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우리나라 기후변화의 경제학 분석(I)

2009. 12.

연구수행기관 : 한국환경정책‧평가연구원

환경부

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차 례차 례

I. 서론 ·········································································································· 1

1. 연구배경 필요성 ··································································································· 1

2. 연구개요 ···················································································································· 2

II. 한반도 기후변화 측 시나리오 분석 ···················································· 3

1. 국제 온실가스 규제 상 온실가스 배출 시나리오 분석 ······································ 3

2. 한반도 기후변화 측 시나리오 분석 ········································································ 7

3. 국내 온실가스 배출규제 시나리오 망 ····································································· 8

III. 분야별 기후변화 향의 경제 피해 추정 ··········································· 9

1. 농업 ··························································································································· 9

2. 산림 ························································································································· 14

3. 해안 ························································································································· 18

4. 재해 ························································································································· 23

5. 건강 ························································································································· 25

6. 비용함수 추정 ·········································································································· 28

IV. CGE 모형을 이용한 온실가스 감축 비용 효과 분석 ············· 32

1. CGE 모형의 개념 연구 황 ··············································································· 32

2. 분석 모형 ················································································································· 32

3. 정책시나리오 구성 분석 결과 ············································································· 33

V. 통합모형(PAGE 모형) 분석 ···································································35

1. PAGE 모델 ·············································································································· 35

2. PAGE 모델을 이용한 기후변화의 피해 감축비용 분석 ······································· 35

VI. 결론 향후연구계획 ··········································································38

1. 결론 제언 ············································································································ 38

2. 2차년도 연구계획 ····································································································· 39

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표 목차표 목차

<표 II-1> 각국의 장기 감축목표 ···················································································· 4

<표 II-2> 2030년 세계 경제 완화 잠재력 ······························································ 5

<표 II-3> 2030년의 온실가스 감축에 따른 세계 거시경제 비용의 추정치 ·················· 5

<표 II-4> IPCC 제3차 평가보고서 이후의 안정화 시나리오의 특징 기후변화 향 ····· 6

<표 II-5> 2050년의 온실가스 감축에 따른 세계 거시경제 비용의 추정치 ·················· 6

<표 III-1> 건조지 농업에서의 2100년 생산량의 경제 가치 감소량 ······························ 10

<표 III-2> 호주 생산량의 변화율(1990년부터) ······················································ 11

<표 III-3> 본 연구결과와 타 연구결과의 비교 ································································ 14

<표 III-4> 시나리오에 따른 경제 가치손실액 추정 ······················································ 15

<표 III-5> 미래 식생 분포 변화 ······················································································ 17

<표 III-6> 해수면 상승에 따른 습지와 건조지역의 침수면 침수인구 ······················ 22

<표 III-7> 2009년 재해주택 복구비용 지원단가, ···························································· 24

<표 III-8> 2010-2100년 서울의 여름철 이상고온으로 인한 과사망자 수 분포 (30년 단 ) 27

<표 III-9> 기 오존농도 상승으로 인한 과사망 피해 ············································ 27

<표 III-10> 농림업 생산 액 ···························································································· 28

<표 III-11> 습지와 해수면 상승에 따른 침수지역 면 ················································· 29

<표 III-12> 우리나라 주요 습지의 경제 가치 평가 연구에서의 연안습지의 가치 ········ 29

<표 III-13> 통계 인간생명가치 ····················································································· 30

<표 III-14> 기온상승에 따른 벼 생산량 변화에 한 경제 피해 비용 추정 ················· 30

<표 III-15> 해수면 상승에 따른 피해비용 ····································································· 31

<표 III-16> 기온상승에 따른 과사망에 의한 경제 피해 비용 추정 ··························· 31

<표 IV-1> 시나리오별 주요 가정 ····················································································· 33

<표 IV-2> 시나리오별 효과 (한국, BAU 비 %) ····················································· 34

<표 V-1> 한국 기후변화 피해비용과 온실가스 감 비용 분포 (2100년 재 비용) ······· 37

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그림 목차그림 목차

<그림 II-1> 우리나라 기온 강수량 망 (SRES A1B 시나리오) ·································· 7

<그림 III-1> A2 시나리오에 근거한 재(1971-2000)와 미래(2080s)의 벼 수량 변화 ······· 12

<그림 III-2> 작물생산량 변동비 a) 2001년, b) 2030s, c) 2050s, d) 2080s ························ 13

<그림 III-3> 온도에 따른 상지( 라도) 벼수량 분석 ···················································· 14

<그림 III-4> 온도에 따른 국 벼생산량 민감도 ····························································· 14

<그림 III-5> 우리나라의 산림식생별 면 변화 추이 ························································ 18

<그림 III-6> 간단한 수치화를 통한 각 특성지형별 면 추산 기법 ································ 21

<그림 III-7> 온도에 따른 해수면 상승 ············································································ 21

<그림 III-8> 연도별 재해에 따른 피해액(2007년 환산가격 기 ) ····································· 23

<그림 III-9> 원인별 자연재해 황(1998~2007) ······························································· 23

<그림 III-10> 재난 모델의 구조 ······················································································ 24

<그림 III-11> 기후변화로 인한 건강 향(김호, 2009 재인용) ··········································· 25

<그림 III-12> 서울 여름철 일평균 기온이 28.1C 이상인 날 수, 2010년-2100년 ··············· 26

<그림 III-13> 2010-2100년 서울의 여름철 이상고온으로 인한 과사망자 수 ················· 27

<그림 III-14> 기후변화에 따른 역별 경제 피해 ························································ 31

<그림 IV-1> 이산화탄소 감축비율에 따른 GDP 손실비율 (한국) ·································· 34

<그림 V-1> 시나리오별 한국의 온실가스 배출량 ···························································· 35

<그림 V-2> 시나리오 별 한국의 기온 변화 ····································································· 35

<그림 V-3> 시나리오별한국의 기후변화 피해 비용 ······················································· 36

<그림 V-4> 시나리오별 세계 기후변화 피해 비용 ······················································· 36

<그림 V-5> A1B 시나리오의 2100년 피해비용의 확률분포 ····································· 36

<그림 V-6> 극 감축 시나리오의 기후변화 피해비용 ········································· 36

<그림 V-7> 온실가스 감비용 (% of GDP) ··································································· 37

<그림 V-8> 온실가스 감축량에 따른 감축비용 ································································ 37

<그림 V-9> 2100년 한국 온실가스 감비용과 편익의 확률분포 ··································· 37

<그림 V-10> 한국 순편익(편익-온실가스 감비용) 의 확률분포 ···································· 37

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I. 서론I. 서론

1. 연구배경 필요성

“지구 온난화를 방치하면 세계는 경제 공황에 직면할 것이다.” 2007년 국에서 발간된 스턴보고서

는 기후변화에 따른 험을 경고하며 세계가 온실가스 감축을 한 노력을 기울일 것을 구했다. 이

보고서는 지 당장 기후변화를 막기 한 조치에 따른 비용은 세계 국내총생산 (GDP)의 1% 수 이

지만 이를 방치할 경우 기후변화의 피해비용이 세계 일인당 평균 소비수 의 5 ~ 20%에 이르러 경제

탄에 직면할 수 있다고 경고하고 있다. 2007년 다보스포럼에서는 기후변화 문제를 요하게 거론하

면서 기후변화로 향후 10년간 최 2천5백억 달러의 경제 손실이 상되고, 세계경제는 매년 GDP의

5%를 잃을 가능성이 있을 것으로 망하 다. 이미 1970년 이래 세계 으로 기후변화로 인해 태풍, 호

우, 폭풍 등으로 인한 자연재해로 인한 인명피해와 경제 손실이 빈번히 발생하고 있다. 특히 기후변화

응 기회비용 평가 결과, 2100년까지는 기후변화 응에 따른 이익이 완화에 따른 이익을 과하나

2100년 이후에는 완화에 의한 이익이 더 클 것으로 망되고 있다.

우리나라에서도 동해안 산불(‘96, ‘00년), 2002년과 2003년도의 태풍(루사, 매미)등으로 인한 산사태를

포함하여 최근 형 산불과 집 호우로 인한 피해가 증하고 있다. 한반도 기온의 상승률은 지난 100년

간 약 1.7℃로 지구평균온도 상승률인 0.74℃ 보다 크며, 향후 2100년에 한반도 기온은 4℃ 상승, 강수량

은 17%가 증가할 것으로 망되고 있다(A1B 시나리오). 과거 기후자료의 분석에서 한반도는 이미 온난

화로 인하여 겨울기간이 단축되는 등 계 변화를 겪고 있음이 보고되었으며, 육상 해양생태계, 농업,

산림, 수자원, 보건 등 다양한 부문에서 기후변화의 향이 나타나고 있다. 특히 최근 10년 간 강우패턴의

변화로 인한 기상재해 총 피해액은 17.7조원으로 기상재해로 인한 재산피해액이 증가하고 있다.

IPCC(Intergovermental Panel on Climate Change; 이하 IPCC) 제4차 평가보고서에 의하면 미래의 기후변

화는 20세기에 일어났던 기후변화보다 더욱 심화될 가능성이 있다고 보고되며, 이로 인한 극한기후 등 재해를

유발하는 험기상 상의 빈도와 강도는 더욱 증가될 것으로 견되고 있다. 이에 국제사회는 기후 변화에

처할 효율 방법을 찾으려고 노력하고 있다. UNFCCC하의 국제 상은 다양한 미래의 온실가스 감축방

식에 한 논의를 하고 있다. 한국은 2002년에 세계에서 10번째 온실가스 배출국이었고 향후 상이 진행됨에

따라 온실가스 의무 감축국이 될 가능성이 있다. 효율 온실가스 감축 완화의 정도와 방향을 설정하기

해서는 한국의 기후변화에 한 향과 온실가스 감축 비용에 해 경제 으로 분석하는 연구가 필수 이다.

이미 한반도는 지구 평균기온의 상승치를 상회하는 온난화 추세를 보이고 있으며, 재해 련 험

도가 높아지고 있는 실정에서 한반도의 기후변화 향에 한 종합 이고 정량 분석은 더욱 실한 실

정이다. 국내 기후변화 향 연구는 일부 부문에 해 개별 으로 이 졌으나 산업․무역 등에 미치는

효과 등 종합 인 경제 인 피해 비용 산정은 아직 이 지지 않은 상태다. 기후변화에 한 극

인 편익 추정은 미래에 발생할 보다 큰 비용 감에 기여할 수 있으며, 기후변화 응과 련한 조기

응 체계를 구축하고 련 국제 상에서의 우 를 확보하는데 큰 역할을 할 것으로 기 된다. 이러한 배

경 하에 한국의 기후변화의 향 감축에 따른 효과에 한 종합 이고 체계 인 경제학 분석은

국가 규모의 기후변화 응 완화 정책 수립을 해서 매우 요하다. 국, 미국, 멕시코, 호주 등도

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각 국의 상황에 맞는 경제학 분석 보고서를 발간하여 기후변화에 극 응하는 추세이다. 이에 한국

정부와 국 정부는 한- 기후변화 응 환경 력에 한 MOU의 후속 사업으로 한국 스턴 보고

서를 작성하기로 합의하 으며, 다양한 정보 교류 활용을 통해 향후 한국의 기후변화 응 완화 정

책에 한 한국 실정에 맞는 경제 인 비용․편익을 추정하는 보고서를 작성 것이 연구의 주요목 이다.

2. 연구개요

가. 연구범

○ 공간 범 : 한국 (북한 제외)

○ 시간 범 : 분야에 따라 2050~2100년, 통합평가를 한 기 자료는 2100년까지를 상

○ 분석 상분야: 각 분야에 한 피해분석, 국가 부문에 한 이산화탄소 배출삭감 비용 평가

나. 주요연구내용

○ 한반도 기후변화 측 시나리오 분석

- 국제 온실가스 규제 상 온실가스 배출 시나리오 분석

- 한반도 기후변화 측 시나리오 분석

- 국내 온실가스 배출규제 시나리오 망

○ 분야별 기후변화 향의 경제 피해 추정

- 농업, 산림, 해안, 재해, 건강 부문에 한 기후변화 피해 추정

- 시나리오별 기후변화 피해 비용함수 추정

○ CGE 모형을 이용한 온실가스 감축 비용 효과 분석

- 국내 온실가스 감정책 효과 분석 국내 온실가스 감축 비용함수 추정

- 국내외 온실가스 규제가 무역에 미치는 향 분석

○ 비용-편익 통합모형(PAGE 모형)분석

- 농업, 산림 생태계, 해양, 건강, 재해부문 기후변화 피해 응 비용 종합 분석

○ 문가 포럼 구성․운 등

- 련 문가 심의 포럼을 구성하여 분기 1회이상 포럼개최

- 주요국의 지역 스턴보고서 작성과 련, 워크 개최 국제회의 참석 등 정보 교류

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II. 한반도 기후변화 예측 시나리오 분석II. 한반도 기후변화 예측 시나리오 분석

1. 국제 온실가스 규제 상 온실가스 배출 시나리오 분석

가. 국제 온실가스 규제 상 동향

(1) 기후변화 약 후속 상 동향

1992년 라질의 리우에서 개최된 유엔환경개발회의에서는 지구온난화에 따른 기후변화에 극 처

하고자 UNFCCC이 채택되어 1994년 3월 발효되었다. UNFCCC는 재 192개의 당사국을 거느리고 있으

며, 우리나라는 1993년 12월에 약에 가입하 다. 약은 지구온난화 방지를 해 모든 당사국의 참여를

제로 하고 당사국들을 부속서 I 국가, 부속서 II 국가, 비부속서 국가로 구분하고 있다.

이후 1997년 일본 교토에서 개최된 제3차 기후변화 당사국총회(COP 3)에서는 법 으로 구속력 있는

감축목표 부여를 명문화한 교토의정서가 채택되었다. 부속서 I 국가들의 경우 1차 공약기간(2008-2012)동

안 1990년 배출량 비 5.2%의 온실가스(CO2, CH4, N2O, SF6, HFCs, PFCs 등 6개 상가스)를 감축하도

록 규정하고 있으며, 이때 -8~+10%의 범 에서 국가별로 차별화된 감축목표를 부여하고 있다. 한, 온

실가스 감축공약을 달성하기 한 보조수단으로 청정개발체제, 공동이행제도, 배출권거래제 등 시장기반

메커니즘과 연계하는 수단의 도입을 허용하 다. 교토의정서는 2005년에 발효되었으며, 재 184개국이

가입되어 있다. 우리나라는 2002년 10월 교토의정서를 비 하 으며 비부속서 I 국가로 분류되어 1차 공

약기간동안 온실가스 감축의무 부담이 없다. 2005년 캐나다 몬트리올에서 개최된 제1차 교토의정서 당사

국총회(COP/MOP)에서는 교토의정서 추가감축 특별작업반(AWG-KP)을 설치하여 교토의정서를 비 한

선진국의 온실가스 추가감축 문제에 해 논의하기로 결정되었다.

(2) 발리행동계획 채택이후 상 동향

2007년 12월 인도네시아 발리에서 개최된 제13차 기후변화 약 당사국총회(COP 13)에서는 2012년 이

후의 범지구 기후변화체제 구축을 한 상 로세스인 발리행동계획이 채택되었으며, 기존 상트랙

인 교토의정서 트랙과 함께 새로운 상트랙인 기후변화 약 트랙을 설치하여 운 하기로 결정되었다.

