기후변화 완화

1. 개요

기후변화 완화는 온실가스 배출을 줄이거나 탄소 흡수원을 늘려 기후변화를 늦추는 인간의 개입을 의미한다. 주요 완화 조치로는 지속 가능한 에너지 및 교통 시스템 구축, 에너지 효율 향상, 지속 가능한 농업 및 토지 이용, 탄소 포집 및 저장 기술 개발 등이 있다. 이러한 조치들은 고용 창출, 에너지 안보 강화, 대기 질 개선과 같은 부수적인 이점을 제공할 수 있다. 기후변화 완화는 개인의 생활 방식 변화, 국가 정책, 국제 협약 등 다양한 수준에서 이루어지며, 탄소 가격제와 같은 시장 기반 정책이 효과적인 수단으로 활용된다.

2. 정의와 범위

기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 기후변화 완화를 "온실가스 배출량을 줄이거나 흡수원을 증진시키기 위한 인간의 개입"으로 정의한다. 기후변화 완화는 생태계를 유지하여 인류 문명을 유지하는 것을 목표로 하며, 이를 위해서는 온실가스 배출량을 획기적으로 줄여야 한다.

지구 온난화를 1.5°C 또는 2°C 이내로 제한하기 위해서는 다양한 완화 조치를 병행해야 한다. IPCC는 다음 네 가지 유형의 완화 조치를 제시한다.

# 지속 가능한 에너지 및 지속 가능한 교통
# 에너지 절약, 효율적인 에너지 사용 포함
# 지속 가능한 농업 및 녹색 산업 정책
# 탄소 흡수원 및 이산화탄소 제거(CDR) 강화, 탄소 격리 포함

IPCC는 이산화탄소 제거를 "대기 중에서 이산화탄소(CO₂)를 제거하고 지질학적, 지상 또는 해양 저장소 또는 제품에 영구적으로 저장하는 인위적인 활동"으로 정의하며, 여기에는 생물학적 또는 지구화학적 CO₂ 흡수원 강화 및 직접 대기 탄소 포집 및 저장(DACCS)이 포함되지만, 인간 활동에 의해 직접 발생하지 않는 자연적 CO₂ 흡수는 제외된다고 설명한다.

2.1. 태양 복사 저장(SRM)과의 관계

태양 복사 조정(SRM)은 표면 온도를 낮출 수는 있지만, 온실가스라는 근본 원인을 해결하기보다는 일시적으로 기후 변화를 막는 것이다. SRM은 지구가 흡수하는 태양 복사의 양을 변경하여 작동한다. 예를 들어 표면에 도달하는 햇빛의 양을 줄이거나, 구름의 광학적 두께와 수명을 줄이거나, 복사를 반사하는 표면의 능력을 변경하는 방법 등이 있다. 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 SRM을 기후 완화 옵션이 아닌 기후 위험 감소 전략 또는 보충 옵션으로 설명한다.

3. 배출 동향 및 공약

인간 활동으로 인한 온실가스 배출은 온실 효과를 강화시켜 기후 변화를 일으킨다. 대부분의 온실가스는 화석 연료를 태울 때 발생하는 이산화탄소(CO₂)이다. 인간에 의한 배출로 인해 대기 중 이산화탄소는 산업화 이전 수준에 비해 약 50% 증가했다. 2010년대 배출량은 연간 평균 560억 톤으로 사상 최대치를 기록했다.

2016년 기준 온실가스 배출 비중은 에너지(전기, 열, 운송) 73.2%, 산업 공정 5.2%, 폐기물 3.2%, 농업, 임업 및 토지 이용 18.4%이다. 주요 배출원은 전기 생산과 운송수단이며, 특히 석탄 화력 발전소는 온실가스 배출량의 20%를 차지하는 가장 큰 단일 배출원이다. 삼림 벌채와 기타 토지 이용 변화도 이산화탄소와 메탄(CH₄)을 배출한다. 인위적인 메탄 배출의 가장 큰 원인은 농업, 화석 연료 산업의 가스 배출 및 비산 배출이며, 농업용 메탄의 가장 큰 배출원은 가축이다. 농업 토양은 부분적으로 비료 사용으로 인해 아산화질소(N₂O)를 배출한다.

이산화 탄소(CO₂)는 가장 많이 배출되는 온실가스이며, 메탄 배출은 단기적으로 거의 동일한 영향을 미친다. 아산화질소(N₂O)와 불소화 가스(F-가스)는 상대적으로 영향이 작다. 가축과 거름은 전체 온실가스 배출량의 5.8%를 차지한다.

3.1. 필요한 배출량 감축

UNEP의 연례 "배출 격차 보고서"에 따르면, 지구 온난화를 1.5°C로 제한하기 위해서는 2030년까지 전 세계 연간 온실가스 배출량을 현재 시행 중인 정책에 따른 배출량 예측과 비교하여 45% 줄여야 한다. 또한, 남아있는 잔여 대기 탄소 예산이 고갈되지 않기 위해서 2030년 이후에도 계속해서 급격히 감소해야 한다. 세계는 점진적인 변화가 아닌 광범위한 경제 전반의 변화에 초점을 맞춰야 한다.

2022년 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 6차 평가 보고서에서 지구 온난화를 1.5°C(2.7°F)로 제한하려면 온실가스 배출량이 늦어도 2025년 이전에 최고조에 달하고 2030년까지 43% 감소해야 한다고 경고했다. 유엔 사무총장 안토니오 구테흐스는 "주요 배출국은 올해부터 배출량을 대폭 줄여야 합니다."라고 주장했다.

기후행동추적기(Climate Action Tracker)에 따르면, 2021년 11월 9일 당시 현재 정책대로라면 금세기 말까지 지구 온도가 2.7°C 상승하고, 국가적으로 채택된 정책대로라면 2.9°C 상승할 것이다. 각국이 2030년 목표 달성을 위한 약속만 이행한다면 온도는 2.4°C 상승하고, 장기 목표까지 달성한다면 2.1°C 상승할 것이다. 발표된 모든 목표를 완전히 달성하면 지구 온도 상승은 1.9°C에서 정점을 찍고 2100년까지 1.8°C로 낮아질 것이다.

2021년 유엔 기후변화협약 당사국총회(2021 United Nations Climate Change Conference)에서 기후행동추적기를 운영하는 연구팀은 온실가스 배출량의 85%를 차지하는 국가들을 조사했다. 그 결과 EU, 영국, 칠레, 코스타리카 4개국 또는 정치 단체만이 2030년 감축 목표 달성을 위한 단계를 설명하는 상세한 공식 정책 계획을 발표했다. 이 4개의 정치 단체는 전 세계 온실가스 배출량의 6%를 차지한다.

3.2. 공약

기후행동추적기(Climate Action Tracker)는 2021년 11월 9일 당시 상황을 다음과 같이 설명했다. 현재 정책대로라면 금세기 말까지 지구 온도가 2.7°C 상승하고, 국가적으로 채택된 정책대로라면 2.9°C 상승할 것이다. 각국이 2030년 목표 달성을 위한 약속만 이행한다면 온도는 2.4°C 상승할 것이며, 장기 목표까지 달성한다면 2.1°C 상승할 것이다. 발표된 모든 목표를 완전히 달성한다면 지구 온도 상승은 1.9°C에서 정점을 찍고 2100년까지 1.8°C로 낮아질 것이다. 전문가들은 글로벌 기후행동 포털 - 나스카(Global Climate Action Portal - Nazca)에서 기후 약속에 대한 정보를 수집하고 있으며, 과학계는 이행 여부를 확인하고 있다.

2020년 목표에 대한 명확하거나 상세한 평가는 이루어지지 않았다. 하지만 세계는 그 해에 설정된 대부분 또는 모든 국제적 목표를 달성하지 못한 것으로 보인다.

2021년 유엔 기후변화협약 당사국총회(2021 United Nations Climate Change Conference)에서 나온 한 업데이트에 따르면, 기후행동추적기를 운영하는 연구팀은 온실가스 배출량의 85%를 차지하는 국가들을 조사했다. 그 결과 EU, 영국, 칠레, 코스타리카 4개국 또는 정치 단체만이 2030년 감축 목표 달성을 위한 단계를 설명하는 상세한 공식 정책 계획을 발표했다. 이 4개의 정치 단체는 전 세계 온실가스 배출량의 6%를 차지한다.

2021년 미국과 EU는 2030년까지 메탄 배출량을 30% 감축하기 위한 글로벌 메탄 서약(Global Methane Pledge)을 발표했다. 영국, 아르헨티나, 인도네시아, 이탈리아, 멕시코가 이 계획에 동참했고, 가나와 이라크는 동참 의사를 밝혔다. 백악관 회의 요약 자료에는 이 국가들이 전 세계 주요 메탄 배출국 상위 15개국 중 6개국을 차지한다고 언급되어 있다. 이스라엘도 이 계획에 동참했다.

4. 완화 기술

기후변화 완화는 생태계를 유지하여 인류 문명을 지속시키는 것을 목표로 한다. 이를 위해 온실가스 배출을 대폭 줄여야 한다. 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 기후변화 완화를 "배출을 줄이거나 온실가스 흡수원을 강화하기 위한 인간의 개입"으로 정의한다.

지구 온난화를 1.5℃ 또는 2℃로 제한하기 위해서는 다양한 완화 조치를 병행해야 한다. 주요 완화 방법으로는 다음 네 가지가 있다.

1. 지속 가능한 에너지와 지속 가능한 운송
2. 효율적인 에너지 사용을 포함한 에너지 절약
3. 지속가능한 농업과 녹색산업 정책
4. 탄소 제거를 포함한 탄소 흡수원 및 이산화탄소 제거(CDR) 강화

IPCC는 이산화탄소 제거를 "대기에서 이산화탄소(CO₂)를 제거하고 이를 지질학적, 육상, 해양 저수지 또는 제품에 지속적으로 저장하는 인위적 활동"으로 정의한다. 여기에는 생물학적 또는 지구화학적 CO₂ 흡수원의 기존 및 잠재적인 인위적 향상뿐만 아니라 직접 공기 포집 및 저장(DACCS)이 포함되지만, 인간 활동으로 인해 직접적으로 발생하지 않는 자연적인 CO₂ 흡수는 제외된다.

제4차 보고서는 모든 대책을 시행한 후 안정화되었을 때의 온실가스 농도가 핵심이라고 강조한다. 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 시 농도는 낮아지고 평균 기온 상승도 억제되며 경제적 손실도 줄어든다. 스터른 보고서는 CO₂ 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용은 세계 GDP의 1%로 추산되며, 이는 대책이 없는 경우 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)에 비해 충분히 작다고 평가한다.

에너지(발전, 열, 동력), 운송, 에너지 절약, 탄소 고정 등 광범위한 분야에 걸친 기술적 및 정책적 대책을 통해 사회 전체적으로 온실가스 배출을 줄이고 저탄소 사회를 구축해야 한다.

배출되는 이산화탄소를 회수하여 자원화하는 방법은 다음과 같다.

* 연료(e-fuel 등)나 플라스틱 생산
* CO₂를 먹이로 수소 세균을 길러 식용 단백질 생산

4.1. 에너지 공급

인간 활동으로 인한 온실가스 배출은 온실효과를 악화시켜 기후 변화를 일으킨다. 대부분의 온실가스는 석탄, 석유, 천연가스 등 화석 연료를 태울 때 발생하는 이산화탄소이다. 2016년에는 전기, 열, 운송 에너지가 온실가스 배출량의 73.2%를 차지했다. 가장 큰 단일 배출원은 온실가스 배출량의 20%를 차지하는 석탄 화력 발전소이다.

이산화탄소(CO2)는 주요 배출 온실가스이며, 메탄 배출은 단기적으로 거의 동일한 영향을 끼친다. 아산화질소(N2O)와 불소화 가스(F-가스)는 상대적으로 영향이 적다.

