제1과목: 기후변화의 이해
대기 조성비 & 복사강제력
건조 대기의 체적 백분율(%)
- 질소 (N2) 78.08%
- 산소 (O2) 20.95%
- 아르곤 (Ar) 0.93%
-
이산화탄소 (CO2)
약 0.04%
(400ppm↑)
복사강제력 (Radiative Forcing)
W/m²
"지구 대기권에 들어오는 태양 복사 에너지와 우주로 빠져나가는
적외선 복사 에너지의 차이."
(+) 양의 값이면
온난화(온실가스),
(-) 음의 값이면
냉각화(에어로졸)를 의미함.
6대 온실가스 및 지구온난화지수
복사 에너지 3대 물리 법칙
Stefan-Boltzmann
$$E = \sigma T^4$$
"에너지는 절대온도의 4제곱에 비례"
Wien's Law
$$\lambda_{max} = \frac{b}{T}$$
"최대 에너지 파장은 절대온도에 반비례 (지구=장파, 태양=단파)"
대기권 수직 구조 상세
대류권
교토의정서 vs 파리협정 비교
교토의정서 (1997)
- • 선진국(Annex I) 강제 의무
- • 유연성 메커니즘(CDM, JI, ET)
- • 감축 목표: 1990년 대비 5.2% 감축
- • 하향식 목표(Top-down)
파리협정 (2015)
- • 전 당사국 (선진국 + 개도국) 자발적 참여(NDC)
- • 상향식 목표(Bottom-up)
- • 목표: 온도 상승 2°C 억제, 1.5°C 제한 노력
제2과목: 배출원 파악
IPCC 4대 부문 분류
조직경계 설정 및 핵심배출원(KCA)
통제권 접근법 (Control)
재무적 또는 운영적 통제권을 가지는 시설의 배출량을 100% 자사의 배출량으로 산정. (대부분의 국내 제도가 채택)
지분율 접근법 (Equity Share)
공동 운영 시설에 대해 기업이 보유한 경제적 지분율(%) 만큼만 배출량을 할당하여 산정.
Key Category Analysis (KCA)
핵심 배출원 식별
전체 온실가스 배출량의 95%를 차지하는 주요 배출원을 누적하여 식별하는 방법. 이 배출원들은 Tier 등급을 높게 관리해야 함.
Significance Threshold
중요성 기준 (제외 가능)
사업장 총 배출량의 5% 미만 (또는 연간 5만톤 이하 등 특정 소량 배출원)은 목록에서 제외 가능하나, 문서화 필수.
Scope 1, 2, 3 상세 구분
Scope 1: 직접 배출
시설 내 연료 연소 및 누출
Scope 2: 간접 배출
구매한 에너지 사용
Scope 3: 기타 간접
가치사슬 전체
Tier 등급 정의 및 정확도
Tier 1: IPCC 기본 계수
활동자료에 IPCC 가이드라인의 기본 계수를 단순히 곱함 (정확도 최하)
Tier 2: 국가 고유 계수
대한민국의 국가 표준 배출계수를 적용 (중간 정확도)
Tier 3: 시설 고유 계수
성분 분석 및 탄소함량 조사를 통해 개발된 고유 계수 적용 (높은 정확도)
Tier 4: 직접 측정(CEMS)
연속측정시스템 등을 통해 가스 농도와 유량을 실시간 측정 (최고 정확도)
제3과목: 온실가스 배출량 산정
배출량 산정 공식 및 특이사항
🌱 바이오매스 배출 (Biomass)
식물 기원의 바이오매스 연소 시 발생하는 CO2는 탄소 중립으로 간주하여 총 배출량 합계에서 제외함. 단, 배출량 자체는 산정하여 '메모 항목(Memo Item)'으로 별도 보고해야 함.
⚡ Scope 2 전력 배출계수 주의
외부 전력 사용량(MWh)을 이용해 계산할 때, 전력 배출계수의 단위가 tCO2eq/MWh 인지 확인. 단위가 같다면 복잡한 TJ 환산 없이 직접 곱하여 산정 가능.
