서 론
최근 세계적으로 기후변화가 급격하게 진행되어 여러 기후재해가 발생하고 있으며, 이는 지구온난화에 기인 한 것으로 지구온난화를 유발하는 온실가스 배출에 관 한 관심이 지속해서 증가하고 있다. 2019년 전 세계적으 로 43.1조 톤의 이산화탄소가 인간 활동으로 인하여 대 기 중으로 배출되어 그 심각성은 점차 가중되고 있다 (The World Counts, 2022). 한국 또한 2019년 0.59기가 톤의 이산화탄소를 배출하여 전 세계 7위에 해당할 정도 로 많은 온실가스를 배출하였다(Union of Concerned Scientists, 2022). 이런 심각한 상황을 인식하고 전 산업 분야에 걸쳐 온실가스 배출을 저감하기 위한 많은 노력 들이 진행되고 있으며, 온실가스 배출 저감을 위한 노력 의 일환으로 1997년 개최된 유엔 기후변화협약(United Nations Framework Convention on Climate Change: UNFCCC) 당사국 총회에서 채택된 교토의정서에 따라 의무감축국으로 지정된 선진국들은 온실가스 배출 저감 이라는 매우 시급한 문제에 직면하게 되어 사회적으로 도 매우 중요한 문제가 되었다. 특히, 2015년 프랑스 파 리에서 개최된 제21차 유엔기후변화협약 당사국 총회에 서 한국의 경우 2030년까지 BAU (Business As Usual) 대비 37%를 감축하기로 하였으며, 특히 수산 부분에서 는 2020년 BAU 대비 4.8%의 감축 목표를 제시하였다 (Bae et al., 2019). 더 나아가, 한국의 경우 2021년 기후 적응 정상회의에서 2050년까지 탄소중립을 실현하겠다 고 선언함으로써 모든 산업분야에서 온실가스 배출을 줄이는 것이 시급한 문제로 대두되고 있다.
수산분야의 온실가스 감축과 관련된 최근 연구에는 어선어업 분야의 수산물 생산에 소요되는 에너지 및 온 실가스 배출을 정량적으로 분석한 연구들(Ellingsen and Aanondsen, 2006; Ziegler, 2006, 2007;Thrane, 2004a,b, 2006; Christensen et al., 2001; Hospido and Tyedmers, 2005;Tyedmers, 2001;Áqústsson et al., 1978;Ziegler and Hausson, 2003;Winther et al., 2009;Schau et al., 2009)이 있으며, 어선 및 어구 설계를 개선하여 유류소모 량을 감소시키고자 한 연구들 (Aanondsen, 1997;Choi et al., 2016;Curtis et al., 2006;Lee et al., 2010a;Prior and Khaled, 2009;Lee and Lee, 2010;Lee et al., 2018b;Sterling and Goldsworthy, 2007;Sterling and Klaka, 2007)이 있다. 또한 양식업으로부터 수산물을 생산하는 데 소요되는 에너지 및 온실가스 배출량을 정량적으로 분석한 연구들(Ellingsen et al., 2009;Pelletier and Tyedmers, 2007;Florence et al., 2019;Ling et al., 2013;Ramin et al., 2021)이 외국을 중심으로 수행된 바 있다.
이처럼 우리나라 수산분야의 온실가스 배출에 관한 연구는 업종별 온실가스 배출량 분석에 관한 연구 위주 로 수행되어 왔으며(Bae et al., 2019;Lee et al., 2010a;2010b;Lee and Lee, 2011;Lee, 2013;Lee et al., 2015;Kim et al., 2017;Lee et al., 2018a), 양식업에 의한 온실 가스 배출에 관한 연구는 제대로 수행된 바가 없다. 뿐만 아니라 다양한 업종에 의하여 어획되는 동일 어종이 생 산될 때 배출되는 온실가스량에 대한 정량적 분석에 관 한 연구는 이제 시작 단계에 머물러 있다(Kang et al., 2021). 따라서, 향후 수산물에 대한 탄소성적표지제(ISO 14020, 2000) 도입을 대비하기 위하여서는 다양한 업종 에서 생산되는 동일 어종에 대한 온실가스 배출량을 비 교하여 정량적으로 분석하는 연구가 시급한 실정이다.
