1. 서 론

 

점점 더 증가하는 발주처의 탄소 추적 시스템 서비스에 대한 요구는 SKANSKA사로 하여금 Deep Green 과 Color Pallete 사업을 추진할 수 밖에 없는 동력이 되었다. Skanska 는 여러 가지 방법을 통해서 노르웨이, 영국 및 스웨덴의 고속도로 사업에서의 탄소 이력을 계산하였다. 개별 사업소에서 개발한 프로그램에 추가하여 Skanska 는 그룹차원의 탄소 이력계산 장치를 녹색 도구상자 라는 명칭의 사업의 일환으로 개발하여 아직까지 탄소 이력계산 프로그램이 없는 사업팀 및 사업소에 제공하였다.

 

 

 

 

이 고속도로 사업의 탄소이력이란 고속도로 건설에 필요한 자재를 원료에서 추출하는 과정, 자재 제작과정, 자재를 현장으로 운반하는 과정, 현장에서 행하는 현장 이동, 플랜트 기계작업, 전기 및 연료사용 등과 폐기물 처리 등 모든 과정에서 발생되는 이산화탄소의 발생 총량을 나타낸다. 이러한 탄소배출 이력은 동등탄소량(CO2e) 이라는 수치로도 표현하기도 하는데, 이는 이산화탄소 사용을 기준으로 하여 주어진 6가지의 온실가스 발생량으로서, 얼마만큼 지구 온난화에 영향을 미치는지를 계량한 수치이다. 여기서 “탄소” 라고 일컫는 물질은 일반적으로 이산화탄소와 이산화탄소 아류(CO2e) 가스의 배출을 통칭한다.

 

탄소배출 이력은 내재된 탄소배출과 운용시의 탄소배출로 나눌 수 있다. 내재된 탄소배출은 건설 재료들과 건설 행위에 의해 발생되는 총 탄소 배출량을 나타내며, 운용중 탄소배출은 고속도로가 생애주기 동안 사용하는 전기사용에서 발생하는 탄소배출량을 나타낸다. 따라서 고속도로의 탄소배출 이력은 사업의 성격에 따라 달라질 수 밖에 없는데 즉, SKANSKA사 가 고속도로 운영 및 유지관리 사업에 참여하지 않는다면 운용 중 탄소배출은 측정되지 않을 수도 있기 때문이다.

 

1) 노르웨이

SKANSKA 노르웨이는 탄소배출 이력 측정을 위해 E6 Labbdalen-Skaberud 사업을 선정하였다. SKANSKA 는 미화 1,800 만 달러에 상당하는 이 사업을 노르웨이 고속도로 관리청으로부터 수주하였고 2009년 1월에서 2011년 2월까지 사업을 수행하였다.

이 사업은 기존의 1,800m 연장의 고속도로를 중차량 통과 및 중앙분리대를 2m 확장하기 위한 도로 폭 확장공사가 포함되어 있는 사업이다. SKANSKA Norway 는 이 사업에 SKANSKA AB 와 비슷한 기능을 가진 자체 소프트웨어를 사용하여 탄소배출 이력을 추정하였으며 이때의 자료수집은 직접 공급업체로부터 수집하였다.

본 사업의 총 탄소배출량은 4,056 ton 으로 산출되었으며, 여기서 원료의 추출과 자재의 제작으로 인한 탄소배출량은 총 2,297 ton 으로서 전체 탄소배출량의 57% 에 해당하였다. 현장의 시공기계 및 장비로 인한 배출량은 1,561 ton 으로서 주로 디젤유를 사용한 배출량인데 이는 총 탄소배출량의 39% 에 해당하였다. 나머지 분량의 탄소배출량은 주로 자재의 운반에서 발생하는 배출량(160 ton) 과 폐기물 처리시 발생 배출량(21 ton) 및 현장 전기사용 발생 배출량(38 ton) 이었다.

 

 

2) 스웨덴

SKANSKA Sweden 은 ECO2 라는 자체 제작 탄소 이력 측정 도구를 사용하여 E42 사업에 대해 탄소이력을 측정하였다. 이 고속도로 사업은 Surta 시를 통과하는 고속도로 건설사업 으로서 2012년에 완공될 예정으로 있다. 이 사업의 내용은 해당지역에 새로운 상수관 및 하수관을 부설하는 작업과 Surta 도심의 2Km를 재정비하는 작업이 포함되어 있다. 산출된 탄소 배출 이력은 도로개보수 사업에서 배출되는 탄소발생에 대한 경각심 및 이해를 돕고, 향후 비슷한 사업 수행시 탄소배출로 인한 영향을 줄일 수 있도록 하기 위해 수행되었다. SKANSKA Sweden 은 현재 다른 토목사업에도 이러한 탄소배출 이력 사업을 수행할 계획을 가지고 있다.

