탄소 발자국은 인간 활동이 환경에 미치는 영향을 측정하는 지표입니다. "탄소 발자국"이라는 개념은 "생태 발자국"에서 유래했으며, 주로 이산화탄소 등가량(CO2eq)으로 표현되는데, 이는 인간의 생산 및 소비 활동 과정에서 배출되는 총 온실가스량을 나타냅니다.
탄소 발자국은 전 생애 주기 평가(LCA)를 이용하여 연구 대상의 전 생애 주기 동안 직간접적으로 발생하는 온실가스 배출량을 평가하는 것입니다. 동일한 대상에 대해 탄소 발자국을 계산하는 것은 탄소 배출량을 계산하는 것보다 난이도와 범위가 더 크며, 계산 결과에는 탄소 배출량에 대한 정보도 포함됩니다.
지구 기후 변화와 환경 문제가 점점 심각해짐에 따라 탄소 발자국 회계의 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 탄소 발자국 회계는 인간 활동이 환경에 미치는 영향을 보다 정확하게 파악하는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, 배출량 감축 전략을 수립하고 녹색 및 저탄소 전환을 촉진하는 데 과학적 근거를 제공합니다.
대나무의 성장과 발달, 수확, 가공 및 제조, 제품 활용, 폐기에 이르기까지 전체 생애주기는 대나무 숲의 탄소 흡수원, 대나무 제품 생산 및 사용, 폐기 후 탄소 발자국을 포함한 탄소 순환의 전 과정입니다.
본 연구 보고서는 탄소 발자국 및 탄소 라벨링에 대한 지식 분석과 기존 대나무 제품 탄소 발자국 연구의 정리를 통해 기후 변화 적응을 위한 생태 대나무 숲 조성 및 산업 개발의 가치를 제시하고자 한다.
1. 탄소 발자국 회계
① 개념: 유엔기후변화협약(UNFCCC)의 정의에 따르면, 탄소 발자국이란 인간 활동으로 인해 배출되거나 제품/서비스의 전체 수명 주기 동안 누적적으로 배출되는 이산화탄소 및 기타 온실가스의 총량을 의미합니다.
탄소 라벨은 "제품 탄소 발자국"의 한 형태로, 원자재부터 폐기물 재활용에 이르기까지 제품의 전체 수명 주기 동안 발생하는 온실가스 배출량을 표시하는 디지털 라벨입니다. 이를 통해 사용자는 제품의 탄소 배출량에 대한 정보를 라벨 형태로 확인할 수 있습니다.
전과정 평가(LCA)는 최근 서구 국가에서 개발되어 지속적인 연구 개발 단계에 있는 새로운 환경 영향 평가 방법입니다. 제품의 탄소 발자국을 평가하는 기본 기준으로 LCA 방법이 사용되고 있으며, 이는 탄소 발자국 계산의 신뢰성과 편의성을 향상시키는 데 가장 적합한 방법으로 여겨집니다.
LCA(전과정 평가)는 먼저 전체 수명주기 단계에 걸쳐 에너지와 재료 소비량 및 환경 오염물질 배출량을 파악하고 정량화한 다음, 이러한 소비와 배출량이 환경에 미치는 영향을 평가하고, 마지막으로 이러한 영향을 줄일 수 있는 방안을 파악하고 평가합니다. 2006년에 발표된 ISO 14040 표준은 "전과정 평가 단계"를 목적 및 범위 설정, 목록 분석, 영향 평가, 해석의 네 단계로 구분합니다.
② 표준 및 방법:
현재 탄소 발자국을 계산하는 방법은 다양합니다.
중국에서는 시스템 경계 설정 및 모델 원칙에 따라 프로세스 기반 수명주기 평가(PLCA), 투입-산출 수명주기 평가(I-OLCA), 하이브리드 수명주기 평가(HLCA)의 세 가지 범주로 회계 방법을 나눌 수 있습니다. 현재 중국에는 탄소 발자국 회계에 대한 통일된 국가 표준이 부재합니다.
