탄소공간지도의 발전방향 연구: 미국, 영국, 일본, 한국 탄소공간지도 사례를 바탕으로

1. 연구 배경 및 목적

파리협정(2015)에서는 산업화 이전 대비 지구의 평균온도 상승을 1.5℃로 억제하는 것을 목표로 하고 있으며, 이에 따라 기후변화에 관한 정부 간 협의체 (Intergovernental Panel on Climate Change, IPCC)는 ｢지구온난화 1.5℃ 특별 보고서｣를 승인하고 2050년까지 탄소중립 달성이라는 목표를 제시하였다. 유럽기후 재단과 독일연방정부의 후원으로 국제 기후변화 목표 및 정책을 평가하는 Climate Action Tracker의 조사 결과에 따르면, 2023년까지 세계 137개국이 탄소중립을 선언한 것으로 나타났다. 우리나라도 국제사회의 이러한 노력에 발맞추어 2020년 10월 탄소중립을 선언하고, 12월 ｢2050 탄소중립 추진전략｣을 발표하였다. 또한, 2021년 9월 ｢기후위기 대응을 위한 탄소중립･녹색성장 기본법(약칭, 탄소중립기본법)｣를 제정･공포하여 탄소중립을 실현하기 위한 법적 기반을 마련하는데 이르렀다.

탄소중립을 실현하는 데 있어서 도시의 중요성이 무엇보다 높게 인식되고 있다. UN에서 발간된 ｢전 세계 지속가능개발에 관한 보고서(United Nations, 2019)｣에 따르면, 경제활동 및 에너지 소비에 따른 온실가스 배출은 주로 도시지역에서 집중적으로 발생하며 이는 전 세계 면적에의 2%에 해당한다. 또한, 세계 주요 도시의 약 15%가 전체 온실가스 배출량의 52%를 차지하고 있다(Wei et al., 2021). 이와 관련하여, 도시공간에서의 탄소중립 대책을 위해 도시공간구조를 탄소중립에 유리한 형태로 조성하고 탄소중립 요소를 도시계획에 반영하고자 하는 연구와 논의가 진행되기도 하였다(건축공간연구원, 2022; 건축공간연구원, 2023)

우리나라는 2021년 제정된 탄소중립기본법을 통해 지자체의 탄소중립 기본계획 수립 및 시행의 의무를 강화하는 등 지역주도의 탄소중립 추진을 본격화하고 있다. 그러나, 실제 지자체 차원에서 탄소중립도시계획을 수립하는데 필요한 온실가스 배출량과 흡수량과 같은 정보 구축이 미흡한 실정이었다. 이에 국토교통부에서는 2023년 6월 공간 단위 탄소배출과 흡수 정보를 지도화한 ‘탄소공간지도’¹⁾를 구축하고 일반에 공개하였다. 그러나 현 시스템은 아직 초기 단계로 향후 탄소중립도시계획 수립 지원을 위해서 주요 기능을 고도화하고 개선할 필요가 있으며, 정책활용도의 제고를 위한 구체적인 활용 방안도 마련되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 국내외의 유사 관련 사례를 비교･분석하여 향후 탄소공간지도의 발전 방향을 제시하였다.

2. 연구 방법 및 절차

본 연구의 사례 분석은 문헌 연구 중심으로 수행하였다. 선행연구에서 탄소중립도시와 탄소중립 도시계획 및 지원체계 관련 논의를 검토하였다. 그리고 이를 바탕으로 미국, 일본, 영국에서 실제 구축되어 운영 중인 공간 단위의 탄소 현황 지도를 비교･분석하였다. 분석 항목은 구축 배경, 법적 위상, 구축 항목, 운영 기관, 활용 분야로 구분하였으며, 사례별 비교를 통해 국내 ‘탄소공간지도’ 고도화를 위한 시사점을 도출하였다.

1. 탄소중립도시 개념

현재 세계 인구의 절반이 도시에 거주하고 있으며 2050년이 도래하기 전에 도시인구는 전체 약 70%로 증가할 전망이다(United Nations, 2014; Rydin et al., 2012). 기후변화에 관한 정부 간 협의체인 IPCC에서 발간한 기후변화에 관한 보고서에 따르면(IPCC, 2013), 에너지 사용과 관련된 대부분의 온실가스 배출은 화석연료가 연소할 때 발생하고, 인간 활동은 지난 150년간 대기 중 온실가스 증가의 거의 모든 원인이 되었다. 세계 에너지의 60~80%가 소비되고 전체 온실가스 배출량 70% 이상이 발생하는 도시는 기후 위기와 탄소²⁾배출에 크게 영향을 미치고는 것이다(GEA, 2012; IEA, 2012; Bettencourt et al., 2007; Nieuwenhuijsen, 2020).