제4차 보고서에 따르면, 모든 대책을 시행한 후 안정화되었을 때의 온실가스 농도가 핵심이다. 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 시 농도는 낮아지고 평균 기온 상승도 억제되며 경제적 손실도 줄어든다.

국제에너지기구는 대기 중 CO2 농도를 450ppm으로 안정화하기 위해 2050년까지 배출 감축량 중 재생에너지에서 21%, CCS에서 19%, 원자력 발전에서 6%를 감축하고, 나머지 54%를 에너지 절약 등으로 감축하는 시나리오를 제시했다.

에너지 공급 측면에서 이산화탄소 배출량 감소에 효과적인 기술은 다음과 같다.

* 각종 에너지원의 효율 개선
* 소규모 분산형 에너지원 도입 ( 열병합 발전, 지역난방 포함 )
* 전화(電化) 촉진
* 제철 부문 저배출화
* 폐기물 발전
* 운송 부문 전화(電化) 및 연료 전환, 효율 향상
* 주택, 자동차, 선박에 태양전지 탑재

핵융합 에너지, 우주 태양광 발전 등은 연구 개발 단계로, 실용화 확증이 없어 향후 10~30년 내 대량 보급 전망은 현재로서는 없다.

4.1.1. 재생에너지

재생에너지 사용 증가는 기후변화 완화의 핵심 요소이다. 풍력과 태양열은 경쟁력 있는 저탄소 에너지원으로, 2030년 이전에 저비용으로 배출량을 줄일 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있다. 수력 발전, 바이오에너지, 지열 에너지 등 다른 재생에너지 형태도 활용 가능하다.

* 수력 발전은 수력으로 발전된 전기이며, 브라질, 노르웨이, 중국과 같은 국가에서 주도적인 역할을 한다. 그러나 지리적 한계와 환경 문제가 있다. 조력 발전은 해안 지역에서 사용할 수 있다.
* 바이오에너지는 전기, 난방 및 운송에 에너지를 공급할 수 있다. 바이오에너지는 특히 바이오가스를 통해 제어 가능한 발전을 제공할 수 있다. 식물에서 유래한 바이오매스를 태우면 이산화탄소(CO₂)가 방출되지만, 식물은 성장하는 동안 대기 중에서 CO₂를 흡수한다. 연료를 생산, 운송 및 처리하기 위한 기술은 연료의 수명주기 배출량에 상당한 영향을 미친다. 예를 들어, 항공 분야에서는 재생 가능한 바이오 연료를 사용하기 시작했다.
* 지열 발전은 지열 에너지에서 생성되는 전력이다. 지열 발전은 현재 26개국에서 사용되고 있다. 지열 난방은 70개국에서 사용되고 있다.

4.1.2. 변동성 재생에너지 통합

풍력 및 태양광 발전은 수요와 항상 일치하지는 않는다. 따라서 풍력 및 태양광과 같은 변동성 재생에너지로부터 안정적인 전력을 공급받기 위해서는 전력 시스템이 유연해야 한다. 대부분의 전력망은 석탄화력발전소처럼 간헐적이지 않은 에너지원을 위해 건설되었기 때문에, 태양광 및 풍력 에너지를 전력망에 더 많이 통합하려면 에너지 시스템을 변경하여 전력 공급이 수요와 일치하도록 해야 한다.

전력 시스템을 더 유연하게 만드는 다양한 방법이 있다. 많은 지역에서 풍력 및 태양광 발전은 낮과 밤, 계절에 따라 상호 보완적이다. 즉, 태양 에너지 생산량이 적은 밤과 겨울에는 바람이 더 많이 분다. 장거리 송전선을 통해 서로 다른 지역을 연결하면 변동성을 줄일 수 있다. 에너지 수요 관리와 스마트 그리드를 활용하여 에너지 수요를 시간적으로 전환하여 변동성 에너지 생산량이 가장 높은 시간과 일치시킬 수도 있다. 섹터 커플링은 발전-열 전환 시스템과 전기 자동차를 통해 전력 부문을 열 부문과 이동성 부문에 연결하여 더 큰 유연성을 제공한다.

에너지 저장은 간헐적인 재생 에너지의 한계를 극복하는 데 도움이 된다. 가장 일반적이고 널리 사용되는 저장 방법은 양수 발전이지만, 이는 높이 차이가 크고 물을 사용할 수 있는 위치가 필요하다. 배터리도 널리 사용되지만, 일반적으로 단기간 동안만 전기를 저장할 수 있다. 배터리는 에너지 밀도가 낮고 비용이 많이 들어 계절 간 에너지 생산 변화의 균형을 맞추는 데 필요한 대규모 에너지 저장에는 실용적이지 않다. 그러나 일부 지역에서는 수개월 동안 사용할 수 있는 용량의 양수 발전소를 구축하기도 했다.

4.1.3. 원자력

원자력 발전은 탄소를 적게 배출하는 기저부하 발전소로서 저렴한 비용으로 운영 가능하다는 평가를 받는다. 그러나 원자력 사고 발생 시의 비용을 고려하면 오히려 고비용이라는 지적도 있다. 또한, 수요가 적을 때 잉여 전력 대책 비용 문제와 높은 배출권 거래 가격 문제도 존재한다.

4.1.4. 석탄에서 천연가스로 전환

CO₂ 배출량 감축에 효과적인 기술 중 하나는 석탄이나 석유 등에서 온실가스 배출량이 더 적은 연료로 전환하는 것이다.

4.2. 수요 감축

온실가스 배출을 유발하는 제품 및 서비스에 대한 수요를 줄이면 기후변화 완화에 도움이 된다. 수요 감축은 행동 및 문화적 변화, 인프라 개선, 최종 사용 기술 변화 등을 통해 가능하다.

예를 들어, 식단을 바꾸거나 고기 섭취를 줄이는 것은 개인이 기후변화에 맞서 싸우기 위해 취할 수 있는 효과적인 행동이다. 대중교통망을 잘 구축하는 것과 같은 인프라 개선도 수요를 줄이는 방법이다. 단열이 잘 된 주택은 그렇지 않은 주택보다 배출량이 적기 때문에, 최종 사용 기술의 변화 역시 에너지 수요를 줄일 수 있다.

사람들은 탄소 발자국을 줄이기 위해 교통이나 식량 선택과 같이 제품이나 서비스에 대한 수요를 줄이는 완화 옵션을 선택할 수 있다. 이러한 완화 옵션은 수요 감소에 중점을 둔 사회적 측면이 강하며, "수요 측면"의 "완화 조치"라고 할 수 있다. 사회경제적 지위가 높은 사람들은 낮은 사람들보다 온실가스 배출량이 많은 경향이 있는데, 이들이 배출량을 줄이고 친환경 정책을 홍보한다면 저탄소 생활 방식의 롤 모델이 될 수 있다. 그러나 소비자의 인식, 인지된 위험 등 많은 심리적 변수가 영향을 미친다.

정부 정책은 수요 측면 완화 옵션을 지원하거나 방해할 수 있다. 예를 들어, 공공 정책은 순환 경제 개념을 촉진하여 기후변화 완화를 지원할 수 있다. 공유 경제 또한 온실가스 배출 감소와 관련이 있다.

경제 성장과 배출량의 상관관계에 대해서는 논쟁이 있지만, 경제 성장이 더 이상 반드시 더 높은 배출량을 의미하는 것은 아닌 것으로 보인다.

4.2.1. 에너지 절약 및 효율

에너지 절약은 에너지 서비스 사용량을 줄이려는 노력이다. 에너지 효율은 이전보다 적은 에너지를 사용하여 동일한 서비스를 생산하는 것을 의미한다. 예를 들어, 건물의 단열은 열적 편안함을 달성하고 유지하기 위해 난방 및 냉방 에너지를 덜 사용할 수 있도록 한다. 에너지 효율 개선은 일반적으로 더 효율적인 기술이나 생산 공정을 채택하여 달성된다.

2018년 전 세계 일차 에너지 수요는 161,000 테라와트시(TWh)를 초과했다. 운송 및 전력 생산에서 화석 연료 사용은 50% 미만의 낮은 효율을 보이며, 발전소와 차량 모터의 많은 열이 낭비된다. 실제 소비되는 에너지량은 116,000 TWh로 훨씬 적다.

에너지 절약은 지속 가능한 에너지 계층의 최상위에 있다. 소비자가 낭비와 손실을 줄이면 에너지를 절약할 수 있다. 기술 개선과 운영 및 유지 관리 개선은 전반적인 효율 향상을 가져올 수 있다.

건물의 에너지 효율(녹색 건물), 산업 공정 및 운송의 개선은 2050년까지 세계의 에너지 필요량을 3분의 1까지 줄일 수 있다. 이는 온실 가스의 세계적 배출량 감소에 도움이 될 것이다.

구체적인 완화책은 다음과 같다.

* 탑러너 제도 - 에너지 절약 기준을 일정 수준 이상으로 유지하는 정책 제도.
* 에너지 절약 라벨링 제도, 탄소발자국, 국제 에너지 스타 프로그램 - 에너지 절약 수준을 제품에 표시하고, 에너지 절약 제품에 인센티브를 제공하는 정책 제도.
* 운영 개선
* 절전 - 불필요한 기기의 정지, 대기전력의 감소, 전기요금의 절감, 냉난방 설비의 부하에 따른 운전 제어
* 냉난방 설정 온도(쿨비즈, 웜비즈 등)·조도 등 설정의 재검토, 자연광의 이용
* 공정·제조 방법의 재검토
* 설비·기기의 보수, 효율적인 설비로의 교체
* 성적계수가 높은 냉열원설비(가정에서는 냉난방·급탕기), 연비가 높은 자동차, 발광 효율이 높은 조명, 변환 효율이 높고 소비 전력이 낮은 전기 제품의 채택, 계획적인 유지보수의 실시.
* 에너지 절약 설계 - 설계 시공 단계부터 에너지 절약 사양을 채택한다. BREEAM(영국), LEED(미국), CASBEE(일본) 등의 평가 제도가 있다.
* 조명의 LED화.
* 단열재, LOWE 복층유리에 의한 차열, 단열 성능 향상으로 냉난방 부하 감소
* 냉난방의 국소 조사화(착석 발밑 위치에 세라믹 팬 히터 등의 소형 인접 설치나, 에어컨의 선진 스팟 송풍 기능 등을 잘 이용.)
* 타임스위치, 인체감지센서, 조도 센서 등에 의한 조명 제어
* 스로틀 컨트롤러(자동차의 액셀 완화 장치: 휘발유를 낭비하지 않는 에코 드라이브 지원 기구를 장치로서 차에 탑재 가능)
* 에너지 관리 시스템(BEMS, HEMS) - 컴퓨터에 의해 제조 설비, 냉난방, 조명 등을 자동 관리하여 에너지와 원자재의 사용량을 최적화하는 시스템.
* 교통 계획 - 첨단 교통 시스템의 여러 기술, 모빌리티 매니지먼트, 모달 시프트, P&R(パークアンドライド), 합승, 카셰어링

4.2.2. 생활 방식 변화

개인의 기후변화 대응에는 식단, 이동 수단, 가정 에너지 사용, 재화 및 서비스 소비, 가족 규모 등 여러 영역에서 개인적인 선택이 포함된다. 탄소 발자국을 줄이기 위한 행동으로는 잦은 비행과 휘발유 자동차 피하기, 식물성 식단 섭취, 아이 적게 낳기, 옷과 전자 제품 더 오래 사용하기, 가정 전기화 등이 있다. 이러한 접근 방식은 고소득 국가의 고소비 생활 방식을 가진 사람들에게 더 실용적이다. 저소득층은 전기 자동차와 같은 선택이 이용 가능하지 않을 수 있어 이러한 변화를 만들기 더 어렵다. 인구 증가보다 과도한 소비가 기후 변화에 더 큰 책임이 있으며, 고소비 생활 방식은 더 큰 환경적 영향을 미친다. 가장 부유한 10%의 사람들이 전체 생활 방식 배출량의 약 절반을 배출한다.

