도시공원에 대한 탄소중립 기여도 평가 항목 개발

이동규와 안병철(2022)은 탄소중립의 정의에 대해 Rogeli et al.(2015)의 결과를 제시하였는데, 에너지 및 산업공정의 순 CO₂ 배출량을 제로화하는 것과 모든 분야에서 연간 CO₂ 순 배출량을 ‘0’로 하는 것, 그리고 모든 곳에서 탄소 배출을 제로화하는 것 등으로 탄소중립에 대해 세분화하였다. IPCC의 1.5°C 보고서(Masson-Delmotte, et al., 2018)에서는 총배출이 2050년까지 CO₂ ‘net zero’가 되어야 1.5°C 목표달성이 가능하다 제시하였으며, ‘net zero CO₂ emissions’에 대하여 CO₂ 배출이 특정 기간에 인위적 제거를 통한 세계적 균형을 이룰 때 달성할 수 있다고 하여 CO₂ 순 배출량이 ‘0’이 되는 것을 탄소중립으로 볼 수도 있다. 또한, 기후위기 대응을 위한 탄소중립ㆍ녹색성장 기본법(이하 ‘탄소중립기본법’이라 한다) 제2조에 따르면 대기 중에 배출‧방출 또는 누출되는 온실가스의 양에서 온실가스 흡수의 양을 상쇄한 순배출량이 ‘0’이 되는 상태로 정의하였다.

한편, 환경부(2020)의 국가 온실가스 인벤토리 보고서(National Inventory Report: NIR)에서는 온실가스 배출량을 교토의정서에서 규정한 CO₂, CH₄, N₂O, SF₆, HFCs, PFCs 등 6대 온실가스를 대상으로 산정하고 있으며, 각 온실가스별 대기 잔류기간 동안의 방열 수준이 상이함에 따라 지구온난화지수(Global Warming Potential: GWP)를 각 온실가스에 적용하는 CO₂eq(carbon dioxide equivalent)로 단위를 표기하고 있다. 이를 종합적으로 고려하였을 때, 좁은 의미에서는 탄소중립은 CO₂ 순배출량이 ‘0’인 상태로 볼 수 있으며, Rogeli et al.(2015)에서 제시한 ‘NGHG = 0’에 교토의정서 6대 온실가스(Green House Gases: GHG) 이외의 GHG 순 배출량이 ‘0’으로 수렴되는 ‘non NGHG=0’을 포함하는 개념으로 확대 적용할 수 있다.

본 연구에서의 탄소중립 개념은 탄소중립기본법에서 정의하고 있는 개념과 이동규와 안병철(2022)에서 제시한 개념을 활용하여 연구를 진행하였다.

도시공원은 도시․군계획시설 중의 하나로 도시공원 및 녹지 등에 관한 법률 제2조(정의)에 의거 “도시지역에서 도시자연경관을 보호하고 시민의 건강․휴양 및 정서생활을 향상시키는 데에 이바지하기 위하여 설치 또는 지정하는 녹지공간”을 말한다. 도시공원은 1967년 3월 3일 공원법이 제정되면서 “자연풍경지를 보호하고 국민의 보건․휴양 및 정서생활의 향상에 기여하는 공원”으로 정의하였고, 국립공원, 도립공원, 도시공원으로 구분하여 통합 관리하였다. 이후, 1980년 6월 1일부터 도시공원법과 자연공원법을 분리하면서 도시공원은 국토교통부, 자연공원은 환경부에서 분리하여 관리하고 있다.

이러한 도시공원은 최근 지속적으로 증가하고 있다. 2022년 도시계획현황(국토교통부, 2022a)에 따르면, 도시공원의 조성면적은 2013년 403.9㎢에서 2022년 582.6㎢로 약 44.3% 정도로 증가하였으며, 1인당 공원 조성면적은 2013년 7.9m²에서 2022년 11.3m²로 증가하여 세계보건기구 권고 기준인 9m²를 초과하는 수준을 유지하고 있다. 또한, 도시화로 인한 도시에 거주하는 인구 비중이 증가할 것으로 예상되는데, UN(2018)에서는 2050년 도시 거주자의 비율이 세계 인구의 약 68%에 달하는 것으로 예상하였으며, 안광호(2021)는 2020년에는 도시 거주자 비율이 전 세계 인구의 55% 이상에서 2050년에는 70%에 달할 것으로 전망하였다.