교토의정서 트랙 내에서는 AWG-KP의 활동을 지속함으로써 선진국(기존 감축 의무국)의 추가 감축문제

와 교토의정서의 성에 해 논의하고 기후변화 약 트랙 하에서는 장기 력행동 특별작업반

(AWG-LCA)을 설치하여 선진국과 개도국간의 장기 력행동 방안에 해 논의하기로 결정하 다.

특히, 발리행동계획은 장기 력행동을 통해 기후변화 약의 반 , 효율 , 지속 인 이행을 목 으로 공

유비 , 감축행동 강화, 응 활동 강화, 기술 개발 이 활성화, 재정 지원 투자 활성화 등의 주제에

한 포 인 내용을 다루고 있다. 특히 감축의 경우 선진국의 감축과 개도국의 감축을 구분하여 다루고 있다.

선진국의 경우 정량 인 감축목표를 포함하는 측정, 보고, 검증 가능한 정한 국내 감축공약 행동이 필요

하고 개도국의 경우에는 선진국으로부터 기술 재정에 한 지원을 받아 측정, 보고, 검증 가능한 국내 으

로 한 감축행동인 NAMA(Nationally Appropriate Mitigation Action)를 취해야 한다고 명시하고 있다.

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(3) 2009년 AWG 회의 동향

(가) 회의개요 체동향

올해 개최된 AWG 회의의 체 인 동향은 선진국은 AWG-LCA와 AWG-KP 간의 긴 성과 일 성

을 강조하면서 두 회의의 연계 는 통합 필요성을 주장하고 이를 토 로 개도국, 특히 선발개도국의 감

축참여 필요성을 지속 으로 제기하 다. 개도국은 선진국의 리더십 발휘를 통한 극 인 추가감축목표

의 선제시와 개도국의 감축 응 행동 공조를 한 기술이 재정지원 필요성을 주장하 다.

우리나라는 2008년 8월 탄소 녹색성장을 국가 비 으로 채택하고 년 에 자발 기감축목표

발표 의사를 공표하 다. 뿐만 아니라 탄소 발 패러다임으로의 환, 자발 감축행동(NAMA) 등록

부의 설치, NAMA Crediting에 한 코펜하겐 합의문에의 채택을 제안함으로써 선진국과 개도국간의 입

장차로 인한 상의 교착상태 완화를 한 선도 기여의지를 표명하 다.

(나) 쟁 별 상동향

미국, 일본, 호주 등의 선진국들의 경우 기후변화 약과 교토체제 간의 통합체계 구축을 지향하며 단일 결정문의

채택 는 새로운 의정서의 도입을 추진하고 이를 통해 개도국의 감축동참을 유인하려 시도하고 있는 반면, 개도국

들은 선진국들의 이러한 통합추진은 발리행동계획의 임범 를 과하는 것임을 주장하며 이에 반 하고 있다.

발리행동계획 paragraph 1(b) ii에서 개도국은 국내 으로 한 수 의 감축행동인 NAMA를 취해

야 한다고 제하고 있는 것에 기 하여 우리나라와 남아 리카 공화국은 개도국의 NAMA에 한 국제

인증과 감축행동에 필요한 재정과 기술을 연계하는 랫폼으로서의 역할 수행을 해 감축행동 등록

부의 설치를 제안하 다. 남아 리카 공화국을 포함하여 비교 경제 역량이 낮은 개도국들의 경우 등

록부를 감축행동과 재정 기술을 연계하는 수단으로 활용하고자 등록부의 설치를 제안하고 있다.

<표 II-1> 각국의 장기 감축목표

구분

기(2020년) 감축목표장기(2050년)

감축목표 비고

목표값LULUCF1)포

함여부

교토메커니즘

포함여부

호주 2000년 비 -5~-15% 는 -25% Y Y 2000년 비 -60%

뉴질랜드 1990년 비 -10~-20% Y Y 1990년 비 -50%

캐나다 2006년 비 -20% TBD TBD 2006년 비 -60~-70%

EU

1990년 비 최소 -20%

(여타 선진국 선발개도국 참여시

-30%)

N(-20%);

Y(-30%)Y 1990년 비 최소 -50%

아이슬란드 1990년 비 -15% Y TBD 1990년 비 -50~-75%

노르웨이 1990년 비 -30% Ya Y

리히텐슈타인 1990년 비 -20~-30% N Y

일본 1990년 비 -25% Y Y 2005년 비 -60~-80%

러시아 1990년 비 -10~-15% TBD TBD

벨로루시 1990년 비 -5~-10% TBD Y

모나코 1990년 비 -20% TBD TBD

스 스 1990년 비 -20~-30% Y Y 채택 의

우크라이나 1990년 비 -20% TBD Y 1990년 비 -50% 채택 고려

미국 2005년 비 -20% Y Y 2005년 비 -83% KP 미비

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나. IPCC 4차 보고서에서 망한 온실가스 배출 망 감축 시나리오

(1) 향후 온실가스 배출 추이

IPCC 제4차 보고서에 따르면, 재의 기후변화 완화 정책 련된 지속 가능한 개발의 이행이 계속된다

할지라도 향후 온실가스의 배출은 계속 증가할 것으로 망된다. SRES(Special Report on Emissions Scenarios)

시나리오들은 2000년에서 2030년 사이에 지구 온실가스 배출 기 치가 9.7 GtCO2-eq에서 36.7 GtCO2-eq의

범 까지 증가할 것으로 상하고 있다.

(2) 감축 시나리오

① 단기 배출완화(~2030)

상향식 하향식 연구의 양쪽 연구 모두에서, 향후 수십 년 간 세계 인 온실가스 배출을 완화시킬

수 있는 경제 잠재력이 충분히 존재하고 있으며 이는 상되는 세계 인 배출량 증가를 상쇄시키거나

배출량을 재의 수 이하로 낮출 수 있다는 것을 보여 다. 아래 <표 II-2>는 상향식 하향식 연구에

의한 2030년 세계 경제 완화 잠재력을 보여 다.

<표 II-2> 2030년 세계 경제 완화 잠재력

탄소가격

(US$/tCO2-eq)

경제 잠재력

(GtCO2-eq/yr)

SRES A1 B 비 감소율

(68 GtCO2-eq/yr) (%)

SRES B2 비 감소율

(49 GtCO2-eq/yr) (%)

상향식

연구

0 5-7 7-10 10-14

20 9-17 14-25 19-35

50 13-26 20-38 27-52

100 16-31 23-46 32-63

하향식

연구

20 9-18 13-27 18-37

50 14-23 21-34 29-47

100 17-26 25-38 35-53

자료 : IPCC, 2007

2030년에 온실가스 감에 필요할 것으로 상되는 거시경제비용은, 배출량이 445에서 710 ppm

CO2-eq 사이에서 안정화되는 것으로 망할 때, 기 치와 비교하여 세계 GDP의 3% 감소 혹은 소폭 증

가 사이에 해당될 것으로 추정된다. 그러나 각 지역 비용은 세계 평균치와 상당히 다를 수 있다.

다음의 <표　II-3>는 다른 안정화 수 에 한 나타나는 2030년 세계 거시경제비용의 추정치이다.

<표 II-3> 2030년의 온실가스 감축에 따른 세계 거시경제 비용의 추정치 (최소비용경향)

안정화 수

(ppm CO2-eq)GDP 감소 앙값(%) GDP 감소 범 (%)

평균 연간 GDP 성장률의 감소

(percentage points)

590-710 0.2 -0.6 - 1.2 <0.06

535-590 0.6 0.2 - 2.5 <0.1

445-535 유효하지 않음 <3 <0.12

1) LULUCF(Land Use, Land Use Change and Forestry): 토지이용, 토지이용변경, 산림활동

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자료: IPCC, 2007

기후변화의 완화에 향을 미치는 항목은 매우 많다. 재 제시되고 있는 여러 항목 다수가 동의하

고 있으며 충분한 증거가 있는 사항들은 ㉠생활방식과 행동양식의 변화 ㉡ 새로운 에 지 기반 시설에

한 투자, 선진국의 에 지 기반 시설 개선, 에 지 안보 증진 정책 등 ㉢에 지 집약 산업에 한 감

옵션 용 ㉣ 산림과 련된 완화 활동 등이 제시되고 있다.

② 장기 배출완화(2030~)

온실가스 농도가 안정화가 되더라도 기후 과정과 피드백에 련된 시간범 로 인해 인 온난화와

해수면 상승은 수세기동안 계속될 것이다. 모든 복사강제력 인자가 2100년에 B1 혹은 A1B 수 으로 일

정하게 유지되고 복사강제력이 안정화되더라도, 모델실험 결과들은 2200년까지 지구 평균 기온의 약 0.

5℃ 추가 상승이 상된다는 것을 보여 다. 다음 <표 II-4>는 IPCC 제 3차 평가보고서 이후의 안정화 시

나리오의 특징과 그에 따른 기후변화 향을 보여 다.

<표 II-4> IPCC 제3차 평가보고서 이후의 안정화 시나리오의 특징 기후변화 향

범주

안정화 CO2

농도 (2005년

379ppm)

안정화

CO2-e 농도

(2005년

375ppm)

CO2

배출량

최고년도

2050년 지구

CO2 배출량

변화 (2000년

비)

산업화

이 비

지구평균

기온상승

산업화

이 비

지구평균

해수면상승

평가

시나리오

단 ppm ppm 년 % ℃ m 개

I 350~400 445~490 2000~2015 -85~-50 2.0~2.4 0.4~1.4 6

II 400~440 490~535 2000~2020 -60~-30 2.4~2.8 0.5~1.7 18

III 440~485 535~590 2010~2030 -30~+5 2.8~3.2 0.6~1.9 21

IV 485~570 290~710 2020~2060 +10~+60 3.2~4.0 0.6~2.4 118

V 570~660 710~855 2050~2080 +25~+85 4.0~4.9 0.8~2.9 9

VI 660~790 855~1130 2060~2090 +90~+140 4.9~6.1 1.0~3.7 5

자료 : IPCC, 2007

2050년의 445 ppm 에서 710 ppm CO2-eq 수 의 안정화를 해 온실가스 완화에 소요되는 세계 거시경

제 비용은 세계 GDP의 1% 증가로부터 5.5% 감소 범 에 있으며, 이러한 수치는 특정 국가와 부문의 경우

세계평균치와 다를 수 있다. 다음 <표 II-5> 는 2050년의 세계 거시경제 비용의 추정치를 보여주며, 본 수

치는 GDP값을 제시하는 모든 기 치와 완화 시나리오 반에 걸친 모든 문헌에서 제시된 값을 포함한다.

<표 II-5> 2050년의 온실가스 감축에 따른 세계 거시경제 비용의 추정치 (최소비용경향)

안정화 수

(ppm CO2-eq)

GDP 감소 앙값)

(%)

GDP 감소 범

(%)

평균 연간 GDP 성장률의 감소)

(percentage points)

590-710 0.5 -1 - 2 <0.05

535-590 1.3 작은 음의 값 - 4 <0.1

445-535 유효하지 않음 <5.5 <0.12

자료: IPCC, 2007

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2. 한반도 기후변화 측 시나리오 분석

가. 한반도 기후변화 망

(1) 기후변화의 최근 측 황

우리나라의 경우 지난 100년간(1912년~2008년) 한반도 기온 상승률은 1.7℃로 나타나, 100년간(1906

년~2005년) 지구 평균 상승률인 0.74℃에 비하여 높은 것으로 나타났다. 연평균 기온 변화 경향을 살펴

보면, 최근 50년(1954년~ 재)의 상승폭은 20세기 체 상승폭에 비하여 약 1.5배 이상 증가하 고, 최근

20년의 기온상승률은 0.23℃/10년으로 높게 나타나고 있다. 한반도 평균 기온 증가는 겨울철과 철에

높게 나타나고, 여름철과 가을철은 약하게 나타났으며, 1954~1999년 기간 동안 겨울철 일 최고기온은

0.45℃/10년, 일 최고기온은 0.36℃/10년으로 가장 높게 상승하 다. 1973년 이래 61개 측소의 측 자

료를 바탕으로 분석한 결과 통계 으로 유의한 자료로서 겨울철 평균 최고기온 상승률은 0.60℃/10년,

최 기온 상승률은 0.54℃/10년으로 나타났다.

한반도의 강수량의 변화는 체로 1910년 이래로 평균 강수량이 증가하는 추세를 나타내고 있다.

1910년 에는 6개 지 평균 연 강수량이 약 1,156 mm 으나, 2000년 에는 약 1,375mm 로 약 19% 정

도 증가한 것으로 나타났다. 강수는 기온에 비해서 국지성이 매우 크기 때문에 측 지 별로 다른 양상

을 나타냄에도 불구하고 1990년 반 이후에는 5개 모든 측지 (서울, 강릉, 구, 목포, 부산)에서 기

존의 연 강수량 변동 폭을 넘어서서 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타나고 있다. 겨울철의 경우에는 총 강

수량 변화는 뚜렷하지 않으나 강수의 형태가 차 강설에서 강우로 바 어 가고 있다.

(2) 한반도 기후변화의 미래 망

국립기상연구소에 발표한 한반도 기후 망 결과에 의하면, 한반도의 기온 변화는 20세기 말(1971년

-2000년) 비 21세기말(2071-2100)년 기온 변화는 A1B 시나리오 경우 한반도 지역(34.5~42°N,

125~130°E)에 하여 4℃ 상승하고 남한 내륙지역에서는 3.8℃ 상승할 것으로 망되는 것으로 나타났다.

지역 강수의 변화는 A1B 시나리오의 모델링 결과 한반도 지역(34.5~42°N, 125~130°E)에 하여 17%

증가하고, 남한지역에서는 13% 증가할 것으로 망된다. 다음 <그림 II-1>은 시나리오 A1B에 한 우리

나라 기온 강수량 망 측을 보여 다. 기온 변화는 20세기말(1971년-2000년) 비 기온 편차(℃)를

나타내며, 강수량 변화는 20세기말(1971년-2000년) 강수량(mm) 비 강수량 편차(%)로 표 하고 있다.

<그림 II-1> 우리나라 기온 강수량 망 (SRES A1B 시나리오)

자료 : 기상청, 2008

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3. 국내 온실가스 배출규제 시나리오 망

우리나라 정부는 기후변화 방을 한 범지구 노력에 동참하고 탄소 녹색성장을 달성하기 해

자발 인 온실가스 감축목표를 수립하고 있으며, 2020년 기 우리나라의 온실가스 감축 목표를 년 내

에 설정하기 해 3가지 감축목표 시나리오를 마련하고 세부 인 국민 여론수렴 차를 진행하 다.

3가지 시나리오는 2020년 온실가스 배출 망치(BAU) 비 각각 ① 21% ② 27% ③ 30%를 감축하는

것이며, 이를 2005년 온실가스 배출량(594백만톤CO2) 비 기 으로 환산하면, 각각 ① 8% 증가, ②

동결 ③ 4% 감소시키는 것에 해당한다. 이 정부는 11월 17일 국무회의를 통해 BAU 비 30% 삭감, 즉

2005년 비 4% 삭감 수 으로 감축목표를 확정하 다. 확정된 <시나리오 3>은 EU 등에서 요구하는 개

도국 최 감축수 으로서, 기차․연료 지차 등 차세 그린카, 최첨단 고효율제품, CCS(이산화탄소

포집 장기술)를 극 도입하는 등 감축비용이 높은 수단도 극 으로 도입할 경우 달성가능하다.