본 논문에서는 대게와 꽃게를 어획하는 다양한 업종 의 온실가스 배출량을 비교 분석하기 위하여 대상 어종 생산에 따른 업종별 연료소모계수를 도출하였으며, 전 과정 환경영향평가(Life Cycle Assessment: LCA) 방법 을 적용하여 단위중량의 동일 어종을 생산하는데 배출 되는 온실가스량 및 연간 온실가스 배출량을 정량적으 로 분석하였다.
재료 및 방법
본 연구에서는 전과정 환경영향평가 방법을 적용하여 대게와 꽃게를 어획하는 다양한 업종에 대한 최근 3년간 (2019~2021년)의 생산량과 유류사용량 데이터를 활용 하여 교차분석을 통한 단위생산량당 온실가스 배출량 및 연간 온실가스 배출량을 정량적으로 분석하였다.
전과정 환경영향평가(Life Cycle Assessment: LCA)
전과정 환경영향평가(이하 LCA)는 제품 생산의 과정 을 구분하여 환경영향평가를 수행할 수 있다. 평가의 과정은 제품 생산의 전 과정에 대한 분석인 요람에서 무덤까지의 분석(Cradle to Grave)과 제품 생산의 전 과 정과 전 과정 중 제품 생산의 특정 과정들에 대한 해석 (Cradle to Gate, Gate to Gate, Gate to Grave) 등으로 구분된다. 각 과정에 대한 정의는 목적에 따라서도 구분 할 수 있는데, 전자의 경우 원료 획득에서부터 제품 생 산, 운송, 사용 및 폐기까지의 제품의 전 과정에서 환경 에 미치는 영향을 평가하는 방법이며(Park, 2004), 후자 의 경우 재활용 단계 혹은 폐기물 관리와 같은 단계를 생략하고 그 이전까지 단계에서 발생하는 환경영향을 평가하는 방법으로 구분할 수 있다.
LCA 방법은 목적 및 범위 정의, 목록 분석, 영향 평가 그리고 결과 해석의 4가지의 단계로 구성된다(Fig. 1).
시스템 경계(System boundary)
주요 2개 어종(꽃게, 대게)을 어획하는 다양한 어업의 LCA 분석을 위한 해석의 범위는 앞서 언급한 것과 같이 특정 과정들에 대한 해석(Gate to Gate) 방식을 적용하였 으며, 다음과 같이 수산물의 어획 과정에 대하여 시스템 경계를 구성하였다(Fig. 2). 즉, 어선이 항구에서 출항하 여 어장까지 이동하는 단계, 어획 활동이 이루어지는 단계, 어획 활동을 마친 후 어획물을 항구로 운송하는 단계로 나누어 각각을 온실가스 배출량을 분석하는 경 계로 설정하였다.
할당 방법(Allocation method)
전과정 환경영향평가를 수행하기 위한 분석 방법 설 정에는 본 논문에서 어획량과 유류 사용량의 질량을 이 용하였기 때문에 질량할당(Mass-based allocation) 방법 을 적용하였다.
다수 어업에 의한 동일 어종(꽃게, 대게) 생산에 대한 온실가스 배출량을 교차 분석하기 위하여 동일 업종에 서 해당 어종 생산에 투입되는 어획 노력량이 상이함을 고려하여 어업별 동일 어종에 대한 유류 소모계수를 질 량할당 방법을 통하여 도출하였다.
질량 할당 방법에 따른 어획량과 유류 사용량의 상호 관계 및 동일 어종에 대한 업종별 교차분석을 위한 관계 를 아래의 식으로 나타내었다(Schau et al., 2009).
여기서, aij는 어선 i를 이용하여 어획된 어종 j의 질량 (kg), k는 어종, yij는 어선 i를 이용하여 어종 j를 어획할 때 사용된 유류량(liter), xij는 어선 i를 이용하여 어종 j를 어획할 때의 유류 소모계수(liter/kg)이다.