탄소중립(carbon-neutral)에 대한 학술적 개념 정의가 아직 명확하기 확립되어 있지 않으나(Huovila et al., 2022), 일반적으로 인간 활동에 의한 대기 중 온실가스 농도를 감소시키고 흡수량을 증가시켜 순 배출량이 제로‘0’가 되도록 하는 것을 말한다(United Nations, 2015).

탄소중립도시의 개념은 새로운 것이 아니다. 도시를 환경친화적으로 개선하고 사회적으로는 정의롭고 경제적으로는 경쟁력 있게 건설한다는 관점에서, 과거부터 지속된 도시 패러다임의 연속으로 보는 시각이 지배적이다(Breuste et al., 2020; Seto et al., 2021). 오늘날 탄소중립도시에 대한 담론은 전원도시 및 에코 시티와 같은 과거의 도시 모델뿐만 아니라 스마트시티, 저탄소 도시와 같은 현대의 개념과도 밀접하게 연결된다. 특히, 2000년대 온실가스 배출량 감축에 중점을 두고 추진된 저탄소 도시 개념은 현재의 탄소중립도시와 유사하다(송재민 외, 2022). 2021년 제정된 ｢탄소중립기본법｣³⁾에서는 탄소중립도시를 ‘탄소중립 관련 계획 및 기술 등 적극 활용하여 탄소중립을 공간적으로 구현하는 도시’로 제시하고 있다. 이를 종합하면, 탄소중립도시의 일반적 개념은 화석에너지 의존도를 줄이고 에너지 소비를 최소화하여 경제･사회활동으로 배출되는 탄소와 산림 조성에 따른 흡수원을 통해 그 양을 상쇄시켜 제로화하는 도시로 정의된다(김정곤･최정은, 2011; 임희지 외, 2009; 왕광익, 2023).

2. 탄소중립 도시계획

도시화는 인구이동, 토지이용 및 생활방식 변화 등을 포함하는 복잡한 사회･경제적 과정이다(Zhou et al., 2019). 따라서 총 탄소 배출량, 1인당 탄소 배출량, 도시의 탄소 배출 강도는 도시화와 밀접한 관련성을 갖는다(Yao et al., 2018). 이에 따라, 오늘날 전 세계 많은 도시들은 ‘low-carbon city’, ‘carbon-neutral city’, ‘zero carbon city’, ‘negative carbon city’ 등과 같은 도시 슬로건을 내세우며, 탄소중립 목표 달성을 위한 계획을 수립하는 등 도시 차원에서 기후 위기에 대응하고 있다. 탄소중립도시를 실천적 담론으로 이끌어내기 위하여 많은 연구에서는 도시의 사회･경제적 요인이 탄소배출에 미치는 영향을 분석하였고(김인현 외, 2011; 장명준, 2012; 조항훈 외, 2023; 박천보 외, 2015; 정민선 외, 2015; Cucchiella and Rotilio, 2021; 박준, 2014; Shamsapour et al., 2021; Hong et al., 2022), 기후 완화를 위한 도시 차원에서의 정책적 함의를 도출하였다(Kilkis, 2021; Nieuwenhuijsen, 2020; Wu et al., 2023).

김인현 외(2011)는 용적률과 자동차 등록 대수가 탄소 배출량에 가장 큰 영향을 미치는 도시계획적 변수임을 확인하였다. 장명준 외(2012)는 도시 규모에 따라 탄소배출의 영향과 그 정도가 상이함을 확인하였으며, 도로 면적, 자동차 등록 대수, 교통 수준이 도시의 주요 탄소 배출원임을 파악하였다. 조항훈 외(2023)는 도시 특성에 따른 건축물의 에너지 배출 및 탄소배출의 영향을 분석하고 정책적 시사점을 제시하였다. 박천보 외(2015)와 정민선 외(2015)는 도시의 탄소 흡수원으로서 도시 녹지와 탄소배출 감소의 관계를 분석하고, 이를 통해 탄소배출 저감형 도시계획 수립 방안을 제시하였다. Cucchiella and Rotilio(2021)는 도시 내부 공간 배치의 집중도를 설명하기 위해 도시의 압축도와 밀도를 사용하며, 압축도시가 저탄소 도시 건설의 중요한 접근 방식으로 간주될 수 있음을 강조하였다. 또한, 박준(2014)은 압축도시와 다핵도시의 특성에서 교통 에너지 소비와 탄소 배출의 관계를 이론적으로 설명하고, 이를 통해 도시계획적 함의를 도출하였다. Shamsapour et al.(2021)은 도시의 컴팩트한 대중교통 시스템이 1인당 탄소 배출량 감소에 기여하며, 특히 교통 부문의 1인당 탄소 배출량과 인구 밀도 사이에 음의 상관관계가 있음을 주목하였다. 이 외에도 Hong et al.(2022)은 도시 간의 강한 사회･경제적 유대와 상호작용이 생산성과 혁신성을 높여 에너지 및 탄소 저감의 효율성을 증진하는 데 기여한다고 강조하였다.