에너지량(TJ) 환산 로직
연료량(t) × 순발열량(kcal/kg) × 4.1868 (J/cal) × ×10-9 = 에너지량(TJ)
불확도 전파의 법칙
# Multiplication (곱셈)
# Addition (덧셈)
🚨 불확도 산정 시 95% 신뢰구간
온실가스 인벤토리 불확도는 통상적으로 95% 신뢰수준을 사용합니다. 정규분포를 가정할 때, 불확도 범위는 평균으로부터 ±1.96 × (표준오차) 로 계산됩니다.
QA/QC 및 검증 절차
QC (Quality Control)
배출량 산정 중에 수행하는 일상적인 기술 활동. 데이터의 정확성 점검, 계산 오류 탐지 등.
QA (Quality Assurance)
프로세스 외부 전문가에 의한 독립적인 검토·확인 절차. 인벤토리 완성도·정확성 등의 정보.
Verification Process
제4과목: 온실가스 감축 관리
감축기술 & M&V (측정 및 검증)
🔥 열병합발전 (CHP)
전기와 열(스팀)을 동시에 생산하여 종합 에너지 효율을 70~80% 이상으로 끌어올리는 고효율 감축 기술.
⚡ 인버터 제어 (VSD)
모터, 펌프, 팬 등의 부하 변동에 맞춰 회전수를 제어함으로써 불필요한 전력 소모를 방지하는 설비.
🌿 CCS (탄소 포집·저장)
연소 후 발생하는 CO₂를 포집하여 지중 또는 해저에 장기 저장하는 기술. 대규모 감축이 가능하나 비용이 높음.
⚗️ 연료전지 (Fuel Cell)
수소와 산소의 전기화학적 반응으로 전력을 생산하는 기술. 온실가스 배출이 없거나 극소량이며, 종합 효율이 높음.
📊 M&V (Measurement & Verification)
에너지 절감량을 객관적으로 산정하기 위한 검증 기법. 감축 조치 이전의 기준선(Baseline) 배출량에서 실제 배출량을 빼서 산정. 대표적인 글로벌 규격으로 IPMVP가 있음.
☀️ RPS vs ETS 상호작용
신재생에너지 공급의무화(RPS)를 이행하여 생산된 전력 감축분은 배출권거래제(ETS)에서 중복으로 혜택(배출권 인정)을 받을 수 없도록 설계됨.
CDM 추진 절차 및 외부사업
CDM Project Cycle
1. PDD 작성
사업설계서
2. 타당성 확인
Validation
3. 등록
Registration
4. 모니터링
Monitoring
5. 검증
Verification
6. 인증
Certification
7. 발급(CERs)
Issuance
국내 외부사업 감축량의 인증(KOC) 사용
조직경계 외부에서 발생한 감축량을 인증받아 해당 기업의 배출권으로 사용하여 활용 가능.
경제성 평가(NPV/IRR/BC)
제5과목: 법규 및 정책
법적 대상자 지정 수치
온실가스 목표관리제
- 업체 (법인) 기준 50,000 tCO₂eq
- 사업장 기준 15,000 tCO₂eq
"관리를 통한 배출 현황 파악이 주 목적"
배출권거래제 (할당)
- 업체 (법인) 기준 125,000 tCO₂eq
- 사업장 기준 25,000 tCO₂eq
"시장 원리에 의한 감축 유도가 주 목적"
Penalties (벌칙 규정)
미제출 배출권 과징금
시장가격 × 3배
(단, 톤당 최고 100,000원 한도)
탄소중립기본법 (NDC)
# Target 2030
2018년 대비 40% 이상 감축
배출권 할당(BM/GF) & 조기감축
Grandfathering (GF)
과거 배출량 기준
- • 과거 배출 실적이 높은 시설에 비례 할당
- • 혁신 유인이 낮음
Benchmark (BM)
배출 효율 기준
- • 동일 업종 내 고효율 시설에 인센티브
- • 기술 혁신 및 저탄소 투자 유도
⭐ 조기감축실적 인정
배출권거래제 시행 이전, 혹은 목표관리제 적용 이전에 기업이 자발적으로 온실가스를 감축한 실적을 주무관청에 신청하여 해당 계획기간 내 배출권으로 인정받아 사용할 수 있는 제도.