온실가스관리기사 필기 요약집 v1.0

제1과목: 기후변화의 이해

신규 보완: 대기 분석

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.

핵심 암기: GWP

6대 온실가스 및 지구온난화지수

가스	SAR	AR5	특징
CO₂	1	1	기준 물질 / 화석연료 연소 / 온난화 기여도 1위
CH₄	21	28	가축 발효 / AR5 상향
N₂O	310	265	비료 사용 / AR5 하향
SF₆	23,900	23,500	전기 절연체 / 체류시간 최장(3200년)

물리 법칙: 복사

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)"

대기 구조: 수직

대기권 수직 구조 상세

열권

80km ~

중간권

50 ~ 80km

성층권

11 ~ 50km

(오존층 20~30km)

대류권

지표 ~ 11km

대류권

글로벌 협약

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

암기 필수: 협약 히스토리

주요 COP 회차별 핵심 요약

COP 1 (1995, 베를린): 베를린 위임사항 (최초의 COP)
COP 3 (1997, 교토): 교토의정서 채택 (선진국 의무 감축, 교토메커니즘 도입)
COP 13 (2007, 발리): 베를린 로드맵 (2012년 이후 체제 논의 시작)
COP 15 (2009, 코펜하겐): 코펜하겐 합의 (지구 온난화 2℃ 이내 제한 목표 최초 명시)
COP 16 (2010, 칸쿤): 칸쿤 합의 (GCF(녹색기후기금) 설립 근거 마련)
COP 17 (2011, 더반): 더반 플랫폼 (신기후체제 협상 개시)
COP 21 (2015, 파리): 파리협정 (전 당사국 참여, 1.5℃ 제한 노력, NDC 제출 의무)

심화 학습: IPCC 시나리오

RCP vs SSP 비교

구분	기준 지표	최상위/최하위 시나리오
RCP (5차)	복사강제력($W/m^2$)	RCP 2.6 (감축) ↔ RCP 8.5 (방치)
SSP (6차)	사회경제적 구조	SSP1 (지속가능) ↔ SSP5 (화석연료)

SSP 상세 경로

• SSP1: 지속가능성 (The Green Road)
• SSP2: 중도 (현재 추세 유지)
• SSP3: 지역 분전 (A Rocky Road)
• SSP4: 불평등 (빈부격차 심화)
• SSP5: 화석연료 의존 (Taking the Highway)

제2과목: 배출원 파악

IPCC 인벤토리

IPCC 4대 부문 분류

신규 보완: 화학 반응

주요 산업공정별 발생 원리

시멘트 소성공정 (탈탄산 반응)

석회석($CaCO_3$)에 열을 가해 생석회($CaO$)를 만드는 과정에서 $CO_2$ 발생

$$CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$$

산업 공정	주요 배출가스	핵심 포인트
시멘트/석회	$CO_2$	석회석(원료)의 탈탄산 반응
질산/아디프산	$N_2O$	암모니아 산화 과정
반도체/LCD	$PFCs, SF_6$	식각 및 세정 공정
철강 (고로)	$CO_2$	코크스 환원 반응

신규 보완: 경계 & 식별

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.

Significance Threshold

중요성 기준 (제외 가능)

사업장 총 배출량의 5% 미만은 목록에서 제외 가능하나, 문서화 필수.

배출 범위: Scope

Scope 1, 2, 3 상세 구분

Scope 1: 직접 배출

• 고정연소 / 이동연소 / 탈루배출

Scope 2: 간접 배출

• 외부 전력 수전 / 외부 스팀·온수 수급

Scope 3: 기타 간접

• 직원 출장 / 통근 / 폐기물 처리

정확도 등급: Tier

Tier 등급 정의 및 정확도

Tier 1: IPCC 기본 계수

Tier 2: 국가 고유 계수

Tier 3: 시설 고유 계수

Tier 4: 직접 측정(CEMS)

제3과목: 온실가스 배출량 산정

계산 필수 & 산정 예외

배출량 산정 공식 및 특이사항

$$E = AD \times EF \times Ox \times GWP \times 10^{-6}$$

🌱 바이오매스 배출 (Biomass)

CO₂는 탄소 중립으로 간주하여 총 배출량 합계에서 제외함.