한편, 정부의 기후변화 응 종합기본계획(2008. 9월)에 따르면 “범지구 기후변화 응 노력에 동참하

고 녹색성장을 한 탄소사회 구 ”이라는 비 하에 ① 기후친화산업을 신성장동력으로 육성, ② 국민

의 삶의 질 제고와 환경 개선, ③ 기후변화 처를 한 국제사회 노력을 선도하는 세가지 목표를 수립하

다. 한 핵심 정책수단으로서 융․재원배분 정책 지원 R&D 투자 확 , 탄소 소비․생산 패

턴 진을 한 진 가격구조 조정, 주요 사회간 자본 시설의 탄소집약도와 생태효율성 개선, 법 ․

제도 기반 강화, 국민 홍보 강화 참여 제고 등을 채택하고 있다.

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III. 분야별 기후변화영향의 경제적 피해 추정III. 분야별 기후변화영향의 경제적 피해 추정

1. 농업

가. 국내외 연구 황

기온 강수량 등 기후요소 변화에 따른 작물생산 측의 정량 평가를 해 분산된 과학 지식을

통합 지원하는 모형들이 활용되고 있다. 이 모형은 장기간에 걸친 시간을 고려한 동력학 모형이 주류

를 이루고 있으며 다양한 모델 표 으로 사용되는 것은 APSIM, WOFOST, ACRU, CENTURY,

ORYZA 2000, CERES-rice(Crop Environment Resource Synthesis; 본연구에서 사용) 등이 있다.

기후변화가 농업에 미치는 경제 효과 분석을 해서는 기후와 작물간의 계에 한 체계 분석과

기후와 경제 변수간의 계에 한 심층 분석이 필요하다. 분야의 표 분석 모형을 정리하자면 네

가지 정도이다. 첫번째는 작물반응함수와 생산함수를 이용한 농경제 모형이다. 이는 모수 방법과 비모

수 방법 모수 방법론이 용되고 있는데, 기후변화에 따른 농산물의 생산량과 비용 등에 미치는

향을 추정하기 해 이용된다. 두번째는 속성가격 모형이다. 이는 기후변화의 향이 자산가치에 반

되며, 재 자산가격은 기후 라미터 변화에 따른 토지 가치의 가격민감성에 향을 다는 가정 하에

개발된 모형이다. 이런 모형으로는 Mendelsohn et al.(1994)이 개발한 리카르디안 모형이 표 이다. 세

번째는 로그래 시뮬 이션 모형이다. 이는 가상의 조건을 설정하고, 기후정보와 토지이용 정보를 활

용하여, 기후변화에 따른 최 산출물 공 투입물 수요를 추정할 수 있다. 네 번째로는 농업생산과

경제시스템을 연계한 연산가능 일반균형(CGE) 모형과 동태 통합모형을 들 수 있다. 이런 모형들은 기

후변화가 농업부문의 성장과 국내총생산 등 거시 향을 계측하는 데에 활용되고 있다.

(2) 해외 기후변화 향연구 황

(가) IPCC 4차 평가보고서

IPCC 4차 평가보고서의 따르면 평균 인 기후변화의 향이 작물 생산에 양의 향을 수도 있지

만, 이런 향이 기후 극한 사상 빈도의 증가와 맞물리게 되면, 작물 생산성에 부정 향을 수도 있

음을 강조하 다. 한 기후변화가 농업 부문과 수자원 부문에 동시에 향을 것이므로, 기후변화로

인해 수자원 변동성 증가 개용수 수요량의 증가를 가져오게 되면, 작물생산량은 부정 향을 받

게 될 것임을 측하 다. 한편, 국제 농산물의 수입과 수출을 고려하게 된다면, 기후변화가 지역 , 그

리고 지구 농산물 수 에 미치는 향의 크기는 어들 수 있음을 지 하 다.

3차 평가보고서에 비해 4차 평가보고서에서 강조한 내용 의 다른 하나는 불확실성에 한 고려

이다. 기후변화의 농업 부문에 한 향 연구에 있어서 아직도 많이 부족한 은 알곡작물(cereal crop)

이외의 작물에 한 기후변화의 향이 상 으로 평가가 잘 이루어지지 않았다는 것이다. 기후변화가

직 으로 작물생산에 미치는 향 이외에, 이차 으로 병충해 잡 생산의 변화로 인한 작물생산의

간 변화에 한 불확실성에 한 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 마지막으로 이산화탄

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소 시비효과, 온도증가 강수의 변화를 동시에 고려한 향평가가 이루어지지 않았다.

이런 제한 한계 에도 불구하고 4차 평가보고서는 기온 상승에 따른 옥수수, , 벼의 생산성

변화에 한 메타분석을 수행하 다. 온도변화의 범 는 1~5℃까지 이다. 메타분석의 결과, 옥수수의 경

우 도 고 도 지역에서는 1℃ 상승마다 약 5% 가량의 수확량이 감소하고 있고, 도 지역에서

는 2℃ 상승 이상의 변화가 일어날 경우 약 10% 가량의 격한 생산량 감소가 일어난다. 은 1℃ 상승

마다 생산량의 감소가 약 18%에 달하며, 벼는 열에 한 내성이 강한 작물이므로 도 고 도 지역

에서는 온도가 1~3℃ 가량 상승할 때까지 뚜렷한 생산량 감소를 보이지 않다가, 온도 상승이 그 이상 되

면 1℃ 상승마다 약 5% 감소하는 것으로 측되었다.

(나) 스턴 보고서 (The Stern Review)

스턴 보고서에서는 기후변화에 따른 부문별 향평가를 통합평가모형을 이용하여 수행하 다. 이

농업 부문의 향평가를 해서는 Parry et al, (2004) Parry et al. (2005) 등의 연구에 기반하여 온도에

따른 , 옥수수, 벼 두의 생산량 변동량을 정량화 하 다. 이산화탄소 시비효과의 정도는 두가 가

장 크고, 다음으로 , , 그리고 옥수수의 순서로 나타났다.

SRES A1FI 시나리오에 따른 세계 알곡생산량의 변동도 측하 다. 이산화탄소 시비효과를 고려하

지 않는다고 할 때, 북미 륙 북쪽의 고 도 지방을 제외한다면, 부분의 경우 향을 받지 않거나 오히

려 생산량이 감소하 다. 우리나라는 2050년 에 약 6~7%가량의 생산량 감소가 측되는 지역에 포함되

어 있었으며, 2080년 의 경우 생산량 감소가 10% 이상 될 수 있음을 보여주고 있다.

(다) 가 보고서 (The Garnaut Climate Change Review)

기후변화로 인한 개농업의 향에 해서 호주의 남동연안에 치한 Murray-Darling 수계에서 연구되었

다. 이 수계는 호주 체의 농작물 생산의 40% 이상을 유하고 있으며, 호주 역의 개지역의 3/4 이상을 차

지하고 있는 호주의 표 농작지 이다. 시나리오에 따른 2100년의 농업부문 생산량의 경제 가치 감소량(%)을

아래 <표 III-1>과 같이 정리하 다.

<표 III-1> 건조지 농업에서의 2100년 생산량의 경제 가치 감소량

(단위 : %)

비완화

2100까지

세계 으로

550CO2-e 안정화

2100까지

세계 으로

450CO2-e 안정화

뜨겁고 건조한 극한

상황

(‘bad-end story)2030 12 3 3 44

2050 49 6 6 72

2100 92 20 6 97

출처: Quiggin et al. (2008)

건조지 농업으로는 생산에 해 고찰하 다. 은 호주의 주요 작물 의 하나로 생산된 의 평균

약 80%가 지난 10년간 수출되었고 이는 3200억 달러에 달한다. 생산량은 호주의 기후 토질 특성으로

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비교 낮은 편이므로 호주의 생산은 기후에 특히 민감하다고 할 수 있다. 생산량은 APSIM라는 모

형을 통해 모사되었다.

<표 III-2> 호주 생산량의 변화율(1990년부터)

(단위 : %)

비완화

2100까지

세계 으로

550CO2-e 안정화

2100까지

세계 으로

450CO2-e 안정화

뜨겁고 건조한 극한

상황

(‘bad-end story')

2030 2100 2030 2100 2030 2100 2030 2100

Dalby, Qld 8.2 -18.5 4.8 -1.0 1.6 -3.7 -6.6 -100.0

Emerald, Qld 7.2 -10.1 4.4 0.0 1.8 -2.5 -7.6 -100.0

Coolamon, NSW 11.6 1.9 9.9 12.3 8.2 7.4 1.2 -100.0

Dubbo, NSW 8.1 -5.9 6.1 6.7 4.0 2.3 -2.4 -100.0

Geraldton, WA 12.5 22.4 9.7 5.6 6.9 2.6 9.5 -16.9

Birchip, Vic. 14.8 -24.1 10.7 1.5 6.8 -0.3 -0.7 -100.0

Katanning, WA 15.6 16.8 14.8 18.9 13.9 14.6 -15.7 -18.7

Minnipa, SA 0.8 -23.9 -3.4 -15.3 -7.4 -15.7 -13.8 -82.0

Moree, NSW 20.6 10.9 17.7 14.1 14.8 10.8 6.4 -79.2

Wongan Hills, WA 16.1 -21.8 13.0 5.5 10.0 4.4 5.5 -100.0

출처: Crimp et al. (2008)

(3) 국내 기후변화 향연구 황

우리나라에서 향평가 연구가 진행되고 있는 분야는 ㉠ 농업기후(작물의 생장가능기간 의 식물온

도와 작물온도의 분포, 한발과 온출 율의 분포 등) ㉡작물별 향 ㉢ 농업생태계 ㉣ 가축 등이다.

기후변화 시나리오에 따른 미래 농업 부문의 측과 련된 연구는 많지 않은 편으로 "벼 생산"에

한 연구가 주를 이루고 있다. 이를 해 재까지 알려진 벼 생장모델 우리나라에 가장 용 타당성이

높은 것으로 단된 CERES-Rice 모델에 SRES A2 시나리오를 용하여 국내 생산의 기후변화에 한

취약성을 측한 연구가 농업과학기술원(2007)에 의해 이루어 졌다.

CERES-Rice 모델은 기상, 토양, 품종특성모수 재배 련 정보자료를 입력받아 벼의 생장과 발육을 모의

하는 생태계 모형이다. 벼의 발육 생장을 모의하는 CERES-Rice 모델은 세 가지 서 모델로 구성되는데, ①

벼의 발육단계를 측하는 생물계 서 모델, ② 벼의 건물(생체, biomass)생산 식물체 각 기 으로의 분배

를 모의하는 성장 서 모델, ③ 벼 토양의 수분과 질소 양동태를 모의하는 수분과 질소동태 서 모델이다.

A2 시나리오의 온실가스 증가에 따른 한반도 기온 강수량 편차자료를 이용하여, 국내의 수량이

미래(2081-2090; 2080s)에 어떻게 변화할 것인가에 한 측을 수행하 다. A2 시나리오에 따르면, 재

(1971-2000년)에 비해 2080s의 기온은 약 5℃(남한평균) 증가하며, 강수량은 약 17% 증가할 것으로 측

된다. 모델링 결과 벼수량은 해안지역을 주로 많이 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 라남도와 충청

남도에서 감소폭이 큰 것으로 측되었다(<그림 III-1> 참조). 한편 국 평균 벼 수량은 14.9%(80.2

kg/10a) 감소할 것으로 측되었다.

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<그림 III-1> A2 시나리오에 근거한 재(1971-2000)와 미래(2080s)의 벼 수량 변화

출처: 한화진 외(2007)

(다) 농업 경제학 근을 이용한 기후변화 향평가

기온과 강수량 등 기후인자의 변화가 농업생산에 미치는 향평가 근법으로 특정함수를 가정하여

회귀분석을 수행하는 모수 근과 함수형태를 가정하지 않는 비모수 방법이 용되고 있다.

비모수 분석법 커 회귀 분석을 이용한 향분석이 김창길 외(2008)에 의해 수행되었다. 이 연

구는 경기, 충남, 북, 남, 경북 등 5개도를 상으로 1975~2006년까지의 일반벼 자료를 이용하여 기온

과 강수량의 기후변수에 다른 수량변화의 생산성을 분석하 다. 분석 결과 기온이 19oC 이하인 측치

에 있어서 비모수모형의 도함수를 구해보면, 평균 24.4 kg으로서 벼의 생육기간동안 1oC 기온 상승은 10a

평균 24.4 kg의 생산량이 증가함을 알 수 있다. 한 기온이 20oC 이상인 측치에 있어서는 기온의

1oC 상승은 10a당 생산량을 오히려 6.2.kg 감소시키는 것으로 추정할 수 있다.

김창길 외(2008)의 연구에서 기후변화가 농업경제에 미치는 향 분석을 하여 리카르디언 분석법을

한국에 용하 다. 앞서 기술하 듯이 리카르디언 모형은 기후변화에 따른 농지의 가치와 농산물 수익

변화를 추정함으로써 경제 인 향을 평가하는 방법이다. 추정된 결과에 따르면 연평균 기온인 12.4oC

에서 1oC 상승하게 되면, 농지가격은 약 1,455만원~1,924만원/ha 정도 하락하는 것으로 분석되었다. 이

값은 각각 80개 시 군 평균 농지가격의 5.7%~ 7.5%에 해당한다. 반면, 강수량의 경우는 강수량이 연간

12mm 증가할 경우, 농지가격은 33만원~36만원/ha 씩 상승하는 것으로 나타났다.

나. 연구 방법

앞서 고찰한 여러 모형들 특히 CERES-rice 모형은 윤진일(2003)과 심교문 외(2003)에 의해 우리나라

에 실정에 맞게 조정되었다. 윤진일(2003)의 연구에서는 우리나라 기상 측소의 자료를 읍면동 단 의 벼

생산량 모사와 공간 규모를 일치시키는 것에 을 두어 모형의 검증을 수행하 고, 심교문 외(2003)의

연구는 읍면동 단 의 벼재배 리방법을 직 입력하고, 우리나라 표 벼수종인 오 벼와 화성벼에

하여 조생종, 생종, 만생종의 작물 특성을 잘 반 하 다. 모형의 입력 변수 다양한 모수들이 우리나

라 실정에 맞게 조정되었고 몇몇 연구에서 모형의 검증이 이루어졌으므로, 재 우리나라 벼재배 실정을

가장 잘 반 한다고 단되었다. 사용된 기후변화 시나리오는 SRES A2 시나리오이며, 우리나라의 곡

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창지 인 라도를 심으로 읍면동별 벼생산량 변동을 CERES-rice 모형을 이용하여 측하 다. 라도

는 단 면 당 벼생산량이 2000년을 기 으로 ha당 약 5,065kg로써 국 벼생산량의 평균 수 으로 라

도 지역의 단 면 당 생산량을 기반으로 국 단 로 해석을 확장시켜도 큰 무리가 없다고 단하 다.

모형에 의해 모사된 결과를 아래 식의 작물 생산량 변동비(yield change ratio)로 변환시켰다.

%100yield Baseline

yield Baseline -year x in Yield ratio(%) change yield Rice ×=

여기서 baseline yield는 1970년부터 2000년까지의 평균 벼생산량을 의미한다.

