농경지 부문 탄소 축적량 산정 개선방안 연구

바이오매스 변화량은 다년생 목본작물에 대해서만 산정한다. 일년생 작물은 단일 연도에 증가한 바이오매스 축적량이 동일 연도 중 발생한 수확․고사 등 사멸에 의한 바이오매스 손실량과 상쇄되어, 바이오매스 탄소 순축적량(net accumulation)은 없는 것으로 가정한다. 농경지로 유지된 농경지에서 생물 바이오매스 탄소 축적 변화량(△CccLB) 기본식은 산림지로 유지된 산림지에서 제시된 방식과 동일하다. 다만, 이용할 수 있는 자료 한계를 고려하여, 지상부 바이오매스에 대해서만 산정하고, 지하부 바이오매스(뿌리)는 포함하지 않는다. 생물 지상부 바이오매스에 관한 기본적인 축적률․손실률 관련 자료는 온대․열대 기후대별로 구분하여 제시하고 있다. 연간 바이오매스 축적률은 수확기 또는 성목(成木, adult tree)기 작물의 바이오매스 축적량을 성목 주기(식목단계부터 수확 혹은 성숙단계까지 기간)로 나눈 값을 나타내며, 연간 바아오매스 손실량은 수확기에 전체 바이오매스가 제거되는 것으로 가정하여, 수확기 바이오매스 축적량과 동일한 값을 적용한다. 기본적인 방법은 다년생 목본작물 재배면적에 바이오매스 성장에 따르는 축적 순추정량을 곱하고 수확 또는 기타 제거에 따르는 손실을 공제하여 산정한다. 손실은 다년생 목본작물 수확 혹은 제거 면적에 탄소 축적 값을 곱하여 산정한다. 기본적인 Tier 1 방법은 다음과 같은 가정을 전제하고 산정한다. 첫째, 다년생 목본 바이오매스에 포함된 모든 탄소는 바이오매스가 제거(제거 이후 다른 작물로 식재한 경우 등)된 연도에 모두 배출되며, 둘째, 표준적인 수확․성숙 주기에 상당한 기간 동안 탄소를 축적한다. 둘째 가정은 다년생 목본작물이 제한된 기간 동안만 바이오매스를 축적한다는 것을 의미하는데, 수확을 통해 작물이 제거되거나 탄소 순축적(net accumulation)이 발생하지 않는 안정상태에 도달하는 기간 동안만 바이오매스량은 증가하게 된다. 안정상태에서는 작물 성장률이 느려지고 성장에 따르는 증가분이 발생하지만, 자연적인 사멸, 가지치기, 기타 손실 등이 발생하여 상쇄되기 때문이다. GPG 2003은 다년생 목질 바이오매스 전체를 대상으로 산정할 것을 규정하므로, 과수원 이외 관상수 등에 대한 바이오매스 축적량도 산정하는 것이 필요하겠으나, 중요 수종을 대상으로 산정 중인 주요 국가 사례를 고려하고, 국내 관련 활동자료 확보 수준 및 부문별 포괄범위 중복성 등을 고려하면, 중요 과수만을 대상으로 바이오매스 축적량을 산정하는 것이 적절할 것으로 판단된다. 즉, 통계청에서 조사하는 농업면적조사 조사대상 작물 중 기타 수원지 분류에서 관상수 등이 조사되고는 있으나, 포괄범위가 산림지 부문 목질 바이오매스와 많은 부분이 중복되며, 세분 자료도 확보되지 않는 상황이므로, 사과․배․포도․복숭아․감귤․감(단감, 떫은감) 등 7대 주요 과수에 대한 산정방안을 중심으로 검토하는 것이 보다 적절한 것으로 판단된다. 한편, 주요 과수별 바이오매스 축적량 산정을 위한 활동자료는 농업면적조사에서 파악된 연도별 과수 재배면적 활용이 가능한 것으로 파악되었으며, 수종별 평균 수령, 성목도달 수령 등 주요 매개변수 관련 값들은 과수실태조사(2007년), 임가경제조사 자원 평가방법 개발(2001년, 한국임정연구회 산림청 위탁연구) 연구자료 등을 활용하여 계산이 가능한 것으로 나타났다. 먼저, 활동자료 측면을 살펴보면, 농업면적조사에서 연도별 주요 과수별 재배면적이 조사되고 있으며, 통계청 KOSIS(국가통계포털, Korean Statistical Information Service) 시스템을 통해 1990년 이전부터 최근 연도까지 조사자료가 제공되고있다. 