⚡ Scope 2 전력 배출

전력 배출계수의 단위가 tCO₂eq/MWh 인지 반드시 확인.

단위 환산 및 분석

에너지 환산 및 연료 분석법

연료량(t) × 순발열량(kcal/kg) × 4.1868 ×10^-9 = 에너지량(TJ)

연료량 → 에너지량 (TJ)

연료소비량 × 순발열량 × $4.1868 \times 10^{-9}$

전력량 → 배출량 (tCO2eq)

소비전력량(MWh) × 전력 배출계수(tCO2/MWh)

오차 전파 및 신뢰구간

불확도 전파의 법칙

# Multiplication

$$U_{total} = \sqrt{U_1^2 + U_2^2 + \dots}$$

# Addition

$$U_{total} = \frac{\sqrt{(U_1 E_1)^2 + (U_2 E_2)^2}}{|E_1 + E_2|}$$

품질 관리

QA/QC 및 모니터링

QC (Quality Control)

배출량 산정 중에 수행하는 일상적인 기술 활동.

QA (Quality Assurance)

프로세스 외부 전문가에 의한 독립적인 검토.

1. 문서 검토 / 2. 현장 방문 / 3. 검증 성명서 발행

특화 수식: 산업공정/분석

배출원별 특화 산정 수식

단위 환산 주의

① 시멘트 생산 (산업공정)

$$CO_2 \text{ 배출량} = \text{클링커 생산량} \times EF_{clinker} \times (1 - F_{CKD})$$

• 핵심: 시멘트 킬른 먼지(CKD) 발생량 및 하소율 보정식 필수 적용.

분자량 비 필수

② 하·폐수 처리 (산업공정)

$$N_2O \text{ 배출량} = (\text{유입 N} - \text{방류 N} - \text{슬러지 N}) \times EF_{N2O} \times \frac{44}{28}$$

• 핵심: 질소(N)를 아산화질소($N_2O$)로 환산하기 위한 분자량 비(44/28) 누락 주의.

탄소 함량 기준

③ 연료 분석법 (심화)

$$CO_2 \text{ 배출량} = \text{연료 소비량} \times \text{탄소 함량(\%)} \times \text{산화율} \times \frac{44}{12}$$

• 핵심: 탄소(C)를 이산화탄소($CO_2$)로 환산하는 분자량 비(44/12) 사용.

수치맺음 및 산정 원칙

반올림 규칙

활동자료 및 배출량 결과값은 소수점 넷째 자리에서 반올림하여 셋째 자리까지 표현.

중간 계산 과정

오차를 줄이기 위해 가급적 많은 소수점을 유지.

제4과목: 온실가스 감축 관리

제4과목: 핵심 감축기술 & 경제성

감축기술 총정리 및 M&V

💡 CCS 포집 기술 구분 (빈출)

연소 후 포집

가장 상용화된 기술. 흡수제(아민 등)를 사용하여 배기가스에서 CO2 분리

연소 전 포집

연료를 가스화하여 수소와 CO2로 분리한 후 탄소만 미리 포집

순산소 연소

공기 대신 순수 산소로 연소시켜 질소를 배제, 고농도 CO2 확보

⚡ 연료전지 종류별 특성

[Image of hydrogen fuel cell]

종류	전해질	온도	주요 용도
PEMFC	고분자막	80℃	수송용(자동차)
PAFC	액체인산	200℃	건물용(병원/호텔)
MCFC	용융탄산염	650℃	대형 발전용
SOFC	고체산화물	1000℃	고효율 복합발전

💰 경제성 합격 기준

순현재가치(NPV) > 0
내부수익률(IRR) > 할인율
편익비용비(B/C) > 1.0

📊

M&V (측정 및 검증)

감축사업 이행 후 실제 절감량을 확인하는 과정. IPMVP 가이드라인을 주로 따르며, 베이스라인 배출량과 사업 후 배출량을 비교함.