일부 과학자들은 고기와 유제품을 섭취하지 않는 것이 개인이 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 가장 중요한 방법이라고 말한다. 채식 위주의 식단이 널리 보급될 경우 2050년까지 식량 관련 온실가스 배출량을 63% 줄일 수 있다. 중국은 2016년 새로운 식단 지침을 도입하여 고기 소비량을 50% 줄이고 그에 따라 2030년까지 온실가스 배출량을 연간 1Gt 감소시키는 것을 목표로 하고 있다. 전반적으로 식량은 소비 기반 온실가스 배출량에서 가장 큰 비중을 차지하며, 전 세계 탄소 발자국의 거의 20%를 차지한다. 모든 인위적 온실가스 배출량의 약 15%가 축산업에서 비롯된 것으로 추정된다.

식물성 식단으로의 전환은 기후변화 완화에 도움이 될 것이다. 특히, 고기 소비 감소는 메탄 배출량 감소에 도움이 될 것이다.

4.2.3. 식단 변화

일부 과학자들은 고기와 유제품을 섭취하지 않는 것이 개인이 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 가장 중요한 방법이라고 말한다. 채식 위주의 식단이 널리 보급될 경우 2050년까지 식량 관련 온실가스 배출량을 63% 줄일 수 있다. 특히, 고기 소비 감소는 메테인 배출량 감소에 도움이 될 것이다.

종합적인 분석 결과에 따르면, 식물성 식단은 온실가스 배출량, 수질 오염 및 토지 이용을 상당히(75%) 감소시키는 동시에 야생 동물 파괴 및 물 사용량도 감소시키는 것으로 나타났다. 만약 고소득 국가들이 식물성 식단으로 전환한다면, 축산업에 사용되는 광대한 토지가 자연 상태로 돌아갈 수 있을 것이다. 이는 결과적으로 금세기 말까지 1,000억 톤의 CO₂를 흡수할 가능성이 있다.

중국은 2016년 새로운 식단 지침을 도입하여 고기 소비량을 50% 줄이고 그에 따라 2030년까지 온실가스 배출량을 연간 1Gt 감소시키는 것을 목표로 하고 있다. 전반적으로 식량은 소비 기반 온실가스 배출량에서 가장 큰 비중을 차지하며, 전 세계 탄소 발자국의 거의 20%를 차지한다. 모든 인위적 온실가스 배출량의 약 15%가 축산업에서 비롯된 것으로 추정된다.

4.2.4. 가족 규모

인구 증가는 대부분의 지역, 특히 아프리카에서 온실가스 배출량 증가로 이어졌다. 그러나 경제 성장이 인구 증가보다 더 큰 영향을 미친다. 소득 증가, 소비 및 식생활 패턴 변화, 인구 증가는 토지 및 기타 천연 자원에 대한 압력을 야기하며, 이는 온실가스 배출량 증가와 탄소 흡수원 감소로 이어진다. 일부 학자들은 인구 증가 속도를 늦추기 위한 인도적인 정책이 화석 연료 사용 중단 및 지속 가능한 소비 장려 정책과 함께 광범위한 기후 대응의 일부가 되어야 한다고 주장한다. 여성 교육 및 생식 건강, 특히 자발적인 가족 계획의 발전은 인구 증가 감소에 기여할 수 있다.

4.3. 탄소 흡수원 보존 및 증진

탄소 흡수원은 대기 중 이산화탄소(CO₂)를 제거하여 영구적으로 저장하는 역할을 한다. 전 세계적으로 가장 중요한 두 가지 탄소 흡수원은 식생과 해양이다. IPCC는 "흡수원"을 "대기에서 온실가스, 에어로졸 또는 온실가스 전구체를 제거하는 모든 과정, 활동 또는 메커니즘"으로 정의한다.

생태계의 탄소 격리 능력을 향상시키기 위해서는 농업 및 임업 방식의 변화가 필요하다. 예를 들어, 산림 벌채를 방지하고 재조림을 통해 자연 생태계를 복원하는 것이다.

2022년 IPCC 완화 보고서에서는 토지 기반 완화 옵션을 "농업, 임업 및 기타 토지 이용(AFOLU) 완화 옵션"이라고 칭하며, 산림 및 기타 생태계(해안 습지, 이탄지, 사바나 및 초원)의 보존, 개선된 관리 및 복원을 통해 상당량의 탄소 배출량을 줄일 수 있다고 설명했다. 특히 열대 지역의 산림 벌채 감소는 높은 완화 잠재력을 가지고 있으며, 연간 4.2~7.4 기가톤의 이산화탄소 상당량(GtCO₂-eq)을 감축할 수 있을 것으로 추정된다.

4.3.1. 산림

산림 벌채를 방지하고 재조림을 통해 자연 생태계를 복원하는 것은 중요한 기후변화 완화 조치 중 하나이다. 지구 온난화를 1.5°C로 제한하는 시나리오는 21세기 동안 대규모 탄소 제거 방법을 활용할 것을 예상하고 있다.

토지 권리를 원주민에게 이전하는 것은 산림 보존에 효과적인 방법으로 알려져 있다. 요새 보존(fortress conservation)과 같이 인간을 배제하는 보존 전략은 오히려 원주민들이 생존을 위해 자원 채취 회사에서 일하게 만들어 토지 착취로 이어질 수 있다.

조림(Proforestation)은 산림을 조성하여 완전한 생태적 잠재력을 활용하는 것을 의미한다. 원시림은 새로운 숲보다 60% 더 많은 탄소를 저장하며, 야생화 및 생물 이동 통로 설립과 같은 전략이 포함된다.

산림조성은 이전에 나무가 없던 곳에 나무를 심는 것을 의미하며, 산림복구는 기존에 산림이 있었거나 최근에 산림이 사라진 곳에 나무를 다시 심는 것을 의미한다. 산림복구는 연간 최소 1GtCO₂를 절감할 수 있으며, 탄소 1톤(tCO₂)당 추정 비용은 5USD에서 15USD 사이이다.
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4.3.2. 토양

토양 탄소를 늘리는 방법은 여러 가지가 있어 복잡하고 측정 및 고려하기 어렵다. 하지만 BECCS 또는 조림과 같은 방법보다 상충 관계가 적다는 장점이 있다.

전 세계적으로 건강한 토양을 보호하고 토양 탄소 스폰지를 복원하면 매년 76억 톤의 이산화탄소를 대기에서 제거할 수 있는데, 이는 미국의 연간 배출량보다 많은 양이다. 나무는 지상에서 자라면서 이산화탄소(CO₂)를 포집하고 지하로 더 많은 탄소를 분비하여 토양 탄소 스폰지 형성에 기여한다. 지상에서 생성된 탄소는 나무가 연소될 때 이산화탄소(CO₂)로 즉시 방출되지만, 죽은 나무가 그대로 남아 있으면 분해가 진행됨에 따라 일부 탄소만 대기로 돌아간다.

농업은 토양 탄소를 고갈시키고 토양이 생명을 유지할 수 없게 만들 수 있지만, 보전 농업은 토양의 탄소를 보호하고 시간이 지남에 따라 피해를 복구할 수 있다. 피복 작물 농업 방식은 탄소 농업의 한 형태이며, 토양의 탄소 격리를 강화하는 방법에는 무경운 농업, 잔재 멀칭 및 윤작이 포함된다. 과학자들은 토양 유기 탄소를 증가시키기 위한 유럽 토양의 최적 관리 관행으로 경지의 초지 전환, 짚 혼합, 경운 감소, 경운 감소와 결합된 짚 혼합, 휴경 재배 시스템 및 피복 작물 등을 제시했다.

바이오차 생산 및 토양에 저장하는 것 또한 완화 옵션이다. 바이오차는 열분해된 바이오매스의 고형 물질이다. 바이오차 생산 과정에서 바이오매스 탄소의 절반은 대기 중으로 방출되거나 CCS로 포집되고, 나머지 절반은 안정적인 바이오차에 남아 수천 년 동안 토양에 머무를 수 있다. 바이오차는 산성 토양의 토양 비옥도를 높여 농업 생산성을 향상시킬 수 있으며, 생산 중 방출되는 열은 바이오에너지로 사용될 수 있다.

4.3.3. 습지

습지는 중요한 완화 조치이다. 습지는 토지 면적이 제한적이지만, 비용과 기회비용이 낮으면서 중간에서 매우 큰 완화 잠재력을 가지고 있다. 습지는 기후변화와 관련하여 두 가지 중요한 기능을 수행하는데, 탄소를 격리하여 광합성을 통해 이산화탄소를 고체 식물체로 전환하고, 물을 저장하고 조절한다. 전 세계적으로 습지는 매년 약 4,500만 톤의 탄소를 저장한다.

일부 습지는 메탄 배출원이며, 아산화질소를 배출하기도 한다.

맹그로브, 염습지 및 잘피는 해양의 대부분의 식생 서식지를 구성한다. 이들은 육지 식물 바이오매스의 0.05%에 불과하지만, 열대 우림보다 40배 빠르게 탄소를 저장한다. 저인망 어업, 해안 개발을 위한 준설 및 비료 유출은 해안 서식지를 손상시켰다.

지난 2세기 동안 전 세계적으로 85%의 굴 초지가 제거되었다. 굴 초지는 물을 정화하고 다른 종들이 번성하는 데 도움을 주어 그 지역의 바이오매스를 증가시킨다. 또한, 굴 초지는 허리케인의 파도의 힘을 줄임으로써 기후 변화의 영향을 완화하고, 해수면 상승으로 인한 침식을 줄인다. 해안 습지 복원은 내륙 습지 복원보다 비용 효율적인 것으로 생각된다.

전 세계 이탄지는 지표면의 3%만을 차지한다. 그러나 최대 550기가톤(Gt)의 탄소를 저장하는데, 이는 모든 토양 탄소의 42%를 차지하며, 세계의 숲을 포함한 다른 모든 식물 유형에 저장된 탄소량을 초과한다. 이탄지에 대한 위협에는 농업을 위한 배수가 포함된다. 또 다른 위협은 목재를 위해 나무를 베어내는 것인데, 나무는 이탄지를 유지하고 고정하는 데 도움이 된다. 또한, 이탄은 종종 퇴비로 판매된다. 훼손된 이탄지의 배수로를 막고 자연 식생이 회복되도록 하여 복원하는 것이 가능하다.

4.3.4. 심해

해양은 해양 비료화, 해양 알칼리도 증강, 강화 풍화작용 등을 통해 탄소를 저장하는 능력을 높일 수 있다. 2022년 IPCC는 해양 기반 완화 옵션의 현재 배치 가능성은 제한적이지만, 미래 완화 잠재력은 크다고 평가했다. IPCC는 해양 기반 방법을 통해 연간 1~100Gt의 이산화탄소(CO^영어)를 제거할 수 있으며, 비용은 톤당 40~500달러 수준이라고 밝혔다. 이러한 옵션은 해양 산성화를 줄이는 데에도 도움이 될 수 있는데, 해양 산성화는 대기 중 이산화탄소 농도 증가로 인해 pH 값이 감소하는 현상이다.

블루 카본 관리 또한 해양 기반 생물학적 이산화탄소 제거(CDR)의 한 유형으로, 육상 및 해양 기반 조치를 모두 포함한다. 이 용어는 주로 갯벌, 맹그로브, 잘피가 탄소 격리에서 하는 역할을 의미한다. 이러한 노력 중 일부는 심해에서도 이루어질 수 있는데, 심해는 해양 탄소의 대부분이 저장되는 곳이다. 이러한 생태계는 기후변화 완화와 생태계 기반 적응에 기여할 수 있으며, 반대로 훼손되거나 사라지면 탄소가 대기로 다시 방출된다. 블루 카본 잠재력 개발에 대한 관심이 높아지고 있으며, 과학자들은 일부 경우 이러한 유형의 생태계가 육상 숲보다 단위 면적당 더 많은 탄소를 제거한다는 사실을 발견했다. 그러나 이산화탄소 제거 솔루션으로서 블루 카본의 장기적 효과에 대해서는 여전히 논의 중이다.