해당 사업에 대한 총 탄소배출이력은 약 1,818 ton CO2e 인데, 이중 70% 인 1,265 ton 의 탄소배출량이 원료의 추출과 자재의 제작으로 인한 배출량이고, 자재를 현장으로 운반하는 데 배출된 양이 73 ton 인 4%, 그리고 시공 장비 및 기계들의 사용으로 배출된 양이 480 ton 즉, 26%를 차지하였다.

 

3) 영국

SKANSKA UK 는 탄소배출량 이력 추정에 런던 근교의 16.5억 달러 규모의 M25 도로확장 사업에 적용하였다. 이 사업은 설계속도 60km 의 M25 고속도로 확장공사로서 분기점 16-23, 분기점 27-30 및 Hatfield 터널의 개보수 작업이 포함된 사업이다. 이 사업은 설계, 시공, 재무 및 운영 까지를 총괄하는 계약으로서 영국 고속도로 관리국으로부터 30년간 위탁 관리를 위임받는 사업으로 65억 달러의 가치에 해당한다. 탄소배출 이력 조사팀은 고속도로 관리국 탄소계산 도구를 사용하여 이 사업 전체의 탄소배출량을 272,800 ton 으로 산정하였다. 여기서 전체 탄소배출량의 76% 에 해당하는 207,000 ton 의 탄소는 원료의 추출과 자재의 제작으로 인한 배출량이고, 현장 기술자들의 이동이나 출장 등으로 인해 발생되는 양은 35,000 ton 으로서 전체의 13% 에 해당되며, 현장에서의 전기사용, 가스 및 자동차 연료 등으로 사용된 양이 30,000 ton 즉, 11% 이며, 마지막으로 폐기물 처리로 인한 배출량이 273 ton 으로서 0.01% 에 해당하였다. 이 사업은 자재 제작 및 원료 추출에 사용되는 탄소배출을 관리 및 감소시키는 데 중점을 둔 사업으로서 이때 적용한 이력 도구가 전체 사업에서 탄소배출량이 어떻게 발생되는지를 규명하는데 많은 도움이 되었다.

 

2. 지속적인 발전을 향한 기여

 

탄소 배출이력 조사는 탄소배출량을 절감할 수 있도록 저 탄소 발생 사업 추진방법을 발견하고 장려할 수 있는 주요한 수단이 된다. 저 탄소발생 사업추진 방법은 자재 제작, 운송, 현장 시공 및 폐기물 처리 등 사업 전반의 모든 행위들에서 탄소발생을 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 더욱이, 탄소배출 이력조사는 자원을 보다 효율적으로 사용하도록 하여 사업비를 절감할 수 있도록 하고, 상대적으로 탄소발생이 적은 인근 지역의 자재를 사용하도록 조장함으로서 지역경제에 도움이 된다. 이러한 탄소배출 이력조사의 결과는 이러한 사업에 대한 벤치마크로 활용될 수 있으며 미래의 유사사업에 대한 탄소배출 저감 사례로서 참조될 수 있을 것이다.

 

 

3. 사회적 측면

 

1) 사업 파트너간 상호협력

탄소 이력조사는 발주처, 하청업체 및 원료 공급회사 등이 모두 같이 연관되어 있기 때문에 상호 협력이 매우 중요하다. SKANSKA UK 는 M25 사업에서 이러한 조사의 수행시 영국의 고속도로 관리청과 긴밀한 협조를 통해 기존의 방법 보다 획기적으로 탄소발생을 줄이는 해결책을 찾아내었다. SKANSKA 는 이 시기에 매달 탄소배출 조사 데이터와 절감된 탄소배출량을 모든 관련 업체들에게 정확하게 전달하였다.

 

2) 관련 노하우와 경각심을 향상

사례조사에 분석된 3개의 사업은 고속도로 사업에 최초로 탄소배출 이력 조사 도구가 적용된 사례이다. 이 사업들은 결과적으로 관련 모든 회사 및 단체들에게 탄소배출과 기후문제에 대한 지식과 경각심을 불러 일으키도록 하였다. 이 중 이러한 탄소배출 이력에 관심이 있는 업체들은 유사한 이력조사 도구를 자체적으로 개발할 수도 있고 우리 SKANSKA 팀과 관련 지식을 공유할 수도 있을 것이다. M25 사업 팀은 SKANSKA UK 환경부에 탄소배출 저감에 필요한 경험과 지식을 활동 Sheet를 이용하여 전수하는 세미나를 개최하기도 하였다.

 

3) 장기적 접근방법

탄소배출 이력조사는 만일 생애주기 동안의 탄소배출량이 중요한 사업일 경우 장기적인 접근을 권장한다. M25 사업은 이 사업의 민간투자 운영사업의 특징으로 인해서 모든 생애주기 동안의 성능과 관계된 사업의 결정은 장기적인 관점에서 이루어 지도록 하였다. 이러한 사항은 사업의 수익성에 대단히 큰 영향을 미치기 때문이다.