ESCO 사업 성과배분 추가성 증명

필수 암기: 신재생에너지

연료전지(Fuel Cell) 4종 비교

작동 온도와 전해질의 종류를 섞어서 출제하는 오답 선지를 주의하세요.

구분	전해질	작동온도	특징
PEMFC (고분자)	고분자막	80℃ 내외	저온 작동, 수송용(자동차)
PAFC (인산형)	액체 인산	200℃ 내외	1세대 상용화, 건물용
MCFC (용융탄산염)	용융탄산염	650℃ 내외	고온 작동, 대용량 발전용
SOFC (고체산화물)	고체세라믹	1,000℃ 내외	최고 효율, 복합 발전 가능

교토메커니즘

CDM 추진 절차 및 외부사업

PDD 작성 → 타당성 확인 → 등록 → 모니터링
→ 검증 → 인증 → 발급

경제성

경제성 평가(NPV/IRR/BC)

지표	공식/의미	판단 기준
NPV	$\sum \text{Benefit} - \sum \text{Cost}$	NPV > 0
IRR	NPV를 0으로 만드는 할인율	IRR > 할인율
B/C Ratio	편익 현가 / 비용 현가	B/C > 1.0

제5과목: 법규 및 정책

필수 암기: 지정 기준

법적 대상자 지정 수치

🏢 목표관리제

업체: 50,000 / 사업장: 15,000

🏷️ 배출권거래제

업체: 125,000 / 사업장: 25,000

2050 탄소중립

탄소중립기본법 (NDC)

2018년 대비 40% 이상 감축

제4차 계획기간(2026-2030) 반영

배출권 할당 방식 & 유연성 메커니즘

과거 배출량 기준

GF (Grandfathering)

• 산정 기준: 업체의 과거 평균 배출량을 기반으로 할당
• 장점: 데이터 수집이 용이하고 적용이 간편함
• 단점: 과거에 많이 배출한 업체가 유리 (조기감축 노력 저해)

배출 효율 기준

BM (Benchmarking)

• 산정 기준: 시설의 제품 생산량 당 배출 효율(원단위) 기준
• 장점: 효율이 좋은 시설에 유리 (기술 혁신 유도)
• 현행: 4차 계획기간부터 BM 할당 비중 단계적 확대

이월 및 차입 한도

차입(Borrowing):
4차 계획기간 1차년도 한도 15% (기존 10%에서 상향)

이월(Carry-over):
매매량의 일정 배수 이내로 제한 (시장 유동성 확보 목적)

상쇄 및 지정취소

상쇄(Offset):
외부사업 감축량을 배출권으로 전환. 제출 한도는 5~10% 이내

지정취소(2026 신설):
연 배출량이 3,000톤 미만인 경우 취소 가능

과징금 기준

미제출 과징금:
시장가격의 3배 이내 (톤당 최대 10만원)

벌칙 명칭:
주무관청인 기후에너지환경부 장관이 부과함

법정 일정

연간 법정 보고 및 제출 일정

3월 31일: 명세서 제출

6월 30일: 배출권 최종 제출 마감

2026 최신 개정

2026년 법규 핵심 개정 사항

1. 주무관청 명칭 변경

기존 '환경부' → '기후에너지환경부'로 개편 (모든 법적 권한 승계)

2. 할당대상업체 지정 취소 기준

배출량이 3,000톤($CO_2$-eq) 미만으로 감소 시 지정 취소 가능 (2026.04.29 시행)

3. 제4차 계획기간(2026~2030) 차입 한도

1차 이행연도(2026년) 배출권 차입 한도: 15%

4. 모법 명칭 고착화

'기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법(탄소중립기본법)'