탄소 발자국(Carbon Footprint)은 인간 활동이 환경에 미치는 영향을 측정하는 지표입니다. "탄소 발자국"이라는 개념은 "생태발자국(ecological footprint)"에서 유래되었으며, 주로 CO2 환산량(CO2eq)으로 표현됩니다. 이는 인간의 생산 및 소비 활동 과정에서 배출되는 총 온실가스 배출량을 나타냅니다.
탄소 발자국은 연구 대상의 수명 주기 동안 직간접적으로 발생하는 온실가스 배출량을 평가하기 위해 전과정평가(LCA)를 활용하는 것입니다. 동일한 대상에 대해 탄소 발자국 계산의 어려움과 범위는 탄소 배출량보다 더 크며, 계산 결과에는 탄소 배출량에 대한 정보가 포함됩니다.
지구 기후 변화와 환경 문제가 심각해짐에 따라 탄소 발자국 계산은 특히 중요해졌습니다. 탄소 발자국 계산은 인간 활동이 환경에 미치는 영향을 더욱 정확하게 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 배출 감축 전략을 수립하고 녹색 및 저탄소 전환을 촉진하는 과학적 근거를 제공합니다.
대나무의 성장과 발달, 수확, 가공 및 제조, 제품 활용, 폐기에 이르기까지 대나무의 전체 수명 주기는 대나무 숲 탄소 흡수원, 대나무 제품 생산 및 사용, 폐기 후 탄소 발자국을 포함한 완전한 탄소 순환 과정입니다.
본 연구 보고서는 탄소발자국과 탄소 라벨링 지식에 대한 분석과 기존 대나무 제품 탄소발자국 연구의 구성을 통해 기후 적응을 위한 생태적 대나무 숲 조성과 산업 개발의 가치를 제시하고자 합니다.
1. 탄소발자국 회계
① 개념: 유엔 기후변화협약의 정의에 따르면, 탄소발자국은 인간 활동 중 배출되거나 제품/서비스의 전체 수명주기 동안 누적적으로 배출되는 이산화탄소 및 기타 온실가스의 총량을 의미합니다.
탄소 라벨은 '제품 탄소 발자국'의 표현으로, 원자재부터 폐기물 재활용까지 제품의 전체 수명 주기에 걸친 온실가스 배출량을 표시하는 디지털 라벨로, 라벨 형태로 사용자에게 제품의 탄소 배출량에 대한 정보를 제공합니다.
전과정평가(LCA)는 최근 서구권에서 개발된 새로운 환경영향평가 방법으로, 현재도 지속적인 연구개발 단계에 있습니다. 제품 탄소발자국 평가의 기본 기준은 전과정평가(LCA) 방법이며, 탄소발자국 계산의 신뢰성과 편의성을 높이는 데 가장 적합한 방법으로 여겨집니다.
LCA는 먼저 전체 수명주기 단계에 걸쳐 에너지 및 자재 소비량과 환경 배출을 파악하고 정량화한 후, 이러한 소비량과 배출이 환경에 미치는 영향을 평가하고, 마지막으로 이러한 영향을 저감할 수 있는 기회를 파악하고 평가합니다. 2006년에 발표된 ISO 14040 표준은 "수명주기평가 단계"를 목적 및 범위 결정, 재고 분석, 영향 평가, 그리고 해석의 네 단계로 구분합니다.
② 기준 및 방법 :
현재 탄소발자국을 계산하는 방법은 다양합니다.
중국의 회계 방식은 시스템 경계 설정과 모델 원칙에 따라 프로세스 기반 수명주기평가(PLCA), 투입/산출 수명주기평가(I-OLCA), 그리고 하이브리드 수명주기평가(HLCA)의 세 가지 범주로 구분할 수 있습니다. 현재 중국에는 탄소발자국 회계에 대한 통일된 국가 표준이 없습니다.
국제적으로는 제품 수준에서 세 가지 주요 국제 표준이 있습니다. "제품 및 서비스 수명 주기 동안의 온실가스 배출 평가를 위한 PAS 2050:2011 사양"(BSI., 2011), "GHGP 프로토콜"(WRI, WBCSD, 2011), "ISO 14067:2018 온실가스 - 제품 탄소 발자국 - 정량적 요구 사항 및 지침"(ISO, 2018).