어획량 데이터, 유류 사용량 데이터 및 어선 세력
어획량 데이터는 해양수산부 수산정보 포털(KFIP, 2022)에서 제공되는 자료를 사용하였으며, 업종별 유류 소모량은 해당 업종에 공급되는 면세유 판매 실적과 동 일하다는 가정하에서 면세유 판매실적을 유류 사용량으 로 사용하였으며, 이때 각 업종에 따라 사용 유종을 각각 반영하여 분석을 수행하였다. 분석에는 최근 3년간 (2019~2021년)의 자료를 이용하였다.
전과정평가(Life Cycle Assessment: LCA) 도구
업종별 온실가스 배출량을 분석하기 위하여 분석 도 구로는 네덜란드 PRé Consultants의 SimaPro V9.4.0.2 를 이용하였으며, LCA를 수행하기 위한 기초적인 목록 (Life Cycle Inventory: LCI)은 스위스 LCI 센터의 Ecoinvent를 이용하였다. 또한 환경에 영향을 주는 정도 의 크기를 분석하는 방법으로는 Impact 2002+를 이용하 여 전과정평가를 수행하였다.
결과 및 고찰
업종별 생산량, 연료사용량 및 연료소모계수
최근 3년간(2019~2021년) 대게를 어획한 업종은 24 개, 꽃게를 어획한 어종은 7개 업종이었고, 해당 어종들 의 생산량 규모를 고려하여 연간 500 M/T 이상 어획한 5개 업종(꽃게) 및 2개(대게) 업종에 대하여 업종별 어획 량 및 업종별 연간 어획량 중 해당 어종의 어획량 비중을 분석하였다.
해당 어종에 대한 생산량 분석 결과, 꽃게를 어획하는 업종의 경우 2021년 기준으로 연안자망, 연안통발, 근해 자망, 연안개량안강망, 근해안강망의 순으로 높게 분석 되었다. 연안자망 업종이 해당 분석기간동안 가장 많은 생산량을 보여주었으며 2019년부터 2021년까지 약 43%의 생산량 증가를 나타내었을 뿐만 아니라 해당기 간동안 지속적으로 생산량이 증가하는 것으로 분석되었 다. 반면 타 업종의 경우 2019년 이후 생산량이 지속적으 로 감소하는 것으로 분석되었다(Fig. 3(a)). 또한, 해당 업 종들에서 생산되는 연간 꽃게 생산량 비중 중 연안자망 업종으로부터 56.8~65.43%가 생산되어 연안자망이 가장 많은 꽃게 생산을 하는 업종으로 분석되었다(Fig. 4(a)).
또한, 대게를 어획하는 업종의 경우 2021년 기준으로 연안자망, 근해자망의 순으로 높게 분석되었다. 해당 분 석기간동안 연안자망 업종의 생산량은 985~1,005 M/T 으로 가장 많은 생산량을 보였는데 2020년에는 일시적 으로 생산량이 감소하였고, 2021년의 생산량은 2019년 에 비하여 약 2% 정도 증가하였다(Fig. 3(b)). 또한 전체 대게 생산량 중 연안자망 업종으로부터 생산되는 비중은 연간 54.2~64.1%로 연안자망이 전체 업종 중에서 가장 많은 대게 생산을 하는 업종으로 분석되었다(Fig. 4(b)).
꽃게와 대게를 어획하는 업종들에 대한 유류 사용량 을 분석한 결과, 꽃게를 어획하는 업종의 경우 2021년 기준으로 연안자망, 연안통발, 근해안강망, 연안개량안 강망, 근해자망의 순으로 높게 분석되었다. 특히, 연안자 망이 대상어종을 어획하기 위하여 연간 약 6,343~8,472 kl의 유류를 사용하는 것으로 분석되어 가장 많은 유류 를 사용하는 업종으로 분석되었다. 근해안강망의 경우 2020년 대비 2021년 유류사용량 증가율이 123%에 달할 정도로 많은 증가율을 보여주는 것으로 분석되었다. 또 한, 연안자망의 유류 사용량은 연안통발 및 근해안강망 에 비하여 각각 약 2.25배 및 8.24배 많은 유류를 사용하 는 것으로 분석되었다(Fig. 5(a)).
