Journal of Climate Change Research 2016, Vol. 7, No. 2, pp. 137 142 DOI: http://dx.doi.org/10.15531/ksccr.2016.7.2.137 Developing a Large-scale Carbon Offset Project Based on Forest Management - In Case of Jin-An Leading Forest Management Zone - Kim, Young-hwan Division of Forest Industry Research, National Institute of Forest Science, Seoul, Korea ABSTRACT To achieve large-scale carbon removals, a carbon offset project based on forest management was designed and its carbon stock change was estimated in this study. The project was designed for 874 hectares of forests in the Jin-An Leading Forest Management Zone. For estimating the carbon stock change of the project, the Korean Forest Carbon Standard and VCS (Verified Carbon Standard) methodologies were applied. Three types of management options were considered in the project : extension of rotation age, conversion to productive forests, and conversion to selective harvesting. The estimated carbon removals from the project designed in this study were 259,936 tco 2 (8,664 tco 2 annually), which is 98% of estimated carbon removals from the entire 69 projects currently registered to the Forest Carbon Offset Registry in Korea. The results of this study showed that a large-scale carbon offset project based on forest management could have a huge potential to produce carbon offset credits. Key words : Forest Carbon Offset, Forest Management, Carbon Standard, Carbon Removal 1. 서론 2015년말파리협정체결로 2020년이후신기후체제가도래하면서온실가스배출을줄이기위한국제적인노력이점차가시화될것으로예상된다. 파리협정에는산림을포함한탄소흡수원의유지 증진필요성을언급하여그중요성을강조하고있다. 각국가들이제출한국가감축목표 (Nationally Determined Contribution, NDC) 에도산림의탄소흡수량을활용한다는내용이포함되어있어서, 향후산림의탄소흡수기능을증진하는감축활동에대한관심과투자가높아질것으로예상된다. 산림탄소상쇄제도는산림의탄소흡수기능을증진시키는다양한감축활동을추진하고, 이를통해얻어진탄소흡수량을 인증해주는제도로서, 우리나라에는 2010년처음도입되어 2 년간시범운영된바있으며, 2013년탄소흡수원의유지및증진에관한법률 ( 이하 탄소흡수원법 ) 이시행되면서본격적으로운영되고있다. 탄소흡수원법이시행된이후산림탄소상쇄제도의효율적인운영및과학적인사업설계를위해 2013년 사회공헌형산림탄소상쇄운영표준 ( 이하 운영표준, Korea Forest Service 2013a, 2014) 이개발되었다. 또한산림탄소상쇄사업추진과정의투명성확보를위해사업신청부터산림탄소흡수량의인증에이르기까지모든과정이온라인상에서이루어지도록산림탄소등록부시스템도구축되어산림탄소상쇄제도운영을위한제도적인기틀이마련되었다. 산림탄소상쇄사업의등록건수는 2013년제도가시행된 Corresponding author: kyhpeniel@korea.kr Received March 30, 2016 / Revised May 6, 2016 / Accepted May 23, 2016
