저탄소 녹색도시 정량평가지표 개발 및 활용방안 = Development and application of quantitative assessment indicators for low-carbon green city
In Korea, the low carbon green city is defined as the city leading green growth by reducing greenhouse gases and environmental pollution through the reform of urban infrastructure and life style for low carbon emission and by creating new growth power and jobs. To achieve the goal of economic growth and greenhouse gas reduction, Korea is establishing and implementing various plans to actualize low carbon cities. In the past, much research has been conducted on many planning items and evaluation technologies to accomplish low carbon green cities. But they tend to be ambiguous in the use of determining political decisions for the development of cities with a quantitative goal because only qualitative evaluation was performed. This study was performed with the main objective to develop an evaluation indicator that can present a quantitative goal in the construction and management of low carbon green cities. We attempted to provide municipalities with an objective standard for political decision making to set and evaluate the level of low carbon green cities with a quantitative indicator. Major results and suggestions are as described below.
1. Based on candidate indicators derived after review of development and evaluation examples for low carbon green cities in Korea and other countries, literatures, actual planning items for low carbon green cities, on low carbon green cities were analyzed, and the final 12 indicators including new & renewable energy application index, carbon sink improvement index, and carbon neutral index were derived. The indicator measurement and evaluation system was set to indicate the level of environmental response in % compared to the current level of environmental pressure for each indicator. We are verifying and discussing the possibility and application of the indicator for a total of 163 municipalities including Metropolitan cities having 69 units of autonomous districts, and other local governments in the nation.
2. The results of the application and comprehensive evaluation of the indicator for the municipalities in the nation showed a minimum of 0.62, a maximum 67.40, and an average of 41.59 (±14.92). The top three municipalities were Yeongdeok-gun (63.67), Injae-gun (62.78), and Shinan-gun (60.95). Among them, Yeongdeok-gun showed distinguished numbers in the new & renewable energy application index (53.68) and carbon sink improvement index (100). In particular, the new & renewable energy application index (53.68) was extremely high compared to other areas because it is generating power sufficient for 20,000 households per year with the construction of a large scale offshore wind power complex.
Environment Conservation Index Results showed a minimum of 65.26, a maximum of 99.70, and an average of 90.84 (±5.62). The top three municipalities included Injae-gun (99.70), Donghae City (99.39), and Andong City (99.32). In case of Injae-gun, 99.70% (1,225.97km2) of the Baekdudaegan Mountains Reserve, Seoraksan National Park, and the Mt. Daeamsan Yongnup Conservation Area is conserved, compared to the required ecosystem conservation area (1,229.62km2).
Water Circulation Index Analysis showed a minimum of 38.83, a maximum of 99.52, and an average of 85.18 (±10.84), and the top three were Gapyeong-gun (99.52), Chuncheon City (98.00), and Injae-gun (97.97). In Gapyeong-gun, permeable areas including streams, forest, and agricultural areas were 828.33 km2, accounting for 99.52% of the administrative boundary area (832.33km2).
Carbon Sink Index Analysis showed a minimum of 0, a maximum of 4,234.30, and an average of 191.53 (±585.46), and municipalities including Guryae-gun (4,234.30), Yeongyang-gun (2,580.15), and Jinan-gun (2,263.67) exceeded 100. In case of Guryae-gun, 339,217 tons of carbon were emitted, which means 100% is stored by the carbon sink which has a carbon storage capacity of 14,363,480.00 tons.
Green Transportation Index Analysis showed a minimum of 7.85, a maximum of 63.94, and an average 26.37 (±14.78), and top three metropolitan areas were Daegu Metropolitan City (63.94), Seoul Metropolitan City (51.68), and Gyeongki-do (40.16). Daegu Metropolitan City reduced 58 diesel buses from 109 units in 2009 to 51 units 2010. The replacement and operation of diesel buses with CNG buses, which emit less carbon, reduced 63.94% of carbon from the previous carbon emission of 2,177,000 tons.
Green Network Index Analysis showed a minimum of 2.70, a maximum of 93.50, and an average of 22.10 (±17.24), and the top three were Ulleung-gun (93.50), Sogcho City (84.95), and Pyeongchang-gun (83.81). In case of Ulleung-gun, the required network area is 60.93 km2, and the maximum network area is 56.97km2, indicating 93.50% of green areas are connected.
Natural Environmental Capacity Index Analysis showed a minimum of 0.08, a maximum of 100, and an average of 19.27 (±23.57), and 22 municipalities including Jinan-gun (100), Goheung-gu (100), and Sunchang-gun (100) exceeded 100. In case of Jinan-gun, the number of ecological footprints was 2.21 ha/person, which is lower than per capita land area of 2.88 ha/person. This means citizens of Jinan-gun are using 0.67ha/person less land than given.