다. 연구결과

의 식에 의해 계산된 작물생산량 변동비를 라도 시군구 별로 표시한 결과는 아래 <그림 III-2>와

같다. 2001년에는 기 년도(1970년~2000년)의 평균 생산량에 비해 평균 약 0.74% 감소하 으며, 2030년

에는 5.7%, 2050년 에는 8.7%, 2080년 에는 16.5% 가량 감소된 것을 볼 수 있다.

<그림 III-2> 작물생산량 변동비 a) 2001년, b) 2030s, c) 2050s, d) 2080s

<그림 III-2>의 결과를 활용한 상지역 벼수량의 온도에 따른 변화 그래 는 다음 <그림 III-3> 과 같

다. 분석 결과에 따르면 온도가 증가할수록 벼수량은 감소하는 것으로 보이며 추세를 직선식으로 나타냈

다. 직선으로 회귀분석하여 보면 y=-159.5*x+5330.7 (R2=0.9769)인데, 이는 1

oC 증가할 때마다 벼수량은

약 159.5kg/ha 가량 감소하는 것으로 나타났다. 이 결과를 국으로 확 하여 2007년 국 벼재배 면

으로 환산하여 그래 를 다시 그려보면, 아래 <그림 III-5>와 같다. 1oC 증가할 때마다 약 152 천톤(10

6

kg) 감소하며, 략 2.93%의 벼생산량이 감소되는 것으로 분석되었다. 그리고 이러한 연구 결과를 국내외

련연구와 비교하 다. (<표 III-3>)

- 14 -

<그림 III-3> 온도에 따른 상지( 라도) 벼수량 분석

<그림 III-4> 온도에 따른 국 벼생산량 민감도

<표 III-3> 본 연구결과와 타 연구결과의 비교

연구주제 연구방법 상지 1℃상승 시 벼생산량 변동kg/ha % change yield

본연구 CERES-rice 모형구동 라도 -159.5 -2.93

농업과학기술원 CERES-rice 모형구동 국 -177.0 -3.10

KREI(비공개) ORYZA 국 -298 -5.80

IPCC 메타분석 세계 -6.0 ~ +2.5

스턴보고서 메타분석 세계 Parry et al. (2002) -3.50

김창길 외(2008)국내 과거 통계자료에

기반한 회귀분석국

19℃이하 +244

20℃이상 -62

19℃이하 +4.8

20℃이상 -1.2

라. 연구의 한계 향후 연구방향 논의

본 연구에서 측된 벼생산량 변화 범 는 국내외 연구에서 제시된 연구 결과의 범 에 있었으며, 제시

된 1℃ 상승시 약 2.9%의 벼생산량 감소라는 결과는 우리나라 실정에 비추어 한 연구 결과임을 확인하

다. 본 연구의 결과에 기반하여 향후 농업 부문의 기후변화 향평가 연구의 과제를 도출해보면, 크게

다섯 가지로 정리할 수 있다. 첫 번째로 기후변화에 따른 온도 민감도 분석 연구를 국으로 확 시켜 온

도에 따른 벼생산량 변동 함수를 얻어야 할 것이다. 두 번째로, 농업부문의 장기 모니터링 지 에서 얻은

자료 다른 모형의 모사결과와의 비교 검토를 지속 으로 수행해야 할 것이다. 세 번째로, 기후변화

응을 고려한 벼생산량 변동을 포함시켜야 할 것이다. 네 번째로, 온도에 따른 벼생산량 변동 측의 연구

결과를 농업용수 부문의 향과 동시에 고려하는 향평가를 수행해야 할 것이다. 마지막으로, 기후변화

에 따른 벼 이외의 다른 작물의 생산량 변동에 한 시뮬 이션 모형이 검토되고 개발되어야 할 것이다.

2. 산림

가. 국내외 연구 황

(1) 산림부문의 향평가 연구

2000년 반까지 국내의 산림식생 분포에 한 연구는 주로 과거 기후자료를 이용해서 재의 분포

- 15 -

를 측하는 연구가 주로 이루어졌으며, 모델링을 사용한 미래 측 연구로는 소수가 수행되었다. 성우

등(2002)은 기후변화에 의한 산림분포의 변화를 측·평가하기 하여 Holdridge 모형과 SRES 시나리오

가 용된 GCM을 이용하여 2100년에 우리나라의 산림분포를 측하 다. 한반도 체 으로 보았을 때,

온 림이 감소하고, 아열 림이 증가하는 경향을 보 는데, A2 시나리오에서 온 와 아한 림이 남부지

역은 34.99% 감소하며, 부의 서부지역은 16.18%, 부의 동부지역은 3.16%, 북부지역은 3.11%가 감소

하 다. CEVSA 모형을 용한 한화진 등(2006)의 연구에서는 침엽수림의 면 이 21,484㎢에서 7,038㎢

로 감소하고, 활엽수림은 재 28,768㎢에서 64,698㎢로 증가할 것으로 측하 다. 혼효림은 재 7,408

㎢에서 65,809㎢로 면 이 증가할 것으로 측하 다.

우리나라에서도 최근에는 산림식생이 분포하는 지역을 상으로 기후자료를 이용한 통계 인 기법을

용하는 연구가 진행되어, 이종수 등(2006)은 우리나라의 소나무림과 참나무림의 분포를 지형, 기후, 토

양 련 주제도를 이용하여 출 빈도모델을 이용하여 분석하 다. 김재욱과 이동근(2006)은 A2 시나리오

를 이용하여 2050년 국내의 산림식생을 측하고, 재의 산림식생 분포와 비교하여 산림식생이 취약

한 지역 수종에 한 연구를 실시하 고, 이동근과 김재욱(2007)은 기후변화에 취약한 고산·아고산 식

생을 상으로 한반도 역에 걸친 고산·아고산 식생의 분포를 측하여 취약성을 평가하 다.

(2) 산림의 경제 가치평가 연구

Costanza et al.(1997)은 여러 가치평가법을 동원하여 세계 생태계의 가치를 평가하 다. 이들의 평

가에 의거하면, 1997년 세계 국내총생산은 약 27조 달러인 반면 세계 생태계가 제공하는 서비스의

연간가치는 약 33조 달러인 것으로 평가하 다. 그리고 우리나라 연구로서 성우 등(2002)의 연구에서는

SRES 시나리오 삼림의 이동속도에 따라 경제 가치손실액을 추정하 다.(<표 III-4>)

<표 III-4> 시나리오에 따른 경제 가치손실액 추정

(단위 : 1994 US 백만$/년)

시나리오 삼림이동속도 (km/yr)

0.25 0.5 1 1.5 2

A1 155.34 32.25 0 0 0

A2 700.97 591.72 558.48 557.99 557.99

B1 142.16 33.57 0 0 0

B2 102.22 46.44 29.82 29.82 29.82

문춘걸과 김재욱(2008)은 기후변화로 상되는 소나무와 참나무류의 식생변화를 경제 가치변화로

환산하기 하여 2단계 이산선택형 가상가치평가법에 의거하여 설문조사를 실시하 는데, 지불의사 액

추정치는 가구당 연간 3,610원으로 나타났다. 이 가치에 우리나라 인구총조사(2005)에 의거한 가구수를

곱하면, 유실되는 경제 가치는 2007년 가격기 으로 연간 약 570억원으로 계측되었다.

스턴(2006)과 가 (Garnaut, 2008)는 보고서를 통해서 배출가스의 흡수원으로서 산림의 가치를 평가하

다. 스턴(2006)은 벌채를 억제하는 것이 배출가스를 이기 한 가장 효과 인 방법이라고 강조하 으

며, 산림의 공익 기능을 통하여 산림의 가치를 재해석하 다. 토지 이용에 따른 배출량의 70%에 해당

- 16 -

하는 8개 국가의 산림을 보호하기 한 기회비용은 기에 연간 약 50억$이며, 시간이 지나면서 한계 비

용은 올라갈 것이라고 측하 다. 가 (2008)도 임업이 2004-2005년 호주 GDP의 0.12%를 차지할 정도로

경제 가치는 매우 작은 비율을 차지하지만, 배출가스를 흡수하는 산림의 역할을 강조하 다.

나. 연구방법

재의 기후를 나타내기 하여 기상청에서 제공하는 73개 기상 측 지 에서 측한 1971년부터

2000년까지 30년을 평년기 으로 월별 평균기온, 월평균 최고기온, 월평균 최 기온 자료를 이용하 다.

그리고 미래의 기후를 측을 하여 SRES A1B 시나리오를 이용하 다. 산림자료는 산림청 국립산림과

학원에서 제공하는 우리나라 국토의 64%인 국 산림에 하여 산림지도인 임상도(축척 1/25,000, 국

750도엽)와 생태·자연도를 활용하 다. 연구의 공간 범 는 남한지역으로 한정하 으며, 시간 범 는

1971년부터 2000년까지 30년을 기후평년으로 설정하 고, 목표연도는 2030년(2026~2035년 평균), 2050년

(2046~2055년 평균), 2070년(2066~2075년)과 2100년(2096~2100년 평균)으로 하 다. 우리나라의 순임목생

산량을 측하기 하여 침엽수림, 침활혼효림, 활엽수림을 상으로 하여 산림분포를 측하 다.

재기후를 나타내기 해서 측소에서 측정된 데이터 형태의 자료를 격자크기를 약 1㎞해상도

의 자료로 제작하 으며, 기온 감소효과를 고려하기 해 기온감률을 이용하여 보정을 실시하 다. 그리

고 미래의 기후를 측하기 산림식생의 서식환경과 기후요소의 계는 다항로짓모형(Multinomial Logit

Model)을 용하여 나타내었다. 도출된 식을 이용하여 재기후 아래에서 산림식생이 어떻게 분포할 것

인지 분석한 후에 실제 조사된 자료와 비교하여 분류정확도를 검토하 다. 분류정확도에 한 검증을 통

하여 산림식생 측모형을 결정하고 미래의 기온자료를 입력하여 두 시기의 산림식생 분포를 측하 다.

다. 연구결과

(1) 지역기후모형의 검증

1981년부터 2000년까지 측된 20년 평균기온은 11.8 ℃를 나타내었고, 모의된 지역기후모형은 8.5 ℃

로 실제보다 낮은 결과를 나타내었다. 공간 인 분포를 살펴봤을 때, 우리나라 반 으로 기온이 낮게

모의되었으나, 측자료와 모의된 자료를 이용하여 Pearson 분석을 실시한 결과 99% 유의수 에서 유의

한 것으로 나타났으며 상 계가 매우 높은 양의 상 성을 갖고 있었다.

(2) 식생분포 측모형 개발

우리나라의 산림식생 분포를 측하기 한 모형을 개발한 결과, 식생분포에 향을 미치는 기온 변

수로는 4월 평균기온, 11월 최고기온, 9월 최 기온이 선정되었다. 이 자료를 활용하여, 산림식생의 측

모형을 분석한 결과, 56.8%의 분류정확도를 나타내었다. 이에, 공간에 분포하는 산림식생을 상으로 하

는 모형을 통계식 만으로 해석하기에 무리가 있는 것으로 단되어 재의 분포와 지형을 제한요소로 반

하여 산림식생 측모형을 보완하 다. 생태자연도 1등 내에 분포하는 산림식생을 상으로 고도별

분포를 분석하여 고도를 통계모형에 제한 요소로 반 하여 만들어진 산림 식생모형을 우리나라 체에

용하 으며, 용결과 분류정확도는 65.6%로 나타났다.

- 17 -

(3) 미래의 식생분포 측

재의 산림면 이 변화하지 않고 그 로 유지된다고 가정하고 우리나라의 산림분포를 측한 결과

는 다음 <표 III-5>와 같다.

<표 III-5> 미래 식생 분포 변화

(단위 : ㎢)

침엽수림 침활혼효림 활엽수림 가시나무류 군락 총합( 재)2030 침엽수림 6,601 9,760 - 294 16,655

침활혼효림 1,135 28,175 256 144 29,710

활엽수림 740 6,751 13,972 337 21,800

가시나무류 군락 - - - 421 421

총합(2030) 8,476 44,686 14,228 1,196 68,586

2050 침엽수림 6,207 9,685 - 763 16,655

침활혼효림 1,215 27,786 256 453 29,710

활엽수림 755 6,563 13,686 796 21,800

가시나무류 군락 - - - 421 421

총합(2050) 8,177 44,034 13,942 2,433 68,586

2070 침엽수림 4,593 8,863 - 3,199 16,655

침활혼효림 682 26,120 256 2,652 29,710

활엽수림 120 5,865 13,566 2,249 21,800

가시나무류 군락 - - - 421 421

총합(2070) 5,395 40,848 13,822 8,521 68,586

2100 침엽수림 4,714 8,939 0 3,002 16,655

침활혼효림 741 26,277 256 2,436 29,710

활엽수림 226 5,948 13,460 2,166 21,800

가시나무류 군락 0 0 0 421 421

총합(2100) 5,681 41,164 13,716 8,025 68,586

2100년에는 재와 비교했을 때, 침엽수림은 약 65.9% 가량 감소할 것으로 상되었다. 가시나무류 군

락은 분포면 이 증가하는 추세를 보여주었다. 2100년도의 산림식생 분포는 재와는 매우 다른 분포양

상을 보일 것으로 나타났다. 침엽수림은 해안가의 지 지역과 경남 내륙지방 일부에 국한되어 분포할

것으로 상되었으며, 국 부분의 산림식생이 침활혼효림으로 변화될 것으로 나타났다.

라. 결론 제언

본 연구에서는 침엽수림, 활엽수림(가시나무류 군락 포함), 침활혼효림을 상으로 미래에 우리나라

산림식생의 분포가 어떻게 변화할 것인지 분석하 다. 본 결과를 도식화하면 <그림 III-5>와 같다.

- 18 -

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

1971~2000 2030 2050 2070 2100

면적

(천ha)

연도(년)

침엽수 활엽수 혼합림

<그림 III-5> 우리나라의 산림식생별 면 변화 추이

기후변화에 의해서 산림식생별로 면 변화경향이 다르게 나타나는데, 침엽수림의 경우에는 계속해

서 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 활엽수림은 면 이 감소하 다가 일정 수 으로 다시 증가할 것으

로 측되었다. 활엽수가 증가한 원인으로는 가시나무와 같은 상록활엽수의 증가에 기인하는 것으로

단된다. 침엽수와 활엽수가 혼재하고 있는 혼효림은 2050년부터 감소추세로 돌아설 것으로 상되었다.

향후 분류정확도를 높이기 해서는 추가 인 환경변수가 필요할 것으로 사료된다. 고도이외의 지형

변수인 경사 는 향을 반 한다거나 토양특성 등을 반 하면 더 좋은 결과를 도출할 수 있을 것으로

단된다. 한, 정확한 경제 가치를 평가하기 해서는 에 따른 임목축 의 정량화가 필요하며, 토

지이용변화에 따른 산림 체의 면 변화도 반 이 되어야 할 것으로 단된다.

3. 해안

가. 해수면 상승으로 인한 향

(1) 해양을 심으로 한 기후변화의 양상2)

기후변화에 따라서 해양에서 나타나는 향의 종류는 1차 으로는 물리 , 화학 변화가 나타날 수 있

으며 표 인 형태는 해수면상승, 해수온상승, 그리고 해수내 이산화탄소 농도증가로 인한 산성화가 있다.