138 김영환 이후지속적으로증가하고있다. 시행첫해인 2013년 2건에불과했던사업등록건수가 2014년 31건, 2015년 36건으로늘어나, 2015년말현재까지 69건의사업이등록되었으며, 연간약 9,047 톤의이산화탄소순흡수가예상되고있다 (Korea Green Promotion Agency, 2015). 산림탄소상쇄제도가보다활성화되기위해서는산림탄소흡수량을확충하는것이필요하고, 이를위해사업유형을다양화하고대규모사업을발굴할필요가있다. 2015년말까지등록된사업들을사업유형별로살펴보면신규조림 / 재조림사업이 46건으로전체등록건수의 67% 를차지하고있으나, 연간산림탄소흡수량은 1,314톤으로전체사업에따른예상흡수량의 14% 에불과하다. 우리나라의경우, 대부분의산지가이미녹화되어신규조림 / 재조림사업의대상지를찾기가쉽지않기때문에대부분의사업이소규모 ( 평균대상지면적 3 ha) 로이루어져흡수량이적었다. 반면, 산림경영사업의경우에는 5건이등록되어전체등록건수의 7% 에불과하나, 대상지면적이상대적으로커서 ( 평균 52 ha) 연간흡수량이 5,906 톤으로전체사업의 65% 를차지하고있다. 따라서산림탄소흡수량을확충하기위해서는대규모산림경영사업을적극적으로발굴할필요가있다 (Kim, 2016). 산림청은 2013년부터선도산림경영단지를지정하여운영하고있다. 이제도는우리나라산림의 68% 를차지하는사유림을보다효율적으로관리하기위해서사유림을집단화하여경영규모를확대하는것을목적으로하고있다. 지정된선도산림경영단지에대해서는집중적인투자를통해산림경영기반을구축하고, 이를통해산림소유자들에게실질적인소득이보장될수있도록정책적으로지원하고있다 (Korea Forest Service, 2013b). 2013년홍천군, 진안군, 보성군등 3개단지를지정하였으며, 2014년에는울주군, 삼척군, 홍성군, 순천군, 거창군등 5개단지를추가로지정하였다. 본연구에서는진안군에위치한선도산림경영단지를대상으로산림경영형산림탄소상쇄사업을설계하고, 사업에따른이산화탄소순흡수량을산정하였다. 이를통해대규모산림경영사업의상쇄잠재량을분석하였다. 2. 연구방법 본연구에서는진안군안천용담선도산림경영단지를대상으로산림탄소상쇄운영표준및해외운영표준에서제시하고있는방법론을적용하여산림경영형상쇄사업을설계하고, 베이스라인흡수량및사업에따른이산화탄소순흡수량을산정하였다. 2.1 연구대상지개황본연구의사업대상지인진안군안천용담선도산림경영단지는전라북도진안군용담면송풍리와안천면삼락리에소재한사유림 313필지, 공유림 16필지로구성되어있다. 전체단지면적은 1,424 ha로사유림이 1,353 ha(95%), 공유림이 71 ha(5%) 를차지하고있다. 단지내산림의총임목축적은 172,760 m 3 으로단위면적당임목축적은 121.3 m 3 /ha로파악되었다. 산림의나이를나타내는영급은 IV영급 (31 40 년 ) 이전체면적의 69.8% 를차지하고있다. 수종은소나무 (23.8%), 낙엽송 (5.3%), 리기다소나무 (18.5%), 참나무류 (19.1%), 기타활엽수 (32.6%) 등으로구성되어있으며, 기타활엽수를제외하면소나무와리기다소나무, 참나무류가대부분의면적을차지하고있다. 단지내 20 이상의경사지가전체면적의 82% 를차지하여입지조건은다소불량한편이다. 2.2 산림탄소상쇄사업설계 사회공헌형산림탄소상쇄운영표준 ( 이하 운영표준, Korea Forest Service, 2013, 2014) 에따르면산림경영사업은산림을지속가능한방식으로경영함으로써산림의탄소흡수량을증대시키는사업이다. 구체적으로는생장이우수한수종으로산림을갱신하거나, 벌기령을연장하거나, 택벌림경영을시행하는등의산림경영활동이포함된다. 본연구에서는진안군안천용담선도산림경영단지내소나무, 리기다소나무, 참나무류임분 874 ha를대상으로위의세가지경영방식을적용하여산림탄소상쇄사업을설계하였다. 즉, 사업대상지를임상에따라 3개구획으로구분하고, 소나무림 ( 구획1) 에대해서는대경재생산을위해서벌기령을 70년으로연장하는방식을적용하고, 리기다소나무림 ( 구획2) 에대해서는벌채후낙엽송림으로갱신하는방식을적용하였다. 한편, 참나무림 ( 구획3) 에대해서는펄프재생산을위해벌기령이후 5년마다 10% 씩벌채를시행하는택벌경영을적용하였다 (Table 1). 사업기간은 30년을적용하였다. 2.3 산림탄소상쇄사업의이산화탄소순흡수량산정산림탄소상쇄사업에따른이산화탄소순흡수량을산정하기위해서본연구에서는국내운영표준및국제자발적탄소상쇄프로그램인 VCS(Verified Carbon Standard, 2013a, 2013b, 2013c) 의방법론 (VM0003, VM0005, VM0010) 을적용하였다. 국내운영표준에따르면산림탄소상쇄사업에따른이산화탄소순흡수량을산정하기위해서는, 아래식 (1) 에서와같이산림탄소상쇄사업에따른산림바이오매스탄소흡수량 (B i ) 을 Journal of Climate Change Research 2016, Vol. 7, No. 2