 

4. 경제적인 측면

 

1) 지역 건설자재 및 지역 건설업체

탄소배출 이력은 상대적으로 낯은 교통비용이 발생하는 지역 건설자재로 대체하도록 하는 데 도움이 되며, 이는 지역 경제의 활성화를 유도한다. 그러나 이러한 지역 자재의 구입은 그때 그때의 사업 상황에 맞게 판단하여야 하며 항상 탄소 배출이 최소가 되는 자재를 사용하는 것이 철칙은 아닐 것이다. M25 사업은 인근의 탄소배출량이 최소가 될 수 있는 자재원을 선정하여 지역경제에 도움을 주었는데, 이러한 자재에는 골재도 포함되었다.

 

2) 비용 효율적인 사업의 권장

저 탄소배출 자재 및 설계 방안은 고속도로 사업에서 경제적인 건전성 확보를 제공할 수 있다. 예를 들어, M25 사업은 런던 인근 지역의 건설현장과 철거현장에서 재생 골재를 2백만톤 이나 조달하였다. 이러한 재생 골재의 사용은 탄소발생량을 상당히 저감시켜 일반 골재 사용시 보다 전체적으로 9,000 ton 의 탄소배출량을 저감하였다. 또한 Ton 당 약 8 달러 정도로 일반 골재 사용시 보다 저렴하게 비용을 지불할 수 있었다. 더욱이, 재생골재는 현장에서 작업이 가능하므로 운반을 통해 조달하는 기존 골재에 비해 25,000 ton 의 운송발생 탄소배출량을 절감하고 현장 인근에서 새로운 일자리를 창출하는 효과도 있다.

 

 

 

3) 운용중 탄소배출 절감으로 인한 재정적 이득

 

탄소배출을 통제하는 고속도로 사업은 운용 중에도 탄소배출을 줄이는 여러 가지 조치, 즉 에너지 효율이 높은 가로등 도입 등을 추진하는데 이러한 행위는 고속도로의 내구수명 동안 직접적으로 재정에 도움을 주는 행위이다. E6 사업 및 M25 사업의 예를 들면 두 사업 모두 탄소 배출량이 저감되는 가로등을 도입하여 시공되었다.

 

 

 

5. 환경적 측면

 

1) 현장 배출량의 감소

고속도로 사업은 대부분 중장비에 의존하기 때문에 전체 사업의 총 탄소 배출량 중 현장에서 배출되는 분량이 대부분을 차지한다. 노르웨이의 E6 사업의 경우 전체 탄소 배출량 중 39% 의 분량이 현장에서 사용되는 기계 및 차량의 연료소모로 인한 배출량이었고, E42 사업의 경우 전체 배출량의 29% 가 이러한 현장 배출분인데, 여기서도 부지 정지작업 하나의 공정에서 발생된 배출량만 17% 에 달하였다. 따라서 고속도로 사업 수행시 현장에서 사용되는 작업 및 운송장비들의 에너지 효율 및 탄소배출량을 감소시키고, 사용 연료를 바이오디젤등과 같은 친환경적인 연료를 사용할 경우 획기적으로 탄소배출량을 저감시킬 수 있다. E6 사업의 경우 105,000KWh 의 전기를 소모하였는데, 이 양은 38 ton 의 탄소배출량과 같은 수치이다. 역시 고속도로 사업에서 이러한 전기공급의 원천을 재사용 전기로 수행할 경우 마찬가지로 탄소배출량을 절감할 수 있다. 그러나 E6 사업의 전기발생량은 전체 탄소배출량의 1% 에 불과하는 양이다.

 

2) 저탄소 발생 건설자재의 사용 촉진

건설 원료로부터 건설 자재를 추출 및 제작하는 행위는 노르웨이와 스웨덴의 사업 예에서 가장 큰 탄소발생을 야기하는 작업이다. 노르웨이의 경우 쇄석, 강재, 콘크리트 및 아스팔트를 만들기 위해서 전체 총 발생 탄소량의 57% 가 발생되고 이 중 쇄석 제조에만 총 15% 의 탄소가 발생된다. 스웨덴의 경우 아스팔트 제조공정 하나로만 전체 탄소 발생량 중 21%를 발생시킨다. 따라서 이들 국가의 고속도로 사업의 경우 건설자재 선정시 탄소발생이 적은 자재를 사용하면 대단히 많은 탄소 발생량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어 M25 사업의 경우 230만 톤의 재생 골재 중 120만톤의 인근 공사현장의 폐기물을 사용하였는데, 이러한 양은 이 사업에 사용된 골재의 92% 에 해당하는 양이며 약 35,000 ton 의 배출가스를 기존 재료에 비해 절감할 수 있는 양이다. 앞서 “경제적 효과” 의 부분에서 설명하였듯이 이러한 재생 재료의 사용은 사업의 재무건전성에도 대단한 도움을 준다. M25 사업의 경우 사용된 쉬트파일의 제조도 수집된 고철을 고효율의 전기 아크 용광로에서 제조한 강재를 100% 사용함으로서 탄소배출량을 획기적으로 줄여 약 7,722 ton 의 탄소배출량을 감소시켰다. 이렇게 탄소배출 이력 조사시스템은 탄소배출이 작은 재료를 선별하는데 매우 유용한 도구이다.