4.3.5. 강화 풍화작용

강화 풍화작용은 규산염 암석(예: 현무암)을 미세하게 분쇄하여 지표면에 뿌려 풍화작용을 가속화하는 방법이다. 이를 통해 암석, 물, 공기 사이의 화학 반응을 가속화하여 대기 중의 이산화탄소를 제거하고, 탄산염 광물이나 해양 알칼리도에 영구적으로 저장한다. 이 방법은 연간 20억~40억 톤의 이산화탄소(CO₂)를 제거할 수 있을 것으로 기대된다. 이산화탄소 1톤당 비용은 50USD~200USD로 추산된다.

4.4. 기타 CO2 포집 및 저장 방법

탄소 포집 및 저장(CCS)은 시멘트 공장이나 바이오매스 발전소와 같은 대규모 점오염원에서 나오는 이산화탄소(CO₂)를 포집하여 대기 중으로 방출되는 대신 안전하게 저장하는 방식으로 기후 변화를 완화하는 방법이다. IPCC는 CCS 없이는 지구 온난화를 멈추는 데 드는 비용이 두 배가 될 것이라고 추산한다.

바이오에너지와 탄소 포집 및 저장(BECCS)은 CCS의 잠재력을 확장하고 대기 중 CO₂ 수준을 낮추는 것을 목표로 한다. 이 과정은 바이오매스를 바이오에너지를 위해 재배하여 사용한다. 바이오매스는 연소, 발효 또는 열분해를 통해 전기, 열, 바이오연료 등 유용한 형태의 에너지를 생성한다. 이 과정은 성장 과정에서 대기 중에서 추출된 CO₂를 포집한 후, 지하에 저장하거나 바이오차로서 토지에 적용한다. 이는 효과적으로 대기에서 제거하는 것이기에 BECCS는 음의 배출 기술(NET)이 된다.

과학자들은 2018년 BECCS의 음의 배출 잠재력 범위를 연간 0~22Gt으로 추산했다. 현재 BECCS는 연간 약 200만 톤의 CO₂를 포집하고 있다. 바이오매스의 비용과 이용 가능성은 BECCS의 광범위한 배치를 제한한다. BECCS는 현재 IPCC 과정과 관련된 통합 평가 모델(IAMs)과 같이 2050년 이후 기후 목표 달성에 큰 부분을 차지하고 있으나, 많은 과학자들은 생물다양성 손실의 위험 때문에 회의적이다.

직접공기포집은 주변 공기에서 CO₂를 직접 포집하는 과정으로, 점오염원에서 탄소를 포집하는 CCS와 대조적이다. 이는 격리, 활용 또는 탄소 중립 연료 및 풍력 가스 생산을 위한 CO₂의 농축된 흐름을 생성한다. 인공적인 과정은 다양하며, 이러한 과정 중 일부의 장기적인 영향에 대한 우려가 있다.

5. 부문별 완화

인간 활동으로 인한 온실가스 배출은 온실효과를 악화시켜 기후 변화를 일으킨다. 대부분의 온실가스는 석탄, 석유, 천연가스 등 화석 연료를 태울 때 발생하는 이산화탄소이다. 인간에 의한 배출로 인해 대기 중 이산화탄소는 산업화 이전 수준에 비해 약 50% 증가했으며, 2010년대 배출량은 연간 평균 560억 톤(Gt)으로 사상 최대치를 기록했다.

2016년에는 전기, 열, 운송 에너지가 온실가스 배출량의 73.2%를 차지했다. 직접적인 산업 공정은 5.2%, 폐기물은 3.2%, 농업, 임업 및 토지 이용은 18.4%를 차지했다.
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전기 생산과 운송수단이 주요 배출원이며, 가장 큰 단일 배출원은 온실가스 배출량의 20%를 차지하는 석탄 화력 발전소이다. 삼림 벌채와 기타 토지 이용 변화도 이산화탄소와 메테인을 배출한다. 인위적인 메탄 배출의 가장 큰 원인은 농업, 화석 연료 산업의 가스 배출 및 비산 배출이며, 농업용 메탄의 가장 큰 배출원은 가축이다. 농업 토양은 부분적으로 비료로 인해 아산화 질소를 배출한다.

이산화 탄소(CO2)는 주요 배출 온실가스이며, 메탄 배출은 단기적으로 거의 동일한 영향을 끼친다. 아산화질소(N2O)와 불소화 가스(F-가스)는 영향을 덜 끼친다. 가축과 거름은 전체 온실가스 배출량의 5.8%를 차지한다.

온실가스(GHG) 배출량은 CO2 환산량으로 측정된다. 과학자들은 지구 온난화 지수(GWP)로부터 CO2 환산량을 결정하며, 이는 대기 중에서의 수명에 따라 달라진다.

과학자들은 점점 더 위성을 사용하여 온실가스 배출과 삼림 벌채를 측정하고 있다.

5.1. 건물

건축 부문은 전 세계 에너지 관련 이산화탄소(CO₂) 배출량의 23%를 차지하며, 에너지의 약 절반은 난방 및 급탕에 사용된다. 건물 단열은 1차 에너지 수요를 줄일 수 있고, 히트펌프는 변동적인 재생 가능 에너지를 전력망에 통합하기 위해 수요 반응에 참여할 수 있는 유연한 자원을 제공할 수 있다. 태양열 온수기는 열에너지를 직접 사용한다.

히트펌프는 건물을 효율적으로 난방하고 에어컨으로 냉방할 수 있다. 현대식 히트펌프는 일반적으로 소비되는 전기에너지보다 3~5배 많은 열에너지를 운반한다.

패시브 냉방 건축 설계 및 패시브 주간 복사 냉방 표면과 같은 대체 냉방 시스템은 에어컨 사용량을 줄일 수 있다. 덥고 건조한 기후의 교외 지역과 도시는 주간 복사 냉방으로 냉방 에너지 소비량을 크게 줄일 수 있다.

5.2. 도시 계획

도시 계획은 도시 확산을 줄여 이동 거리를 단축하는 것을 목표로 하며, 이는 교통 배출량을 줄이는 방법이다. 보행 환경을 개선하고 자전거 인프라를 구축하여 자동차 이용을 줄이면 국가 경제 전체에 이익이 된다.

도시림, 호수 및 기타 푸른·녹색 인프라는 냉방 에너지 수요를 감소시켜 직·간접적으로 배출량을 줄일 수 있다.

5.3. 운송

전 세계 온실가스 배출량의 15%는 교통 부문에서 발생한다. 대중교통 이용 증가, 저탄소 화물 운송 및 자전거 이용은 교통 탈탄소화의 중요한 요소이다.

전기 자동차와 친환경 철도는 화석연료 소비 감소에 기여한다. 대부분의 경우 전기 열차는 항공 운송 및 트럭 운송보다 효율적이다. 기타 효율적인 수단으로는 대중교통 개선, 스마트 모빌리티, 카셰어링, 전기 하이브리드가 있다. 승용차의 화석연료는 배출권 거래제에 포함될 수 있다. 또한, 자동차 중심의 교통 시스템에서 저탄소 첨단 대중교통 시스템으로 전환하는 것이 중요하다.

무게가 많이 나가는 대형 개인 차량(예: 자동차)은 이동에 많은 에너지를 필요로 하고 도시 공간을 많이 차지한다. 이러한 차량을 대체할 수 있는 여러 가지 대안적인 교통 수단이 있다. 유럽 연합은 스마트 모빌리티를 유럽 그린 딜의 일부로 삼았다. 스마트 시티에서도 스마트 모빌리티는 중요하다.

세계은행은 저소득 국가들이 전기 버스를 구입하는 것을 지원하고 있다. 전기 버스의 구매 가격은 디젤 버스보다 높지만, 운영 비용이 낮고 대기 질 개선으로 인한 건강 증진으로 인해 이러한 높은 가격을 상쇄할 수 있다. 2050년까지 도로를 달리는 자동차의 4분의 1에서 4분의 3이 전기 자동차가 될 것으로 예상된다. 배터리만으로는 너무 무거운 경우 수소가 장거리 대형 화물 트럭에 대한 해결책이 될 수 있다.

5.3.1. 해운

해운업계는 배출 규제로 인해 해상 연료로 액화천연가스(LNG)를 사용하는 추세이다. 선박 운영업체는 중유에서 더 비싼 석유 기반 연료로 전환하거나, 비용이 많이 드는 배기가스 처리 기술을 도입하거나, LNG 엔진으로 전환해야 한다. 엔진을 통해 연소되지 않고 가스가 누출되는 메탄 슬립 현상은 LNG의 장점을 낮춘다. 세계 최대의 컨테이너 해운업체이자 선박 운영업체인 머스크(Maersk)는 LNG와 같은 전환 연료에 투자할 경우 유휴 자산이 될 위험성을 경고한다. 머스크는 미래의 선호하는 연료 유형 중 하나로 친환경 암모니아를 언급하고 있으며, 2023년까지 탄소중립 메탄올을 사용하는 최초의 탄소중립 선박을 운항할 것이라고 발표했다. 크루즈 운영업체들은 부분적으로 수소 연료 선박을 시험 운영하고 있다.

하이브리드 및 전기 페리는 단거리에 적합하다. 노르웨이의 목표는 2025년까지 전기 선박으로의 완전 전환이다.

5.3.2. 항공 운송

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제트 여객기는 이산화탄소, 질소산화물, 응축권적운(contrails) 및 미세먼지를 배출하여 기후 변화에 영향을 준다. 이산화탄소 외 다른 배출 요인까지 고려하면, 제트 여객기가 기후변화에 미치는 영향(복사강제력)은 이산화탄소 단독 배출의 1.3~1.4배에 달한다. 2018년 전 세계 상업용 항공 운항은 전체 이산화탄소 배출량의 2.4%를 차지했다.

항공 산업은 연료 효율을 높여왔지만, 항공 여행량 증가로 인해 전체 배출량은 계속 늘고 있다. 2020년 항공 배출량은 2005년보다 70% 증가했으며, 2050년까지 300% 더 늘어날 수 있다.

항공기의 연료 효율 개선은 항공 운송이 환경에 미치는 영향을 줄이는 효과적인 방법이다. 항로 최적화를 통해 질소산화물, 미세먼지, 응축권적운 등 이산화탄소 외 기후 변화 유발 요인의 영향도 줄일 수 있다. 항공 바이오연료, 탄소 배출권 거래제, 국제항공 탄소 상쇄 및 감축 계획(CORSIA)에 따른 탄소 상쇄는 이산화탄소 배출량 감축에 기여할 수 있다. 단거리 항공편 금지, 열차 노선 연결, 개인의 항공 이용 자제, 항공편에 대한 세금 부과는 항공편 이용 감소로 이어질 수 있다. 하이브리드 전기 항공기, 전기 항공기, 수소 동력 항공기는 미래에 화석 연료 항공기를 대체할 수 있는 대안이다.

대부분의 전문가들은 항공 배출량이 적어도 2040년까지는 계속 증가할 것으로 전망한다. 현재 항공 부문은 1억 8천만 톤의 이산화탄소를 배출하며, 이는 전체 교통 배출량의 11%에 해당한다. 항공 바이오연료와 수소 연료는 가까운 미래에 일부 항공편에만 제한적으로 사용될 수 있을 것이다. 전문가들은 2030년 이후 하이브리드 항공기가 상업용 지역 정기 항공편에 투입되고, 2035년 이후에는 배터리 전력 항공기가 시장에 나올 가능성이 높다고 예상한다. CORSIA에 따라 항공사는 2019년 수준을 초과하는 배출량에 대해 탄소 상쇄를 구매해야 하며, 이는 2027년부터 의무화된다.

5.4. 농업, 임업 및 토지 이용

온실가스 배출량의 약 20%는 농업 및 임업 부문에서 발생한다. 이러한 배출량을 줄이기 위해, 2030년까지 농업 부문에 대한 연간 투자를 260로 늘려야 한다. 이 투자의 잠재적 이익은 2030년까지 약 4300로 추산되며, 투자 대비 16배의 경제적 수익을 가져다줄 수 있다.