Green Business Process Index Analysis showed a minimum of 0, a maximum of 100, and an average of 12.76 (±25.76), and top three included Changwon City (68.57), Yesan-gun (59.31), and Hwasun-gun (58.72). Changwong City emitted 66,055.48 tons of carbon from major processes in 2009, and reduced 68.57% or 45,294.67 tons of carbon in 2010 through improvements of the steel production process.
New & Renewable Energy Application Index Analysis showed a minimum of 0, a maximum of 53.68, and an average of 1.15 (±5.53), and top two municipalities were Yeongdeok-gun (53.68) and Hwasun-gun (43.51). Hwasun-gun ranked high as it utilizes the new & renewable energy by constructing wind power and solar power generation complexes which supply power to residents, then selling spare power to Korea Electric Power Corporation.
Low Carbon Resource Circulation Index Results showed a minimum of 0, a maximum of 99.56, and an average of 18.31 (±27.31), and top three municipalities were Shinan-gun (99.56), Injae-gun (94.92), and Donghae City (94.44). In case of Donghae City, the amount of incinerated domestic wastes was 3,394.55 tons in 2009 but reduced by 3,205.60 tons in 2010, resulting in decrease of 30,309.49 tons (94.44%) of carbon.
Green Air Purifying Capacity Index Analysis showed a minimum of 0.19, a maximum of 100, and an average of 72.14 (±38.54), and 94 municipalities including Pyeongchang-gun (100), Jeonseon-gun (100), and Changnyeong-gun (100) exceeded 100. In case of Changnyeong-gun, the emission of SO2 and NO2 was 294.89 tons and the purification of SO2 and NO2 by green area was 837.59 tons, which was total amount of SO2 and NO2 purified.
Carbon Neutral Index Analysis showed a minimum of 0, a maximum of 100, and an average of 67.99 (±43.01), and 98 municipalities including Yangku-gun (100), Yangyang-gun (100), and Injae-gun (100) had 100. In case of Yangku-gun, the carbon reduction by the carbon sink (483,987.93 tons) exceeded the carbon emission (215,769.25 tons), meaning the carbon neutral is exceeding the goal of carbon sink. On the other hand, the new & renewable energy application (0.44) and the low carbon resource circulation index (12.08) were evaluated as low, suggesting a need for improvement to increase the overall evaluation results.
4. Quantitative evaluation index was applied for the Gangneung Low Carbon Green Demonstration City, which is currently being implemented. The result of the comprehensive evaluation for the current indicators was 25.59, which is lower than that of Gangneung City (36.22). Other indicators were also found low: new & renewable energy application (0.08), low carbon resource circulation (-10.42), natural environmental capacity (1.56), green network (26.97). In particular, the low carbon resource circulation index showed a negative value due to the increase of domestic wastes each year. The results of the indicator application for the Gangneung Low Carbon Green Demonstration City showed that the overall average was 82.95 with new & renewable energy application index (88.53), green transportation index (83.33), low carbon resource circulation index (84.90), and water circulation index (81.69). Through the quantitative analysis of low carbon green cities, we were able to diagnosis the status of the low carbon green cities, to support setting the quantitative goal for each index, and to assist establishing plans for achievement of quantitative goals.
The above results suggest that the quantitative evaluation indicators for low carbon green cities are effective to analyze the achievement level of municipalities for low carbon green cities. This study can provide municipalities with useful information in the diagnosis of vulnerable areas, planning, and the decision making process for the development of low carbon green cities. For instance, if there is an area with the achievement level of 20% for the low carbon green city, the area belongs to Class 4 and must set the goal to achieve Class 2 or higher. It must increase the overall evaluation of the low carbon green city by more than 40% and should establish a quantitative improvement strategy for each index. In addition, it can make a decision to check any unsatisfactory areas and to establish plans for investment in the area by priority.
우리나라에서 저탄소 녹색도시는 도시인프라와 생활양식을 저탄소형으로 개편하여 온실가스와 환경오염을 줄이고 신성장동력과 일자리를 창출하여 녹색성장을 견인하는 도시로 정의되고 있다. 우리나라는 경제성장과 온실가스 감축이라는 목표달성을 위해 저탄소형 도시 실현을 목표로 각종 계획을 수립·실천하고 있다. 그동안 저탄소 녹색도시 실현을 위한 각종 계획항목이나 평가기법 등 다양한 연구가 수행되어 왔으나 그 성과를 주로 정성적으로 평가하고 있기 때문에 정량적 목표를 가지고 도시 발전을 위한 정책적 의사결정을 하기에 모호한 경향이 있다. 본 연구는 저탄소 녹색도시를 조성·관리함에 있어 정량적인 목표를 제시할 수 있는 평가지표 개발에 주목적을 두고 진행되었다. 기초자치단체가 저탄소 녹색도시 수준 달성목표를 설정하고 평가할 수 있는 정량지표로써 유관한 정책적 의사결정을 정량화 기준으로 객관적으로 지원하고자 하였다. 주요 연구결과와 시사점은 다음과 같다 .