수명주기 이론에 따르면, 현재 PAS2050과 ISO14067은 공개적으로 이용 가능한 구체적인 계산 방법을 사용하여 제품 탄소 발자국을 평가하기 위한 확립된 표준이며, 두 가지 모두 기업 대 고객(B2C)과 기업 대 기업(B2B)의 두 가지 평가 방법을 포함합니다.
B2C 평가 내용에는 원자재, 생산 및 가공, 유통 및 소매, 소비자 사용, 최종 폐기 또는 재활용, 즉 "요람에서 무덤까지"가 포함됩니다. B2B 평가 내용에는 원자재, 생산 및 가공, 그리고 하류 상인으로의 운송, 즉 "요람에서 문까지"가 포함됩니다.
PAS2050 제품 탄소 발자국 인증 절차는 시작 단계, 제품 탄소 발자국 계산 단계, 그리고 이후 단계의 세 단계로 구성됩니다. ISO14067 제품 탄소 발자국 회계 절차는 대상 제품 정의, 회계 시스템 경계 설정, 회계 시간 경계 설정, 시스템 경계 내 배출원 분류, 그리고 제품 탄소 발자국 계산의 다섯 단계로 구성됩니다.
③ 의미
탄소 발자국을 고려하면 배출량이 많은 부문과 지역을 파악하고, 그에 따른 배출량 감축 조치를 취할 수 있습니다. 탄소 발자국 계산은 저탄소 생활 방식과 소비 패턴을 형성하는 데에도 도움이 됩니다.
탄소 라벨링은 생산 환경이나 제품 수명 주기에서 발생하는 온실가스 배출량을 공개하는 중요한 수단일 뿐만 아니라, 투자자, 정부 규제 기관, 그리고 대중이 생산 주체의 온실가스 배출량을 파악할 수 있는 창구 역할을 합니다. 탄소 정보 공개의 중요한 수단으로서 탄소 라벨링은 점점 더 많은 국가에서 널리 채택되고 있습니다.
농산물 탄소 라벨링은 농산물에 대한 탄소 라벨링의 구체적인 적용입니다. 다른 유형의 제품과 비교할 때 농산물에 대한 탄소 라벨링 도입은 더욱 시급합니다. 첫째, 농업은 온실가스 배출의 중요한 원천이며, 비이산화탄소 온실가스 배출의 가장 큰 원천입니다. 둘째, 산업 부문과 비교했을 때 농업 생산 과정에서 탄소 라벨링 정보 공개가 아직 완료되지 않아 적용 사례의 다양성이 제한적입니다. 셋째, 소비자는 소비자 입장에서 제품의 탄소 발자국에 대한 효과적인 정보를 얻기 어렵습니다. 최근 몇 년간의 일련의 연구 결과에 따르면 특정 소비자 집단이 저탄소 제품에 기꺼이 비용을 지불할 의향이 있으며, 탄소 라벨링은 생산자와 소비자 간의 정보 비대칭을 정확하게 보완하여 시장 효율성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
2、대나무 산업 사슬
① 대나무 산업 사슬의 기본 상황
중국의 대나무 가공 산업 사슬은 상류, 중류, 하류로 구분됩니다. 상류는 대나무 잎, 대나무 꽃, 죽순, 대나무 섬유 등 대나무의 다양한 부위에서 추출한 원료와 추출물입니다. 중류는 대나무 건축 자재, 대나무 제품, 죽순 및 식품, 대나무 펄프 제지 등 다양한 분야의 수천 가지 품종을 포함합니다. 하류는 제지, 가구 제작, 약재, 대나무 문화 관광 등 다양한 분야에 대나무 제품을 활용합니다.
대나무 자원은 대나무 산업 발전의 기반입니다. 대나무는 용도에 따라 목재용, 죽순용, 펄프용, 정원 장식용 등으로 구분할 수 있습니다. 대나무림 자원의 특성상 목재용 대나무림이 전체의 36%를 차지하며, 그 다음으로 죽순 및 목재 겸용 대나무림, 생태 공익용 대나무림, 펄프용 대나무림 순으로 각각 24%, 19%, 14%를 차지합니다. 죽순과 경관용 대나무림의 비중은 상대적으로 적습니다. 중국은 풍부한 대나무 자원을 보유하고 있으며, 837종의 대나무와 연간 1억 5천만 톤의 대나무를 생산합니다.