해수면은 인간 활동에 의한 기후변화의 향을 제외하더라도 지속 으로 변하고 있다. 다양한 해수면

상승요인은 표 으로 세 가지의 요인으로 구분하 다.

Observed SeaLevel =Tidal level + SurgeLevel + Mean Sea Level

기후변화에 의한 기온도의 상승은 남극과 그린란드 등의 빙하와 육상만년설 등이 녹아서 추가 인

담수의 유입과 그리고 온도의 상승으로 인한 부피팽창으로 인하여 지속 으로 상승하고 있다. IPCC 4차

보고서에 의하면, 우리나라의 해수면 상승은 2100년까지 이산화탄소가 550ppm에 달할 경우 해수면이 지

구평균 약 59cm 상승 시, 지역 향으로 10cm 더 상승하여 69cm 정도 상승될 것으로 측하고 있다.

2) 본 내용은 한국환경과학원에서 작성하는 기후변화백서에서 발취한 내용임을 밝힙니다.

- 19 -

강주환 외(2005)년에서는 장기 측결과 평균해수면의 변화는 1~3mm/yr 정도로 특히 1990년 상승

률이 높으며 이는 세계 평균해수면 상승률인 1~2mm/yr보다 높은 수치로 보고되고 있다. 그러나 강주

환 외(2005)에서는 이러한 1990년 이후의 높은 상승률이 기후변화로 인하여 발생되었다고 주장할 수 는

없음을 지 하 고, 방조제 건설 등으로 인한 외부작용이 한 요한 향을 미치고 있음을 지 하 다.

해수면 상승으로 인한 연안지역의 향은 크게 해안선 침식, 갯벌 등 습지의 변화, 그리고 연안식생의

변화를 가져올 것으로 상되고 있다 . 한국의 연안은 법상으로는 연안 리법으로 제정되어 지 공부에

서 해양쪽 경계로부터 500m 그리고 항만, 산업 시설 등이 있는 경우 1000m로 규정되어 약 74,220 평방킬

로미터로 추산된다. 최근 해양조사원에 따르면 육지분의 해안선은 6천 230km정도 이며, 도서부는 5천

320km으로 보고되고 있다.

재 세계의 연안은 지속 으로 침식되고 있다. 더불어 향후 장기 으로 지속될 해수면 상승으로

인하여 침식과 퇴 양상의 변화로 인하여 추가 지형변화는 상당기간 유지될 것이다. 한국의 해안선 연

장은 11,914.05km 이며 이 모래해안으로 나타나는 것은 약 6.74%로 802.52km가 모래해안으로 나타났

다. 우리나라는 연안에서 해안침식이 발생하고 있으며, 동해안지역의 경우 백사장 침식이 많이 발생하

고, 서해안 지역은 사구포락에 의한 모래해안 침식이 많이 발생하고 있다.

(2) 피해비용 산정에 한 해외연구사례

(가) 스턴보고서 (The Stern Review)

스턴보고서에서는 해양과 련된 기후변화 황은 해양산성화와 해수면상승을 주요 향으로 제시하

다. 기온이 3도에서 4도 정도 상승한다면 주로 동남아시아의 방 라데시와 베트남의 연안 주요 연

안 도시인, 일본, 상하이, 홍콩, 뭄베이, 뉴욕, 런던 등이 취약한 도시로 보고되고 있다. 만약 3-4도의 온난

화가 약 20-80cm의 해수면 상승을 래한다면, 약 7-70백만과 20-300백만의 인구가 추가 으로 해수범람

의 험에 놓일 것으로 내다보았다.

스턴보고서에서 연안부분에 한 피해비용을 산출은 기후변화 통합 평가 모델인 FUND 모델을 따라

서 수행되었다. 이 모델은 역동 인 상황에 따른 기후변화의 향을 연구하기 한 시제품으로 발 하

고 재는 온실가스 배출량 감축 정책의 비용편익, 비용효과 분석에 사용되고 있다. FUND 모델은 인구,

기술, 경제, 배출량, 기화학, 기후, 해수면, 그리고 향의 시나리오와 간단한 모델로 연결되어있다. 모

델은 1950부터 2300년까지 일 년 시간 단계로 돌리게 되고 세계 주요 16개 지역을 구분하 다.

(나) 가 보고서(The Garnaut climate change review)

호주는 2008년 체국가의 기후변화에 한 경제피해비용을 산출하 다. 기후 변화의 비용은 크게 네

가지로 나 어진다. 호주의 경제비용의 4가지 경우 에 해양부분에 한 비용추산은 Type 1에 포함되었

다. Type 1에서는 기후변화에 따른 시장 향을 기 하여 연산가능 일반균형 모델을 이용하여 측정하

다. 크게 두 개의 모형을 사용하 는데, MMRF Model과 GIAM Model을 사용하 다. Type 1은 1차 생산

량, 주요 사회간 자본, 건강과 열 기압(태풍)이 포함되었고, 이 사회간 자본 부분에서는 연안정

주에서의 건물, 기 공 련시설물, 주요 도시의 물공 시설, 그리고 항만 시설과 운 이 포함 되어있

다. 여기서 해수면 상승에 의한 피해와 련된 것은 인간정주와 련된 건물(buildings in coastal

- 20 -

settlements)에 한 피해로 원인은 ㉠주거 빌딩들을 유지하기 한 개선 보수 활동 ㉡주거, 상업, 산

업 빌딩들의 상 수명이 어듦 ㉢새로운 주거 빌딩들을 건설하기 한 비용 증가와 같다.

(다) Nordhaus의 피해비용산출 방법론

미국은 최근 피해비용을 산출한 연구결과를 부분 으로 내놓고 있으나 통합 연구결과를 발표는 아

직 이루어지지 않고 있다. 미국의 표 연구사례로는 2000년 발표된 Nordhaus의 연구라고 할 수 있으

며, DICE99 (Nordhaus,2000)의 경제모형을 이용하여 세계의 경제피해비용을 산출하고 이 미국의

지역에 한 향과 타 국가의 비용을 보고하 다.

(라) DIVA (Dynamic Integrated Vulnerability Assessment)

연안 부분에 하여 기후변화로 인한 직 비용을 산출한 연구사례로는 Potsdam institute의

A-team에서 수행한 Dinas-coast 로젝트가 표 이며, 이 로젝트를 총해 개발 된 DIVA 모델은 연안

부분의 피해비용을 통합한 연구방법론이라고 할 수 있다. DIVA 모델은 기후변화와 해수면 상승으로 인

한 연안지역의 국가 , 지역 , 세계 취약성을 선택된 기후와 사회경제 인 시나리오에 따라 응 정

책을 해 지표들의 범 안에 있는 양 정보를 만드는 사용자가 기능 , 상호작용 으로 평가하는

로그램이다. 본 모델을 사회 , 과학 인 다양한 데이터를 통합하고 있고, A1B, A1FI, A2, B1, B2의 6가지

시나리오와 해수면에 한 시나리오를 선택할 수 있으며, 경제 인 모델로서 세계와 국가별로 데이터

를 추출할 수 있다. DIVA에 용되는 모듈은 3가지로 사회경제 시나리오에 한 모듈, 해수면상승에

한 사회 향비용과 응비용에 한 모듈 그리고 세계유산에 한 모듈이 상호작용 으로 다 지고

있다. 향비용은 Dryland loss, Wetland loss, Sea floods, River floods, Salinisation, Migration, Tourism

이 게 7개의 가치로 구성되어있다.

(3) 연구방법론의 용

해수면 상승에 따른 연안지역의 침수면 을 구하기 해 갯벌(습지)과 건조지역(해수면보다 높은 지

역)의 면 을 국토해양부 연안포탈의 연안지도3)의 393개 육역 혹은 바다로만 구성되어진 도엽을 제외

한 261개의 1:25,000의 지도를 이용하여 수치화하 다. 재 연안지역에 한 가장 세 한 지형자료는 일

부 지역에서 1:5000의 자료를 제공하고 있으나 본 연구에서는 모든 지역을 포함하기 해 1:25,000의 지

형자료를 사용하여 등고선으로 선형모델을 이용하여 면 을 추산하는 방법(그림 III-6)을 용하 다.

3) http://www.coast.kr/Home/frame?sideparam=2&bodyParam=1

- 21 -

<그림 III-6> 간단한 수치화를 통한 각 특성지형별 면 추산 기법

(4) 결론 고찰

본 연구에서는 해수면 상승에 따른 갯벌(습지)과 건조지역의 피해 면 과 비용을 산정하여 해수면 상

승에 따른 피해비용을 추산하 고, 해수면 상승에 따른 피해비용 그래 와 온도에 따른 해수면 상승 그

래 를 이용하여 온도상승과 가격의 상 계를 추정하 다. 우선 온도에 따른 해수면 상승 그래 를 구

하기 해 IPCC(2007)에서 망한 시나리오 별 연도에 따른 온도 상승 그래 와 해수면 상승 그래 에서

디지타이징 작업을 통해 A1B시나리오만을 추출하여 연도에 따른 온도상승과 해수면 상승 그래 를 도출

하 다. 그리고 연도에 따른 온도 상승 그래 와 해수면 상승 그래 를 통해 온도에 따른 해수면 상승 변

화 정도를 보여주는 함수를 유추해 낼 수 있었고, 이에 한 함수 그래 는 <그림 III-7>과 같다. 온도의

증가에 따라 해수면 상승의 증가 정도를 알 수 있는 그래 이다.

<그림 III-7> 온도에 따른 해수면 상승

- 22 -

다음으로 앞에서 습지와 건조지역의 간단한 수치화를 통한 각 특성지형별 면 추산 기법을 통해 습

지의 면 과 0.2m, 0.4m, 0.6m, 0.8m, 1m의 5단계의 해수면 상승에 따른 건조지역의 침수면 을 산정하

고 그에 한 침구 인구를 산정하 다. 그 결과는 다음 <표 III-6>과 같다.

<표 III-6> 해수면 상승에 따른 습지와 건조지역의 침수면 침수인구

습지 0.2m 상승 0.4m 상승 0.6m 상승 0.8m 상승 1.0m 상승

침수면 (km2) 2,368 65.15 241.93 393.44 608.86 854.16

침수인구(명) 41,625 152,254 242,333 373,003 516,976

본 연구의 한계 으로는 해수면 상승으로 인한 침수면 을 도출하는데 있어서 사용된 자료의 해상도

가 25,000:1이며 등고선의 간격이 10m인 에 있다. 수십 cm 단 로 변동하는 해수면에 해서 정확한

자료를 도출하기 해서는 재 사용하고 있는 자료보다 더 높은 해상도 (5000:1)와 등고선이 어도 1m

단 로는 제공되어야 할 것으로 단된다.

그리고 사실상 침식 퇴 등 장기 지형변동에 한 부분을 고려하지 못하 다. 재 국내에서 수행

되고 있는 연구에서는 다양한 형태의 해안구조에 한 침식 을 포함한 장기 변동을 측한 사례가 없다.

해외에서 일부 사용된 기법을 이용하여 장기지형변동의 요소를 고려하는 것이 좀 더 정확한 비용 산정과

이에 한 응정책을 마련하는데 도움이 될 것이다. 해수면 상승으로 인한 수질변화, 수온변화, 그리고

강 혹은 지하수의 향으로 인해 발생하는 연안지역의 물순환 체계도 차년도에는 반드시 고려해 야 할

일 것이다. 해수면 상승으로 인한 침수는 해안으로부터 발생하는 경우와 하구 등 강을 타고 상류지역

에 발생하는 경우로 구분될 수 있는데, 이러한 부분에 한 고민도 추가 으로 필요할 것으로 단된다.

차단계 연구에서 수행되어야 할 부분은 응에 한 비용을 동시에 고려하여 비용을 산정하는 연구가

필요하다. 기후변화는 상 으로 매우 천천히 발생하게 됨으로써 일부 요지역에서는 자생 이며 순응

응이 발생할 것이 자명하며, 이러한 부분에 한 비용은 지형손실에 의해 추산되는 것보다는 오히

려 응의 비용으로 추산되는 것이 필요할 것이다. 더불어 과연 해수면 상승에 한 기 선을 설정을 무

엇을 근거로 하는 것이 바람직할지 고민할 필요가 있을 것이다. .

나. 수산자원에 한 향

기후 변화로 인해 우리나라 연근해 수온이 수심에 따라 다른 패턴을 보이면서 기존과는 다른 모습을

보이고 있다. 기후변화에 따른 향으로 우리나라 연근해 수온이 표층에서 수심 30m에서는 평균 0.95℃

상승하는 반면 수심 100m 층 바다 수온은 0.5℃ 낮아지는 상을 보이고 있다. 이러한 상은 각 해안

지역의 특산물과 같은 수산물의 가치에 향을 미칠 것이다. 수온이 표층 근처는 높아지고 층에서 낮

아짐으로써 한류성어종과 난류성연근종이 함께 잡히고 있다. 한 체 인 표면 수온의 경우 동해는 1

년에 0.02℃증가해 1968년 이후 2000년까지 33년 동안 약 0.7℃ 상승하고 남해는 0.5℃, 서해는 1℃상승했

다. 이러한 상들로 인해서 난류성연근종의 분포해역이 북상하고. 이들 연근종이 잡히는 기간도 늘고 있

다. 고등어, 오징어 등의 주요 난류성연근종은 겨울철 분포해역이 북상했고, 분포 도도 높아 연근종 어

획량이 증가하고 있다. 오징어는 2~3월에 1970년 반에 비해 1998~2000년 사이에 약 1백 km이상 연

- 23 -

<그림 III-9> 원인별 자연재해

황(1998~2007)

자료 : 재해연보, 2007

<그림 III-8> 연도별 재해에 따른

피해액(2007년 환산가격 기 )

자료 : 2007 통계연보

근장이 북상했다. 이에 따라 겨울철 근획량도 1980년 이 에 비해 1995년 이후에는 2.5~2.6배 증가했다.

오징어의 분포는 동해안과 남해안에 주로 분포했었으며, 서해안에서도 발견되고 있다. 이에 반면에 동해

의 한류성연근종인 명태는 1990년 에 들어 연근종 어획량이 감하고 있다. 뿐만 아니라 연안에는 형

열 해 리떼가 분포해 피해를 주고 있다. 기후변화에 의한 수산자원과 련된 경제 비용을 도출하는

과정 비용을 추산하는데 향을 주는 요소는 수온변화, 개체수, 환율변동, 유통단계, 그리고 소비량 패

턴 등으로 나타난다.

4. 재해

가. 기후변화로 인한 재해 향

최근의 기후변화로 인한 자연재해측면에서 우리나라에 끼치는 재해로의 향은 ㉠ 기온의 상승 ㉡ 태

풍의 최 평균 강도 증가 ㉢ 시간당 최 강수량의 증가 ㉣ 일 강수량 최 값의 증가 ㉤ 해수면 상승의

지속 ㉥ 계 으로 강우의 편 된 발생 등이 있다. 이러한 향 , 우리나라은 3면이 바다이기 때문에

자연재해에 한 태풍, 집 호우, 해수면 상승 등의 험이 더욱 증 되고 있으며, 본 연구에서는 기후변

화 련 각종 재해발생 향을 살펴보고자 함에 있어 홍수, 폭설, 가뭄, 산불, 폭염, 황사, 낙뢰, 강풍, 해

수면 상승 등으로 인한 재해에 하여 살펴보고자 한다.