한편, IPCC(2023)는 기후변화가 도시에서 인간의 건강, 생계 및 주요 기반시설에 악영향을 미쳤으며, 극한 고온이 도시에서 심화되었다고 하였다. 또한, 극한 고온 대응을 위해 도시녹화, 습지 복원 등의 생태계 기반 적응 접근법은 도시 열을 줄이는 데 높은 신뢰도로 효과적이라 하였다. 아울러, Green․Nature 및 Blue Infra는 탄소흡수와 저장을 지원하며 단독 또는 Grey Infra와 결합하여 폭염, 폭우, 홍수 등의 극한 현상에 대한 리스크를 줄일 수 있으며 생계와 웰빙을 위한 공동편익을 창출할 수 있다고 하였다. 온실가스 배출에 대한 도시의 기여적인 측면에서는 온실가스 배출량의 증가분이 도시지역에서 기인한 것으로 추정하였는데 2015년에 도시지역이 전지구 배출분의 약 62%를 차지하는 것에서 2020년에는 67-72%로 증가하였다.

이와 같이 도시에 거주하는 인구 비중은 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 도시에서 배출되는 온실가스 배출량의 비중도 늘어날 것으로 전망된다. 한편, 탄소중립 정책에서는 추가 탄소흡수원으로서 도시공원을 지속적으로 확대 조성하는 것을 과제로 제시하고 있음에 따라, 도시공원에 대한 탄소중립 기여도를 정량적으로 평가할 수 있는 방안이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 도시공원의 탄소중립 기여도를 정량적으로 평가할 수 있는 항목을 개발하여 추가 흡수원으로서의 도시공원에 대한 양적, 질적인 기능 향상과 2050 탄소중립 실행을 위한 추가 흡수원 부분에 대한 이행점검시 기초자료를 제공하고자 하였다.

도시공원에 대한 탄소중립 기여도 평가 항목으로 도입 가능한 후보 항목의 FGI 결과는 표 3과 같이 10개 분야 36개 항목으로 정리되었다. 표 1의 도입가능한 평가항목에서 추가된 항목은 전기차 충전소 등 친환경 교통수단 지원 시설 설치, Biochar 등 토양 내 탄소흡수량 증가 기술 활용, 에너지 소비 감소를 위한 수자원 절약형 설비 설치, 운영단계에 평가 가능한 탄소중립 교육, 커뮤니티 참여 프로그램 운영, 탄소중립 관련 정보 홍보 등 6개 항목이 추가되었으며, 분야의 경우에는 교육 및 참여 분야가 추가되었다. 정량적 분석이 어려운 바람통로 계획, 평가항목의 중복인 생태면적률, 기존의 생태환경 보존 항목과 중복되는 기본수목 존치와 기존하천 및 수로보전 등의 6개 항목과 탄소중립에 미치는 영향이 적은 수환경 분야는 삭제되었다. 에너지 분야의 LED 가로등 사용, 고효율 기기활용 비율로 건축물 지붕 태양광 설치는 신재생에너지 생산량으로 변경되는 등 4개 항목은 변경되었으며, 식생환경분야는 식재기법과 식재기반으로 세분되었다.

FGI를 통한 1차 적정성 검증이 완료된 36개 항목에 대하여 델파이 분석을 활용한 2차 검증 결과는 표 4와 같다. 분석에 활용된 데이터의 경우, SPSS의 신뢰도 분석 결과 Cronbach 알파값은 .932으로 Nunnally(1978)에서 제시한 ‘when important decisions’의 최솟값 .9이상임에 따라 데이터의 신뢰도가 매우 높은 것으로 나타났다. 델파이 분석에서는 1차 검증을 통해 도출된 36개 항목에서 CVR .44 이하인 14개 항목을 제외한 22개 항목이 도시공원에 대한 탄소중립 기여도 평가에 적정한 것으로 분석되었다. 1차 검증 대비 2차 검증에서 가장 큰 차이를 보인 것은 교통 및 동선 분야이며, 7개 항목에서 최종적으로는 2개 항목으로 정리되었다. 이를 통하여 교통 및 동선 분야가 도시공원의 탄소중립에 미치는 영향이 가장 적은 것으로 추정할 수 있다.

AHP 분석시 1계층은 토지이용, 교통 및 동선, 에너지, 재료 및 자원, 물순환 관리, 생태환경, 식재기법, 식재기반, 인공녹화, 교육 및 참여 등 총 10개 분야로 설정하였으며. 분야별 하위 항목을 2계층으로 설정하여 2개 또는 3개 항목으로 구성되도록 하였다. 이재욱(2021), 이동규(2022), 송소현(2022) 등의 선행연구에 CR을 활용한 AHP 분석을 진행함으로 신뢰도를 평가할 수 있다고 하였으며 CR ≤ .1 이하일 때 일관성이 있다고 판단하고 분석을 진행하였다. 이에 본 연구에서도 설문응답의 신뢰도 향상을 위하여 CR이 .1 이하인 응답값을 선별하여 AHP 분석에 활용하였다.