국제적으로 제품 수준에서 적용되는 주요 국제 표준은 세 가지가 있습니다. "PAS 2050:2011 제품 및 서비스 수명 주기 동안의 온실가스 배출 평가 사양"(BSI, 2011), "GHGP 프로토콜"(WRI, WBCSD, 2011), 그리고 "ISO 14067:2018 온실가스 - 제품 탄소 발자국 - 정량적 요구 사항 및 지침"(ISO, 2018)입니다.
제품 수명주기 이론에 따르면, PAS2050과 ISO14067은 현재 제품의 탄소 발자국을 평가하기 위한 표준으로, 공개적으로 이용 가능한 구체적인 계산 방법을 제공하며, 두 표준 모두 B2C(기업 대 소비자) 및 B2B(기업 대 기업)의 두 가지 평가 방법을 포함합니다.
B2C 평가 내용은 원자재, 생산 및 가공, 유통 및 소매, 소비자 사용, 최종 폐기 또는 재활용, 즉 "생산부터 폐기까지"를 포괄합니다. B2B 평가 내용은 원자재, 생산 및 가공, 그리고 하류 판매업체로의 운송, 즉 "생산부터 출하까지"를 포괄합니다.
PAS2050 제품 탄소 발자국 인증 프로세스는 개시 단계, 제품 탄소 발자국 계산 단계, 후속 단계의 세 단계로 구성됩니다. ISO14067 제품 탄소 발자국 회계 프로세스는 대상 제품 정의, 회계 시스템 범위 설정, 회계 기간 설정, 시스템 범위 내 배출원 분류, 제품 탄소 발자국 계산의 다섯 단계로 이루어져 있습니다.
③ 의미
탄소 발자국을 계산함으로써 배출량이 많은 부문과 지역을 파악하고, 이에 상응하는 배출량 감축 조치를 취할 수 있습니다. 또한, 탄소 발자국 계산은 저탄소 생활 방식과 소비 패턴을 형성하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
탄소 라벨링은 생산 환경이나 제품 수명 주기 동안 발생하는 온실가스 배출량을 공개하는 중요한 수단이며, 투자자, 정부 규제 기관, 그리고 일반 대중이 생산 주체의 온실가스 배출량을 이해할 수 있는 창구 역할을 합니다. 탄소 정보 공개의 중요한 수단으로서 탄소 라벨링은 점점 더 많은 국가에서 널리 채택되고 있습니다.
농산물 탄소 라벨링은 농산물에 탄소 라벨링을 적용하는 구체적인 사례입니다. 다른 제품 유형에 비해 농산물에 탄소 라벨링을 도입하는 것이 더욱 시급한 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 농업은 온실가스 배출의 주요 원인이며, 이산화탄소를 제외한 온실가스 배출의 가장 큰 원인입니다. 둘째, 산업 부문에 비해 농산물 생산 과정에서의 탄소 라벨링 정보 공개가 아직 미흡하여 적용 시나리오의 다양성이 제한적입니다. 셋째, 소비자는 제품의 탄소 발자국에 대한 효과적인 정보를 얻기 어렵습니다. 최근 여러 연구에서 특정 소비자 집단이 저탄소 제품에 대한 추가 비용을 지불할 의향이 있음을 보여주었으며, 탄소 라벨링은 생산자와 소비자 간의 정보 비대칭성을 해소하고 시장 효율성을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다.
2. 대나무 산업 사슬
① 대나무 산업 사슬의 기본 현황
중국의 대나무 가공 산업 사슬은 상류, 중류, 하류로 나뉩니다. 상류는 대나무 잎, 대나무 꽃, 죽순, 대나무 섬유 등 대나무의 다양한 부위에서 추출한 원료를 포함합니다. 중류는 대나무 건축 자재, 대나무 제품, 죽순 식품, 대나무 펄프 제지 등 다양한 분야의 수천 가지 품종을 아우릅니다. 하류는 대나무 제품을 제지, 가구 제작, 약재, 대나무 문화 관광 등에 활용합니다.