1980년 이후 우리나라는 기후변화로 인한 재해의 발생으로 인해 상당히 많은 피해를 입고 있고 있

다. 다음 그림은 연도별 재해에 따른 피해액과 원인별 재해 황을 보여 다.

나. 재해 발생으로 인한 피해비용 추산방법론 연구

기후 변화로 인해 세계 으로 자연재해에 따른 경제 피해 규모는 상당히 증가하고 있으며, 이러

한 자연재해는 형화, 다양화 되어가고 있다. 국 ABI의 연구결과에서는 폭풍, 홍수 가뭄 등 재난

으로 인한 경제 손실을 2050년경에 약 세계 체 GDP의 0.5-1%의 비용을 지불하도록 할 것으로 내다

보고 있지만, 이상기상 상으로 인한 2005년 자연재해에 의한 세계 피해비용은 약 200억불을 상회

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하여 체 GDP의 약 0.5%에 해당하는 비용을 지불하고 있는 실정이다. 한 허리 인의 경우 약 125억

불의 체 경제 피해비용과 약 45억불의 민간보험 그리고 15억불의 공공보험의 손실로 이어졌다.

자연재해 발생 시 다양한 이해 계자들이 범 하게 피해를 입게 되는데, 주요 이해당사자들은 크게

㉠재해발생지역의 재산소유자 ㉡보험업자 ㉢재보험업자 ㉣CAT Bonds( 재해 채권)의 4가지로 구분할

수 있다. CAT Bonds( 재해 채권)은 자본시장에서 험을 가하는 방법으로 보험료가 격히 증가하는

큰 피해를 보상하기 한 재보험의 보완재로 나타났다.

(3) 자연재해 피해에 응하기 한 풍수해 보험

재 우리나라는 격히 증가하는 자연재해에 의한 피해에 응하기 해 재난복구사업 이재민의

구호를 하여 재난지원 을 지원하고 있으며, 2006년부터 풍수해보험법을 제정․공포하고 시범지역으

로 상으로 풍수해보험을 도입하 고 2008년부터 국으로 확 시행하 다. 상재해는 태풍, 홍수, 강

풍, 풍랑, 해일, 설이며 상시설물은 주택, 온실, 축사로 구성되어 있다. 표 인 피해물인 주택에

한 피해유형별 지 보험 을 살펴보면 , 단 , 침수 등의 한 액 산정이 고시되어 있는데 이 액

산정은 국토해양부에서 고시한 재해주택 복구비용 지원 단가를 기 으로 산출하 다<표 III-7>.

<표 III-7> 2009년 재해주택 복구비용 지원단가,

구 분 피해정도 단 단 가 비 고

주택복구

․유실 동 3,000만원

사유시설반 동 1,500만원

침수 세 60만원

출처 : 국토해양부 고시 제 2009-464호

(4) 자연재해 피해비용을 산출하기 한 재난모델4)

미국의 표 인 재난 모델링회사들은 AIR Worldwide(1987), Risk Management Solutions(1987),

EQECAT(1994 ) 등이 있으며 미국 연방재난 리국(FEMA)에서는 지진의 손실 측정 방법론을 한 연구

에 투자를 하기 시작했고, 1997년에 첫 버 인 HAZUS를 개발하 다. 최근 업그 이드 버 인

HAZUS-MH가 개발되었다. 재난모델의 기본 인 구조는 Hazard, Inventory, Vulnerability, Loss로 구성

되어 있다 <그림III-10>.

<그림 III-10> 재난 모델의 구조

4) 본 내용은 Patricia Grossi and Howard Kunreuther, 2005, Catastrophe modeling에서 발취한 내용임

- 25 -

다. 결론 고찰

최근 기후변화로 인해 자연재해가 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 자연재해의 피해는 시간이 지날

수록 증가하는 추세이다. 이러한 자연재해에 따른 피해는 국가 경제에 큰 손실을 가져오고 있지만 재해

발생에 한 경험데이터 부족으로 인해 측의 불확실성이 높아 리스크를 측정하는 것이 상당히 어려운

과제라고 생각된다. 과거부터 보험사들은 큰 재해가 발생할 경우 자사의 리스크를 최 한으로 이기

해 리스크에 한 연구를 지속 으로 해왔으며, 보험사의 리스크 리를 한 방법 하나인 재난 모델

이 최근 세계 으로 주목받고 있다. 재난 모델은 자연재해 인 험으로 인해 발생하는 손실을 평

가하는 모델 으로서 기상학, 구조공학, 보험 등 여러 분야의 학문이 통합되어 있는 모델이다. 이 모델은

시뮬 이션에 의한 측 방법을 사용하기 때문에 과거 부족한 경험 데이터에만 의존하는 리스크 평가에

비해 향상된 리스크 리가 가능하다. 이러한 재난모델은 기후변화로 인해 최근 증가하고 있는 자연재해

에 한 피해비용을 산정하기에 합한 모델이라고 생각된다.

5. 건강

가. 기후변화로 인한 건강 향 연구 황

최근까지 기후변화와 건강의 련성은 그 인과 계가 단기간에 드러나는 혹서나 혹한 등 이상기온으로

인한 단기 사망자 수 증가, 홍수나 기상재해로 인한 상해의 증가 등이 주로 연구되었다. 그러나 이러한 연

구들이 늘어나면서 사망이나 상해 이외에도 이들과 련이 있는 질병의 증가, 염병의 확산, 외상 후 스트

스 장애 등과 같은 장기간에 걸쳐 악 향을 미칠 수 있는 건강 향에 차 심이 모아지고 있다. 기후변

화로 인한 건강 향은 다음 <그림 III-11>과 같이 매우 다양하게 나타난다.

<그림 III-11> 기후변화로 인한 건강 향(김호, 2009 재인용)

기후변화로 인한 건강 향에 한 연구로는 IPCC 4차보고서(2007), HWO 보고서(2008) 등의 국제기구에

서부터 국의 자국내의 기후변화 향에 한 연구(2008) 등이 진행된 바 있다. 우리나라에서는 김호(2009),

장재연(2008a, 2008b, 2003), 박윤형(2006, 2008), 최은진(2006), 박정임(2005)등의 연구가 진행된 바 있다.

기후변화로 인한 건강 향 국내․외에서 주로 연구되는 분야는 ㉠여름철 이상고온 ㉡극한기후 ㉢

기오염 ㉣ 염병 등에 한 건강 향이다. 이 기후변화의 가장 표 인 향은 여름철 이상고온과

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같은 기온 상승이다. 열에 노출되면 나타나는 인체의 반응은 체표면의 액순환이 증가하고 열을 감소시

키려 계속 신체반응이 일어나며, 이로 인한 심장 부담은 곧 열 스트 스(Heat stress)로 연결된다. 심하

고 갑작스런 고온 스트 스는 사망까지 이를 수 있는 것으로 나타났다.

나. 한반도 기후변화에 따른 건강 향 추정

(1) 여름철의 기온 상승으로 인한 과사망 피해 추정

우리나라 여름철 고온으로 인한 과사망자 모형(환경부, 2005)과 기상청 기상연구소 기후연구실에서

제공한 미래 기후 측 자료(A1B 시나리오)를 활용하여 서울을 상으로 하여 2100년까지 여름철 이상고

온으로 발생할 가능성이 있는 과사망을 추정하 다. 기존 연구의 모형 분석 결과 “ 연령 사망자의 당

일 일평균 습도를 보정한 당일 일평균 기온의 threshold는 약 28.1℃”에서 형성되는 것으로 나타나고 있

으며, 일평균 기온 1℃ 상승에 따른 일별 사망률은 “9.6%” 상승하는 것으로 나타나고 있다.

그러나 서울지역의 과거 기간의 추정값은 측된 기온과 비교하여 상당히 낮은 것으로 분석되었다.

이는 미래기후 측모형에 내재되어있는 “cold bias 효과”5)에 기인하는 것으로 악되었으며, cold bias는

3.5496℃로 추정되었다. 다음 <그림 III-12>은 추정된 cold bias를 보정한 서울의 6,7,8월 여름철 일별 평균

기온 , threshold 해당 기온인 일평균 온도가 28.1℃이상인 날 수를 연도별로 나타낸 것이다.

<그림 III-12> 서울 여름철 일평균 기온이 28.1C 이상인 날 수, 2010년-2100년

1991년부터 2003년 사이의 여름철에 일평균 기온이 28.1℃를 넘는 날수는 1994년의 33일을 제외하고

는 개 많아야 16일을 넘지 않았다. 그러나 2010년부터 2100년까지 측된 결과로는 28.1℃를 넘는 날수

가 지속 으로 증가하여 20일 이상인 해도 종종 나타날 것으로 망되었다.

과 사망자수를 측하기 해 설정한 가정은 1) 2010년 이후에도 고온-사망 계는 지 과 다르지

않다, 2) 2010-2100년의 일평균 사망자수는 2003년과 동일하다, 3) 2010-2100년의 인구구성비는 2001년 1

월 1일 (본 연구의 표 화 시 )과 동일하다. 향후 100년 동안 인체가 더 에 응하여 여름철 고온으로

인한 건강 향을 덜 받을 수도 있으므로 본 연구의 측이 과 평가될 소지가 있다. 그러나 우리나라 인

구구성비가 매년 격하게 노령화되는 을 감안한다면 본 연구의 측 결과는 과소평가될 우려 한 있

5) Gyo-sook, Kyung-On Boo, Won-Tae Kwon, Projection of temperature over Korea using an MM5 regional

climate simulation, International Journal of Climatology, 2009 (accepted)

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음을 밝 둔다. 이러한 가정과 cold bias를 보정한 기온 추정 자료를 이용하여, 측된 과사망자 수의

분포는 다음 <그림 III-13>과 <표 III-8>와 같다.

<그림 III-13> 2010-2100년 서울의 여름철 이상고온으로 인한 과사망자 수

연도여름철 이상고온으로 인한 과사망

평균 std 95% 하한 95% 상한

2010-2040 67 54 56 79

2041-2070 212 113 176 249

2071-2100 378 159 312 446

<표 III-8> 2010-2100년 서울의 여름철 이상고온으로 인한 과사망자 수 분포 (30년 단 )

(2) 여름철 오존 농도 상승으로 인한 과사망 피해 추정

여름철 기온 상승으로 기 오존 농도의 상승으로 인한 건강 향을 추정하기 하여,

BenMAP(Environmental Benefits Mapping and Analysis Program)을 사용하여 오존 농도가 2, 5, 10%증가

할 경우 수도권의 조기사망 피해를 측하 으며 피해 측에 사용된 조기사망 향 함수는 1999년부터

2004까지 서울을 상으로 도출된 농도-반응 함수(환경부, 2007)6)를 용하 다. 상지역은 수도권이며,

상인구는 체연령이며, 기 연도는 2005년, 기오염물질 농도자료는 국립환경과학원 기측정망 자

료를 이용하 다. 이러한 가정에 기반한 조기사망 피해는 다음 <표 III-9> 와 같다.

지역 인구(2005)10% 상승 5% 상승 2% 상승

평균 95% CI 평균 95% CI 평균 95% CI

서울 9,762,546 120 52-186 59 26-92 23 10-36

인천 2,505,419 64 28-101 32 14-50 13 6-21

경기 10,092,633 386 171-601 192 84-299 75 33-117

수도권 22,360,598 570 251-888 283 124-441 111 49-174

<표 III-9> 기 오존농도 상승으로 인한 과사망 피해

6) 환경오염 저감정책의 건강편익산정 모형확립 및 적용연구, 환경부, 2007

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다. 향후 연구과제

향후 연구과제의 첫 번째로 여름철 고온으로 인한 건강 향 과사망의 피해를 어떻게 국으로

확 하여 정량화할 것인가에 한 연구가 필요하다. 두 번째로는 미래 인구분포의 변화를 건강 향 추정

에 반 하는 문제이며 용할 것이라면 어떻게 망하고 용하느냐를 결정해야할 것이다. 세 번째로는

분석 상 시나리오이다. 본 연구에서는 A1B 시나리오만을 상으로 하 으나, 향후 기후변화에 따른 건

강 향도 최 한 다양한 시나리오 가정 아래 평가될 필요가 있다. 네 번째로는 기후변화의 정 인 측

면으로 자주 언 되는 지구온난화로 겨울철 사망자의 감소에 한 평가를 우리나라를 상으로 정량

으로 평가되어야 할 필요가 있다. 다섯 번째로는 기후변화의 취약계층에 해서 특별한 주의와 심을

기울여 평가할 필요가 있다. 여섯 번째로는 수인성 염병 매개체 감염성 질환의 발생 증가에 한

피해를 정량 으로 추정하기 한 함수 개발이 필요하다. 일곱 번째로는 기후변화로 인한 기오염의 변

화와 이에 따른 건강 향을 추정하기 하여 기질 모형의 활용이 필요하다. 마지막으로 건강 향이 정

량 으로 추정된 다음 이를 경제 가치로 환산하기 한 연구가 필요하다.

6. 비용함수 추정

가. 비용함수 추정을 한 부문별 인자 설정

(1) 농업

우리나라에서 농림어업의 GDP는 2002년 이후 계속 증가하고 있는 추세이며, 국내총생산에 비하여 농림어

업이 차지하고 있는 부분은 2008년 2.94%에 해당하는 것으로 나타났다. 가장 큰 부분을 차지하는 것은 재배업

으로 체 GDP 비로는 1.82%를 차지하고 있으며 농림어업 부문 내에서는 61.81%를 차지하는 것으로 나타

났다. 임업은 가장 작은 부분을 차지하며 체 비 0.12%, 농림어업부문 비 4.15%로 나타났다. 비율 으로

는 매우 은 수치이기는 하나, 농림업은 로 우리나라의 근간산업이 되어 왔으며, 우리나라 국민 정서에

매우 깊숙이 닿아 있는 까닭에 이에 한 분석은 정책 으로 요하다고 볼 수 있을 것이다.

한국은행에서 제시하는 농림어업부문의 GDP는 작물별로는 제공되지 않으므로, 본 연구에서 주요한

인자인 벼 작물에 해서는 통계청에서 제공하는 농림업 생산 액을 바탕으로 살펴보기로 하 다. 다음

<표 III-10> 는 농림업 부문의 생산 액을 보여 다.

<표 III-10> 농림업 생산 액

(단위 : 10억원)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

농림업 33,444.50 33,016.30 37,288.60 36,272.90 36,389.30 35,837.20 39,662.60

농업 32,163.70 31,808.70 36,155.50 35,088.90 35,232.40 34,685.00 38,469.80

재배업 23,111.80 22,939.10 25,315.60 23,321.70 23,556.10 23,407.70 24,876.90

식량작물 10,475.50 9,755.20 11,203.30 9,738.30 9,411.80 8,909.50 10,606.70

　 미곡 9,556.40 8,835.90 9,963.10 8,536.80 8,405.70 7,857.50 9,379.60

자료 : 통계청, 2009

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우리나라 농림업 생산 액 식량작물의 생산액은 10조 6천억 원에 달하는 것으로 나타났으며, 이 미

곡의 생산량은 9조 3천억 원으로 식량작물의 88%에 해당하는 것으로 집계되었다. 미곡의 생산 액은 ‘미곡의

연간생산량 × 연평균 농가 매가격‘을 통해서 구해지며 농가 매가격은 당해연도의 가격을 기 으로 한다.