대나무는 중국 고유의 가장 중요한 대나무 수종입니다. 현재 대나무는 중국에서 대나무 엔지니어링 소재 가공, 신선 죽순 시장, 그리고 죽순 가공 제품의 주요 원료입니다. 앞으로도 대나무는 중국 대나무 자원 재배의 주요 축이 될 것입니다. 현재 중국의 10대 핵심 대나무 가공 및 활용 제품에는 대나무 인조판, 대나무 바닥재, 죽순, 대나무 펄프 및 제지, 대나무 섬유 제품, 대나무 가구, 대나무 생활용품 및 공예품, 대나무 숯 및 대나무 식초, 대나무 추출물 및 음료, 대나무 숲 경제 제품, 그리고 대나무 관광 및 건강 관리가 포함됩니다. 그중에서도 대나무 인조판과 엔지니어링 소재는 중국 대나무 산업의 핵심입니다.
이중 탄소 목표 하에 대나무 산업 체인을 개발하는 방법
"이중 탄소" 목표는 중국이 2030년 이전에 탄소 정점을 달성하고 2060년 이전에 탄소 중립을 달성하는 것을 의미합니다. 현재 중국은 여러 산업 분야에서 탄소 배출 기준을 강화하고 있으며, 친환경, 저탄소, 경제성 있는 산업을 적극적으로 모색하고 있습니다. 대나무 산업은 자체적인 생태적 이점 외에도 탄소 흡수원으로서의 잠재력을 모색하고 탄소 거래 시장에 진출해야 합니다.
(1) 대나무 숲은 다양한 탄소흡수원 자원을 가지고 있다.
현재 중국의 데이터에 따르면, 대나무 숲 면적은 지난 50년 동안 크게 증가했습니다. 1950년대와 1960년대의 245만 3900헥타르에서 21세기 초 484만 2600헥타르로(대만 데이터 제외) 전년 대비 97.34% 증가했습니다. 그리고 국가 삼림 면적에서 대나무 숲이 차지하는 비중은 2.87%에서 2.96%로 증가했습니다. 대나무 숲 자원은 중국 삼림 자원의 중요한 구성 요소가 되었습니다. 제6차 국가 삼림 자원 목록에 따르면, 중국의 484만 2600헥타르의 대나무 숲 중 337만 2000헥타르의 대나무가 있으며, 약 75억 그루의 식물이 있어 전국 대나무 숲 면적의 약 70%를 차지합니다.
(2) 대나무 숲 생물의 장점:
① 대나무는 생장 주기가 짧고 폭발적인 성장이 강하며, 재생 가능한 생장과 매년 수확이 가능한 특징을 가지고 있습니다. 이용 가치가 높고, 완전 벌채 후 토양 침식이나 연속 조림 후 토양 분해와 같은 문제가 발생하지 않습니다. 탄소 격리 잠재력이 매우 높습니다. 자료에 따르면 대나무 숲 수층의 연간 고정 탄소 함량은 5.097t/hm²(연간 낙엽 생산량 제외)으로, 생장이 빠른 전나무의 1.46배에 달합니다.
② 죽림은 비교적 단순한 생장 조건, 다양한 생장 패턴, 단편적인 분포, 그리고 지속적인 지역적 변동성을 가지고 있습니다. 지리적 분포 면적이 넓고 분포 범위가 넓으며, 주로 복건성, 장시성, 후난성, 저장성 등 17개 성·시에 분포합니다. 죽림은 각 지역의 급속하고 대규모적인 개발에 대응할 수 있으며, 복잡하고 밀접한 탄소 시공간적 패턴과 탄소 흡수원 동적 네트워크를 형성합니다.
(3) 죽림 탄소 격리 거래 조건이 성숙되어 있습니다.