산림탄소상쇄사업의흡수량증대를위한대규모산림경영형사업모델개발에관한연구 139 Table 1. Management options for the forest carbon offset project Unit Area (ha) Current age (yr) Rotation age (legal) (yr) Management options 1 Pinus densiflora 339 32 40 Extension of rotation age (70yr.) 2 Pinus rigida 263 32 25 Conversion to Larix kaempferi 3 Quercus spp. 272 32 25 Conversion to selective harvesting (10% cutting in every 10yrs.) 구하고, 여기에서사업을시행하지않고, 기존산림관리체계를유지할경우의탄소흡수량, 즉베이스라인흡수량 (R i ) 을구하여제외해야한다. 또한차량이나기계장비를이용하면서발생되는간접배출량 (E) 과사업경계밖에서일어나는누출량 (L) 도제외하도록요구하고있다. 본연구에서는고사유기물및산림토양의탄소흡수량은고려하지않았다. (1) (2) 여기서 C t : t기간동안의이산화탄소순흡수량 (tco 2 ) B i : t기간동안구획 i의산림바이오매스의탄소흡수량 (tc) S i : t기간동안구획 i의고사유기물및산림토양의탄소흡수량 (tc) R i : t기간동안의구획 i의베이스라인흡수량 (tc) E : t기간동안의사업활동에따른간접배출량 (tco 2 ) L : t기간동안의누출량 (tco 2 ) BG i : t기간동안의산림바이오매스재적변화량 (m 3 ) BEF : 지상부바이오매스확장계수 RR : 뿌리함량비 WD : 목재기본밀도 (tdm/m 3 ) CF : 탄소함량비 (tc/tdm) 2.3.1 산림탄소상쇄사업에따른탄소흡수량산정 산림탄소상쇄사업에따른탄소흡수량은사업기간동안각 구획별로산림바이오매스재적변화를예측하고, 여기에탄소 흡수계수를적용하여산정하였다. 산림바이오매스의재적변화 는 Kim et al.(2014) 이국가산림자원조사자료를토대로개발 한생장추정식 ( 식 (3) 및식 (4)) 을이용하여예측하였으며, 탄 소흡수계수는산림부문의국가고유계수를적용하였다 (Table 4). 식 (3) 에따르면각구획별재적변화를예측하기위해서 지위지수값이필요한데, 본연구대상지의경우입지조건이 다소불량하므로보수적인흡수량산정을위해지위지수 하 을적용하였다. ln ln (3) Table 3. Regression coefficients of the basal area prediction equation Pinus densiflora (Central region) Regression coefficients b 0 b 1 R 2 58.41 27.6858 0.64 Pinus rigida 46.49 20.0039 0.61 Larix kaempferi 55.85 29.2011 0.89 Quercus mongolica 45.88 25.2465 0.74 (4) Table 2. Regression coefficients of the stand yield prediction equation Regression coefficients b 0 b 1 b 2 b 3 Pinus densiflora (Central region) 2.6850 6.1248 11.3238 1.0068 0.97 Pinus rigida 2.9962 6.9220 18.1768 1.0072 0.98 Larix kaempferi 2.9100 5.7383 11.8531 0.9944 0.98 Quercus mongolica 2.5309 5.9106 8.1489 1.0065 0.98 R 2 http://www.ekscc.re.kr
140 김영환 Table 4. National greenhouse-gas emission factors for the forest sector Pinus densiflora (Central region) Wood density Biomass extension factor Root ratio 0.47 1.41 0.25 Pinus rigida 0.50 1.33 0.36 Larix kaempferi 0.45 1.34 0.29 Quercus mongolica 0.66 1.60 0.39 (Source : GHG Inventory & Research Center, 2013) Carbon conversion factor 여기서, V : ha 당재적, : 지위지수, : 임령, : ha 당 흉고단면적,,,, : 회귀계수 2.3.2 베이스라인탄소흡수량산정 국내운영표준에서는베이스라인탄소흡수량산정에대한 명확한방법론이제시되지않아서본연구에서는 VCS 의방 법론을적용하였다. VCS 의방법론 (VCS, 2013a, 2013b, 2013c) 에따르면기존산림관리체계를유지하는것을전제로하여 100 년간의탄소저장량변화를예측하고, 이를평균하여베이 스라인탄소흡수량을구한다. 단기간을적용하여베이스라인 흡수량을산정할경우, 사업대상지의임령및벌채시기에따 라편차가크게나타날수있으므로편차를최소화하기위해 0.5 100 년간탄소저장량변화를예측하도록요구하고있다. 베이스라인시나리오를설정하기위해본연구에서는 지속 가능한산림자원관리표준매뉴얼 (National Institute of Forest Science, 2005) 에따라숲가꾸기를시행하고, 벌기령에도달하 면모두베기방식으로벌채를시행하되, 벌채이후에는 100% 재조림을시행하는것으로가정하였다. 벌기령은우리나라사 유림의수종별기준벌기령 ( 소나무 40 년, 리기다소나무 25 년, 참나무류 25 년 ) 을적용하였으며 (Enforcement Regulation on Promotion and management of Forest Resources, 2015), 재조 림수종은사업대상지가위치한전라북도에서가장많이조림 되는편백으로가정하였다 (Korea Forest Service, 2015). 