최근 미곡의 생산량은 2004년 이래로 지속 으로 감소하는 추세에서 2008년 상승하는 것으로 나타났다. 미곡

의 연평균 농가 매가격은 지속 으로 2006년과 2007년에 감소했다가 2008년 증가하는 것으로 나타났다.

우리나라 GDP는 한국은행에서 작성, 발간하고 있는데 벼에 한 GDP는 따로 발표되고 있지 않다. 벼

부문의 GDP는 산업연 표상의 부가가치를 통해 추정해 보면 2009년에 발표된 2007년 산업연 표 상에서

벼 부문의 부가가치 합계는 6,454,181 백만원 으로 이 부가가치는 정확히 GDP와 일치하지는 않으나, 거의

비슷한 값을 나타내므로 이를 GDP 추정치로서 용한다면 벼의 부가가치는 총 GDP 비 0.67%수 이다.

(2) 해안

해안 지역의 기후변화 향을 악하고, 그에 한 경제 피해를 추정하기 해서 설정된 기후변화

로 인한 일차 인 물리 향인자는 해수면 상승으로 인한 침수면 이다. 이에 침수면 에 토지가치를

반 하여 경제 향을 산정하도록 하 다.

<표 III-11> 습지와 해수면 상승에 따른 침수지역 면

습지 0.2m 상승 0.4m 상승 0.6m 상승 0.8m 상승 1.0m 상승

침수면 (km2) 2,368 65.15 241.93 393.44 606.86 854.16

경제성 평가를 해서 용한 토지 가치는 습지지역과 건조지역에 해서 각각 다른 값이 용되었다.

습지의 가치에 해서는 우리나라의 습지를 상으로 진행된 기존 연구 , 우리나라 주요 습지의 경제

가치평가연구(UNDP/GEF 국가습지 보 사업 리단, 2008)과 편익이 을 이용한 습지 가치추정(안소은/

노백호, 2007)를 참조하 다. Brander et al.(2003)의 메타회귀분석 결과의 평균가치를 2007년 가치로 변환

하 다. 다음 <표 III-12>는 연구된 우리나라의 습지 가치와 Brander의 연구 결과를 비교한 것이다.

<표 III-12> 우리나라 주요 습지의 경제 가치 평가 연구에서의 연안습지의 가치

출처 습지 면 (ha) 시장가치(억원) 비시장가치(억원) 총가치(억원) 면 당연간총가치(원/ha)

UNDP

강습지 150 122 23,559 23,681 150,250,000

낙동강습지 3420 284 46,374 46,658 34,420,000

장항습지 270 303 32,863 33,166 222,170,000

화진포습지 240 19 20,161 20,180 104,460,000

　 　 　 사용가치(원/ha) 비사용가치(원/ha) 　 면 당연간총가치(원/ha)

안소은

/

노백호

남양만 　 4,505,736 8,320,951 　 12,826,687

강진만 　 6,013,161 11,104,783 　 17,117,944

순천만 　 7,792,284 14,390,372 　 22,182,656

화진포 　 38,408,394 70,930,560 　 109,338,954

　 　 　 　 　 　 면 당연간총가치(원/ha)

DIVA 　 　 　 　 　 3,444,000

- 30 -

(3) 건강

본 연구에서 우리나라 기후변화로 인한 건강부문의 경제 향을 추정하기 해서 설정된 일차 인

인자는 기온상승과 련된 사망이다. 기온 상승에 따른 과사망의 경제 피해를 산출하는 과정에서 통

계 인간 생명가치(Value of statistical life; VSL)가 도입된다. 미국 환경청에서 이용하고 있는 통계 인

간생명가치는 2000년 기 으로 630만 달러이다. 이 값은, 경제학계 논문에서 소개되었으며 미국 국회에

한 Section 812 Reports에서 정책 분석에 용 가능하다고 단되는 통계 인간생명가치 26개 추정치

들에서 도출된 평균값이다. 국내의 통계 인간생명가치에 한 연구는 암사망 가능성, 미래 사망가능성,

안 벨트 미착용 사망 험 등에 해서 추정된 바 있으며 추정 방법으로는 지불의사 액, 조건부가치측

정법, 회피행 법 등이 사용되었다.

근거 연구통계 인간생명가치

(VSL)(원)

단 가치의

분포

분포의 매개변수

Weibull 분포에서의

척도모수

Weibull 분포에서의

형상모수

미국 환경청(EPA)(1997, 1999) 2,503,962,053 (2005) Weibull 2,106,398,700 1.509588

<표 III-13> 통계 인간생명가치

자료: 환경부, 2006.

(2) 비용함수의 구조 추정

라도 지역의 단 면 당 수확량을 국의 단 면 당 수확량에 응하는 것으로 단하여, 온도

상승에 따른 경제 향을 추산하 다. 이는 하여 일차 으로 단 면 당 수확량에 국의 미곡 재

배 면 을 곱하여, 총 국 수확량을 추정하여, 기 년도에 비한 수확량 편차를 구하 다. 그리고 추정

된 수확량 편차에 미곡의 농가 매가격을 이용하여 경제 피해 비용을 추산하 다. 용한 미곡의 농가

매가격과 재배면 은 통계청에서 제공하는 2008년 자료를 기 으로 하 다.

<표 III-14> 기온상승에 따른 벼 생산량 변화에 한 경제 피해 비용 추정

기온상승 (℃) 생산량(추정) [kg/ha] 피해가격 (원) 2008년 GDP 비1 5259.5 33,524,783,082 0.003%

2 4994 514,650,724,065 0.050%

3 4728.5 995,776,665,048 0.097%

4 4463 1,476,902,606,032 0.144%

해안의 피해 향을 분석하기 해서 습지와 건조지역에 한 가치가 각각 평가되었다. 습지의 침수에

따른 경제 가치의 평가에 사용된 가치는 12,826,687 원/ha으로 설정하 다. 건조지역의 경우, 앞에서

산출한 건조지역 피해 면 에 FUND Model에서 용한 방법론을 이용하여 계산된 피해 비용의 곱으로

계산되었다. 해수면이 상승됨에 따라 발생하는 침수지역 사람들의 재상 상 손실비용과 토지자체가 사라

짐으로서 발생하는 토지비용이 추정되었다.

- 31 -

<표 III-15> 해수면 상승에 따른 피해비용

(단위 : 백만원)

0.2m 상승 0.4m 상승 0.6m 상승 0.8m 상승 1m 상승

건조지역

피해액

침수지역 사람들의 손실 비용 2,432,781 8,931,921 14,298,692 21,992,243 30,454,653

토지비용 2,099,135 7,770,473 12,498,732 19,319,796 26,805,782

소계 4,531,916 16,702,394 26,797,424 41,312,039 57,260,435

습지지역 피해액 3,036,769

습지+건조지역 총 피해액 7,568,685 19,739,163 29,834,193 44,348,808 60,297,204

기후변화로 인한 건강 부문의 경제 피해를 산정하기 하여, 기온이 상승함에 따라 발생하는 과

사망에 한 통계 인간생명가치를 고려하 다. 시나리오에서 제시되는 2100년까지 매년 평균기온과

과사망자수를 고려하여 기온 상승에 따른 과사망자 계식을 도출하 다. 도출된 계식에 의하여 평

균 기온 상승에 한 과사망자수를 추정한 뒤, 이를 국 지역으로 확 하 다. 추정된 과사망자수에

경제 평가를 해 용된 인간생명가치는 2005년 US EPA에서 제시한 값으로, 2,503,962,053원을 용

하 다.

<표 III-16> 기온상승에 따른 과사망에 의한 경제 피해 비용 추정

기온상승 (℃) 추정 과사망(명- 국) 피해가격 (원) 2008년 GDP 비

1 425 1,064,183,872,525 0.104%2 850 2,128,367,745,050 0.208%

3 1270 3,180,031,807,310 0.311%

4 1700 4,256,735,490,100 0.416%

와 같은 결과를 종합하여 농업, 해안, 건강 부문에서 나타날 수 있는 기후변화 향 , 벼의 생산량

감소로 인한 경제 피해, 건조 습지 지역의 침수로 인해서 발생할 수 있는 경제 피해, 여름철 폭염

으로 인한 과상망으로 발생할 수 있는 경제 피해비용을 종합하여 보면 다음 <그림 III-14> 과 같이

나타난다. 해안 부분의 향이 다른 부문의 향 보다 월등히 큰 것으로 나타나 우리나라는 해안 부문이

다른 역에 비해 상 으로 기후변화에 해 취약한 것으로 나타났다.

0.00%

1.00%

2.00%

3.00%

4.00%

5.00%

6.00%

1 2 3 4

온도변화 (℃)

GDP loss (%

)

농업

해안

건강

<그림 III-14> 기후변화에 따른 역별 경제 피해

- 32 -

IV. CGE 모형을 이용한 온실가스 감축 비용 및 파급효과 분석IV. CGE 모형을 이용한 온실가스 감축 비용 및 파급효과 분석

1. CGE 모형의 개념 연구 황

연산가능 일반균형(Computable General Equilibrium: 이하 CGE) 모형이란 일반균형의 틀 아래서

실 데이터를 활용하여 다양한 부문 경제주체로 구성된 시장에서의 균형(수요, 공 , 가격 등)을 분석하

는 시뮬 이션 모형으로, 소비자, 정부의 소비 축, 국가간 무역, 다양한 산업 부문(업종)별 생산구조, 시

장 균형 가격 거래량 등이 실 데이터를 토 로 모형화 한다. 그리고, 인구, GDP, 생산성, 유가 등에 한

기 망 시나리오를 구축한 다음, 탄소세 등 정책 시나리오 도입 시 효과를 기 시나리오에 비하여

분석하고 이를 토 로 정책 시사 을 도출할 수 있다. 최근에는 온실가스 감축정책의 효과 분석에 CGE

모형이 범 하게 활용되고 있다. 표 으로는, ENV-Linkages, MIT-EPPA, SGM, GTEM, G-Cubed,

MERGE, Worldscan, RICE, ADAGE 등을 들 수 있다.

국내에서는 한국환경정책․평가연구원, 에 지경제연구원, 외경제정책연구원, 한국경제연구원 등의

연구기 과 학계에서 다양한 경제모형이 개발․활용되어 왔으며 최근 발표된 주요 국내 연구는 조경엽

(2006), 강상인 외(2007), 정 식 외(2007), 김용건 외(2008) 등이 있다. 가장 최근의 연구로서 김용건․장기

복(2008)에서는 기 망 시나리오를 구성하고, OECD에서 개발된 CGE 모형 ENV-Linkages를 이용하여 국

제 온실가스 감축목표 국내외 정책에 한 시나리오를 시뮬 이션 하여 그 차이를 비교분석함으로써 국

제 배출권 거래제도의 효과를 평가하 다.

2. 분석 모형

본 연구에서 사용된 ENV-Linkages 는 정책효과분석을 해 OECD가 개발한 순차 연산가능 일반균

형(recursive dynamic computable general equilibrium) 모형이다. ENV-Linkages는 1990년 환경정

책 분석을 해 OECD가 개발한 GREEN 모형(Burniaux 외, 1992)에서 발 된 것이다. GREEN 모형은

Linkages 모형으로 수정․발 되었으며, 제1차 OECD 환경 망 (OECD, 2001) 연구에서 사용된

JOBS/Polestar 모형의 랫폼으로 사용되기도 하 다. JOBS/Polestar 모형은 변형된 형태로 재 세계은

행에서 세계경제분석에 활용되고 있다.7)

ENV-Linkages 모형은 2008년 에 발표된 “OECD Environmental Outlook to 2030”(OECD, 2008a)의

정책 효과 분석에 활용되었으며, 재 여러 가지 수정․보완을 통해 OECD 차원의 “기후변화에

한 경제 분석(Economics of climate change)” 연구에 용되고 있다(OECD, 2008b). ENV-Linkages 모

형은 ㉠소비 부문 ㉡생산 부문 ㉢수출입 부문 ㉣무역․운송서비스 부문 ㉤재화시장균형 부문 ㉥정부 부

문 ㉦자본공 투자 부문에 해 각각 가정하고 있다.

본 연구의 모형분석에서는 퍼듀 학의 세계무역분석센타에서 제공하는 GTAP (Global Trade

Analysis Project) DB version 6를 활용한다. GTAP DB는 세계각국의 주요 경제지표, 산업구조 등에 한

7) ENV-Linkages 모형의 기본 모형으로 활용된 Linkages 모형의 상세한 설명은 Mensbrugghe (2004)에 제시되어 있

다.

- 33 -

자료를 제공한다. 이와 함께 우리나라의 경제 련 데이터로서 한국은행에서 제공하는 산업연 표 2005년

자료를 활용하 다. 이 외에 노동소득세, 자본소득세, 노동공 탄성치, 축탄성치 등은 우리나라에 합

하도록 별도로 추정하여 용하 다.

3. 정책시나리오 구성 분석 결과

이산화탄소 감축정책에 따른 경제 효과를 분석하기 해서 다음 <표 IV-1> 과 같이 BAU 제외

총 9종류의 시나리오가 구성되었다. 온실가스 감축에 해서는 2013년부터 2030년까지 0.5%, 1.0%, 1.5%

감축을 가정하고, 외국과의 계는 우리나라만 감축목표 이행, 세계 모든 국가가 감축목표 이행,

세계가 감축목표 이행하고 국가간 배출권 거래제 허용을 포함하는 세 종류로 구성하 다.

<표 IV-1> 시나리오별 주요 가정

시나리오 명칭감축목표 국가간 배출권

거래국내정책

우리나라 외국

BAU -기 망 시나리오 (감축목표 없음) - -

05kor매년 BAU 비

0.5%씩 감축없음

없음

탄소세

10kor매년 BAU 비

1.0%씩 감축

15kor매년 BAU 비

1.5%씩 감축

05global 매년 BAU 비 0.5%씩 감축

10global 매년 BAU 비 1.0%씩 감축

15global 매년 BAU 비 1.5%씩 감축

05trade 매년 BAU 비 0.5%씩 감축

허용10trade 매년 BAU 비 1.0%씩 감축

15trade 매년 BAU 비 1.5%씩 감축

시나리오별 경제 효과의 각 부문별 분석 결과는 다음 <표 IV-2>와 같다. 시나리오별 탄소세 수

은 05kor의 경우 비교 낮은 수 에서 증가세는 할 것으로 평가되었다. 우리나라 감축목표가 강한

15kor 시나리오의 경우 탄소세 수 이 크게 증가한다. 국가간 배출권 거래가 없이 세계가 동시에 감축

목표를 이행하는 경우 탄소세 수 은 우리나라만 감축목표를 이행하는 경우와 크게 다르지 않는 것으로

분석되었다. 하지만 국가간 배출권 거래가 허용되는 경우에는 요구되는 탄소세 수 이 크게 낮아지는 경

향을 보인다.