식량 시스템에서 온실가스 배출을 줄이기 위한 완화 조치는 크게 네 가지로 분류할 수 있다.

* 수요 측면 변화
* 생태계 보호
* 농장에서의 완화
* 공급망에서의 완화

수요 측면에서는 식량 폐기물을 줄이고, 식물성 식단과 같이 동물성 제품 의존도를 낮추는 식단 변화가 효과적이다.

전 세계 메탄 배출량의 21%를 차지하는 소는 지구 온난화의 주요 원인 중 하나이다. 특히 열대 우림이 벌채되어 방목지로 전환될 때 그 영향은 더욱 커진다. 브라질에서는 1kg의 쇠고기를 생산하는데 최대 335kg의 CO₂-eq가 배출될 수 있다. 소 외에도 다른 가축, 분뇨 관리, 벼 재배 역시 농업에서 화석 연료 연소 외 온실가스 배출의 원인이 된다.

가축으로 인한 온실가스 배출량을 줄이기 위한 주요 완화 방법은 다음과 같다.

* 유전적 선택
* 메탄영양 박테리아를 반추위에 도입
* 백신, 사료
* 사료 개선 및 방목 관리

이 외에도 반추동물이 아닌 우유 대용품이나 대체육과 같은 대안으로 식단을 바꾸는 방법이 있다. 닭, 오리 같은 가금류는 반추 동물에 비해 훨씬 적은 온실가스를 배출한다.

벼 재배에서 발생하는 메탄 배출량은 개선된 물 관리를 통해 줄일 수 있다. 예를 들어, 건식 파종 후 한 번의 배수를 하거나, 관개와 건조를 번갈아 하는 방법을 실행하면, 완전 침수 상태에 비해 최대 90%의 배출량 감소와 수확량 증가를 동시에 얻을 수 있다.

5.5. 산업

직접 및 간접 배출량을 모두 고려하면, 산업 부문은 온실가스 배출의 가장 큰 원인이다. 산업 부문의 배출량을 줄이기 위해 전력화를 할 수 있다. 그린 수소는 전력을 사용할 수 없는 에너지 다소비 산업에서 중요한 역할을 할 수 있다. 철강 및 시멘트 산업은 오염이 덜한 생산 공정으로 전환하는 등 추가적인 완화 방안을 적용할 수 있다. 재료 사용량을 줄이고 산업 공정의 효율성을 높여 배출 강도를 낮출 수 있다. 순환 경제 방안은 새로운 재료의 필요성을 줄여, 재료 채굴 및 수집에서 발생할 수 있는 배출량을 절감한다.

시멘트 생산의 탈탄소화를 위해서는 새로운 기술이 필요하며, 따라서 혁신에 대한 투자가 필요하다. 바이오 콘크리트는 배출량을 줄일 수 있는 한 가지 방법이지만, 아직 완성된 완화 기술은 없다. 따라서 단기적으로는 CCS가 필요할 것이다.

전 세계 배출량의 약 7%를 차지하는 철강 부문 역시 중요한 탄소 발자국을 가진 부문이다. 전기로를 사용하여 고철을 용융 및 재활용함으로써 배출량을 줄일 수 있다. 배출 없이 신철을 생산하기 위해 용광로를 수소 직접 환원 철과 전기로로 대체하거나, 탄소 포집 및 저장 솔루션을 사용할 수 있다.

6. 부수적 효과 (Co-benefits)

기후변화 완화의 부수적 효과(co-benefits)는 온실가스 배출 감소가 대기 질 개선, 건강 증진, 경제 발전, 에너지 안보 강화 등 다양한 긍정적 영향을 가져오는 것을 의미한다. 이러한 부수적 효과는 1990년대부터 연구되기 시작했으며, IPCC는 2001년에 처음으로 부수적 효과의 역할을 언급한 이후, 보고서를 통해 근무 환경 개선, 폐기물 감소, 건강상 이점 및 자본 지출 감소 등을 강조했다. OECD 또한 2000년대 초부터 부차적 효과를 알리기 위해 노력했다.

IPCC는 2007년에 온실가스 감축의 부수적 효과가 정책 결정에 중요한 기준이 될 수 있지만, 종종 간과된다고 지적했다. 부수적 효과를 고려하면 완화 조치의 시기와 수준에 대한 정책 결정에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 국가 경제와 기술 혁신에도 긍정적인 영향을 줄 수 있다.

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제4차 보고서에 따르면, 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 시 농도는 낮아지고 평균 기온 상승도 억제되며 경제적 손실도 줄어든다. 늦을수록 생물종 감소 등의 비가역적 손실, 경제적 손실, 환경 난민 등은 증가한다. 스터른 보고서에서는 CO₂ 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용은 세계 GDP의 1%로 추산되며, 이는 대책이 없는 경우 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)에 비해 충분히 작다고 한다.

기후변화 완화는 재생에너지 도입을 통한 고용 및 경제 개발, 에너지 안보 강화, 건강 및 웰빙 증진, 기후변화 적응과의 상호작용 등 다양한 분야에서 긍정적인 효과를 가져온다.

6.1. 고용 및 경제 개발

재생에너지 도입은 일자리를 창출할 수 있다. 국가 및 도입 시나리오에 따라 석탄 발전소를 재생에너지로 대체하면 평균 MW 용량당 일자리 수가 두 배 이상 증가할 수 있다. 특히 태양광 및 풍력 에너지 분야의 재생에너지 투자는 생산 가치를 높일 수 있다. 에너지 수입에 의존하는 국가는 재생에너지를 도입하여 에너지 자립을 강화하고 공급 안정성을 확보할 수 있다. 재생에너지를 통한 국가 에너지 생산은 화석 연료 수입 수요를 줄여 연간 경제적 절감 효과를 높인다.

6.2. 에너지 안보

재생에너지 비중이 높아지면 에너지 안보가 더욱 강화될 수 있다. 전력화되지 않은 농촌 지역은 재생에너지 도입으로 혜택을 받을 수 있다. 태양광으로 작동하는 소규모 전력망은 경제적으로 타당하고 비용 경쟁력이 있으며 정전 횟수를 줄일 수 있다. 안정적인 전력 공급은 교육의 질을 향상시키는 등 사회적 영향도 미친다.

6.3. 건강 및 웰빙

기후 변화 완화는 여러 가지 건강상의 이점을 가져다준다. 이러한 이점은 기후 변화로 인한 미래의 건강 문제를 줄일 뿐만 아니라, 현재의 건강도 직접적으로 개선할 수 있다.

기후 변화 완화는 대기 오염 감소와 깊이 연관되어 있다. 화석 연료 연소는 지구 온난화의 주요 원인 중 하나이며, 이로 인한 대기 오염은 매년 수많은 사람들의 사망 원인이 된다. 2018년에는 대기 오염으로 인한 초과 사망자 수가 870만 명에 달한다는 연구 결과도 있다. 2023년 연구에 따르면, 2019년 기준으로 화석 연료는 심장마비, 뇌졸중, 만성 폐쇄성 폐 질환과 같은 질병을 일으켜 매년 500만 명 이상의 사망자를 발생시킨 것으로 추정된다. 미세먼지는 대기 오염으로 인한 사망의 가장 큰 원인이며, 지표면 오존이 그 뒤를 잇는다.

기후 변화 완화 정책은 건강한 식단을 장려하는 데에도 기여한다. 예를 들어, 붉은 고기 섭취를 줄이고, 더 활동적인 생활 방식을 유도하며, 녹지 공간에 대한 접근성을 높이는 것이 이에 해당한다. 도시 녹지 공간은 정신 건강에도 긍정적인 영향을 미친다. 녹색 및 파란색 인프라를 늘리면 도시 열섬 효과를 줄여 사람들의 열 스트레스를 완화할 수 있다.

6.4. 기후변화 적응

일부 완화 조치는 기후변화 적응 분야에서 상승효과를 가져온다. 많은 자연 기반 해결책이 이에 해당한다. 도시 환경에서의 예로는 완화와 적응 모두에 이점을 제공하는 도시 녹색 및 청색 인프라가 있으며, 도시 숲과 가로수, 옥상 녹화 및 녹색 벽, 도시 농업 등의 형태를 취할 수 있다. 완화는 탄소 흡수원의 보전 및 확장과 건물의 에너지 사용 감소를 통해 달성된다. 적응상의 이점은 열 스트레스와 홍수 위험 감소를 통해 얻어진다.

7. 부정적인 부작용

완화 대책은 부정적인 부작용과 위험을 수반할 수도 있다. 농업 및 임업 분야에서 완화 대책은 생물 다양성과 생태계 기능에 영향을 미칠 수 있다. 재생에너지 분야에서는 금속 및 광물 채굴이 보호 구역에 대한 위협을 증가시킬 수 있다. 태양광 패널과 전자 폐기물을 재활용하는 방법에 대한 연구가 진행 중이다. 이를 통해 광물 채굴 없이도 재료를 확보할 수 있을 것이다.

학자들은 완화 대책의 위험과 부정적인 부작용에 대한 논의가 교착 상태를 초래하거나 행동을 취하는 데 극복할 수 없는 장벽이 있다는 느낌을 줄 수 있다는 것을 발견했다.

8. 비용 및 자금 조달

기후 변화 완화 비용은 배출량 감축 방법과 시기에 따라 달라진다. 조기에 잘 계획된 조치를 취하면 비용을 최소화할 수 있다. 경제학자들은 기후 변화 완화 비용을 국내총생산(GDP)의 1%에서 2% 사이로 추정하는데, 이는 정부가 화석 연료 산업에 제공하는 보조금보다 훨씬 적다. 국제통화기금은 화석 연료 산업 보조금을 연간 5조 달러 이상으로 추산했다.

전 세계적으로 지구 온난화를 2°C로 제한하면 경제적 비용보다 경제적 이익이 더 클 수 있다. IPCC 제4차 평가보고서에 따르면, 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 시 농도는 낮아지고 평균 기온 상승도 억제되며 경제적 손실도 줄어든다. 늦을수록 생물종 감소 등의 비가역적 손실, 경제적 손실, 환경 난민 등은 증가한다.

스터른 보고서는 CO₂ 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용은 세계 GDP의 1%로 추산하며, 이는 막대한 금액이지만 지출 가능하고, 대책이 없는 경우 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)에 비해 충분히 작다고 평가한다.

결론적으로 에너지(발전, 열, 동력), 운송, 에너지 절약, 탄소 고정 등 광범위한 분야에 걸친 기술적 및 정책적 대책을 통해 사회 전체적으로 온실가스 배출을 줄이고 저탄소 사회를 구축해 나갈 필요가 있다.

8.1. 기후변화 영향으로 인한 회피 비용

기후 변화를 제한함으로써 기후 변화의 영향으로 인한 비용의 일부를 피할 수 있다. 스터언 리뷰에 따르면, 아무런 조치도 취하지 않을 경우 현재와 미래에 걸쳐 매년 세계 국내총생산(GDP)의 최소 5%에 해당하는 손실을 입을 수 있으며, 더 넓은 범위의 위험과 영향을 포함하면 GDP의 20% 이상에 달할 수 있다. 그러나 기후 변화 완화에는 GDP의 약 2%만 소요될 것으로 예상되며, 재정적 관점에서 온실가스 배출량의 상당한 감소를 지연하는 것은 바람직하지 않을 수 있다.

8.2. 배출량 감축 비용 분배

2°C 이하로 지구 온난화를 제한하려면 경제적, 구조적 변화가 필요하며, 이는 지역, 소득 계층, 부문에 걸쳐 여러 분배 문제를 야기한다.

