force Cooking burner 3,123 0 0 3,140 0.1 Aircraft LTO* 245,036 2 7 247,164 8.9 Aircraft cruise* 1,042,949 7 29 1,052,015 37.8 Heating boiler 24,359 3 0 24,489 0.9 Marine Military vehicle 24,195 1 9 26,930 1.0 Cooking burner 144 0 0 144 0.0 Common LPG * 53,277 4 0 53,389 1.9 * Note: Emission of LTO/Cruise for aviation and LPG combustion was applied by Tier 1. Journal of Climate Change Research 2017, Vol. 8, No. 2
군사부문온실가스배출량산정에관한연구 185 의차이는 Fig. 2와같다. Tier 1의방법으로동일하게산정된 Aircraft LTO/Cruise 및 LPG 연소배출항목을제외한각산정방법별지역별배출량차이는 Tier 2 방법으로산정된경기도및강원도의배출량이 Tier 1의배출량에비해배출량이크게증가하고, 대전광역시및경상남도의배출량은감소하는것으로산정되었다. 이는 Tier 1 방법이적용된한국석유공사의석유수급통계의경우, 에너지공급자의자료를기반으로작성되어, 각군조직의계약부서가위치한사령부의지역자료만이반영되었고, 에너지최종소비자의사용용도및실소비지역에대한정보를정확히제공하지못하였기때문이다. 4.2 수송부문국가배출량 / 군사부문배출량비교본연구에서산정된군사부문의온실가스배출량과 2015 년국가온실가스배출량보고서에서수송부문의배출량은 Table 11과같다. 2013년배출량기준군사부문의배출량은 2,656 kton CO 2 eq. 가배출되어, 국가온실가스배출량에추가할경우, 수송부문전체배출량 (88,261 kton CO 2 eq.) 의 3%, 비도로수송부문배출량 (3,592 kton CO 2 eq.) 의 74% 를증가시킬것으로추정된다. 5. 결론 본연구에서는국내온실가스배출목록체계에군사부문의온실가스배출량을추가하기위해서군사부문의온실가스배출원을정의하고, 배출목록체계에부합할수있는분류방식과 Table 11. Comparison of GHGs emission within transport category, 2013 Transport (1A3) This study (Tier 1) Onroad Nonroad Category GHGs (kiloton CO 2 eq.) 1A3b, road transportation 84,670 1A3a, civil aviation 1,314 1A3c, railways 448 1A3d, water-borne navigation 1,407 1A3e, other transportation 423 Sum of non road 3,592 Sum of transport 88,261 Military sector 2,656 Source : GIR. 2015 National Greenhouse Gas Inventory Report of Korea. 산정방법을개발하고자하였다. 또한이를위해국가에너지수 급자료를기반으로한통계지표와기존의국내 외배출량 산정방법을비교하여국내적용가능한방법론을제안하고, 지속적으로관리될수있는배출원분류체계를고려하여군 사부문의온실가스배출량을산정하였다. 이를토대로본연 GHG (CO 2 kton eq.) Fig. 2. Comparison of estimated local emissions with Tier 1/2 method. http://www.ekscc.re.kr
186 송기봉 최상진 김정 장영기 구에서는군사부문의배출목록별온실가스배출량과지역별배출량결과를산정하였고, 세부적으로다음과같은결과를얻었다. 1) 국내군사부문에서사용되는연소장치및지상, 해상, 공중기동장비목록을온실가스배출량산정방법에적용가능하도록구현하였고, 국내외배출계수및정량화할수있는자료를활용하여연도별부문별배출량을산정하였다. 2) 군사부문에서배출되는온실가스배출량은 2013년 Tier 1 방법론기준으로 2,656 kton CO 2 eq. 가배출되고, 2001 년 2015 년의유종별연도별온실가스배출량기여율은경유연소에서 43.8 50.2% 이고, 항공유연소에서 43.7 52.8% 를기여하는것으로산정되었다. 3) Tier 1 및 2의산정결과는 2015년배출량기준 Tier 2가 Tier 1 배출량에비해 2.98% 적게산정되어 ±3% 이내였으나, 지역별배출량은많은차이가나타났다. 그이유는 Tier 1 방법에적용된석유수급통계의경우, 에너지공급자 ( 소재지 ) 의자료를기반으로작성되어, 에너지소비자의실소비지역 ( 사용지 ) 에대한정보를정확히제공하지못하고있기때문으로판단된다. 4) 본연구에서산정된군사부문온실가스배출량을국가온실가스배출량과비교하면 2013 년국가온실가스배출량중수송부문배출량의 3%, 수송부문중비도로부문배출량의 74% 를증가시킬것으로예상되었다. 본연구에서는국가조달시스템에공개되어수집가능한 2014 2015 년 2개년자료만활용했기때문에 Tier 2 배출량산정을위한확장성의한계를가지고있다. 그리고국내군사장비의고유배출계수와활동자료가없어외국배출계수와활동자료를적용했기때문에우리나라군고유특성을반영하지못했다. 특히, 군함및군항공기의운항정보에대한접근이불가하거나, 공개된자료가없었던한계로, 군항공기 Cruise 모드배출량을지역면적에따른공간할당방식을적용하였고, 군함에서의배출량을유류수급지 ( 해군항만기지 ) 에의배분할당을적용하였다. 본연구는국가온실가스배출량인벤토리에서반영되지못하고있는군사부문의배출원을파악하고, 배출목록체계와부합될수있도록군사부문의온실가스배출량을산정하였다. 또한지역별배출량을산정하기위해 Tier 2수준으로적용될수있는활동자료로서, 국방부의공공유류구매계약자료 ( 유종별 / 용도별세부소비량 ) 를적용하여국내군사부문온실가스배출량산정방법론을제시하였다. 향후국가온실가스통계의공공및상업배출목록에군사부문온실가스배출을적절하게 포함하고, 공공및상업부문의지역별배출량을지속적으로보완하여국가및지역온실가스감축잠재량산정과국가온실가스감축을위한중장기전략수립에기여할수있기를기대한다. REFERENCES An SB, O DY. 2016. ROK military weapon systems 2016-2017. Defense Times. Choi JG, Kang JG. 2006. Improvement of environmental impact assessment for national defense and military facilities - Focused on military training sites. Korea Environment Institute. Choi SJ. 2010. Development of calculation system for greenhouse gases emission from water-borne navigation. Dissertation. University of Suwon. EIIP. 1997. Introduction to the emission inventory improvement program. EEA. 2013. EMEP/EEA Air pollutant emission inventory guidebook. European Environment Agency. EPA. 1978. Air pollutant emission factors for military and civil aircraft. EPA. 2006. Report on revisions to 5th edition AP-42. EPA. 2015. Inventory of U.S. greenhouse gas emissions and sinks 1990-2013. IPCC. 2006. IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories, Vol. 2. Intergovernmental Panel on Climate Change. GIR. 2015. 2015 national greenhouse gas inventory report of Korea. Greenhouse Gas Inventory & Research Center of Korea. NIER. 2004. CAPSS, Clean Air Policy Sgupport System. National Institute of Environmental Research. MND. 2014. Defense white paper, ministry of national defense of Korea. Ministry of National Defense. MND. 2014. Guidelines of design for defense and military facilities - standard for barracks. Ministry of National Defense. Song KP. 2016. Development of emissions inventory for GHGs and air pollutants for military sector. University of Suwon. UNFCCC. 2014. Handbook on measurement, reporting and verification. Journal of Climate Change Research 2017, Vol. 8, No. 2