기후변화 대응을 위한 지속가능한 산림경영의 중요성과 바이오에너지 및 목재 생산을 통한 온실가스 감축 방안 doc_id PCY_201501290907546771_14

미국 에너지국과 산림청의 분석에서는 펄프목이나 작은 제재목 등 전통적 목제품으로 이용되는 소경재를 포함하지 않았다. 따라서 지역의 목재시장 여건에 따라서, 즉 임목 가격이 하락하고 석유가격이 급등하는 등의 시장여건에 따라서 바이오에너지 생산에 이용될 수 있다. 예를 들어 미국 남부에서는 임분 개선을 위해 매년 광활한 면적에서 수익간벌이 시행되며 대략 8백만 dry ton이 생산되고 있다(Perlack et al. 2005). 펄프 생산의 국제화로 미국 내에서 펄프 생산율이 감소하고 있는 것을 고려할 때, 간벌재가 바이오에너지 생산을 위한 잠재적 에너지원이 될 수 있을 것이다. 목질 바이오매스의 생산을 늘리기 위한 또 다른 경영 대안으로는 오리나무(alder), 양버들(cottonwood), 변종 포플러(hybrid poplar), 풍나무(sweetgum), 플라타너스(sycamore), 버드나무(willow), 소나무(pine) 등과 같이 생장을 빠른 속성수를 재배하여 에너지원으로 사용하는 것이다. 앞서 Perlack et al.(2005)의 연구에서는 연료목 생산을 위한 속성수 조림은 고려하지 않았고, 유전자 개량이나 집약적 경영을 통한 생산량의 증대도 고려하지 않았다. 최근 미국의 에너지국과 임산업계에서는 “종합 산림 바이오에너지 정제”의 실현을 위한 펄프제조사의 잠재력에 주목하고 있다(Larson et al. 2006). 즉 제조 과정에서, 펄프 생산 이전에 목재 칩으로부터 헤미셀룰로오스를 추출하여 가수분해를 통해 목재당(wood sugar)으로 전환하고, 이 목재당은 발효에 의해 에탄올이나 자일리톨 및 아세트산을 생산하는데 이용된다. 이러한 과정을 통해 셀룰로오스 펄프 생산량에 크게 영향을 미치지 않으면서도, 헤미셀룰로오스와 아세트산 등의 부산물을 얻을 수 있다. 바이오에너지 정제 공정은 경제성이 높아서 펄프 제조사의 이윤을 높일 수 있고, 운송 연료로 이용할 수 있는 에탄올의 생산까지 가능하다는 것이 연구를 통해 입증되었다. 바이오에너지 정제 공정의 다른 한 축은 펄프부산물인 ‘흑액(Black liquor)’을 기화하는 것이다. 이 흑액은 제지공장의 Tomlinson recovery 보일러를 이용하면 직접 연소가 가능하며, 가스화를 통해 생산된 합성가스(H2와 CO)는 촉매 공정에 의해 다양한 화학물질 및 운송용 연료(에탄올, 메탄올, 다이메틸 에테르, FT 디젤)로 전환이 가능하다. 산림자원을 관리하는 것은 기후변화에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 산림자원의 관리를 위해서는 벌채, 조제, 집재, 운송과 같은 산림작업들이 요구되는데, 이러한 작업들을 시행하는 과정에서 화석연료의 사용으로 탄소를 배출하기도 하고, 작업을 통해 바이오매스 축적을 효율적으로 증대시키기도 하는 등 온실가스량에 영향을 준다(Brinker et al. 2002). 작업자는 환경적인 피해를 최소화하면서도 경제적인 효율성을 높일 수 있도록, 기계톱을 이용한 벌채에서부터 고도로 기계화된 벌채에 이르기까지, 다양한 장비와 도구를 사용하게 된다. 산림 장비는 연방정부의 요구에 따라 보다 깨끗한 디젤 엔진으로 바꿔 나가고 있다. 또한 하이브리드와 바이오연료와 같은 대체 연료를 사용하는 장비에 대해서도 시험이 이루어지고 있다. 온실가스 감축량은 순감축량으로 평가되어야 한다. 바이오매스 축적을 관리하는 데에는 저배출 시스템(low emissions system)를 적용하는 것이 기후변화 시나리오를 고려할 때 상대적으로 효율성이 떨어질 수 있다(Brinker et al. 2002). 하지만 벌채와 운송에 필요한 에너지양은 목제품을 생산하는데 들어가는 에너지양과 비교할 때 상당히 낮은 수준이다. 