이러한 시나리오를토대로각구획별로 100년간의재적변화를예측하고, 탄소흡수계수를적용하여베이스라인저장량과흡수량을구하였다. 2.3.3 이차적배출량산정운영표준에따르면이차적배출량을고려하지않은연간순흡수량이 600 tco 2 이하인소규모사업의경우에는사업활동에따른배출량과누출량을산정하기위해각각 5% 와 2% 를기본값으로적용하도록한다. 반면, 연간순흡수량이 600 tco 2 이넘는사업의경우에는사업활동에따른배출량과잠재적누출량을조사하도록요구하고있다. 본연구에서는사업활동에따른배출량과잠재적누출량을직접조사하기어려우므로, 소규모사업에적용하는기본값을적용하여이차적배출량을산정하였다. 3. 연구결과 산림탄소상쇄사업에따른이산화탄소순흡수량을산정하기위해서사업에따른산림바이오매스탄소흡수량을구하고, 여기에서사업을시행하지않을경우의베이스라인흡수량과이차적배출량을제외하여순흡수량을산정하였다. 사업에따른탄소흡수량을구하기위해서우선각구획별로사업기간 30년간산림바이오매스재적변화를예측하고, 탄소흡수계수를적용하여탄소저장량을구하였다. 탄소흡수량은탄소저장량의연간순증가량으로산정하였다. 산정결과, 소나무림 ( 구획 1) 은벌기령연장을통해 31,404 tc을흡수하는것이가능하고, 리기다소나무림은낙엽송으로갱신하여 11,317 tc 을흡수하고, 참나무림은택벌경영을통해 61,876 tc의탄소흡수가가능한것으로나타났다. 전체탄소흡수량은 104,597 tc 으로산정되었다 (Table 5). 사업을시행하지않을경우의베이스라인흡수량을산정하기위해서각구획별로 100년간의탄소저장량변화를예측하고, 이를평균하였다. 산정결과, 소나무림은 8,579 tc, 리기다소나무림은 5,616 tc, 참나무림은 14,174 tc로베이스라인흡수량이각각산정되었으며, 전체적으로는 28,369 tc를흡수하는것으로나타났다 (Table 5). 전반적으로산림탄소상쇄사업 Table 5. Carbon stock changes from the forest carbon offset project (unit : tc) Classification Pinus densiflora (unit 1) Pinus rigida (unit 2) Quercus spp. (unit 3) Total Project carbon stock changes 31,404 11,317 61,876 104,597 Baseline carbon stock changes 8,579 5,616 14,174 28,369 Journal of Climate Change Research 2016, Vol. 7, No. 2
산림탄소상쇄사업의흡수량증대를위한대규모산림경영형사업모델개발에관한연구 141 Fig. 1. Carbon stock changes during the project period. 을통해베이스라인보다높은탄소저장량을유지할수있는 것으로나타났다 (Fig. 1). 이차적배출량은산림바이오매스탄소흡수량에서베이스라 인흡수량을제외하고, 여기에운영표준에서제시하고있는이 차적배출량기본값 7%( 사업활동에따른간접배출량 5%, 누 출량 2%) 를적용하여산정하였다. 최종적으로산림탄소상쇄사업에따른이산화탄소순흡수 량을산정한결과, 전체사업기간 30 년간 259,936 tco 2 의이 산화탄소순흡수가가능한것으로산출되었다 (Table 6). 구획 별로는소나무림 ( 구획 1) 에서 77,831 tco 2, 리기다소나무림 ( 구 획 2) 에서 19,438 tco 2, 참나무림 ( 구획 3) 에서 162,667 tco 2 을 각각흡수하였다. 연간이산화탄소순흡수량은 8,664 tco 2 으 Table 6. Project net carbon removals by sinks Symbol Item Values Unit (a) Project carbon stock changes 104,597 tc (b) Baseline carbon stock changes 28,369 tc (c) Secondary emissions (c=(a b) 44/12 0.05) 13,975 tco 2 (d) Leakage (d=(a b) 44/12 0.02) 5,590 tco 2 (e) Project net carbon removals (e=(a b) 44/12 c d) 259,936 tco 2 로, 1 ha당평균 7.4 tco 2 을매년흡수하는것으로나타났다. 운영표준에따라순흡수량에서소수점이하는절사하였다. 4. 결론 본연구에서는진안군선도산림경영단지내 874 ha의산림을대상으로산림탄소상쇄운영표준과해외탄소상쇄프로그램인 VCS의방법론을적용하여산림탄소상쇄사업을설계하고, 사업에따른이산화탄소순흡수량을산정하였다. 산정결과, 전체사업기간동안 259,936 tco 2, 연간약 8,664 tco 2 을흡수하는것으로나타났다. 2015년말기준으로산림탄소상쇄제도에등록된전체 69 건의사업을통해예상되는연간이산화탄소순흡수량이약 9,047 tco 2 에달하는것을고려하면, 본연구에서설계한산림탄소상쇄사업의흡수량은현재까지등록된전체사업으로부터예상되는흡수량의 98% 에달하여사업의상쇄잠재량이매우큰것을확인할수있었다. 다만본연구에서는소나무, 리기다소나무, 참나무임분전체를하나의구획으로설정하여동일한경영방식을적용하였으나, 실제산림탄소상쇄사업을추진할경우에는구획이더욱세분화되고, 구획마다경영방식이나벌채시기도차별적으로적용될수있다. 따라서실제산림탄소상쇄사업을추진할경우, 사업에따른이산화탄소순흡수량이본연구결과와다 http://www.ekscc.re.kr