온실가스 감축 책임 할당 방법에 대한 다양한 제안들이 있는데, 여기에는 평등주의, 최소 소비 수준에 따른 기본적 욕구, 비례성 및 오염자 부담 원칙이 포함된다. 구체적인 제안으로는 "1인당 배출권의 동등한 배분"이 있다. 이 방법에는 두 가지 범주가 있는데, 첫 번째는 국가 인구에 따라 배출량을 할당하는 것이고, 두 번째는 과거 또는 누적 배출량을 고려하여 배출량을 할당하는 방식이다.

8.3. 자금 조달

경제 개발과 탄소 배출 감소를 조화시키기 위해서는 개발도상국에 특별한 지원이 필요하다. 이는 재정적, 기술적 지원을 모두 포함한다. IPCC는 지원을 가속화하면 기후변화에 대한 재정적, 경제적 취약성의 불평등 문제도 해결할 수 있다고 밝혔다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 교토 의정서의 청정개발체제(CDM)이다.

9. 정책

제4차 보고서와 스터른 보고서 등에서는 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 기온 상승 억제 및 경제적 손실을 줄일 수 있다고 보고한다. 반면 늦어질수록 생물종 감소, 경제적 손실, 환경 난민 등이 증가한다.

스터른 보고서는 이산화탄소(CO₂) 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용은 세계 GDP의 1%로 추산되며, 이는 지출 가능한 수준이고 대책이 없을 경우 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)에 비해 훨씬 작다고 평가한다.

에너지(발전, 열, 동력), 운송, 에너지 절약, 탄소 고정 등 광범위한 분야에 걸친 기술 및 정책적 대책으로 온실가스 배출을 줄이고 저탄소 사회를 구축해야 한다. 특히 향후 10~30년 정도의 노력이 결정적으로 큰 영향을 미칠 것으로 예상되지만, 현재 대책은 그 속도가 너무 느리므로, 더 긴급하고 대규모의 행동이 필요하다.

9.1. 국가 정책

기후변화 완화 정책은 개인과 국가의 사회경제적 지위에 긍정적이거나 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 정책 설계 시 저소득 가구에 더 큰 재정적 부담을 주지 않도록 포괄적으로 만들어야 한다.

1998년부터 2022년 사이에 41개국 6개 대륙에서 시행된 1,500건의 기후 정책 평가 결과, 63건의 정책이 상당한 배출량 감소(0.6억~18억 톤)를 이끌어냈다. 그러나 파리협정의 목표 달성을 위해서는 연간 230억 톤의 감소가 필요하다. 일반적으로 탄소 가격 책정은 선진국에서, 규제는 개발도상국에서 효과적이었으며, 상호 보완적인 정책은 독립적인 정책보다 더 큰 효과를 보였다.

OECD는 국가 차원에서 시행 가능한 48가지 기후 완화 정책을 인정하며, 이는 시장 기반, 비시장 기반, 기타 정책으로 분류된다.

* 기타 정책: 독립적인 기후 자문 기구 설립
* 비시장 기반 정책: 기술 또는 성능 기준을 설정하는 규제 기준 시행 또는 강화. 이는 정보 장벽의 시장 실패를 해결하는 데 효과적이다.
* 시장 기반 정책:
* 탄소 가격 (최소한 선진국 경제에서) 가장 효과적
* 배출세: 배출되는 CO₂ 1톤당 고정 요금 또는 세금 부과. 메탄 배출량에도 세금이 부과될 수 있지만, 농업 부문의 메탄과 아산화질소는 일반적으로 과세 대상이 아니다.
* 불필요한 보조금 제거: 화석 연료 보조금 등 배출 유발 활동에 대한 보조금 제거. 화석 연료 보조금 단계적 폐지는 기후 위기 해결에 중요하지만, 시위와 저소득층 빈곤 심화를 막기 위해 신중한 접근이 필요하다.
* 유용한 보조금 조성: 조력 발전 등 상업성이 부족한 청정 에너지 생산 지원을 위한 에너지 보조금 등.
* 거래 가능한 허가: 배출 허가 시스템을 통한 배출량 제한.

제4차 보고서에 따르면, 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 농도와 기온 상승폭이 낮아지고 경제적 손실도 줄어든다. 반면, 늦어질수록 생물종 감소, 경제적 손실, 환경 난민 등이 증가한다.

스터른 보고서는 CO₂ 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용을 세계 GDP의 1%로 추산하며, 이는 감당 가능한 수준이고 대책 부재 시 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)보다 훨씬 작다고 평가한다. 보고서는 2050년 CO₂ 배출량을 2000년 대비 -85~-50%로 감축하면 2015년까지 배출량이 정점에 도달하고 산업혁명 이전 대비 기온 상승이 2.0~2.4℃에 머무르는 시나리오 등을 제시했다. 그러나 홍수 지역이나 섬 등 취약 지역의 존재로 인해 허용 가능한 피해 수준은 국가 및 지역별로 상이하다.

결론적으로, 에너지, 운송, 에너지 절약, 탄소 고정 등 광범위한 분야의 기술 및 정책적 대책을 통해 온실가스 배출을 줄이고 저탄소 사회를 구축해야 한다. 향후 10~30년의 노력이 중요하며, 현재 진행 중인 대책은 속도가 느리므로 더욱 긴급하고 대규모의 행동이 요구된다.

9.1.1. 탄소 가격

온실가스 배출에 추가 비용을 부과하면 화석연료의 경쟁력이 약화되고 저탄소 에너지원에 대한 투자가 가속화될 수 있다. 점점 더 많은 국가들이 고정적인 탄소세를 부과하거나 역동적인 탄소 배출권 거래제(ETS) 시스템에 참여하고 있다. 2021년에는 전 세계 온실가스 배출량의 21% 이상이 탄소 가격에 포함되었는데, 이는 중국 국가 탄소 배출권 거래제의 도입으로 이전보다 크게 증가한 수치이다.

거래제는 배출 허용량을 특정 감축 목표로 제한할 수 있는 가능성을 제공한다. 그러나 배출권 과잉 공급으로 인해 대부분의 ETS는 10USD/tCO₂ 정도의 낮은 가격대에 머물러 있으며 영향력이 미미하다. 2021년에 시작된 중국 ETS도 마찬가지로 7USD/tCO₂ 수준이었다. 예외적으로 유럽연합 배출권 거래제는 2018년부터 가격이 상승하기 시작하여 2022년에는 약 80EUR/tCO₂에 달했다. 이는 배출 강도에 따라 전력 생산을 위한 석탄 연소에는 약 0.04유로/kWh, 가스 연소에는 약 0.02유로/kWh의 추가 비용이 발생한다는 것을 의미한다. 에너지 사용량이 많고 배출량이 높은 산업체는 종종 매우 낮은 에너지 세금을 부담하거나 아예 부담하지 않는 경우가 많다.

9.2. 국제 협정

유엔 기후변화협약(UNFCCC)은 기후 시스템에 대한 위험한 인간의 간섭을 방지할 수준으로 대기 중 온실가스 농도를 안정화하는 것을 최종 목표로 하며, 거의 모든 국가가 이 협약의 당사국이다.

몬트리올 의정서는 오존층 파괴 물질인 CFCs 배출을 성공적으로 줄인 국제 조약으로, 본래 목적은 아니었지만 기후 변화 완화 노력에 도움이 되었다.

역사적으로 기후변화 대응 노력은 유엔 기후변화협약(UNFCCC) 하에 유엔에서 합의를 도출하려는 시도와 같이 다국적 차원에서 이루어져 왔다. 1997년에 채택된 교토 의정서는 "Annex 1" 국가에 대해 법적 구속력 있는 배출 감축 의무를 규정했다. 2015년, UNFCCC의 "구조화된 전문가 대화"는 "일부 지역과 취약한 생태계에서는 1.5°C 이상의 온난화에도 높은 위험이 예상된다"는 결론을 내렸다.

그 외 정치적 틀로는 주로 지방자치단체 단위의 기후변화에 관한 세계 시장·수장 협의회(WMCCC)와 기후변화 방지 도시 캠페인(CCP) 등이 있으며, 이들은 모두 완화책의 구체적인 내용과 계획을 수립하고 있다. 하토야마 유키오 내각은 2020년까지 이산화탄소 배출량을 1990년도 배출량의 25% 감축을 선언했다.

9.2.1. 파리 협정

유엔기후변화협약(UNFCCC)의 당사국총회(COP)를 중심으로 1997년에 교토의정서가 제정되었다. 2015년에는 교토의정서의 후속으로 파리협정이 체결되었다. 파리협정은 2020년 이후의 지구 온난화 대책을 규정하는 다국간 국제협정(합의)이다. 파리 협정은 2020년에 만료된 교토 의정서를 계승하며, 지구 온도 상승을 산업화 이전 대비 2℃보다 훨씬 낮은 수준으로 유지하고, 1.5℃로 제한하기 위한 노력을 추구하는 것을 목표로 한다.

10. 역사

역사적으로 기후변화 대응 노력은 유엔 기후변화협약(UNFCCC)과 같이 다국적 차원에서 이루어져 왔다. 1987년 몬트리올 의정서는 이러한 접근 방식이 효과적일 수 있음을 보여주었다. 그러나 일부 비평가들은 UNFCCC 합의 접근 방식만을 활용하는 상향식 프레임워크가 비효과적이라고 지적하며, 하향식 거버넌스 대안을 제시하기도 한다.

1997년에 채택된 교토 의정서는 선진국("Annex 1" 국가)에 대해 법적 구속력 있는 배출 감축 의무를 규정했다. 이 의정서는 탄력적 메커니즘을 정의하여 선진국들이 배출 감축 약정을 이행하는 데 드는 비용을 줄일 수 있도록 했다. 2015년에 합의된 파리 협정은 2020년에 만료된 교토 의정서를 계승했다. 교토 의정서를 비준한 국가들은 이산화탄소와 다른 5가지 온실가스 배출량을 줄이거나, 배출량을 유지 또는 증가시키는 경우 탄소 배출권 거래에 참여하기로 약속했다.

2015년, UNFCCC의 "구조화된 전문가 대화"는 "1.5°C 이상의 온난화에도 일부 지역과 취약한 생태계에 높은 위험이 예상된다"는 결론을 내렸다. 이러한 전문가들의 발견과 최빈국, 태평양 섬나라들의 강력한 외교적 노력으로 파리 기후 협약은 기존의 2°C 목표에 더해 1.5°C 장기 목표를 설정하게 되었다.

유엔기후변화협약(UNFCCC)의 당사국총회(COP)는 지구 온난화 완화 및 적응 대책을 논의하는 가장 큰 국제적인 틀이다. 이 회의를 중심으로 1997년에 교토의정서가 제정되었고, 2015년에는 교토의정서의 후속으로 파리협정이 체결되어 2020년 이후의 지구 온난화 대책을 규정하고 있다.

그 외에도 기후변화에 관한 세계 시장·수장 협의회(WMCCC), 기후변화 방지 도시 캠페인(CCP) 등 지방자치단체 단위의 정치적 틀이 존재하며, 이들은 완화책의 구체적인 내용과 계획을 수립하고 있다. 하토야마 유키오 내각은 2020년까지 이산화탄소 배출량을 1990년도 배출량의 25% 감축을 선언했다.

11. 사회와 문화

8조 달러 규모의 투자를 보유한 1000개 이상의 기관이 화석연료 투자 철회를 약속했으며, 사회적 책임 투자 펀드를 통해 투자자들은 높은 환경, 사회 및 지배구조(ESG) 기준을 충족하는 펀드에 투자할 수 있다.

기후 변화 완화를 달성하기 위해서는 개인적, 제도적, 시장적 장벽이 존재하며, 이러한 장벽은 완화 옵션, 지역 및 사회에 따라 다르게 나타난다. 이산화탄소 제거 회계의 어려움과 BECCS(생물에너지 이산화탄소 포집 및 저장)는 경제적 장벽으로 작용할 수 있다. 기업의 전략은 장벽이 될 수도, 탈탄소화를 가속화할 수도 있다.

사회의 탈탄소화는 대규모 조정 노력을 필요로 하므로 국가의 주도적인 역할이 필요하며, 이는 사회적 응집력, 정치적 안정 및 신뢰가 있을 때만 효과적이다. 토지 기반 완화 옵션의 경우 자금 조달, 문화적 가치, 거버넌스, 책임성 및 제도적 역량이 주요 장벽으로 작용한다.