또한 에탄올의 추출원료로 목질바이오매스 대신 옥수수를 사용하는 에너지 정책을 시행할 경우, 산림을 농경지로 전용할 수도 있다. 산주들이 주로 경제적인 목적으로 산지를 전용하기 때문에, 산림 유지 비용을 증가시키는 세금정책 또한 산지전용을 부추기는 요인이 된다. 국유림이나 공유림이 늘어날 가능성은 적으므로, 산지전용에 따른 온실가스 배출의 감소를 위해서는 사유림에 관심을 두어야 한다. 셀룰로오스 에탄올 및 공학용 목제품과 같은 신제품들은 경영림의 가치를 높일 것이다. 바이오에너지와 목재생산을 위해 산림을 경영하는 것은 산주들의 수익을 증가시키고 산림경영에 대한 관심을 유발시킬 수 있으며, 결과적으로 산지전용을 억제하게 될 것이다. 산림탄소상쇄 프로젝트를 통한 탄소 크레딧의 거래가 활발해진다면, 산주들에게 추가적인 수익을 가져다주어서 산림을 유지하도록 장려하는 수단이 될 것이다. 기후변화 대응을 위해 추진한 정책이 때로는 예상하지 못한 결과를 가져오기도 한다. 예를 들어 목재가격을 낮추는 정책을 추진하면 건축업자나 소비자들로 하여금 목제품을 건축재로 사용하도록 유도할 수 있으며, 목재에 대한 수요가 증가하게 되면 목재생산을 위한 투자도 늘어나게 되므로, 장기적으로 온실가스 감축 효과를 기대할 수 있다. 하지만 만일 산림조성 및 산림경영에 대해서만 탄소배출권을 인정하는 정책을 추진할 경우, 벌기령이 길어지게 되고 그만큼 목제품의 생산은 줄어들게 된다. 따라서 화석연료 집약 제품의 사용이 증가하게 되고 결과적으로 온실가스 배출이 증가하게 된다(인터뷰, B. Lippke, University of Washington, November 2007). 탄소배출권 시장을 육성하는 것은 탄소배출 감축을 위한 실질적인 동기부여가 될 수 있다. 탄소배출권 발행하기 위해서는 탄소흡수원 및 배출원에 대한 고려가 이루어져야 하는데, 앞서 언급한 것과 같이 산림에 저장되는 탄소량만을 고려하거나 어떤 일부 프로세스에만 중점을 두게 될 경우 탄소배출권 시장은 활성화되기 어려울 것이다. 이와 같은 사실에도 불구하고, 아직까지 산림보전과 산림경영이 기후변화 대응을 위한 대안으로 고려가 되지 못하고 있다는 것이 놀라울 따름이다. 산림이 지구 기후의 안정화에 결정적인 역할을 하며, 효율적인 산림경영을 통해 그 역할을 개선할 수 있다는 사실에는 논쟁의 여지가 없다. 산림경영은 기후변화의 영향을 완화시켜줌으로써, 우리사회가 화석연료 의존도를 줄이기 위해 필요한 광범위한 문제들을 해결할 시간을 벌어 줄 수 있다. 위기인 것은 분명하다. 상황은 시급하지만 아직까지 기회는 많다. 역사는 인류사회의 건강과 번영이 산림의 건강과 번영에 기초한다는 사실을 끊임없이 일깨워주었다. 사회 전반, 미국의회, 주정부, 국제·연방·주정부 차원의 정책입안자들이 지속가능한 산림경영을 통해 대기오염 물질의 직접적인 배출을 줄이고 기후변화를 완화할 수 있다는 사실을 인정하고 분명하게 인식해야 한다. 지금이 바로 행동해야 할 때이다. 자연상태 이상으로 과도하게 밀도가 높아진 산림들은 목제품 대체효과를 제공할 수 있다. 밀도가 높은 산림을 대상으로 간벌을 시행하고 생산된 간벌재를 내구성 있는 목제품 생산에 이용하거나 바이오에너지로 이용함으로써 탄소 배출을 줄일 수 있다. 또한 이렇게 과밀한 산림에서는 산불이 발생할 경우 대규모 온실가스 배출이 일어날 수 있는데, 간벌을 통해 이러한 위험을 사전에 제거함으로써 온실가스 감축 및 목제품 탄소저장 효과를 증대시킬 수 있다(산불행태 변경에 따른 온실가스 감축방안에 대해서는 5장에서 소개). 시뮬레이션 결과에 의하면 목제품의 탄소저장을 통해 온실가스 감축 효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났으며, 특히 화석연료 집약제품의 대체와 바이오에너지 사용에 따른 탄소배출 감소 효과는 미국 서부내륙 산림에 100년간 저장된 탄소량의 5배에 달하는 것으로 나타났다(Oneil 2007).