Kilkis(2021)은 기후 완화 노력을 가석하기 위해 도시 차원에서 재생에너지 시스템 통합을 강조하였으며, 지역난방 네트워크 도입, 공유 모빌리티 확대, 폐기물 관리 전략 등을 구체적인 활용 예시로 제시하였다. 또한, 도시의 탄소 배출량을 모니터링하고 검증하는 것이 중요함을 강조하였다. Nieuwenhuijsen(2020)은 도시의 공중보건을 개선하기 위한 수단으로서 탄소 중립의 중요성을 제시하였으며, 이를 위해 토지이용 변화, 대중교통 활성화를 통한 자동차 의존도 감소, 도시녹화, 시민 참여 및 협업 등을 통한 도시 및 교통 계획의 잠재력을 강조하였다. Wu et al.(2023)은 신도시의 탄소중립 목표를 달성하기 위해 건물 클러스터 간의 탄소 저감 시나리오를 제시하였다.

3. 탄소중립도시를 위한 정보제공과 계획지원시스템

해외 주요국에서는 온실가스 저감을 위한 도시계획 수립과 정책 의사결정을 지원하는 시스템을 구축하여 활용하고 있다. 미국 로렌스버클리 국립연구소에서는 도시 건축물 에너지 시뮬레이션을 위해 에너지 효율 측정 방법론을 제시하고 도시 차원의 에너지 사용과 탄소 배출 정보를 웹 기반 시스템으로 제공하고 있다(Sun et al., 2022). 그리고 미국에서 개발 된 탄소중립을 위한 도시계획 시나리오 기반 계획 지원도구인 ‘Envision Tomorrow(ET)’는 교통, 토지이용, 공공건강, 도시 안전, 도시 성장, 주택 등 광범위한 분야의 의사결정 지원에 활용하고 있다(왕광익･노경식, 2010; 김근태, 2014). 또한, 토지이용 및 이동성 계획을 위한 소프트웨어인 ‘UrbanFootprint’는 미국 대부분의 지역을 대상으로 방대한 데이터에 기반하여 기후, 토지이용, 경제 및 사회적 조건을 시각화하고, 사회환경 지표를 평가하여 도시계획 결정에 따른 다양한 시나리오를 제공하는 등 지방정부의 정책 개발에 기여하고 있다. 런던시에서는 하천, 분수, 가로수, 편의시설 등 폭염 피난처를 공간 정보로 시각화하여 시민이 실시간으로 사용할 수 있도록 장소 제안 및 공간 시스템을 구현하여 제공하고 있다(London Cool Spaces Summer, 2023). 일본은 도시구조와 교통정책 시행에 따른 이산화탄소 감축 효과를 진단 및 평가하는 공간 시뮬레이션을 개발하여 저탄소 마을 만들기 계획에 활용하고 있다(国道交通省, 2019). 최근에는 3차원 기반의 도시계획 운영 플랫폼인 플라토(PLATEAU)를 개발하여 도시계획 기초조사 기반의 디지털 트윈을 구축하여 공개하고 있다(PLATEAU, 2023). 이러한 노력은 우리나라에서도 마찬가지로 진행되고 있다. 서울시는 2020년 GIS 기반으로 행정동별, 건물 유형별 에너지 소비 기반 정보 플랫폼인 ‘온실가스 모니터링 시스템 I･SEOUL･U’를 전국 최초로 구축하여 학술연구 및 서비스 개발에 활용하고 있으며(서울시 에너지정보, 2023), 광주시는 건축물, 교통, 공원녹지 부문에 대한 도시탄소관리 평가체계인 ‘도시탄소관리 시스템 GUCMS’를 제공하고 있다(국제기후환경센터, 2022).

4. 시사점 도출

탄소중립도시에 대한 담론, 탄소중립도시 실현을 위한 방안, 탄소중립도시를 위한 정보제공과 계획 지원에 대한 선행연구 검토를 통해 다음과 같은 시사점을 도출할 수 있다.