분석 데이터의 경우, 1계층은 125개의 표본 중 CR .1을 초과하는 49개를 제외한 76개 데이터를 활용하였으며 평균 CR은 .054로 나타났다. 2계층 분석에서는 2계층 항목이 2개인 8개 분야에 대한 분석은 전체 표본수인 125개 데이터를 활용하였고 2계층 항목이 3개인 2개 분야에 대해서는 표 5와 같이 CR .1 이하인 응답값만을 선별하여 중요도를 분석하였다.

이를 기반으로 진행한 평가 항목별 중요도 결과는 표 6과 같으며, 평가 분야에 해당하는 1계층에 대한 중요도는 식재기법 분야가 가장 높은 것으로 나타났고 생태환경, 식재기반, 에너지 분야 순으로 높게 분석되었다. 종합 가중치를 고려한 상대적 결정법에 따른 항목별 중요도에서는 녹지체계 연결 항목이 가장 높았고 표토 재활용, 기존의 생태환경 보존, 토양내 탄소흡수량 증가재료 사용 순으로 중요도가 분석되었다. 또한, 평가 분야에서는 교통 및 동선이 종합 가중치가 가장 낮았으며, 22개 항목 중에서는 인공녹화 분야의 벽면녹화 중요도가 가장 낮은 것으로 분석되었다.

본 연구에서는 델파이 분석, AHP 분석을 위한 설문 조사를 진행함에 따라 데이터 분석에 활용된 표본수의 적정성에 대한 논의가 필요하다. 델파이 분석의 경우, Lynn(1986)에서는 5명에서 10명 규모가 바람직하다고 하였고 Waltz et al.(1991)에서는 20명까지 추천하였으며 안정적인 결과를 위한 전문가 패널 수를 20명으로 제시하고 있음에 따라, 본 연구에서 델파이 분석시 활용한 25명의 응답자 수는 적정한 것으로 판단할 수 있다. AHP 분석에 활용된 표본 수의 경우, 논리적 일관성 및 전문성이 있을 경우에는 표본의 크기는 문제가 되지 않으며(조영태 등, 2010; 이한우 등, 2016; 최성호 등, 2016,), 이동규(2022), 이휘재 등(2020), 이한우 등(2016)에서 AHP 분석시 100-200명 정도의 표본수를 사용함에 따라 본 연구에서 활용된 표본 수는 적정한 것으로 볼 수 있다.

AHP를 활용한 중요도 분석에서는 선행연구에서 주되게 사용되는 상대적 결정법에 따라 분석을 진행하였으나 생태환경과 식재기법 분야간의 중요도 차이가 약 1% 미만이며, 분야의 하위 항목 수가 다른 점을 고려하여 절대적 결정법에 따른 분석을 추가적으로 진행하였다. 중요도를 결정하는 법은 상대적 결정법과 절대적 결정법으로 구분되며, 상대적 결정법은 다수의 항목을 가지는 각 계층의 가중치의 합을 ‘1’을 기준으로 항목에 대한 가중치를 정하고 각 계층별 가중치를 곱하여 산정된 종합 가중치의 합이 ‘1’이 되게 하는 방법이다. 절대적 결정법은 각 계층의 하위 항목 중 가장 높은 항목의 값을 ‘1’을 기준으로 하여 타 요소의 가중치를 설정하는 방식으로 우선순위가 가장 높은 항목의 종합 가중치를 ‘1’이 되게 하여 상대적 중요도가 낮은 요소는 ‘1’보다 낮은 값을 가지게 되며 각 요소, 각 계층에 대한 종합 가중치의 합은 ‘1’을 초과하게 되는 방법이다(박현 등, 2000).

절대적 결정법에 따른 분석 결과 탄소흡수량이 높은 수종 식재 항목의 중요도가 가장 높게 나타났고 녹지체계 연결 항목이 2순위로 분석되었으며 3순위는 상대적 결정법에서 8순위로 나타난 다층구조 항목이 차지하였다. 한편, 이동규와 안병철(2022) 등의 탄소흡수량 산정 관련한 선행연구에서는 탄소흡수량이 높은 수목을 식재할 경우 탄소흡수에 직접적인 영향을 미치며, 녹지 조성 등의 선형적인 식재의 경우에는 그 효과가 적은 것으로 제시하고 있다. 이를 종합적으로 고려하였을 때 본 연구에서와 같이 1계층별 하위 계층 수가 동일하지 않을 경우에는 종합 가중치에 대한 값의 편항을 최소화할 수 있는 절대적 결정법에 의한 AHP 분석이 상대적 결정법 보다 객관적인 비교가 가능한 것으로 판단된다.