농업면적조사 주요 과수별 재배면적은 과종별 재배면적 합계와 성과수 재배면적이 공표되고 있으나, 성과수 개념은 성목수령에 도달한 수목을 뜻하지는 않으므로, 온실가스 배출통계 측면에서는 목질 바이오매스 축적량이 계속 증가하는 성장기에 있는 수목으로 파악해야 한다. 따라서, 농업면적조사를 통한 활동자료는 과종별 전체 재배면적 합계 및 연도별 재배면적 증감 자료 파악에 활용 가능할 것으로 판단된다. 한편, 1990년부터 과종별 바이오매스 축적량 시계열 자료는 연도별 농업면적조사 결과자료에 2007년 과수실태조사를 이용하여 시험적으로 계산한 방법을 동일하게 적용하여 산정 가능하다. 다만, 농업면적조사는 일반사과와 왜성사과 재배면적을 통합하여 제공하므로, 사과와 관련된 매개변수 값들은 2007년 과수실태조사에서 파악된 일반사과 및 왜성사과 재배면적 비율을 가중치로 사용하여 수정한 자료를 적용할 수밖에 없다. 또한, 떫은감과 단감은 2003년 이전자료가 제공되지 않으므로 외삽법 등 간접 추계방식에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 농업면적조사 자료를 활용한 연도별 과종별 바이오매스 축적량을 살펴보면, 2014년 기준으로, 전체 바이오매스 축적량은 2,532 천탄소톤으로 나타났다. 과종별 축적량은 감귤(631 천탄소톤), 사과(462 천탄소톤), 단감(362 천탄소톤) 순으로 많은 것으로 파악되었다. 이와 같은 결과는 연간 바이오매스 축적량을 과종에 관계없이 동일 값(2.1 탄소톤)을 적용하고, 과종별 성목 도달 연령 차이가 컸던 영향인 것으로 판단된다. Tier 1 방법을 사용하는 경우, 불확도는 토지면적 추정 값, 기본 탄소 축적률․손실률을 적용하는 과정에 대한 정확성 수준에서 발생한다. 앞서, 배출․흡수 계수 값에 대한 기본 자료를 유도하기 위해 사용된 연구 논문(Schroeder, 1994)은 다양한 연구 결과자료들을 기반으로 작성한 결과이지만, 그들에 대한 결합된 불확도 범위를 밝히지 않고 있다. 따라서, 매개 변수 값에 대한 기본 불확도 75% 수준은 전문가 판단에 근거한 것으로 볼 수 있다. 이상의 매개변수 불확도 자료를 면적 추정량에 대한 불확도 측정결과와 함께 평가하게 되면, 농경지 바이오매스 탄소 배출․흡수량 추정 값의 불확도를 산정할 수 있다. 불확도 분석을 위한 Tier 1 방법에서는 단순오차증식법(simple propagation of error)을 사용한다. 인벤토리 산정을 위한 배출․흡수 계수는 바이오매스 탄소 축적률(G) 및 손실률(L) 값과 관련된 내용이다. 앞서, ‘다년생 작물의 지상부 목질 바이오매스 기본계수 및 수확주기’ 자료에서 IPCC GL이 제시한 계수 값들을 설명하였으나, 이들은 광대한 기후대를 배경으로, 일반 다년생 목질 바이오매스 작물에 기초한 값이므로, 개별 국가들이 기본 값을 적용하는 것은 불확실성을 높일 수 있다. 목본 작물은 용도, 성장률 및 수확률, 비목본 작물과의 혼재 정도 등이 대단히 다양하므로, 산정과정에 단순한 기본 계수를 적용한 결과는 정확성이 다소 낮은 대략적인 탄소 변화량 산정이 될 것이다. Tier 2 방법을 적용할 때, 바이오매스 축적량, 수확 주기 및 탄소 축적률은 개별 국가 전문가들에 의해 수행된 다년생 목본 작물시스템에 관한 국가 혹은 지역 고유 연구결과를 통해 추정될 수 있다. 목본작물은 녹비(green manure) 또는 연료목(fuel wood)으로 사용하기 위해 매년 수확되는 작물부터 과수원 수목과 같이 오랜 기간 생존할 것으로 예상되는 목본작물까지 대단히 다양하다.