첫째, 도시 자체를 탄소중립이 가능한 공간구조로 구축하고 도시환경을 탄소중립에 적합하도록 조성하기 위하여 도시공간 단위의 현황정보구축이 필요하다. 탄소중립기본법에 따르면, 탄소중립도시는 탄소중립 관련 기술과 계획을 공간적으로 구현하는 도시로 정의된다. 또한, 용적률, 교통량, 도시 규모 등 도시계획적 변수들이 탄소 배출량에 크게 영향을 미친다는 것을 선행연구를 통해 확인할 수 있다.

둘째, 탄소공간지도는 선행연구(Cucchiella and Rotilio, 2021; 박준, 2014; Shamsapour et al., 2021)에서 제시된 바와 같이 탄소중립도시계획 수립 등 탄소중립 전략에 따른 공간구조 개편에 적용할 수 있도록 검토되어야 한다. 선행연구들(김인현 외, 2011; 장명준, 2012; 조항훈 외, 2023; 박천보 외, 2015; 정민선 외, 2015; Cucchiella and Rotilio, 2021; 박준, 2014; Shamsapour et al., 2021; Hong et al., 2022)은 도시 특성 및 공간구조에 따른 다양한 도시계획 요소가 탄소배출에 미치는 영향을 분석하고 탄소중립 목표를 달성하기 위한 도시계획적 전략을 제시하고 있다. 도시공간구조는 도시가 탄소중립에 영향을 미치는 가장 근본적인 요인으로 도시계획 차원에서의 전략 수립이 필수적으로 요구되기 때문이다.

셋째, 탄소공간지도는 정책 수립 과정에서 효과적으로 활용될 수 있는 계획 도구로서 검토되어야 한다. 탄소중립 전략에 따른 도시계획 수립과 의사결정을 지원하기 위하여, 공간 단위 계획 지원체계의 필요성이 대두되고 있다. 탄소중립 현황을 지도화한 탄소공간지도는 이러한 계획지원 의사결정 체계 구축의 기초가 된다. 따라서, 탄소중립의 공간단위 구현에 초점을 맞춘 계획 지원체계 구축을 심층 분석할 필요가 있다.

1. 비교대상 지도 사례 선정

본 연구는 탄소중립 현황을 공간 단위로 지도화하고 있는 국내외 사례를 대상으로 비교 분석을 수행하였다. 본 연구에서 대상으로 선정한 사례는, 이산화탄소(CO₂)의 배출･흡수 현황을 전국 단위로 구축하고, 이용자가 원하는 통계정보 및 공간정보를 지도상에서 다양하게 펼쳐 볼 수 있도록 대화형 지도(interactive map) 시스템으로 제공되고 있는 사례로 선정하였다. 따라서, 본 연구에서는 미국 ‘CoolClimate Network’, 영국 ‘UK Emission Interactive Map(CO₂ Interactive Map)’, 일본 ‘전국 CO₂ 배출 추계량 격자지도’, 한국 ‘탄소공간지도’를 연구의 대상으로 선정하여 분석하였다.

2. 비교항목 선정

본 연구에서는 탄소공간지도에 관한 국내외 구축 현황을 파악하기 위해 정부 차원에서 발행한 방법론 보고서, 연구논문, 공개된 정보시스템 접속을 통해 항목별로 분석하였다. 분석 내용의 체계성을 확보하기 위해 국내외 탄소공간지도 분석을 위한 비교 항목으로 구축 배경, 법적 위상, 구축 항목, 운영 기관, 활용 분야를 선정하였다. 구축 배경은 탄소공간지도를 구축하게 된 주요 목적과 주요 추진기관을 파악함으로써 시스템 구축에 대한 당위성을 파악하기 위함이며, 법적 위상은 지도 구축의 근거가 되는 법 제도의 확보 여부와 사례별 법적 위상, 법적 적용 분야 등을 확인하기 위해 설정하였다. 그리고 구축 항목은 온실가스 인벤토리의 반영 수준과 각 항목이 도시계획에서 활용할 수 있는 수준을 검토하기 위함이며, 운영 기관은 구축된 시스템의 지속성을 확보하고 있는지를 판단할 수 있는 항목이다. 마지막으로 활용 분야를 통해 도시계획 등 관련 분야와의 연계성과 확장성을 검토하기 위함이다.