대나무 자원은 대나무 산업 발전의 기반입니다. 용도에 따라 대나무는 목재용, 죽순용, 펄프용, 정원 장식용으로 나눌 수 있습니다. 대나무 산림 자원의 종류별로 살펴보면, 목재용 대나무림이 36%를 차지하고, 그 다음으로 죽순과 목재 겸용 대나무림, 생태 공공복지용 대나무림, 펄프용 대나무림이 각각 24%, 19%, 14%를 차지합니다. 죽순과 경관용 대나무림은 상대적으로 작은 비중을 차지합니다. 중국은 837종의 대나무가 자생하고 연간 1억 5천만 톤의 대나무를 생산하는 풍부한 대나무 자원을 보유하고 있습니다.
대나무는 중국 고유종으로 가장 중요한 대나무 수종입니다. 현재 중국에서 대나무는 대나무 공학 재료 가공, 생죽순 시장, 죽순 가공 제품의 주요 원료입니다. 앞으로도 대나무는 중국 대나무 자원 재배의 핵심이 될 것입니다. 현재 중국의 10대 주요 대나무 가공 및 활용 제품은 대나무 합성판, 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 관련 경제 상품, 대나무 관광 및 건강 관리입니다. 그중 대나무 합성판과 공학 재료는 중국 대나무 산업의 핵심 축입니다.
이중 탄소 목표 하에서 대나무 산업 사슬을 개발하는 방법
‘이중 탄소’ 목표는 중국이 2030년 이전에 탄소 정점을 달성하고 2060년 이전에 탄소 중립을 이루겠다는 목표를 의미합니다. 현재 중국은 여러 산업 분야에서 탄소 배출 규제를 강화하고 있으며, 친환경적이고 저탄소이며 경제적으로 효율적인 산업을 적극적으로 육성하고 있습니다. 대나무 산업은 자체적인 생태적 이점 외에도 탄소 흡수원으로서의 잠재력을 탐색하고 탄소 거래 시장에 진출할 필요가 있습니다.
(1) 대나무 숲은 다양한 탄소 흡수원 자원을 가지고 있습니다.
최근 자료에 따르면 중국의 대나무 숲 면적은 지난 50년간 크게 증가했습니다. 1950년대와 1960년대의 245만 3천 9백 헥타르에서 21세기 초 484만 2천 6백 헥타르(대만 제외)로 연평균 97.34% 증가했습니다. 또한 국가 산림 면적에서 대나무 숲이 차지하는 비율도 2.87%에서 2.96%로 증가했습니다. 대나무 숲 자원은 중국 산림 자원의 중요한 구성 요소가 되었습니다. 제6차 국가 산림 자원 조사에 따르면 중국의 대나무 숲 484만 2천 6백 헥타르 중 337만 2천 헥타르에 약 75억 그루의 대나무가 자라고 있으며, 이는 중국 전체 대나무 숲 면적의 약 70%를 차지합니다.
(2) 대나무 숲 생물의 장점:
① 대나무는 생장 주기가 짧고 폭발적인 성장이 강하며, 재생 가능한 생장과 연간 수확이라는 특징을 가지고 있습니다. 활용 가치가 높고, 완전 벌채 후 토양 침식이나 지속적인 식재 후 토양 황폐화와 같은 문제가 발생하지 않습니다. 또한 탄소 격리 잠재력이 매우 큽니다. 자료에 따르면 대나무 숲 수목층의 연간 고정 탄소 함량은 5.097t/hm2(연간 낙엽 생산량 제외)로, 속성 생장하는 중국 삼나무의 1.46배에 달합니다.
② 대나무 숲은 비교적 단순한 생장 조건, 다양한 생장 패턴, 단편적인 분포, 그리고 지속적인 면적 변동성을 특징으로 한다. 넓은 지리적 분포 범위와 다양한 분포 양상을 보이며, 주로 17개 성 및 도시에 분포하고, 특히 푸젠성, 장시성, 후난성, 저장성에 집중되어 있다. 이러한 특성으로 인해 대나무 숲은 지역별로 신속하고 대규모적인 개발이 이루어지며, 복잡하고 밀접한 탄소 시공간 패턴과 탄소 공급원-흡수원 동적 네트워크를 형성할 수 있다.
(3) 대나무 숲 탄소 격리 거래의 조건이 성숙되었습니다.