 

3) 운송과 관련된 탄소배출의 저감

고속도로 사업은 일반적으로 다량의 자재들을 현장으로 수송해야만 한다. 노르웨이의 E6 사업의 경우 30 ton 의 아스팔트를 200km 떨어진 현장으로 운송해야만 하였고 이는 사업 전체의 탄소배출량의 4% 에 해당되는 분량이었다. 따라서 이러한 자재를 현장 인근에서 확보하게 되면 수송과 관련된 탄소배출량을 저감할 수 있다.

 

4) 저 탄소발생 설계 방안

탄소발생 이력추적 도구는 고속도로 구조물 설계 및 공법 선정시 탄소발생을 저감할 수 있는 해법을 제시한다. M25 사업의 경우 King 쉬트파일과 함께 AZ 단면의 쉬트파일을 병용하였는데, 이 방법은 장대 쉬트파일과 짧은 중간파일을 적용한 방법이다. 이 방법은 전체 사용된 강재의 총량을 25% 감소시켜 결과적으로 1,570 ton 의 탄소발생량을 최초 설계단계에서 적용한 공법에 비해 감소시켰다. 또한 M25 사업에서는 기존에 있는 구조물을 개량하거나 재사용하여 336ton 의 탄소발생량을 감소시켰으며, 덧씌우기 작업을 통해 재사용이 가능한 기존 아스팔트 포장을 재사용하여 총 600,000 ton 의 아스팔트와 39,600 ton 의 탄소발생량을 절감하였다.

 

5) 폐기물 관리

폐기물과 관련된 탄소발생량은 고속도로 사업에서는 일반적으로 폐기물을 뒷채움재료로 재사용하는 경우가 많기 때문에 그렇게 큰 문제가 되지 않는다. 에를 들어, 노르웨이의 E6 사업에서는 폐기물 처리로 인한 탄소발생량은 전체 발생량의 0.5% 에 불과하고, M25 사업에서는 폐기물이 발생되지 않도록 설계를 수행하고 시공방법도 폐기물 발생이 최소화 되도록 공정계획을 수립하였다. 이 사업에서는 $160K 당 총 1,36 ton 의 폐기물이 발생하여 UK 시공그룹의 목표치인 $160K 당 8.11 ton 에 크게 못 미치는 양을 발생하였다. 더욱이, M25 사업은 순수 폐기물 활용 사업으로서 인근 공사장에서 총 230만 ton 의 폐 자제를 반입하여 사용한 반면 폐기물 처리양은 14,000 ton 에 불과하였다.

 

6) 에너지 고효율의 조명기구 사용 권장

고속도로 사업은 가로등을 사용하기 때문에 고효율의 조명장비를 사용할 경우 고속도로의 생애주기 동안 비용을 상당히 절약할 수 있다. E6 사업의 경우 고속도로 연구소에서 이러한 고효율의 LED 가로등에 대한 적용성을 연구하였다. 2W 의 LED 조명시설은 기존의 250 W 가로등과 동등한 조명효과를 나타낼 수 있는 것으로 조사되었다. 또한 M25 사업팀은 고속도로의 일부구간은 가로등이 없이 운영할 계획인데 이는 전체 노선의 33% 에 해당한다. 이를 통해서 전체적으로 30년 운영기간 동안 36MWh 의 전기에너지와 13,500 ton 의 탄소배출량이 감소되는 것으로 분석되었다. 또한 태양광 가로등을 도입하여 주간에 축적한 전기를 공급함으로서 실제적인 전력소모를 제로화 하도록 목표로 하고 있다.

 

6. 성공적인 사업을 통한 교훈

 

고속도로의 탄소배출 이력 조사는 아직 걸음마 단계이다. 그러나 이러한 사업으로부터 얻은 본 보고서에 기록된 교훈과 지식은 좀더 이러한 배출이력조사의 광범위하고 상세한 연구수행에 중요한 기초가 되고 미래의 사업에 탄소배출량의 중요성을 확인할 수 있는 계기가 될 것이다.

 

 

▣ 원문제목 : Carbon Footprinting on Highway Projects – examples from Norway, Sweden and UK