또한, 대게를 어획하는 업종의 경우 2021년 기준으로 연안자망, 연안통발의 순으로 높게 분석되었다. 해당 분 석기간동안 연안자망이 약 832~792 kl, 연안통발이 약 94~133 kl를 소모한 것으로 분석되었으며, 연안자망 업 종의 경우 연안통발 업종과 비교하여 최대 10.9배 정도 많은 연료를 사용하는 것으로 분석되었다(Fig. 5(b)).
동일 어종을 어획하는 여러 업종들에 대하여 앞서 제 시된 할당 방법으로 업종들에 대한 교차분석을 수행하 여 꽃게 및 대게에 대한 유류 소모계수를 각각 Table 1 및 Table 2에 제시하였다.
꽃게를 어획하는 업종들의 유류 소모계수는 연안통발, 근해안강망, 연안자망, 연안개량안강망, 근해자망의 순으 로 높게 분석되었으며, 해당 분석기간동안 각각 1.32~1.35, 0.79~0.85, 0.82~0.86, 0.46~0.61, 0.13~0.18로 분석되었 다. 연안통발의 경우 소폭 증가하는 경향으로 보였으며, 타 업종의 경우 지속적으로 감소하는 경향을 나타내는 것으로 분석되었다(Table 1). 대게를 어획하는 업종들의 유류 소모계수는 연안자망, 근해자망의 순으로 높게 분석 되었으며, 해당 분석기간동안 각각 0.79~0.85, 0.13~0.18 으로 분석되었다. 분석기간동안 연안자망 및 근해자망 두 업종 모두 유류소모계수가 지속적으로 감소하는 경향을 나타내는 것으로 분석되었다(Table 2).
업종별 단위 어획량당 온실가스 배출량
앞서 도출된 업종별 유류 소모계수(Table 1 및 2)를 통하여 전과정평가방법으로 최근 3년간(2019~2021년) 다양한 어업에 의하여 꽃게 1 kg 및 대게 1 kg을 어획하 여 항구에 하역하는 데까지 발생되는 온실가스량을 분 석하였다(Fig. 6).
분석 결과, 꽃게를 어획하는 5개 업종에서 1 kg을 생 산하기 위하여 배출되는 온실가스량은 2021년 기준 연 안통발, 근해안강망, 연안자망, 연안개량안강망, 근해자 망의 순으로 높게 나타났다. 연안통발의 경우 2019년에 비하여 2021년에 약 2% 정도 증가하였으나, 타 업종들 의 경우 지속적으로 감소하는 경향을 나타내는 것으로 분석되었다. 이처럼 배출량 분석결과, 꽃게를 어획하는 연안통발로부터 배출량이 비교적 높게 분석되어 향후 꽃게 생산측면에서는 연안통발의 온실가스 배출량 감소 를 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다. 또한, 대게를 어획하는 업종(2개 업종)에서 대게 1 kg을 생산하기 위 하여 배출되는 온실가스량은 연안자망, 근해자망의 순으 로 높게 분석되었다. 분석기간동안 해당업종 모두 지속 적으로 온실가스 배출량이 감소하는 것으로 분석되었다.
업종별 연간 온실가스 배출량
대상 어종을 1 kg 어획하는데 배출되는 온실가스 배 출량 결과 및 연간 대상 어종 생산량을 바탕으로 꽃게 및 대게를 어획하는 업종별 연간 온실가스 배출량을 분 석 및 계산하였다(Fig. 7).
분석 결과에 따르면, 꽃게를 생산하는 업종들의 연간 온실가스 배출량은 연안자망, 연안통발, 근해안강망, 연 안개량안강망, 근해자망어업 순으로 높게 분석되었다.
분석기간동안 해당 업종 모두 연간온실가스 배출량이 지속적으로 증가하는 경향을 보였으며, 가장 많은 연간 온실가스를 배출하는 연안자망의 경우 2021년 배출량 이 2019년 배출량 대비 33% 증가하는 경향을 보였다.