① 대나무 재활용 산업은 비교적 완성도가 높다
대나무 산업은 1차, 2차, 3차 산업을 아우르며, 생산액은 2010년 820억 위안에서 2022년 4,153억 위안으로 증가하여 연평균 30% 이상의 성장률을 기록했습니다. 2035년에는 대나무 산업 생산액이 1조 위안을 넘어설 것으로 예상됩니다. 현재 중국 저장성 안지현에서는 자연과 경제의 상호 통합을 추구하는 이중 농업 탄소 흡수원 통합의 종합적인 방식을 중심으로 새로운 대나무 산업 사슬 모델 혁신이 추진되고 있습니다.
② 관련 정책 지원
중국은 이중 탄소 목표를 제시한 후, 탄소 중립 관리 분야에서 산업 전반을 이끌기 위한 다양한 정책과 의견을 발표했습니다. 2021년 11월 11일에는 국가임업초원국, 국가발전개혁위원회, 과학기술부 등 10개 부처가 공동으로 "대나무 산업의 혁신적 발전을 가속화하기 위한 10개 부처 의견"을 발표했습니다. 2023년 11월 2일에는 국가발전개혁위원회 등 관련 부처들이 공동으로 "'플라스틱을 대나무로 대체' 발전을 가속화하기 위한 3개년 행동 계획"을 발표했습니다. 또한 푸젠성, 저장성, 장시성 등 다른 지역에서도 대나무 산업 발전을 촉진하기 위한 의견이 제시되었습니다. 다양한 산업 벨트의 통합 및 협력 하에 탄소 라벨과 탄소 발자국과 같은 새로운 거래 모델이 도입되었습니다.
3. 대나무 산업 사슬의 탄소 발자국은 어떻게 계산하나요?
① 대나무 제품의 탄소 발자국에 대한 연구 진행 상황
현재 국내외적으로 대나무 제품의 탄소 발자국에 대한 연구는 상대적으로 부족한 실정입니다. 기존 연구에 따르면 대나무의 최종 탄소 이동 및 저장 능력은 펼치기, 결합, 재조합 등 다양한 활용 방식에 따라 달라지며, 이는 대나무 제품의 최종 탄소 발자국에 각기 다른 영향을 미칩니다.
② 대나무 제품의 전체 수명 주기 동안의 탄소 순환 과정
대나무 제품의 전체 수명 주기는 대나무의 성장 및 발달(광합성), 재배 및 관리, 수확, 원료 저장, 제품 가공 및 활용, 그리고 폐기물 분해(분해)에 이르기까지 완료됩니다. 대나무 제품의 전체 수명 주기 동안의 탄소 순환은 대나무 재배(식재, 관리 및 운영), 원료 생산(대나무 또는 죽순의 수집, 운송 및 저장), 제품 가공 및 활용(가공 과정의 다양한 단계), 판매, 사용 및 폐기(분해)의 다섯 가지 주요 단계로 구성되며, 각 단계에서 탄소 고정, 축적, 저장, 격리 및 직간접적인 탄소 배출이 발생합니다(그림 3 참조).
대나무 숲을 재배하는 과정은 식재, 관리 및 운영 활동에서 발생하는 직간접적인 탄소 배출을 수반하는 “탄소 축적 및 저장”의 연결 고리로 볼 수 있습니다.
원자재 생산은 임업 기업과 대나무 제품 가공 기업을 연결하는 탄소 이동 고리이며, 대나무 또는 죽순의 수확, 초기 가공, 운송 및 저장 과정에서 직간접적인 탄소 배출을 수반합니다.
제품 가공 및 활용은 탄소 격리 과정으로, 제품에 장기간 탄소를 고정하는 것뿐만 아니라 단위 가공, 제품 가공 및 부산물 활용과 같은 다양한 과정에서 발생하는 직간접적인 탄소 배출을 포함합니다.
가구, 건축물, 생활용품, 종이 제품 등 대나무 제품은 소비자가 사용하는 단계에 이르면 탄소가 완전히 고정됩니다. 제품의 수명이 길어짐에 따라 탄소 포집 효과는 제품이 폐기될 때까지 지속되며, 폐기 시에는 분해되어 이산화탄소를 방출하고 대기로 돌아갑니다.