개발도상국은 선진국보다 완화에 더 많은 장벽에 직면한다. 2020년대 초 자본 비용이 증가했으며, 개발도상국에서는 자본과 자금 부족이 일반적이다. 규제 기준 부재와 함께 이러한 장벽은 비효율적인 장비 확산을 유도하며, 재정 및 역량 장벽도 존재한다.

기후 변화 관련 연구 자금 중 0.12%만이 기후 변화 완화의 사회 과학에 사용되며, 대부분은 기후 변화에 대한 자연 과학 연구나 기후 변화의 영향 및 적응 연구에 사용된다.

코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 범유행은 일부 정부의 기후 행동을 일시적으로 둔화시켰고, 녹색 에너지 기술 투자 둔화와 경기 침체를 야기했다. 2020년 전 세계 이산화탄소 배출량은 6.4% (2300) 감소했지만, 팬데믹 후반기에 온실가스 배출량이 다시 증가하여 장기적인 영향은 미미했다.

11.1. 투자 철회 약속

8조 달러 규모의 투자를 보유한 1000개 이상의 기관이 화석연료 투자 철회를 약속했다. 사회적 책임 투자 펀드는 투자자들이 높은 환경, 사회 및 지배구조(ESG) 기준을 충족하는 펀드에 투자할 수 있도록 한다.

11.2. 장벽

기후 변화 완화를 달성하는 데에는 개인적, 제도적, 시장적 장벽이 존재한다. 이러한 장벽은 완화 옵션, 지역 및 사회에 따라 다르게 나타난다.

이산화탄소 제거 회계의 어려움은 경제적 장벽으로 작용할 수 있으며, 이는 BECCS(생물에너지 이산화탄소 포집 및 저장)에도 적용된다. 기업의 전략은 장벽으로 작용할 수도 있지만, 탈탄소화를 가속화할 수도 있다.

사회의 탈탄소화를 위해서는 국가가 주도적인 역할을 해야 하는데, 이는 대규모 조정 노력을 필요로 하기 때문이다. 이러한 강력한 정부의 역할은 사회적 응집력, 정치적 안정 및 신뢰가 있을 때만 효과적으로 작동할 수 있다.

토지 기반 완화 옵션의 경우, 자금 조달이 주요 장벽이다. 이 외에도 문화적 가치, 거버넌스, 책임성 및 제도적 역량이 장벽으로 작용한다.

개발도상국은 선진국에 비해 완화에 더 많은 장벽에 직면한다. 2020년대 초 자본 비용이 증가했으며, 개발도상국에서는 자본과 자금 부족이 일반적이다. 규제 기준의 부재와 함께 이러한 장벽은 비효율적인 장비의 확산을 지원한다. 또한, 많은 개발도상국에서 재정적 및 역량 장벽이 존재한다.

한 연구에 따르면 기후 변화 관련 연구 자금의 0.12%만이 기후 변화 완화의 사회 과학에 사용되는 것으로 추산된다. 훨씬 더 많은 자금이 기후 변화에 대한 자연 과학 연구에 사용되며, 상당한 금액이 기후 변화의 영향 및 기후 변화 적응 연구에도 사용된다.

11.3. COVID-19 팬데믹의 영향

코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 범유행으로 인해 일부 정부는 적어도 일시적으로 기후 행동에서 벗어나게 되었다. 이러한 환경 정책 노력에 대한 장애는 녹색 에너지 기술에 대한 투자 둔화에 기여했을 수 있다. 코로나19로 인한 경기 침체가 이러한 효과에 더해졌다.

2020년 전 세계 이산화탄소 배출량은 6.4% 또는 2300 감소했다. 많은 국가가 제한을 해제하기 시작하면서 팬데믹 후반기에 온실가스 배출량이 다시 증가했다. 팬데믹 정책의 직접적인 영향은 기후 변화에 미치는 장기적인 영향이 미미했다.

12. 국가별 사례

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12.1. 미국

미국의 기후변화 문서의 연방 정책 부분을 참고하라.

12.2. 중국

중국은 2030년까지 온실가스 배출량 정점을 찍고 2060년까지 탄소 중립을 달성하겠다고 약속했다. 2045년 이후에도 중국의 석탄 발전소(탄소 포집 없이)가 가동된다면 지구 온도 상승을 1.5°C 이내로 제한할 수 없다. 중국의 전국 탄소배출권 거래제는 2021년에 시작되었다.

12.3. 유럽 연합

유럽연합 집행위원회는 유럽연합이 '유럽 기후법(Fit for 55)' 탈탄소화 목표를 달성하려면 매년 477의 추가 투자가 필요하다고 추산한다.

유럽연합에서는 정부 주도 정책과 유럽 그린딜을 통해 그린테크(greentech)가 벤처캐피탈 투자에 있어 중요한 분야로 자리매김하는 데 기여했다. 2023년까지 EU의 그린테크 부문 벤처캐피탈 투자는 미국과 동등한 수준에 이르렀는데, 이는 표적적인 재정 지원을 통해 혁신을 촉진하고 기후변화 완화를 위한 집중적인 노력을 보여준다. 유럽 그린딜은 2021년부터 2023년까지 다른 부문의 투자 감소에도 불구하고 EU의 그린테크 기업에 대한 벤처캐피탈 투자를 30% 증가시키는 데 기여한 정책을 장려했다.

EU의 전체 벤처캐피탈 투자는 여전히 미국의 약 6배 수준으로 낮지만, 그린테크 부문은 이러한 격차를 상당히 줄이고 상당한 자금을 유치했다. 에너지 저장, 순환 경제 이니셔티브 및 농업 기술 등이 투자 증가의 혜택을 받는 주요 분야이다. 이는 2030년까지 온실가스 배출량을 최소 55% 감축하려는 EU의 야심찬 목표에 따른 것이다.

13. 관련 접근법

태양 복사 조정(SRM)은 지구 표면 온도를 일시적으로 낮추는 방법으로, 온실가스 증가로 인한 기후 변화의 근본 원인을 해결하기보다는 문제를 가리는 방식이다. 이는 지구가 흡수하는 태양 복사량을 조절하는 방식으로 작동하는데, 예를 들어 지표면에 도달하는 햇빛의 양을 줄이거나, 구름의 반사 능력을 높이거나, 지표면의 반사율을 변화시키는 방법 등이 있다. IPCC는 SRM을 기후 변화 완화의 해결책이 아닌, 위험을 줄이거나 보완하는 전략으로 간주한다.

이 분야의 용어는 계속 발전하고 있다. 과학 문헌에서는 지구 규모로 기술이 사용될 경우, 이산화탄소 제거(CDR)나 태양 복사 조정(SRM)을 모두 지구공학 또는 기후공학(climate engineering)이라는 용어로 칭하기도 한다. 그러나 IPCC 보고서에서는 더 이상 지구공학 또는 기후공학이라는 용어를 사용하지 않는다.

13.1. 태양 복사 변조(SRM)와의 관계

태양 복사 조정(SRM)은 지표면 온도를 낮출 수 있지만, 온실가스가 근본 원인인 기후 변화를 해결하기보다는 일시적으로 가리는 것이다. 이는 지구가 흡수하는 태양 복사의 양을 변경하여 작동한다. 예를 들어 표면에 도달하는 햇빛의 양을 줄이거나, 구름의 광학적 두께와 수명을 줄이거나, 지표면의 복사 반사 능력을 변화시키는 방법 등이 있다. 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 SRM을 기후 완화 옵션이 아닌 기후 위험 감소 전략 또는 보충 옵션으로 설명한다.

이 분야의 용어는 계속 발전하고 있다. 전문가들은 기술이 글로벌 규모로 사용되는 경우 과학 문헌에서 CDR 또는 SRM 모두에 대해 지구공학 또는 기후공학(climate engineering)이라는 용어를 사용하기도 한다. IPCC 보고서에서는 더 이상 지구공학 또는 기후공학이라는 용어를 사용하지 않는다.

14. 완화 행동

개인적인 행동(기후 변화 완화 활동)도 이루어지고 있다.

15. 순환형 사회 (지속 가능한 사회)

순환형 사회를 형성함으로써 불필요한 에너지 사용량을 줄이는 것도 효과적이라고 여겨진다. 여기에는 3R(Reduce, Reuse, Recycle), 4R(Refine), 5R(Return, Repair) 등이 있다.

16. 생활 양식

지속 가능한 사회로의 전환은 모든 생활 영역에서 지속 가능성을 추구해야 달성할 수 있다. IPCC 제4차 평가보고서와 스터른 보고서 등에서는 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 기후 변화로 인한 경제적, 환경적 손실을 줄일 수 있다고 지적한다. 따라서, 생활 방식 개선을 통해 온실가스 배출 감축을 목표로 하는 것은 매우 중요하다.

생활 방식 개선은 다음과 같은 다양한 측면에서 이루어질 수 있다.

* 식생활: 탄소발자국이 적은 식품을 선택하고, 음식물 쓰레기를 줄이는 등의 노력을 통해 온실가스 배출량을 줄일 수 있다.
* 녹색 구매: 에너지 절약 라벨링 제도나 국제 에너지 스타 프로그램과 같이 에너지 효율이 높은 제품을 선택하고, 친환경적인 제품을 구매함으로써 온실가스 배출량 감소에 기여할 수 있다.
* 교통 및 이동 수단: 대중교통 이용, 카셰어링, 합승 등을 통해 자동차 이용을 줄이고, 에코 드라이브를 실천하여 연료 소비를 줄일 수 있다. P&R과 같은 시스템을 활용하는 것도 좋은 방법이다.
* 의생활: 친환경적인 소재로 만들어진 옷을 구매하고, 옷을 오래 입고 재활용하는 등의 노력을 통해 온실가스 배출량을 줄일 수 있다.
* 주거 생활: 절전을 실천하고, 대기전력을 줄이며, 냉난방 설정 온도를 적절하게 조절(쿨비즈, 웜비즈)하여 에너지 소비를 줄일 수 있다. 자연광을 적극적으로 활용하고, 단열재와 LOWE 복층유리를 사용하여 건물의 단열 성능을 높이는 것도 효과적이다. LED 조명으로 교체하는 것도 좋은 방법이다.

이 외에도 BEMS, HEMS와 같은 에너지 관리 시스템을 활용하여 에너지 사용량을 최적화하고, 타임스위치, 인체감지센서 등을 통해 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있다. 또한, 탑러너 제도와 같이 에너지 절약 기준을 일정 수준 이상으로 유지하는 정책 제도도 생활 방식 개선에 기여할 수 있다.

17. 인구 증가 억제를 통한 과잉 인구 해소

에너지 효율을 높이는 것 외에도, 에너지 소비량 증가의 주요 원인 중 하나인 인구 과잉 문제에 대한 대책 마련이 필요하다는 의견이 제시되고 있다. 소녀와 젊은 여성에게 교육 기회를 제공하고, 성평등한 일자리를 제공함으로써 인구 증가를 억제하고 자연스럽게 인구를 감소시킬 수 있다는 주장이 제기된다. 하지만 이러한 인구 억제 및 감소 정책에 대한 비판적인 시각도 존재한다.

18. 배출 관리 시스템

에너지나 소비재 사용량으로부터 이산화탄소 배출량을 간접적으로 추정하는 시스템에는 환경 가계부, 환경 회계, 탄소 발자국 등이 있다.

19. 완화 정책

IPCC 제4차 평가보고서와 스터른 보고서에 따르면, 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 온실가스 농도 안정화와 기온 상승 억제, 경제적 손실 감소에 유리하다. 반면 늦어질수록 생물종 감소, 경제적 손실, 환경 난민 등이 증가하는 비가역적 손실이 커진다. 따라서, 어느 정도의 온실가스 농도까지 허용할 것인지가 중요한 문제이다.