① 대나무 재활용 산업은 비교적 완성도가 높다
대나무 산업은 1차, 2차, 3차 산업을 아우르며, 생산액은 2010년 820억 위안에서 2022년 4,153억 위안으로 연평균 30% 이상의 성장률을 기록하며 성장하고 있습니다. 2035년에는 대나무 산업의 생산액이 1조 위안을 돌파할 것으로 예상됩니다. 현재 중국 저장성 안지현에서는 자연과 경제의 상호 융합을 통한 농업 탄소 흡수원 이중화의 종합적 방안에 초점을 맞춘 새로운 대나무 산업 체인 모델 혁신이 진행되고 있습니다.
② 관련 정책 지원
중국은 이중 탄소 목표를 제시한 후, 탄소 중립 관리에서 전체 산업을 지도하기 위한 여러 정책과 의견을 발표했습니다.2021년 11월 11일, 국가임업초원국, 국가발전개혁위원회, 과학기술부 등 10개 부처가 "대나무 산업 혁신 발전 가속화에 대한 10개 부처 의견"을 발표했습니다.2023년 11월 2일, 국가발전개혁위원회와 다른 부처가 공동으로 "'플라스틱을 대나무로 대체' 발전 가속화 3개년 행동 계획"을 발표했습니다.이 밖에도 푸젠, 저장, 장시 등 다른 성에서도 대나무 산업 발전을 촉진하기 위한 의견이 제시되었습니다.각 산업 벨트의 통합 및 협력 하에 탄소 라벨 및 탄소 발자국의 새로운 거래 모델이 도입되었습니다.
3. 대나무 산업 사슬의 탄소발자국을 어떻게 계산합니까?
① 대나무 제품의 탄소발자국 연구 진행 상황
현재 국내외 대나무 제품의 탄소 발자국에 대한 연구는 상대적으로 부족한 실정입니다. 기존 연구에 따르면, 대나무의 최종 탄소 이동 및 저장 용량은 펼침, 결합, 재조합 등 다양한 활용 방식에 따라 달라지며, 이로 인해 대나무 제품의 최종 탄소 발자국에 미치는 영향이 달라집니다.
② 대나무 제품의 전체 수명주기에 걸친 탄소 순환 과정
대나무 제품의 전체 수명 주기는 대나무의 생장 및 발달(광합성), 재배 및 관리, 수확, 원료 저장, 제품 가공 및 활용, 그리고 폐기물 분해(분해)에 이르기까지 완료됩니다. 대나무 제품의 수명 주기 전반에 걸친 탄소 순환은 다섯 가지 주요 단계로 구성됩니다. 대나무 재배(식재, 관리 및 운영), 원료 생산(죽순 또는 죽순 채취, 운송 및 저장), 제품 가공 및 활용(가공 과정의 다양한 공정), 판매, 사용, 폐기(분해)이며, 각 단계에서 탄소 고정, 축적, 저장, 격리, 그리고 직간접적인 탄소 배출이 이루어집니다(그림 3 참조).
대나무 숲을 가꾸는 과정은 심기, 관리, 운영 활동에서 직접적 또는 간접적으로 탄소가 배출되는 "탄소 축적 및 저장"의 고리로 볼 수 있습니다.
원자재 생산은 임업 기업과 죽제품 가공 기업을 연결하는 탄소 이동 고리이며, 죽순이나 죽순의 수확, 초기 가공, 운송, 보관 과정에서 직간접적으로 탄소가 배출됩니다.
제품 가공 및 활용은 탄소 격리 과정으로, 제품에 탄소를 장기적으로 고정하는 것과 단위 가공, 제품 가공, 부산물 활용 등 다양한 공정에서 직접적 또는 간접적으로 탄소가 배출되는 것을 포함합니다.
제품이 소비자 사용 단계에 진입하면 탄소는 가구, 건물, 일용품, 종이 제품 등 대나무 제품에 완전히 고정됩니다. 사용 수명이 길어질수록 탄소 격리 관행은 폐기될 때까지 확대되어 분해되고 CO2가 방출되어 대기로 돌아갑니다.