2019년 기준으로 연안자망, 연안통발, 근해안강망, 연 안개량안강망 어업에서 꽃게를 어획하기 위한 연간 온실 가스 배출량은 각각 약 20.3 t CO2 eq., 7 t CO2 eq., 2 t CO2 eq., 0.75 t CO2 eq.로 분석되었으며, 2021년 기준 각각 27 t CO2 eq., 12.4 t CO2 eq., 3.3 t CO2 eq., 2.6 t CO2 eq., 0.97 t CO2 eq.으로 분석되어 배출량이 전반적 으로 증가하고 있는 것으로 분석되었다(Fig. 7(a)).
또한, 대게를 생산하는 업종들의 연간 온실가스 배출량 은 연안자망, 근해자망 어업의 순으로 높게 분석되었다.
분석기간동안 해당 업종 모두 지속적으로 감소하는 경향을 보였으나, 연안자망의 경우 2020년 대비 2021년 온실가스 배출량이 27% 증가한 것으로 분석되었다.
2019년 기준으로 연안자망, 근해자망 어업에서 대게 를 어획하기 위한 연간 온실가스 배출량은 각각 2.66 t CO2 eq., 0.42 t CO2 eq.으로 분석되었으며, 2021년 기준 각각 2.52 t CO2 eq., 0.23 t CO2 eq.으로 분석되어 전반적으로 연간 온실가스 배출량이 감소한 것으로 분 석되었다(Fig. 7(b)).
분석 결과, 꽃게를 생산하는 업종 중 근해안강망어업 은 생산 규모는 가장 낮은 수준으로 제일 많은 꽃게를 생산하는 연안자망에 비하여 생산량은 12% 수준이며 꽃게를 생산하기 위한 단위어획량당 온실가스 배출량은 연안자망보다 4% 높은 수준이며, 연안통발어업은 생산 규모로는 두 번째로 크며 생산량은 연안자망의 27% 수 준이며 단위어획량당 온실가스 배출량은 연안자망보다 약 71%가 더 많아 생산에 비하여 매우 높은 수준의 유류 를 사용하고 있는 것으로 나타나 향후 근해안강망 및 연안통발어업으로부터 꽃게를 생산하는데 온실가스 배 출량을 저감시키기 위해서는 유류 사용 저감 방안이 필 요할 것으로 판단된다. 또한, 대게를 생산하는 연안자망 업종은 생산 규모가 근해자망에 비하여 44% 높으나 단 위어획량당 온실가스 배출량은 601% 수준으로 생산에 비하여 과다한 유류를 사용하여 높은 수준의 온실가스 를 배출하고 있는 것으로 분석되었다. 대상어종을 어획 하는데 높은 온실가스 배출 수준을 보인 업종들 중 주 대상어종이 타 어종인 경우가 존재하지만 온실가스 배출 량 규모 측면에서 향후 관리가 필요할 것으로 판단된다.
결 론
본 논문은 꽃게 및 대게를 어획하는 업종들의 온실가 스 배출량을 정량적으로 파악하기 위해서 전과정 환경 영향평가방법을 이용하여 최근 3년간의 생산량 및 에너 지 사용실태를 조사하였으며, 동일어종을 생산하는데 요구되는 어획 노력량이 상이함을 고려하여 유류 소모 계수를 도출하고 국내 수산업의 생산체계를 고려하여 시스템경계를 도출하였다. 분석 결과 꽃게 1 kg을 생산 하기 위하여 배출되는 온실가스량은 연안통발, 근해안 강망, 연안자망, 연안개량안강망, 근해자망 어업의 순으 로 높게 나왔으며, 대게 1 kg을 생산하기 위하여 배출되 는 온실가스량은 연안자망, 근해자망 어업의 순으로 높 게 분석되었다. 또한, 꽃게를 생산하는데 배출되는 업종 별 연간 온실가스 배출량 측면에서는 연안자망, 연안통 발, 근해안강망, 연안개량안강망, 근해자망 어업의 순으 로 높게 분석되었으며, 대게의 경우 연안자망, 근해자망 어업의 순으로 높게 분석되었다. 특히, 꽃게를 어획하는 업종에서는 연안통발, 근해안강망, 대게를 생산하는 업 종에서는 연안자망이 생산량에 비하여 배출하는 온실가 스량이 높은 것으로 분석되어 향후 온실가스 배출량을 감축하기 위하여 많은 노력이 필요할 것으로 판단된다.