142 김영환 소차이가나타날수있다. 또한실제산림탄소상쇄사업을추진하기위해서는선도산림경영단지에참여하고있는산림소유자들의동의과정을거쳐야하는데, 산림탄소상쇄제도에대한관심과이해가적은산림소유자들에게사업내용을소개하고, 참여를유도하는데에많은시간과노력이필요할것이다. 본연구에서산정된이산화탄소순흡수량이실제사업을추진하는경우와차이가날수있으나, 산림경영형산림탄소상쇄사업의발굴을통해상쇄배출권의확충이가능하다는것을정량적으로확인했다는점에서본연구결과가시사하는바가큰것으로판단된다. 특히선도산림경영단지산림소유자들의상쇄사업참여를유도하는데있어서본연구결과가활용될수있을것으로기대된다. 따라서향후산림분야상쇄배출권확충을위해선도산림경영단지를중심으로산림경영을통한대규모사업을발굴하기위한정책적인지원과노력이따라야할것이다. REFERENCES Enforcement Regulation on Promotion and Management of Forest Resources. 2015(revised). Decree of mistry of agriculture, Food and Rural Affairs 184. GHG Inventory and Research Center. 2013. National GHG Emission/Removal Factors in 2013. GIR Official Announcement. Kim Y, Joen E, Shin M, Chung I, Lee S, Seo K, Pho J. 2014. A study on the baseline carbon stock for major species in Korea for conducting carbon offset projects based forest management. Journal of Korean Forest Society 103 (3):439-445. Kim Y. 2016. Introduction of government purchase of forest carbon offset credits. NIFOS Forest Policy Issue p 60. Korea Forest Service. 2013a. Carbon standard for the forest carbon offset program in Korea. KFS Official Announcement 2013-37. Korea Forest Service. 2013b. Management plan for leading forest management zone. p 15. Korea Forest Service. 2014. Revised carbon standard for the forest carbon offset program in Korea. KFS Official Announcement 2014-92. Korea Forest Service. 2015. 2015 statistical yearbook of forestry. 45:440. Korea Green Promotion Agency. 2015. Status of forest carbon offset project registration. National Institute of Forest Science. 2005. Standard manual for sustainable forest resource management. KFRI Research Publication-5. p 289. Verified Carbon Standard. 2013a. Methodology for improved forest management through extension of rotation age. Approved VCS Methodology VM0003 version 1.2. Verified Carbon Standard. 2013b. Methodology for improved forest management: Conversion of low productive to high productive forest. Approved VCS Methodology VM0005 version 1.2. Verified Carbon Standard. 2013c. Methodology for improved forest management: Conversion from logged to protected forest. Approved VCS Methodology VM0010 version 1.2. Journal of Climate Change Research 2016, Vol. 7, No. 2