<표 1>

국내외 탄소공간지도 연구대상

1. 구축 배경

2010년대에 들어 미국에서도 도시 차원에서 기후변화 대응의 필요성이 본격적으로 강조되었다(University of Califonia, 2016). 미국 내의 각 주와 거대 자본시장이 온실가스 감축을 약속함에 따라, 지역 차원에서 온실가스 배출을 관리하기 위한 정보의 필요성이 대두되었다. 특히, 가정의 탄소발자국(Household Carbon Footprint, HCF)이 전체 탄소 배출량에 상당히 기여하고 있으며, 인구, 소득, 주거 등 사회･경제적 요인이 총 HCF에 영향을 미치는 것으로 파악되었다(Jones and Kammen, 2014). 도시 차원에서 기후변화 행동(Climate Action)을 취하기에 앞서, 탄소 배출량에 대한 정량적이고 시각적 데이터의 필요성을 인지하고 탄소발자국 기반의 고해상도 가정용 탄소공간지도를 구축하였다.

영국은 2008년 기후변화에 대한 정부의 기조를 뒷받침하는 핵심 법령이자 세계 최초의 기본법령인 ｢기후변화법 (Climate Change Act 2008)｣을 제정하였다. 영국의 기후변화법 제정은 기후변화 대응에 있어 중요한 전환점이 되었다. 또한, 2019년 ‘2050 탄소중립 목표’를 상향 조정한 ｢기후변화법 개정안 (2019)｣을 통과시킴으로써 G7 국가 중 최초로 ‘2050 탄소중립 목표’를 법제화하였다. 영국은 1990년부터 온실가스 인벤토리를 구축하면서 온실가스 배출량과 흡수량을 정량화하여 보고하는 체계를 갖추고 있다. 이러한 상황에서 영국은 온실가스를 포함한 다양한 오염물질이 유발되는 지역의 공간 인벤토리로서 2005년부터 매년 탄소공간지도를 구축하고 있다.

2023년 9월 29일 기준으로 일본에서는 ‘2050년까지 이산화탄소 배출의 실질적 제로’를 표명한 지자체가 총 991곳(도도부현 46곳, 시 338곳, 특별구 22곳, 정 317곳, 촌 48곳에 이르렀다. 이는 2019년의 103곳(도도부현 19곳, 시 48곳, 특별구 26곳, 정 26곳, 촌 9곳) 대비 약 9.6배 증가한 수치이다(環境省, 2023). 이에 따라, 일본의 도시들은 ｢지구온난화 대책 계획｣을 수립하고 ｢지방 공공 단체 실행 계획 책정 및 실시 매뉴얼｣ 또는 ｢저탄소 지역 만들기 실천 가이드북｣등을 기반으로 도도부현 및 시정촌 차원에서 저탄소 정책을 수립하고 있다. 일본 환경성은 제로카본시티 실현을 위한 도시 지역 고해상도 탄소 맵핑 수법을 개발하고, 2022년 기존의 지리정보 시스템상에 탄소공간지도를 탑재하였다.

한국은 2021년 10월 ｢탄소중립 시나리오｣가 발표되고, ｢기후위기 대응을 위한 탄소중립･녹색성장 기본법(이하, 탄소중립기본법)｣이 제정되면서 지자체의 탄소중립 의무가 강화되었다. 그러나 기존의 온실가스 통계는 배출원 중심으로 작성 및 보고되기 때문에, 지자체 차원에서 도시계획 수립에 활용 가능한 공간 단위의 온실가스 배출과 흡수량을 파악하기엔 한계가 있었다. 따라서 탄소중립도시계획과 공간정책 수립을 지원하기 위한 별도의 시스템 구축과 활용기반 마련의 필요성을 인식하고, 탄소중립 현황의 시각화를 기반으로 하는 도시･지역 분야의 탄소중립 정책지원 도구로서 2023년 6월 탄소공간지도를 일반에 공개하였다.

2. 법적위상

미국의 탄소중립 관련 법안은 2006년 ｢캘리포니아 지구온난화 해결법(California Global Warming Solutions Act)｣제정을 시작으로 주 정부들의 온실가스 저감 조치 도입이 본격화되었으며(국회입법조사처, 2009), 2008년 4월 부시 행정부에서 ‘2025년까지 온실가스 배출량 증가율 제로’의 목표를 처음 제시하였다(외교부, 2008). 그러나, 미국의 기후변화 및 탄소중립 관련 법안에서 탄소공간지도 구축에 관련한 사항은 명시되어 있지 않다.