스터른 보고서는 CO₂ 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용은 세계 GDP의 1%로 추산되며, 이는 지출 가능한 수준이며 대책이 없을 경우 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)에 비해 훨씬 작다고 밝혔다. 또한, 온실가스 농도와 평균 기온 상승 예상치 간의 관계를 보여주는 6가지 시나리오를 제시했다. 예를 들어, 2050년 CO₂ 배출량을 2000년 대비 -85~-50%로 감축하면 2015년까지 배출량이 정점에 도달하고 산업혁명 이전 대비 기온 상승은 2.0~2.4℃에 머무를 것으로 예상했다. 그러나 홍수 지역이나 섬 등 지구온난화에 취약한 지역이 존재하므로, 허용 가능한 피해 정도는 국가와 지역에 따라 다를 수 있다. 허용 가능한 온실가스 농도나 기온 상승 수준에 대한 정치적·국제적 합의는 아직 이루어지지 않았다.

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결론적으로, 에너지, 운송, 에너지 절약, 탄소 고정 등 광범위한 분야에서 기술적, 정책적 대책을 통해 사회 전체의 온실가스 배출을 줄이고 저탄소 사회를 구축해야 한다. 특히 향후 10~30년 동안의 노력이 매우 중요하며(AR4 WG III, 스터른 보고서, IEA 등), 현재의 대책은 너무 느리므로 더욱 긴급하고 대규모의 행동이 필요하다는 지적이 나온다.

19.1. 신기술 개발·보급 촉진

IPCC 제4차 평가보고서와 스터른 보고서에 따르면, 기후변화 완화를 위해서는 새로운 저배출 기술 개발과 보급, 그리고 배출량 자체를 줄이려는 노력이 중요하다고 여겨진다.

에너지 공급 측면에서는 다음과 같은 기술이 이산화탄소 배출량을 줄이는 데 효과적이다. 특히 향후 20년 정도의 감축 노력이 중요하다고 여겨진다.

* 각종 에너지원의 효율 개선: 각종 동력원의 열효율 개선 등.
* 석탄, 석유 등에서 온실가스 배출량이 더 적은 연료로 전환.
* 소규모 분산형 에너지원 도입: 열병합발전, 지역난방 포함.
* 재생에너지 보급: 특히 바이오매스 에너지, 풍력발전, 태양광발전·태양열발전·태양열 이용, 지열발전·지열·조력발전 등.
* 가정의 전화(電化) 촉진
* 원자력발전 활용: 저비용, 저탄소 배출의 기저부하로서 유효성이 지적되지만, 원전 사고 등을 고려하면 오히려 고비용이라는 지적도 있다.
* 제철 부문에서의 저배출화: 효율이 높은 일본 등에서의 제철 기술 세계 보급, ITmk3 등이 검토.
* 폐기물 발전: 일본 각지의 폐기물 처리 시설에서는 폐열 발전이 많이 도입.
* 운송 부문에서의 전화 및 연료 전환, 효율 향상: 전기 자동차, 수소나 바이오에탄올 이용 등
* 주택, 자동차, 선박에 태양전지 탑재.

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개별 대책에는 각각 한계가 있으며, 특정 대책 비율만 증가하면 비용 대비 효과가 악화되므로, 에너지 공급 시스템 전체적으로 생각하는 것이 필요하다. 예를 들어, 다음과 같은 과제가 있다.

* 일부 바이오매스 연료에서의 배출량 감소 효과 향상, 식량과의 경합 해소
* 태양광발전에서의 비용 절감 지속
* 풍력발전에서의 평활화 기술이나 해상 발전 기술 개발 촉진
* 원자력에서의 저수요 시 잉여 전력 대책 비용에 맞는 높은 배출권 가격

태양광발전, 풍력발전 등 발전량 변동이 큰 재생에너지 공급량을 안정시키기 위해서는 축전지 등에 의한 에너지 저장과 조합이 효과적이다. 에너지 관리 시스템(EMS)과 연계하여 전력망을 최적화하는 스마트 그리드나 가정용 에너지 관리 시스템(HEMS)에 의한 스마트 하우스 연구 개발 및 실용화가 진행되고 있다.

국제에너지기구 예측에 따르면, 대기 중 CO2 농도를 450 ppm으로 안정화하기 위해 2050년까지 배출 감축량 중 재생에너지에서 21%, CCS에서 19%, 원자력발전에서 6%를 감축하고, 나머지 54%를 에너지 절약 등으로 감축하는 시나리오가 제시되고 있다.

향후 보급될 가능성이 있는 기술로는 핵융합 에너지, 우주 태양광 발전 등이 있지만, 모두 개발·연구 단계이므로 실용화 확증이 없고, 향후 10~30년 이내 대량 보급될 전망은 현재로서는 없다.

상기 완화책이 효과를 보지 못할 경우를 대비하거나, 대책이 효과를 나타낼 때까지 과도기적 조치로서 지구공학적인 대책도 제안되고 있다. 그러나 여러 가지 위험을 안고 있으며, 어느 것도 효과적인 대책으로 여겨지지 않는다.

* 햇빛가림 효과 인공적 발생: 인위적으로 에어로졸을 대기 중에 대량 방출하여 지구 냉각을 도모하려는 방안.
* 태양광 차단·반사: 공학 기술을 이용하여 인공적으로 지표 또는 대기의 알베도를 높이거나 태양광을 차단하여 지구 냉각을 도모하려는 방안. 일부는 기술적으로 가능하다고 여겨지지만, 장기적인 대책으로서 효과는 의문시되며, 과도기적 조치로 여겨진다.
* 해양에 대한 철 및 요소 살포: 식물성 플랑크톤 증식을 촉진하는 영양분을 해양에 살포하여 광합성을 촉진하고 이산화탄소를 고정하려는 방안. 그러나 이러한 비료 투입은 유독한 조류 증식을 초래하여 해수 중 산소 농도를 저하시켜 죽음의 바다를 만들 우려가 있다. 장기적인 영향도 불명확하며, 이산화탄소보다 강력한 온난화 가스인 메탄을 발생시켜 역효과가 될 가능성도 있다.
* 지구 이동 (세계 점프의 날 등): 지구 공전궤도를 바꿔 태양으로부터 멀리 떨어뜨리려는 안. 이론적, 실증적으로 효과가 없다는 것이 밝혀졌다.

19.1.1. 탄소 프라이싱

온실가스 배출에 일정한 비용을 부과하는 탄소 가격제(탄소세, 청정개발체제, 탄소시장)가 시행되면 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 시 농도는 낮아지고 평균 기온 상승도 억제되며 경제적 손실도 줄어든다. 늦을수록 생물종 감소 등의 비가역적 손실, 경제적 손실, 환경 난민 등은 증가한다.

19.1.2. 국제 협력

제4차 보고서에서는 모든 대책을 시행한 후 안정화되었을 때의 온실가스 농도가 핵심이라고 한다. 온실가스 배출량 감축을 서두를수록 안정화 시 농도는 낮아지고 평균 기온 상승도 억제되며 경제적 손실도 줄어든다. 늦을수록 생물종 감소 등의 비가역적 손실, 경제적 손실, 환경 난민 등은 증가한다. 따라서 대책을 수행하는 데 있어 어느 정도의 농도까지 허용되는가가 중요하다.

대책 비용과 경제적 손실의 균형이라는 관점에서 시산을 실시한 스터른 보고서에서는 CO₂ 농도를 550 ppm으로 억제하는 비용은 세계 GDP의 1%로 추산되며, 막대한 금액이지만 지출 가능하고, 대책이 없는 경우 예상되는 피해(금세기 말 GDP의 약 20%)에 비해 충분히 작다고 한다. 이 참고로 온실가스 농도와 평균 기온의 예상 상승량 등의 대응 관계도 제시되어 있다. 2050년 CO₂ 배출량을 2000년 대비 -85~-50%로 하면 배출량은 2015년까지 정점에 달하고 산업혁명 이전 대비 기온 상승은 2.0~2.4℃, -30~+5%로 하면 2030년까지 정점에 달하고 2.8~3.2℃, +90~+140로 하면 2090년까지 정점에 달하고 4.9~6.1℃ 등 6가지 시나리오가 제시되었다. 한편, 홍수 지역이나 섬 등 지구온난화의 영향에 취약한 지역이 있기 때문에 허용되는 피해의 정도는 국가와 지역에 따라 다르다. 어느 정도의 농도 또는 기온 상승이 허용되는가에 대한 정치적·국제적 합의는 이루어지지 않았다.

에너지(발전, 열, 동력), 운송, 에너지 절약, 탄소 고정 등 광범위한 분야에 걸친 기술적 및 정책적 대책에 의해 사회 전체적으로 온실가스 배출을 줄이고 저탄소 사회를 구축해 나갈 필요가 있다. 또한 향후 10~30년 정도의 노력이 결정적으로 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다(AR4 WG III, 스터른 보고서, IEA 등). 대책은 진행되고 있지만 그 속도는 너무 느리고, 이대로라면 위험한 길을 걷게 될 것으로 보인다. 그러나 이 이상의 대책 연기는 경제적으로도 잘못이며, 긴급하고 현재보다 대규모의 행동의 필요성이 지적되고 있다.

19.1.3. 계몽·홍보

민간 및 시민에 대한 추가적인 기후변화 계몽 및 홍보의 필요성이 제기되고 있다. 환경 보호 단체의 홍보 활동, 정치 및 행정 감시, 시민 운동, 환경 교육 등이 필요하다.

20. 적응 대책

지구 온난화 대책은 온난화 완화에 중점을 두고 있지만, 해수면 상승이나 기후 변화와 같이 온난화로 인해 발생할 것으로 예상되는 여러 문제에 대한 적응 대책도 시행되고 있다. 이러한 대책은 미래에 온난화를 막지 못했을 경우, 온난화 완화가 순조롭게 진행되지 않았을 경우, 또는 온난화 대책이 효과를 발휘할 때까지의 유예 기간 동안 발생할 수 있는 재해 등을 고려하여 필요하다.

20.1. 해수면 상승 대책

* 주거 환경 - 주택 고상화(高床化) 등이 있다. 궁극적으로는 이주도 검토되고 있다.
* 인프라 - 높은 파도 방지용 제방, 긴급 저수지 설치, 염수화된 물을 대체할 새로운 식수 확보 등이 있다.
* 산업 - 수몰된 농지, 염해 대책 등.

또한, 현재 구상 단계의 계획으로는 현재의 토지에 6m~10m의 모래를 쌓아 그 위에 집을 짓는 "델타 3000"이라는 계획이 있다.

20.2. 이상기후·기후 변화 대책

이상기후에 대한 대책으로는 재해 정보 전달 및 재해 예방 강화, 재해 관련 지식 보급, 기상 관측·예보 강화 등이 있다.

또한, 기후변화에 따른 영향 및 그 대책으로는 감염병 확산에 대한 검역 강화, 백신, 예방 지식 보급 등이 있다.

20.3. 빙하 융해 등 대책

빙하의 융해에 따른 홍수 대책으로는 주변 마을의 치수 대책 강화, 이주 등이 있다.

20.4. 생태계 보전·생물 영향 대책

생태계 보전(생물·식물 등)에 대해서는 적색 자료 목록에 상징되는 것과 같은 조사나 야생 동물 보호 활동으로 대책이 이루어지고 있지만, 현재로서는 불충분한 점이 많다.

광의의 생물에 대한 영향으로는, 식량이 되는 동식물에 대한 영향을 통해 인간에게 미치는 영향도 있다. 이에 대해서는 다음과 같은 방책이 있다.

* 농업 - 품종 개량, 농법 개선, 수원 확보 등.
* 자원 관리 - 수산 자원, 수렵 대상이 되는 동물, 식량이나 재료가 되는 식물의 종묘에 대해 보호나 채취 규제, 관리·감시를 행한다.
* 식생활·산업의 전환 - 희소성이 높은 식량이나 감소하고 있는 식량에서 안정적인 공급이 가능한 식량으로의 전환.