1. 국내외 저탄소 녹색도시 조성사례와 평가사례, 저탄소 녹색도시 관련 연구문헌, 실제 저탄소 녹색도시 사례 계획요소 등을 검토하여 도출한 후보지표들을 대상으로 요인분석을 하여 신·재생에너지 활용 지표, 탄소흡수원 지표, 탄소중립 지표 등 총 12개의 지표를 최종 도출하였다. 각 지표별 현재 상태의 환경압력수준 대비 환경대응수준을 %로 나타낼 수 있도록 지표 측정과 평가체계를 설정하고 자치구 단위 69개소를 포함하고 있는 특별시, 광역시와 그 외 전국 각 기초자치단체, 총 163개 기초자치단체를 대상으로 지표적용 가능성과 활용방안을 검증·고찰하였다.
2. 전국 기초자치단체를 대상으로 지표를 적용하여 종합평가한 결과, 최소 0.62에서 최대 67.40, 평균 41.59(±14.92)를 나타내었고, 상위 3개 기초자치단체는 영덕군(63.67), 인제군(62.78), 그리고 신안군(60.95)으로 분석되었다. 이중 영덕군은 신·재생에너지 활용 지표(53.68), 탄소흡수원 지표(100)가 두각을 나타내고 있으며, 특히 대규모 해상 풍력발전단지를 조성하여 연간 약 2만여 가구가 사용할 수 있는 전력을 생산하고 있기 때문에 신·재생에너지 활용 지표값(53.68)이 타 지역에 비해 매우 높게 나타났다.
환경보전 지표 최저 65.26에서 최대 99.70, 평균 90.84(±5.62)로 나타났다. 상위 3개 기초자치단체는 인제군(99.70), 동해시(99.39), 그리고 안동시(99.32) 순으로 분석되었다. 인제군의 경우 생태계 보전필요면적(1,229.62km2) 대비 백두대간보호구역, 설악산 국립공원, 대암산용늪 습지보호구역 등 99.70%(1,225.97km2)를 보전하고 있음을 의미하고 있다.
물순환 지표 최저 38.83에서 최대 99.52, 평균 85.18(±10.84), 가평군(99.52), 춘천시(98.00), 그리고 인제군(97.97) 순으로 분석되었다. 가평군은 하천, 산림, 경작지 등 투수면적이 828.33km2로 행정경계 면적(832.33km2)의 99.52%를 차지하고 있음을 의미한다.
탄소흡수원 지표 최저 0에서 최대 4,234.30, 평균 191.53(±585.46)으로 구례군(4,234.30), 영양군(2,580.15), 진안군(2,263.67) 등 80개 기초자치단체가 100을 초과하는 것으로 분석되었다. 구례군의 경우 339,217톤의 탄소가 배출되며, 14,363,480.00톤의 탄소저장능력이 있는 탄소흡수원에 의해서 100% 저장되고 있음을 의미한다.
녹색교통 지표 최저 7.85에서 최대 63.94, 평균 26.37(±14.78)으로 분석되었고, 상위 3개 광역지자체는 대구광역시(63.94), 서울특별시(51.68), 그리고 경기도(40.16) 순으로 평가되었다. 대구광역시는 경유 버스를 전년도(2009년) 109대에서 2010년 51대로 58대 감축하고, 경유 버스보다 탄소가 적게 배출되는 CNG 버스로 모두 교체·운영함에 따라 전년도 탄소배출량 2,177,000톤 대비 63.94%의 탄소를 감축하였다.
녹지네트워크 지표 최저 2.70에서 최대 93.50, 평균 22.10(±17.24), 울릉군(93.50), 속초시(84.95), 그리고 평창군(83.81) 순으로 분석되었다. 울릉군의 경우 네트워크 필요면적 60.93km2, 최대 네트워크 면적 56.97km2으로 93.50%의 녹지가 연결되어 있음을 나타내고 있다.
자연환경용량 지표 최저 0.08에서 최대 100, 평균 19.27(±23.57)로 나타났으며, 진안군(100), 고흥군(100), 순창군(100) 등 22개 기초자치단체가 100을 초과하는 것으로 분석되었다. 진안군의 경우 생태발자국 지수는 2.21ha/인으로 1인당 토지면적 2.88ha/인에 비해 낮게 나타났으며, 이는 진안군 시민에게 주어진 자원(토지)을 1인당 0.67ha 덜 소비하고 있음을 의미한다.