저우펑페이 등(2014)의 연구에 따르면, 대나무를 펼치는 방식의 대나무 도마를 연구 대상으로 삼고, "상품 및 서비스의 생애주기 온실가스 배출 평가 기준"(PAS 2050:2008)을 평가 기준으로 채택하여 B2B 평가 방식을 통해 원자재 운송, 제품 가공, 포장, 보관 등 모든 생산 과정의 이산화탄소 배출 및 탄소 저장량을 종합적으로 평가하였다(그림 4 참조). PAS 2050은 탄소 발자국 측정을 원자재 운송부터 시작하도록 규정하고 있으며, 이동식 대나무 도마의 원자재, 생산, 유통(B2B)에 이르는 탄소 배출 및 탄소 이동에 대한 기초 데이터를 정확하게 측정하여 탄소 발자국의 규모를 산출해야 한다.
대나무 제품의 전체 수명 주기 동안 탄소 발자국을 측정하기 위한 프레임워크
대나무 제품 수명주기의 각 단계별 기본 데이터 수집 및 측정은 수명주기 분석의 기초입니다. 기본 데이터에는 토지 점유, 물 소비, 다양한 에너지원(석탄, 연료, 전기 등) 소비, 각종 원자재 소비, 그리고 그 결과로 발생하는 물질 및 에너지 흐름 데이터가 포함됩니다. 이러한 데이터 수집 및 측정을 통해 대나무 제품의 전 수명주기에 걸친 탄소 발자국을 측정할 수 있습니다.
(1) 대나무 숲 재배 단계
탄소 흡수 및 축적: 발아, 성장 및 발달, 새 대나무 순의 개수;
탄소 저장량: 대나무 숲 구조, 대나무 입목 밀도, 연령 구조, 각 기관의 생물량; 낙엽층 생물량; 토양 유기 탄소 저장량;
탄소 배출량: 탄소 저장량, 분해 시간 및 낙엽 방출량; 토양 호흡으로 인한 탄소 배출량; 재배, 관리 및 사업 활동에 필요한 노동력, 전력, 물, 비료 등의 외부 에너지 소비 및 물질 소비로 발생하는 탄소 배출량.
(2) 원료 생산 단계
탄소 이동: 수확량 또는 죽순 부피 및 그 생체량;
탄소 반환: 벌목 잔여물 또는 죽순, 1차 가공 잔여물 및 그 바이오매스;
탄소 배출량: 대나무 또는 죽순의 채집, 초기 가공, 운송, 저장 및 이용 과정에서 노동력 및 전력과 같은 외부 에너지 및 물질 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량.
(3) 제품 가공 및 이용 단계
탄소 격리: 대나무 제품 및 부산물의 바이오매스;
탄소 반환 또는 보유: 가공 잔류물 및 그 바이오매스;
탄소 배출량: 단위 공정, 제품 가공 및 부산물 활용 과정에서 발생하는 노동력, 전력, 소모품 및 원자재 소비와 같은 외부 에너지 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량.
(4) 판매 및 사용 단계
탄소 격리: 대나무 제품 및 부산물의 바이오매스;
탄소 배출량: 기업에서 판매 시장까지의 운송 및 노동 등 외부 에너지 소비로 인해 발생하는 탄소 배출량.
(5) 폐기 단계
탄소 방출: 폐기물의 탄소 저장; 분해 시간 및 방출량.
다른 임업 산업과는 달리, 대나무 숲은 과학적인 벌목 및 이용을 통해 자생적으로 재생되므로 재조림이 필요하지 않습니다. 대나무 숲은 역동적인 균형 성장 상태를 유지하며 고정 탄소를 지속적으로 흡수하고 축적 및 저장하여 탄소 격리 능력을 지속적으로 향상시킵니다. 대나무 제품에 사용되는 원료의 비율이 크지 않기 때문에 대나무 제품 사용을 통해 장기적인 탄소 격리를 달성할 수 있습니다.
현재까지 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 보통 두 가지 수준에 초점을 맞춥니다. 첫째는 원자재에서 제품에 이르는 생산 과정에서의 탄소 저장량과 배출량을 추정하는 것이고, 둘째는 대나무 재배에서 생산에 이르기까지 대나무 제품의 탄소 배출량을 평가하는 것입니다.
게시 시간: 2024년 9월 17일