영국의 탄소중립 실현에 대한 법적 위상은 기후변화 관련 모법인 기후변화법(2008)에서 찾을 수 있다. 이후 대기 환경 관련 영국의 대표적인 제도 및 정책은 2010년 발표된 대기질 표준 규정(The Air Quality Standard Regulation, 2010)과 2019년에 발표된 청정 대기 전략(The Clean Air Strategy, 2019)을 들 수 있다. 대기질 표준규정은 공중보건에 영향을 미치는 주요 대기오염물질에 대한 법적 구속력 있는 제한을 설정하고(DEFRA, 2010), 청정대기전략은 대기오염원에 대한 대응책 마련과 교통(운송), 농업, 산업 등의 분야의 조치를 강구하는 내용을 포함한다(DEFRA, 2019). 그러나, 영국의 기후변화, 대기질 표준 규정, 청정 대기 전략 등에서 탄소공간지도 구축에 관련한 사항은 명시되어 있지 않다.

일본은 2050 탄소중립 실현을 위해 2020년｢지구온난화 대책의 추진에 관한 법률(이하, 지구온난화 대책법)｣개정을 중심으로 폭넓은 정책분야에서 대응의 필요성을 언급하고 있다. 일본 탄소중립 기조에 토대가 되는 법령은 ｢지구온난화 대책법｣으로, 도도부현 및 시정촌은 지역의 자연적･사회적 조건에 따라 탄소배출 삭감을 위해 종합적이고 체계적인 시책을 수립하고 시행하도록 규정하고 있다. 정부는 지구온난화대책의 종합적이고 계획적인 추진을 도모하기 위하여 지구온난화 대책에 관한 계획을 수립해야 하며, 탄소배출 삭감을 위한 조치와 배출량 및 흡수량에 관한 목표를 명시해야 한다(지구온난화 대책법 제22조의2). 또한, 일본의 각 지자체는 지구온난화 대책 계획을 고려하여 지역의 사회적 조건에 따라 ｢온실가스 종합계획｣을 수립･시행하기 위해 노력해야 한다. 그러나, 도시계획법에서는 저탄소나 온난화와 같은 사항은 명시되어 있지 않고 있으며(2023년 6월 기준), 탄소중립은 ‘환경’의 한 요소로 고려되고 있다(Hideo, 2023).

우리나라의 탄소중립 관련 기본법령은 ｢탄소중립기본법｣으로 국가 비전 및 국가전략 수립, 공공부문 온실가스 목표관리, 탄소중립 도시의 지정, 온실가스 종합정보 관리체의 구축을 명시하고 있다. 탄소중립도시계획 수립 측면에서 구체적 내용으로 20년 계획기간으로 하는 국가 탄소중립 녹색성장 기본계획과 10년 계획기간으로 하는 시･도 탄소중립 녹색성장 기본계획 및 시･군･구 탄소중립 녹색성장 기본계획을 5년 단위로 수립･시행하도록 규정하고 있다. 2021년 개정된 도시･군기본계획 수립지침에서는 탄소중립 사회로의 이행 방향을 도시･군기본계획 총칙 및 부문별 계획 수립 원칙에 반영하고 탄소 배출･흡수 현황을 기초조사 사항에 추가하여 5년 단위의 탄소배출 감축 목표를 계획에 반영하도록 하고 있다. 또한, 부문별 계획을 수립할 때 탄소중립 계획요소를 반영하도록 되어있다. 그리고 2022년 제정된 ｢탄소중립기본법 시행령｣에서는 탄소의 배출 및 흡수를 공간적으로 파악할 수 있는 탄소공간지도의 구축과 활용에 관한 내용이 명시되어 법적 근거를 확보하고 있다.

3. 구축항목

미국의 탄소공간지도는 미국 전역을 대상으로 행정구역 단위(Zip Code)별 소비기반 탄소발자국 구성요소에 대한 배출량을 지도화하였다. ‘CoolClimae Maps’는 탄소 배출 항목을 부문별로 분류하지 않고 총합으로 산정하여 구현하였다. 가정의 탄소 배출은 전기, 천연가스 등 연료 유형에 따른 탄소 배출량으로 산정하였으며, 운송, 상업, 식품, 서비스에서의 탄소 배출량을 포함하여 전체 총합으로 지도를 구현하였다. 운송 부문은 차량 정보(연료 유형, 연료, 수명주기, 제조 등)와 항공 여객, 대중교통의 직간접 배출을 포함한다(Jones and Kammen, 2014).

영국의 탄소공간지도는 국가 대기 배출 인벤토리(National Atmospheric Emissions Inventory, NAEI)에서 규정하고 있는 33개의 대기오염물질과 온실가스(CO₂, CH₄, N₂O)에 대한 배출량 추정치를 지도로 구현하고 있다. 이산화탄소(CO₂)가 포함된 33개의 대기오염물질은 유엔유럽경제위원회(United Nations Economic Commission for Europe, UNECE)에서 분류하고 있는 11개 부문 항목에 따라 1km 격자로 구축하고 있으며, 온실가스(CO₂, CH₄, N₂O) 배출량은 지자체별로 구현하고 있다.

