수확된 목재제품의 탄소 저장량을 추정하는 방법
산림생태계의 탄소 순환적인 측면에서 볼 때 살아있는 입목은 광합성을 통해 지상부 및 지하부 바이오매스 형태로 탄소를 저장하며, 입목이 성장할수록 탄소의 저장량은 증대되게 된다. 이런 과정을 통해 축적된 탄소는 인위적인 과정을 통해 목재로 수확되거나(HWP), 낙엽지, 고사목 또는 토양유기물 등의 탄소 저장소로 이동되거나, 연소 또는 분해되어 대기 중으로 방출된다. 결국 산림생태계에서 탄소를 증대시키기 위해서는 산림의 성장을 통해 산림부분의 바이오매스를 높여야 하며, 산림토양의 유기물을 잘 축적되게 하여 산림토양의 탄소 저장량을 증대시키게 하고, 생산된 목재를 가구나 건축재 등 장기간 사용할 수 있는 목제품으로 이용하게 해야 할 것이다.

HWP에 저장하고 있는 탄소의 측정 및 온실가스 인벤토리 구축은 쿄토 의정서의 제1차 공약기간에는 목재를 제외한 산림생태계의 탄소 저장량 변화만을 평가하였다. 하지만 이러한 접근법은 벌채된 목재는 바로 산화되어 이산화탄소를 배출한다는 가정에 근거하는 것인데, 이는 현실과는 다른 해석이다. 수확된 목재는 일부 바로 소각되거나 부후되어 이산화탄소를 배출하기도 하지만 상당부분은 목재로 이용되어 탄소를 장기간 저장하거나, 또한 에너지로 이용되어 화석연료의 대체효과를 가지게 된다. 이런 반론에 따라 교토프로토콜의 2차공약기간(2013년에서 2020년까지) 중에는 HWP의 탄소 저장량의 측정은 HWP 저장량의 변화를 기반으로 3가지 HWP범주(제제목, 목질판상재 및 종이)의 투명하고 검증가능한 활동자료가 있다면 온실가스 감축으로 산정하기로 합의되었다.. 이에 따라 IPCC에서는 HWP의 탄소저장량을 산정하기 위한 다양한 층위(tier)를 가진 방법론을 개발하게 되었다.

HWP와 관련된 탄소배출변화량 측정 방법론
앞서 언급하였듯이 기존의 IPCC 기준에 따른 HWP의 탄소저장량 산정에 있어 가장 기본적인 방법론은 나무가 벌채 즉시 배출로 가정한다는 점이다. 이는 HWP의 결과로 탄소저정량의 변화가 없고, HWP의 순배출량이 없다는 것으로 가정한다는 것이다. 하지만 교토의정서의 제2차공약기간에서 부터는 HWP를 탄소저장소로 인정함에 따라, 이를 산정함에 있어 전체의 HWP를 크게 3가지 범주로 나누어 산정하는데, 여기에는 제재목(Sawnwood), 목질판상재(Wood-based Panel) 그리고 종이류(Paper and Paperboard) 가 있다. 이 세가지 범주에 대한 투명하고 검증가능한 활동자료가 있는 경우 단순부후접근법에 의해 계산하게 된다.

HWP에 저장된 탄소량을 계량화하는 데에는 아래와 같은 4가지 방법이 있다. 이 4가지 방법을 크게 HWP내의 탄소 저장량의 변화를 측정하는 방법(Stock- Change, Production)과 이산화탄소 flux를 구분하여 계량화라는 방법(Atmospheric-flux, Simple-decay)두가지 범주로 구분할 수 있다. 

⁎Carbon Flux란? 지구의 탄소저장소(탄소풀 : 해양, 대기, 육지 및 생물) 사이에서 교환되는 탄소의 양.

축적변화접근법
한 국가의 국경내의 산림과 목제품 저장고의 탄소축적량의 순변화를 추정하는 방법이다. 
⁎흡수량 = 산림축적변화량 + 소비된 목제품의 축적변화량
* HWP 흡수량 = 소비된 목제품의 축적 변화량

생산접근법
축적변화접근법과 마찬가지로 산림과 목제품 저장소의 탄소축적량의 순변화를 추정하는 방법이지만 한 국가의 산림 및 국내에서 생산된 목제품으로 수출된 목제품의 탄소까지 생산국의 탄소계정에 포함시키는 방법이다.