Zhou Pengfei et al.(2014)의 연구에 따르면, 대나무의 전개 모드에 있는 대나무 도마를 연구 대상으로 삼았고, "수명 주기에서 상품 및 서비스의 온실가스 배출에 대한 평가 규격"(PAS 2050:2008)을 평가 기준으로 채택했습니다. 원자재 운송, 제품 가공, 포장 및 창고를 포함한 모든 생산 공정의 이산화탄소 배출량과 탄소 저장을 종합적으로 평가하기 위해 B2B 평가 방법을 선택했습니다(그림 4 참조). PAS2050은 탄소 발자국 측정이 원자재 운송에서 시작해야 하며, 이동식 대나무 도마의 탄소 배출량 및 원자재에서 생산에서 유통(B2B)까지의 탄소 이동에 대한 1차 수준 데이터를 정확하게 측정하여 탄소 발자국 크기를 결정해야 한다고 규정합니다.
대나무 제품의 전체 수명 주기에 걸쳐 탄소 발자국을 측정하기 위한 프레임워크
대나무 제품 수명주기 각 단계에 대한 기본 데이터 수집 및 측정은 수명주기 분석의 기초입니다. 기본 데이터에는 토지 점유, 물 소비량, 다양한 에너지(석탄, 연료, 전기 등) 소비량, 다양한 원자재 소비량, 그리고 그 결과로 생성되는 물질 및 에너지 흐름 데이터가 포함됩니다. 데이터 수집 및 측정을 통해 대나무 제품의 수명주기 전반에 걸쳐 탄소 발자국을 측정합니다.
(1) 죽림재배단계
탄소 흡수 및 축적: 싹이 트고, 성장하고 발달하며, 새로운 죽순의 수
탄소 저장: 대나무 숲 구조, 대나무의 입목도, 연령 구조, 각종 기관의 바이오매스; 낙엽층의 바이오매스; 토양 유기탄소 저장;
탄소 배출량: 탄소 저장, 분해 시간 및 낙엽 배출; 토양 호흡 탄소 배출량; 심기, 관리 및 사업 활동을 위한 노동, 전력, 물 및 비료와 같은 외부 에너지 소비 및 물질 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량.
(2) 원자재 생산 단계
탄소 전달: 수확량 또는 대나무순량 및 바이오매스
탄소 회수: 벌목이나 죽순의 잔류물, 1차 가공 잔류물 및 그 바이오매스
탄소 배출량: 대나무 또는 죽순의 채취, 초기 가공, 운송, 보관 및 활용 과정에서 노동 및 전력과 같은 외부 에너지 및 물질 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량입니다.
(3) 제품 가공 및 활용 단계
탄소 격리: 대나무 제품 및 부산물의 바이오매스
탄소 회수 또는 유지: 가공 잔류물 및 바이오매스
탄소배출량 : 단위 가공, 제품 가공, 부산물 활용 과정에서 노동, 전력, 소모품, 재료 소비 등 외부 에너지 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량입니다.
(4) 판매 및 사용단계
탄소 격리: 대나무 제품 및 부산물의 바이오매스
탄소 배출량: 기업에서 판매 시장으로의 운송, 노동 등 외부 에너지 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량입니다.
(5) 폐기단계
탄소 방출: 폐기물의 탄소 저장, 분해 시간 및 방출량.
다른 임업과 달리 대나무 숲은 과학적 벌채 및 이용을 통해 재조림 없이도 자생적으로 재생됩니다. 대나무 숲은 역동적인 성장 균형을 이루며, 고정 탄소를 지속적으로 흡수하고, 탄소를 축적 및 저장하며, 탄소 격리를 지속적으로 강화할 수 있습니다. 대나무 제품에 사용되는 대나무 원료의 비중은 크지 않으며, 대나무 제품 사용을 통해 장기적인 탄소 격리를 달성할 수 있습니다.
현재 대나무 제품의 전 생애주기에 걸친 탄소 순환 측정에 대한 연구는 전무합니다. 대나무 제품은 판매, 사용, 폐기 단계에서 탄소 배출 시간이 길어 탄소 발자국을 측정하기 어렵습니다. 실제로 탄소 발자국 평가는 일반적으로 두 가지 측면에 초점을 맞춥니다. 하나는 원료에서 제품 생산까지의 생산 과정에서 탄소 저장 및 배출량을 추정하는 것이고, 다른 하나는 대나무 제품의 재배부터 생산까지의 전 과정을 평가하는 것입니다.
게시 시간: 2024년 9월 17일