<표 2>

NAEI에서 지도화로 구축하고 있는 대기오염물질

<표 3>

UNECE에서 분류하고 있는 집계 부문

일본은 이산화탄소 배출량 대부분이 도시의 사회경제활동에서 기인한다는 개념 아래, 건물과 교통 부문의 이산화탄소 배출량 추계를 1km 격자로 지도화 하였다. 구축 항목으로는 건물 분야의 ‘가정 부문’, ‘업무 등 기타 부문’, 교통 분야는 ‘운송 부문’으로 구성되었다. 건물 분야의 가정 부문 탄소 배출량은 건물유형에 따라 세대인수가 사용하는 유형별 소비연료를 월단위로 산출하였다. 건물 분야의 업무 등 기타 부문 탄소 배출량은 업무시설에서 월단위 배출량을 산정하였는데, 이는 노동자수에 따른 지역의 업종별 월별 전력사용량을 산출하였다. 교통 분야의 운송 부문 탄소 배출량은 도로구분과 차종별 속도 배출계수를 사용하여 월단위로 지도화 하였다.

<표 4>

일본 전국단위 CO2 배출 추계량 격자지도 작성 데이터

우리나라의 탄소공간지도는 건물 및 수송 부문에 대한 탄소 배출활동과 산림흡수 부문의 탄소 흡수성능으로 구성되어 있다. 건물부문은 전국 약 7.27백만동 건물에서 에너지(전기, 도시가스, 지역난방) 소비에 따른 탄소 배출량을 월단위로 산정하고, 수송부문은 차종별 등록 현황을 통해 시도별 연료 유형(휘발유, 경유, LPG, HEV)에 따른 차종-제어기술 데이터를 고속도로, 일반국도, 지방도, 주요도로를 포함하는 Level 5.5 교통망을 바탕으로 연단위로 산정하였다. 흡수원부문은 ｢온실가스배출권 거래제의 배출량 보고 및 인증에 관한 지침｣제11조 및 제15조를 기반으로, 산림공간정보 서비스에서 제공하고 있는 임상도를 바탕으로 활엽수림, 침엽수림, 혼효림에 대한 산림면적, 산림구분, 수목높이 등의 데이터를 바탕으로 산정하였다. 흡수원 부문은 행적구역별로 구분하였고, 건물부문은 최대 100m, 수송부문은 1km 격자지도로 구현하였다. IPCC 지침에 따르면 온실가스 인벤토리는 에너지, 산업 공정, 농업, 토지 이용, 토지 이용 변화 및 임업(LULUCF), 폐기물로 구분된다. 그러나 우리나라의 탄소공간지도에서 건물 및 수송 부문은 온실가스 인벤토리의 에너지 분류 중 연료 연소 부문에 해당한다. 따라서 폐기물 및 농업과 같은 지자체에서 관리 대상이 되는 항목을 포함하여 탄소공간지도의 유용성을 확보할 필요가 있다.

<표 5>

한국 탄소공간지도 활용 공공데이터

4. 운영기관

미국 탄소공간지도는 캘리포니아 버클리 대학의 CoolClimate Network (CCN)에 의해 운영된다. CCN은 기후변화에 대응하기 위해 대학, 정부, 기업 간 NGO 파트너십으로 구성된 종합 컨소시엄으로서 탄소발자국 완화를 주목적으로 연구, 소프트웨어 개발, 행동 프로그램 구현 등의 활동을 하고 있다.

영국의 탄소공간지도는 영국정부와 전문기관과의 파트너십을 통해 구축 및 운영되고 있다. 환경식품농촌부(Department of Environment, Food & Rural Affairs, DEFRA)에서는 이산화탄소를 포함한 대기질 인벤토리 작성을 담당하고 있으며, 에너지 안보 및 넷제로 부서(Department for Energy Security and Net Zero, DESNZ)는 온실가스 인벤토리 작성을 담당하고 있다. 시스템 구축 및 운영 전문기관에서는 흡수원, 수송 등 각 부문별 팀을 구성하여 데이터 수집과 가공을 통해 지도로 구현하고 있다(NAEI, 2023).