* 흡수량 = 산림생장량 – 임지잔재량 – 국내생장 목재 분해 연소량
* HWP 흡수량 = 국내 생산 목재 축적 변화량

단순부후접근법
생산접근법과 거의 같은 방식이나, HWP 저장소가 산림에서의 활동과 관련 있다고 고려되어 벌채시점 목재의 즉각적인 산화를 산정하지 않는다는 점에서 생산접근법과 다르다.

대기유출입접근법
한 국가의 경계내의 대기를 시스템 경계로 정의하고 이에 흡수되고 배출되는 탄소를 추정하는 방식으로 실제 흡수와 배출이 일어난 시기와 장소를 기준으로 탄소계정을 작성한다.

⁎흡수량 = 산림축적 변화량 + 소비된 목제품의 축적변화량 + 수출량 – 수입량
⁎HWP 흡수량 = 국내 생장 목재 축적 변화량 + 수출량 – 수입량

HWP의 온실가스 산정방식에 따라 개별 국가의 HWP의 탄소저장량은 많은 차이가 발생할 수 있는데 이는 생산방식과 단순부후방식은 HWP가 생산된 국가내에서만 측정하여, 어디에서 소비되었는지에 대해서는 고려하지 않으며, 반면 축적변화접근법과 대기유출입접근법에서는 소비기준으로 어디서 생산되었는지는 고려되지 않기 때문이다. 따라서 우리나라와 같이 목재를 많이 수입하는 국가의 경우에는 축적변화접근법과 대기유출입접근법과 같은 소비기준 접근법이 온실가스 인벤토리 산정에 있어 유리하게 된다.

이런 다양한 계산방식이 존재하고, 또한 목재의 탄소저장 및 대체효과를 생산국에서 계산되는지 소비국에서 계산되는지에 따라 매우 달라지게 된다. 또한 일반적으로 목재가 시멘트나 철강과 같은 에너지 다소비 자재를 대체하는 효과는 온실가스 인벤토리의 HWP계정이 포함된 산림 및 임업 이외의 분야에 포함되는 경우도 많아 통계상 정확한 수치의 반영이 어렵게 되기도 한다.

또한 HWP의 탄소저장량을 추정할 때 여러가지 원인에 의해 불확실성이 높아 지기도 하는데 그중 가장 큰 부분은 입력값 즉 활동자료(예 국가나 전세계적인 산림통계)의 부정확, 과거데이터의 가용성 여부, 목제품의 정의에 대한 차이, 시간에 따른 데이터 정의값의 변화, 이중계산, 보고오류 등이 있다. 또한 HWP의 탄소저장량을 산정할 때 목제품 자체가 부후됨에 따라 저장된 탄소의 감소를 추정하는데 사용하는 반감기에도 불확실성이 있을 수 있다. IPCC의 2019가이드라인에 따른면 종이는 2년 목재판상재는 25년 재제목은 35년을 반감기로 기준하였으나, 이는 제품의 이용방법, 수종, 지역에 따라 각기 다른 값을 가질 수 밖에 없으므로 탄소저장량 추정의 불확실성을 높이게 한다. 또한 목제품내에서도 새로운 제품이 지속적으로 개발되고 있는데, 이러한 새로운 목제품에 대한 산정방식이 바로바로 업데이트되기 어려워 HWP통계의 불확실성을 높이기도 한다.  /나무신문

노윤석 
녹색탄소연구소 선임연구원 / 우드케어 이사 / 우드케어 블로그 운영자
서울대학교에서 산림자원학을 전공했다. (주)효성물산, 우드케어, (주)일림에서 재직했다. 현재 한국임업진흥원 해외산림자연개발 현장자문위원과 녹색탄소연구소 수석연구위원으로 활동하고 있다. 라오스, 미얀마, 캄보디아, 인도네시아, 필리핀 등지에서의 산림청, 코트라, 국립산림과학원, 농업진흥청 등의 해외임업과 산림을 이용한 기후대응 및 탄소중립 프로젝트를 수행했다.