녹색산업공정 지표 최저 0에서 최대 100, 평균 12.76(±25.76), 창원시(68.57), 예산군(59.31), 그리고 화순군(58.72) 순으로 분석되었다. 창원시의 경우 탄소를 배출하는 주요 산업공정에서 2009년 66,055.48톤의 탄소가 배출되었고, 2010년 철강 생산공정 개선을 통해 전년도 탄소배출량의 68.57%인 45,294.67톤을 감축한 것으로 분석되었다.
신·재생에너지 활용지표 최소 0에서 최대 53.68, 평균 1.15(±5.53)를 나타내었고, 상위 2개 기초자치단체는 영덕군(53.68), 화순군(43.51)으로 분석되었다. 화순군은 산간지역에 풍력발전과 태양열 발전단지를 조성하여 지역민에게 공급하고 여유분은 한국전력에 판매하는 등의 신·재생에너지를 활용하고 있어 상위 순위로 나타났다.
저탄소자원순환 지표 최저 0에서 최대 99.56, 평균 18.31(±27.31)으로 나타났다. 상위 3개 기초자치단체는 신안군(99.56), 인제군(94.92), 그리고 동해시(94.44) 순으로 분석되었다. 동해시의 경우 2009년 생활폐기물 소각량은 3,394.55톤이었으나 2010년에 3,205.60톤을 감축시켜 30,309.49톤(94.44%)의 탄소를 저감한 것으로 나타났다.
녹지대기정화능 지표 최저 0.19에서 최대 100, 평균 72.14(±38.54)로 나타났다. 평창군(100), 정선군(100), 그리고 창녕군(100) 등 94개 기초자치단체가 100으로 분석되었다. 창녕군의 경우 SO2와 NO2의 배출량 294.89톤, 녹지의 SO2, NO2 정화량 837.59톤으로 녹지로써 SO2와 NO2 전량을 정화할 수 있음을 의미하고 있다.
탄소중립 지표 최저 0에서 최대 100, 평균 67.99(±43.01)로 나타났다. 양구군(100), 양양군(100), 인제군(100) 등 98개 기초자치단체가 100으로 분석되었다. 양구군의 경우 탄소흡수원에 의한 탄소저감량(483,987.93톤)이 탄소배출량(215,769.25톤)을 초과하고 있어 탄소흡수원에 의한 탄소중립을 초과 달성하고 있음을 나타내고 있다. 반면 신·재생에너지 활용(0.44), 저탄소자원순환 지표(12.08)는 낮게 평가되고 있어 이를 제고함으로써 종합 평가결과 향상이 필요함을 시사하고 있다.
4. 현재 추진 중인 강릉 저탄소 녹색 시범도시를 대상으로 저탄소 녹색도시 정량평가지표 적용결과, 현재 지표의 종합평가 결과는 25.59로, 강릉시(36.22)에 비해 낮은 수준인 것으로 나타났다. 신·재생에너지 활용(0.08), 저탄소자원순환(-10.42), 자연환경용량(1.56), 녹지네트워크(26.97) 등의 지표가 낮게 나타났다. 특히 저탄소자원순환 지표의 경우 매년 생활폐기물 배출량 증가로 인해 음의 값을 나타내고 있었다. 강릉 저탄소 녹색 시범도시 기본계획을 토대로 지표 적용결과, 종합평점 82.95로 분석되었으며, 신·재생에너지 활용 지표(88.53), 녹색교통 지표(83.33), 저탄소자원순환 지표(84.90), 그리고 물순환 지표(81.69)로 나타났다. 이와 같이 저탄소 녹색도시 정량평가 지표를 통해서 저탄소 녹색도시를 조성하고자 하는 도시의 현 수준을 진단하고 지표별 정량목표치 설정을 지원하고, 정량목표 달성을 위한 계획 수립을 지원할 수 있음을 확인하였다.
이상의 결과들은 저탄소 녹색도시 정량평가지표를 이용함으로써 기초자치단체의 저탄소 녹색도시 달성 수준을 진단하는 데 유효함을 시사하고 있다. 기초자치단체가 저탄소 녹색도시를 조성함에 있어 취약한 분야를 진단하고 계획 및 정책 목표를 의사결정하는 데 유효한 자료를 제공할 수 있음을 나타내었다. 예를 들어 현재 저탄소 녹색도시 달성 수준이 20%인 지역이 있다면, 이 지역의 저탄소 녹색도시 달성 수준은 4등급에 속하며 2등급 이상을 목표로 설정하고 저탄소 녹색도시 종합평가값을 약 40% 이상 증가시켜야 하고 세부지표별로 정량적 개선전략을 수립할 수 있을 것이다. 또한 각 부문별 미흡한 부문을 점검하고 그 부문에 우선적으로 투자할 수 있는 계획을 수립하자는 의사결정을 할 수 있을 것이다.
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