Greenhouse gas mitigation in the agriculture and forestry sectors is important in achieving Korea’s national greenhouse gas reduction targets. However, both government and private companies show a lack of investment in greenhouse gas mitigation measures in the agriculture and forestry sectors compared to the industrial and energy sectors. The main purpose of this paper is to emphasize the importance of the agriculture and forestry sectors by developing methodologies that forecast the amount and cost of greenhouse gas mitigation measures, and analyzing the weight of each measure in different mitigation policy scenarios. The first scenario is the ‘Agriculture Policy Scenario’, which only includes the agriculture sector. The second scenario is the ‘Agriculture and Forestry Policy Scenario’, which includes both the agriculture and forestry sectors.
To forecast the amount and cost of mitigation measures, I identify the list of greenhouse gas mitigation technologies in the agriculture and forestry sectors in Korea. I formulate a linear programming method to forecast the mitigation amount and cost for each measures for 2020 and 2030. The results are used to develop a marginal abatement cost (MAC) curve for 2020 and 2030. The MAC curve is analyzed to find out the most cost effective technology in the agriculture and forestry sectors.
The results demonstrate that, under the ‘Agriculture Policy Scenario’, greenhouse gas emission is reduced when technology substitution occurs in the manure treatment sector, rice farming sector and agricultural soil sector. However, under the ‘Agriculture and Forestry Policy Scenario’, the burden of emission reduction falls only to the forestry sector. In addition, the MAC curve indicates that mitigation measures in manure treatment, rice farming, agricultural soil and forestry sectors are cost-effective to achieve the national greenhouse gas reduction target in both 2020 and 2030. In conclusion, the mitigation measures identified in this paper show huge mitigation opportunities in the agriculture and forestry sectors. Using the methodologies developed in this paper, it is possible to exploit the various mitigation options in the most cost-effective ways possible.
국가 온실가스 감축목표를 달성하기 위하여 산업공정 및 에너지 분야뿐만 아니라 농업 및 산림 분야에 대한 감축행동이 수반되어야 함에도 불구하고, 상대적으로 그 중요성이 낮게 여겨지고 있다. 본 논문은 정부와 산업계의 농업 및 산림 분야에 대한 관심과 노력을 촉구하기 위하여, 농업 및 산림 분야의 온실가스 저감수단에 대한 미래 저감량과 저감비용이 얼마나 되는지 예측하여 비용효과적인 방향을 제시하고자 한다.
본 논문은 총 6장으로 구성되어 있다. 1장에서는 본 논문의 연구 배경과 목적을 언급하였으며, 2장은 농업 및 산림 분야에 대한 현황을 정리하였다. 토지 현황과 배출 현황은 물론이고 관련 정책 현황에 대한 내용이 포함되었다. 3장에서는 문헌 연구에 대한 내용이 소개되었다. 농업 및 산림 분야의 온실가스 저감량 및 저감비용 산정에 관한 기존 연구를 분석하고 정리함으로써 본 논문에 활용하고 참고하고자 하였다.
4장에서는 연구 설계와 방법을 설명하였다. 본 논문은 농업 및 산림 분야의 온실가스 저감수단 목록을 수립하였으며, 2020년 및 2030년에 대한 저감량과 비용을 예측하기 위하여 선형계획법(Linear Programming) 모형을 활용하였고, 여러 제약 조건들을 충족시키는 최적의 저감수단을 도출하고자 하였다. 본 논문에서 자체적으로 수립한 최적화 모형의 계산을 위해 MESSAGE 모형이 사용되었다. 더불어, 국가 온실가스 감축목표가 적용된 정책 시나리오와 BAU 시나리오의 결과 차이를 보고자 하였는데, 그 중에서도 정책 시나리오는 농업 분야만 다루는 ‘농업 정책 시나리오’와 농업과 산림을 모두 포함하는 ‘농업 산림 정책 시나리오’로 구분하여 분석하였다. 궁극적으로, 2가지 정책 시나리오에 따른 2020년 및 2030년의 농업 및 산림 분야 온실가스 저감수단에 대한 한계저감곡선(MAC Curve)를 구축하고자 하였다.
5장에서는 연구 결과를 정리하였다. ‘농업 정책 시나리오’와 ‘농업 산림 정책 시나리오’ 상에서 전체 부문의 총 배출량 변화를 살펴보고, 그 중에서도 감축기여의 비중이 큰 부문에 대해 파악하였다. 또한, 시나리오 상에서 온실가스 감축목표 달성을 위해 BAU 시나리오에서 대체되는 온실가스 저감수단에 대한 선별이 가능하였으며, 이를 통한 해당 온실가스 저감수단의 저감량과 비용이 산정되었다. 산정된 저감량과 비용을 활용하여 한계저감곡선(MAC Curve)을 구축하여 나타냈다.
6장은 결론으로 마무리하고 있다. 본 논문에서 도출된 결과를 간략하게 요약하였으며, 결과에 대한 이론적, 실무적, 정책적 시사점을 도출함으로써, 본 논문의 의의를 모색하고자 하였다. 더불어, 본 논문의 한계점을 검토하여 향후 연구의 방향을 제시하였다.