- 34 -

<표 IV-2> 시나리오별 효과 (한국, BAU 비 %)

지표 연도 05kor 10kor 15kor 05global 10global 15global 05trade 10trade 15trade

탄소세

($/tCO2)

2020 1.8 5.0 10.4 1.9 5.1 10.7 1.3 3.4 6.5

2030 5.8 20.8 51.1 5.9 21.3 52.2 2.5 7.8 17.9

CO2 배출2020 -4.00% -8.00% -12.00% -4.00% -8.00% -12.00% -3.20% -6.34% -9.43%

2030 -9.00% -18.00% -27.00% -9.00% -18.00% -27.00% -5.78% -11.63% -17.76%

실질 GDP2020 -0.03% -0.07% -0.15% -0.02% -0.07% -0.14% -0.01% -0.04% -0.07%

2030 -0.10% -0.33% -0.75% -0.09% -0.30% -0.71% -0.03% -0.08% -0.17%

실질 소비2020 -0.02% -0.07% -0.16% -0.03% -0.08% -0.17% -0.02% -0.06% -0.12%

2030 -0.09% -0.34% -0.81% -0.10% -0.36% -0.84% -0.05% -0.18% -0.48%

실질 수출2020 -0.12% -0.30% -0.56% -0.12% -0.30% -0.56% -0.09% -0.20% -0.34%

2030 -0.36% -1.05% -2.13% -0.37% -1.08% -2.19% -0.18% -0.42% -0.73%

실질 수입2020 -0.08% -0.20% -0.37% -0.10% -0.23% -0.43% -0.07% -0.17% -0.30%

2030 -0.24% -0.69% -1.38% -0.27% -0.79% -1.58% -0.16% -0.43% -0.86%

실질 투자2020 0.02% 0.04% 0.06% 0.01% 0.03% 0.05% 0.01% 0.02% 0.02%

2030 0.05% 0.14% 0.25% 0.05% 0.13% 0.23% 0.02% 0.03% 0.02%

노동 공2020 -0.01% -0.02% -0.03% -0.01% -0.02% -0.04% -0.01% -0.01% -0.03%

2030 -0.02% -0.06% -0.14% -0.02% -0.07% -0.15% -0.01% -0.03% -0.06%

온실가스 감축비용을 GDP 손실로 볼 경우 온실가스 감축비용함수는 온실가스 감축비율에 한 GDP

손실비율로 나타낼 수 있다. 온실가스 감축에 따른 우리나라의 GDP 손실 규모(BAU 비 감소율)는 온

실가스 감축비율이 증가함에 따라 확 되는 것으로 나타났다. 특히 온실가스 감축비율이 증가함에 따라

GDP 손실규모가 체증 으로 증가함을 나타내며, 국제 배출권 거래가 없을 경우가 있을 경우보다 더 높

을 것이라는 을 보여 다. <그림 IV-1>은 GDP 손실액을 온실가스 감축량에 하여 나타내고 있는데,

실질 GDP 감소액을 비용으로 평가할 경우 온실가스 감축량에 따른 비용함수로 볼 수 있다.

0.00%

0.10%

0.20%

0.30%

0.40%

0.50%

0.60%

0.70%

0.80%

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%

이 산 화 탄 소 감 축 비 율

GD

P 감

소비

율

2020_N o -T ra d e

2020_T ra d e

2030_N o -T ra d e

2030_T ra d e

<그림 IV-1> 이산화탄소 감축비율에 따른 GDP 손실비율 (한국)

- 35 -

V. 통합모형(PAGE 모형) 분석V. 통합모형(PAGE 모형) 분석

1. PAGE 모델

PAGE2002 (이후 PAGE)모델은 유럽집행 원회 환경부, 유럽집행 원회의 지구온난화 문제를 다루기

한 의사결정용 컴퓨터 시뮬 이션 모델이다. 기본 인 PAGE 모델은 각 모델결과인 근사 인 확률분

포를 해 투입변수들의 확률 샘 링을 빠르게 실행한다. 모델산출물로는 기온변화, 기후변화피해,

응비용, 주어진 CO2, SO2 배출 시나리오에서 지역수 의 감비용 등이 있다. 각 분석연도 기간에 PAGE

모델은 CO2, CH4, CFCs, HCFCs와 황산화물 에어로졸의 과농도로 인해 변화된 실제지역의 기온을 산

업사회이 인 1765년 기온과 비교하여 평가한다. PAGE 모델은 지구를 상으로 하는 모델로 세계를

8지역으로 나 어 온도 변화와 기후 변화에 따른 피해액을 계산한다.

PAGE 모델의 온실가스 감 정책은 탄소세, 연료 환, 연료 효율 개선 등 여러 정책들은 포함한다.

감비용은 첫 번째 인자는 비용 책의 연간 단 감비용 ($/tCO2))이며, 비용의 책이 실행될 수

있는 범 , 추가 감에 한 비용 책을 과하는 비용의 3개의 불확실한 인자에 근거해 계산된다.

2. PAGE 모델을 이용한 기후변화의 피해 감축비용 분석

가. 온실가스 배출 시나리오

피해 비용 감축 비용 분석을 해 SRES A1B 시나리오와 극 온실가스 감축(aggressive policy)

시나리오에 해 모델링을 실시하고 시나리오별 온도변화를 모델링하 다. A1B 시나리오의 경우 2100년

약 4℃ 정도의 기온증가가 망되었고 극 감축시나리오의 경우 약 2.7℃ 정도로 측되었다. 한국의

경우 A1B 시나리오의 경우 약 4.3℃, 극 감축의 경우 약 3.1℃ 정도의 기온증가가 망되었다.

<그림 V-1> 시나리오별 한국의 온실가스 배출량

<그림 V-2> 시나리오 별 한국의 기온 변화

나. 기후변화에 따른 피해비용 산정

PAGE 모델을 이용해 산정된 세계 한국의 기후변화 피해 비용을 GDP손실분으로 표 하면 다음

- 36 -

<그림 V-3> <그림 V-4>와 같다. A1B 시나리오의 경우 한국의 기후변화 피해 비용은 2040년 이후

격히 증가되기 시작해 2100년에는 약 28.4 billion $로 산정되었고 극 감축 시나리오의 경우 약 14.8

billion $로 산정되었다. 이는 각각 약 1%와 0.5% GDP 손실을 의미한다. 세계 기후변화 피해비용은

A1B 시나리오의 경우 2100년 약 13.6 trillion $이며 극 감축 시나리오의 경우 약 5.85trillion$ 으로 산

정되었다. 이는 세계 GDP의 약 2.3%와 1%에 해당하는 비용이다.

<그림 V-3> 시나리오별한국의 기후변화 피해 비용

<그림 V-4> 시나리오별 세계 기후변화 피해 비용

A1B 시나리오의 경우 2000년부터 2100년까지 기후변화의 피해비용은 약 819408 million$ 이며

그림 와 같이 확률 분포를 갖는 것으로 분석되었다. 극 감축 시나리오의 경우 피해비용은

448259 million $로 산정되었다. 민감도 분석 결과에 의하면 기후변화 피해비용에 가장 큰 향을 미치는

입력변수의 불확실성은 한국 피해비용 산정을 한 weight factor, euquilibrium warming for doubling

of CO2, non-economic effect의 순으로 나타났다.

<그림 V-5> A1B 시나리오의 2100년

피해비용의 확률분포

<그림 V-6> 극 감축 시나리오의 기후변화

피해비용

다. 온실가스 감 비용 산정

극 감축 시나리오에 한 온실가스 감 비용과 온실가스 감축량에 따른 감축비용을 나타내면 다

음 <그림 V-7> <그림 V-8>과 같다. 2100년까지 온실가스 감비용은 약 163,506 million $로 나

타났으며, 민감도 분석 결과에 따르면 온실가스 감축비용의 불확실성에 가장 큰 향을 미치는 입력변수

는 탄력도, CO2 단 감비용, pure time reference rate.으로 나타났다.

- 37 -

<그림 V-7> 온실가스 감비용 (% of GDP)

<그림 V-8> 온실가스 감축량에 따른 감축비용

라. 기후변화 피해비용과 온실가스 감 비용 분석

온실가스 감에 의한 편익과 비용에 한 비교를 해 A1B시나리오와 극 감축 시나리오의 기후

변화 피해비용 차이를 편익으로 보고 온실가스 감비용과 비교하 다. 한국 시나리오별 온실가스

피해비용과 감비용의 확률분포는 <표 V-1> 와 <그림 V-9>, <그림 V-10> 와 같다. 기후변화로 인한 피

해비용은 감비용에 비해 높은 비용에 한 분포 확률이 크며 온실가스 감으로 얻는 편익이 비용을

과할 확률은 약 82% 이상으로 분석되었다.

<표 V-1> 한국 기후변화 피해비용과 온실가스 감 비용 분포 (2100년 재 비용)

시나리오 기후변화 피해비용 (million$) 온실가스 감비용 (million$)

5% percentile mean 95% percentile 5% percentile mean 95% percentile

A1B -33169 819408 9409995

Aggressive Policy -20059 448259 434433 3056 163506 696247

<그림 V-9> 2100년 한국 온실가스 감비용과

편익의 확률분포

<그림 V-10> 한국 순편익(편익-온실가스

감비용) 의 확률분포

주) 적색은 편익을 나타내고 청색을 온실가스 저감비용을 나타냄

- 38 -

VI. 결론 및 향후 연구계획VI. 결론 및 향후 연구계획

1. 결론 제언

기후변화 향 평가에 있어 가장 어려운 일 의 하나가 경제 인 향을 산정하는 일로서, 재 기후

변화 향으로 인한 피해 비용을 산정한 것은 정확하지 않으며, 련 연구 역시 완성되지 않고 있다. 기

후 변화 향을 받는 부문에 한 분류 방법도 연구에 따라 많은 차이를 보인다. 그럼에도 불구하고 어떤

온실가스 감축 책의 비용-편익 분석을 해서 기후변화 향의 화폐 가치를 산정하는 것은 필수 이

다. 기후변화의 피해는 기존 연구들에서 세계 GDP의 1.5-2.0% 정도를 차지할 것으로 상되며, OECD

국가에서 GDP의 1.0-1.5%, 개발도상국가에서 2.0-9.0% 정도로 망된다. 아직 많은 연구결과에 큰 불확

실성이 존재하고 최근 연구에서는 응, 기후의 다양성, 극단 기후 상을 더 강조하고 있다. 이에 따라

기후변화에 따른 지역별, 분야별 향 산정 값에 차이를 보이고 있다.

재까지 제한 으로 농업, 산림, 수자원을 심으로 자연생태계 향의 정량화 연구가 수행되었으나,

아직까지 사회경제 부문의 향결과는 정량화가 어려운 상황이다. 한, 향평가의 연구가 상지역

방법에 따라 매우 다양하게 용되어 부문 간 비교가 매우 어려우며 따라서 결과의 일 성 있는 해석

이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 한반도의 지리 상황에 맞게 재개발된 A1B시나리오를 이용해 농업,

해안, 산림, 건강 부문의 기후변화 향을 산정하 다. 앞에서 명시되었듯이 각 부문의 연구는 많은 한계

을 갖는다. 농업의 경우 표작물인 벼에 한정해 향 평가를 실시하 으며 건강부문은 수도권 지역의

폭염에 의한 조기사망자수 증가를 분석하 다.

한국의 기후변화 피해비용을 보다 높은 신뢰도로 종합 으로 추정하기 해서는 아직 많은 분야의 연

구가 필요하다. 첫째, 기후변화 향을 받는 부문에 한 부문에 한 체계 분류와 정의가 필요하다. 기

후변화 향에 한 복 산정과 미산정 되는 분야가 존재할 가능성을 이기 해 각 부문에서 산정되

는 향에 한 체계 정립이 필요하다. 둘째, 통합 분석에 있어서 한국의 가 치가 기후변화 피해 비용

의 불확실성에 가장 큰 향을 미치는 만큼 연구의 신뢰도를 높이기 해서는 각 분야별 정량 기후변

화 피해함수의 개발이 시 하다. 이는 기후변화의 피해비용을 추정하는데 있어 필수 인 것으로 수자원,

산업 등 본 연구에서 산정 상에 제외된 부분 뿐 아니라 농업 등 기포함된 분야에 있어서도 한계 을 보

완할 수 있는 연구가 필요하다. 셋째, 각 부문에서 산정되는 비용의 개념에 한 정립이 필요하다. 각 부

문별로 비용의 용에 있어 많은 차이를 보이고 있다. 체계 인 부문별 피해 비용을 산정하고 부문별 피

해비용 정도를 비교하기 해서는 부문별로 용하는 비용을 체계 으로 정립해 용할 필요가 있다.

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2. 2차년도 연구계획

1차 년도 연구 결과를 토 로 2차년도에는 국내외 최고 문가의 참여를 통한 기후변화 향 평가

비용 분석의 교과서로 활용가능하며 IPCC 보고서에 반 될 수 있는 세계 수 의 보고서를 작성하

는 것이 목 이다.

이를 해서 2차년도에는 국가 인 정책 의견수렴의 역할을 확고히 하고 효과 인 여론 형성의 기폭

제가 될 수 있도록 하기 해서는 국의 스턴보고서나 호주의 Garnaut 보고서에서와 같이 기후변화 문

제에 한 문성이 있는 국제 인 명 경제학자에 의해 책임․감수 받을 수 있도록 하는 것이 바람직

하다. 이를 해서는 명 경제학자가 연구책임자를 맡나 핵심 연구진을 총 하는 체계가 바람직할 것으

로 사료된다. 한 연구 수행과정에서 다양한 문 연구기 은 물론 련 정부부처의 참여도 반드시 필

요하다고 단된다. 참여 연구기 에는 농업, 산림, 건강, 해양, 산업, 에 지 등 분야별 평가 모형을 운용

하는 문 연구기 혹은 학자의 폭넓은 참여를 통해 련 문 지식과 분석 모형이 최 한 활용될 수

있어야 할 것이다. 그리고 범 한 의견수렴을 해 최소 3개월 단 의 정기 인 연구 설명회 혹은 공청

회가 개최될 필요가 있다. 국내외 문가들의 극 참여를 유도하고 연구 질의 향상을 해 연구의 총

을 해 Steering group, 개별 분야 연구 , 연구 리를 한 실무그룹의 연구체계를 구성할 정이다. 2차년

도 연구 범 는 1차년도 부문별 연구 성과와 한계 을 토 로 하여 다음과 같이 상된다.

○ 미래 기후변화 시나리오 구축 : 기후 변화 사회, 경제, 토지 이용에 한 측 망

○ 향 평가 부문

- 수자원 : 가뭄, 홍수 등 포함

- 생태계 : 생물다양성에 미치는 향 등

- 해안 : 연안침식, 범람 등 포함

- 식량 : 농업, 축산, 어업 등

- 도시 지역 : 도시화 과정 도시계획, 공공서비스 사회기반시설, 주거 등

- 원지역 : landscape and regional interconnections, 기반시설 등

- 주요 경제 분야 서비스 : 교통, 에 지, 물, 생, 산업 제조업, 건강, , 시장 향 등

- 건강 : 극한상황, 기 질, 염병, 양실조, 취약계층 등

○ 분야별 기후변화 향 평가 피해 비용 추정

○ 분야별 한국의 실정을 반 한 응 정책 경제 향 분석

○ 시나리오별 부문별 온실가스 감축 비용 추정 온실가스 리정책 개발

○ 한국의 실정을 반 한 기후변화 응․완화 비용․편익 통합 평가모형 구축 분석

○ 불확실성을 고려한 험평가 험 리 책 개발