일본의 탄소공간지도는 일본의 환경성에서 기존에 운영하고 있는 지리정보시스템플랫폼인 ‘환경 평가 데이터베이스(Environmental impact Access DAtabase System, EADAS)’에 탑재되어 있다. EADAS는 지역특성별 환경평가를 시행하기 위해 자연 및 사회 환경의 지리정보를 국가에서 운영 및 제공하는 종합 플랫폼이다.

한국의 국토교통부는 2022년 12월 탄소공간지도 시스템을 구축하고, 3개월 동안 시범운영을 거치면서 2023년 6월 30일 정식 오픈하였다. 국토교통부는 도시계획정보, 토지이용 등 여러 시스템으로 분산 운영되고 있는 국토이용정보를 통합 제공하는 ‘국토이용정보 통합플랫폼(Korea Land use Information Platform, KLIP)’의 단계적 운영을 추진하고 있다. 따라서, 탄소 배출 및 흡수 현황을 지도화한 표준모델은 국토이용정보통합플랫폼의 도시계획 현황 정보와 연계하여 정책에 활용될 예정이다(국토교통부, 2022).

5. 활용분야

미국의 CCN은 지속 가능한 기후변화 대응을 주목적으로 다양한 프로그램을 추진하고 있다. 먼저, 소비기반의 탄소 배출량을 추정하여 지방정부의 탄소발자국 감축 정책을 지원하는 의사결정 도구인 ‘Interactive Policy Tool’를 개발하여 캘리포니아주에 한정하여 제공하고 있다. 또한, 일반 가정에서 구매하는 에너지, 식품, 상품, 서비스 및 운송에 대한 탄소발자국을 계산하는 ‘Household Calculator’를 개발 및 제공하고 있다. 그뿐만 아니라, 기후변화 행동 프로그램의 일환인 Cool Campus Challenge를 추진하여 캠퍼스와 지역에서의 지속 가능한 기후변화 대응 문화를 조성하고 있다. 그러나 각 프로그램은 탄소공간지도와 연계되어 사용되지 않고 개별로 제공되고 있으며, ‘Interactive Policy Tool’는 현재 지역 내 온실가스 배출 감소 정책 간의 정보를 비교하는 목적으로만 사용되고 있다.

영국의 탄소공간지도는 33종의 대기오염물질의 배출 추정치를 지도화 하여 제공한다. 따라서, 이 지도는 영국 정부 차원에서 매년 대기 관리 모니터링에 사용되고 있으며 국가 차원의 환경 및 에너지 등 다양한 정부 정책을 지원하는 근거자료로써 활용되고 있다. 또한, 격자로 도출되는 배출량을 집계하여 유럽 국가 간 대기 오염 대책 체결 조약인 ‘대기오염물질의 장거리 이동에 관한 협약(Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution, CLRTAP)’에 국가 대기오염 현황을 보고하는 데 활용하고 있다. 구축된 격자지도는 지방당국 수준에서 연료 사용에 의한 탄소 배출량 구축에 활용되고 있다.

일본의 ｢지구온난화 대책 추진법｣에 따르면, 정부는 지구온난화 대책계획에 따라 ｢온실가스 저감 등을 위한 조치계획 (이하, 실행계획)｣을 책정하고, 지자체는 정부 기조에 따라 단독 또는 공동으로 실행계획을 책정하도록 권고하고 있다. 실행계획에 포함되는 도시계획적 내용으로는, 도시 기능의 집약, 대중교통 편의 증진, 도시녹지 보전 등 온실가스 배출량 감축에 기여하는 정비 사항을 들 수 있다. 또한, 일본은 탄소공간지도를 개발하면서 동시에 도시의 탈탄소화 정책평가 수법을 연구개발하고 있어, 지자체 차원에서의 제로카본시티계획 (ゼロカーボンシティ計画) 수립과 정책평가의 활용을 기대하고 있다. 또한, 기업, 지자체, 대학 등이 연계되는 탄소중립계획과 재해 대책과의 범용성도 고려하고 있다.

우리나라는 2021년 개정된 도시･군기본계획 수립지침에 따라 지자체가 도시･군기본계획을 수립할 때 수행하는 기초 조사에 온실가스 배출 및 흡수 현황을 포함하도록 명시하고 있다. 이를 바탕으로 기본계획을 제시해야 하기 때문에, 지자체는 공간 구조, 교통 체계, 공원 녹지 등의 부문별 계획에 탄소중립 계획 요소를 반영해야 한다. 특히, 탄소중립 관련 도시 현황을 지도로 구축하여 공간구조 분석에 활용할 수 있다는 점에서 법적 기반을 갖춘 탄소공간지도의 유용성이 있다.

<표 6>

항목별 비교