i-Tree Eco 기반 도시숲 탄소격리 및 기업의 온실가스 상쇄율 분석^† - 선정릉을 중심으로 한 TCFD 연계 가능성 평가 -

기업은 국제적으로 통용되는 GHG Protocol과 TCFD 권고안 등에 따라 Scope 1, Scope 2, Scope 3 배출량을 구분해 공시하고 있다. 여기서, Scope 1은 기업이 직접 소유하거나 통제하는 설비에서의 연료 연소나 공정 과정에서 발생하는 직접배출, Scope 2는 구매한 전기, 열, 증기 등 에너지 사용으로 인한 간접배출, Scope 3은 공급망, 물류, 제품 사용 및 폐기 등 가치사슬 전반에서 발생하는 기타 간접배출을 의미한다(WRI and WBCSD, 2024).

본 연구에서는 국내 주요 기업의 온실가스 배출 특성과 잔여 배출 관리 전략을 비교하고 분석하기 위해 기업별 배출 자료를 수집하고 정리하였다. 우선, 환경부 산하의 온실가스 종합정보센터(Greenhouse Gas Inventory and Research Center of Korea, GIR)에 제출된 명세서를 기초 자료로 활용하였다. 해당 명세서에 포함된 기업은 ｢온실가스 배출권의 할당 및 거래에 관한 법률｣에 따라 연간 약 125,000tCO₂eq 이상을 배출하는 배출권거래제 할당 대상 업체와 이보다 배출 규모가 작은 목표관리업체로 구분된다.

기업의 온실가스 배출량을 분석한 선행연구(이세림 등, 2017; 박년배, 2023)를 참조하여, 2022년부터 2024년까지 최근 3년간 연속으로 온실가스 배출량 상위권에 속한 기업 중에서 2025년에 발간한 지속가능경영보고서를 통해 해당 기간의 Scope 1·2·3 배출량을 모두 공시한 6개 기업(포스코, 현대제철, 삼성전자, SK하이닉스, LG화학, 롯데케미칼)을 1차 분석 대상으로 선정하였다. 다만, 기존 연구가 주로 온실가스 배출량이 많은 제조업에 편중되어 있어 도시숲의 탄소격리량을 적용했을 때, 상쇄 기여 효과가 과소 평가될 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 총배출량이 상대적으로 낮은 IT 업종(SK브로드밴드, 네이버)을 추가하여 분석 대상을 확대하였다.

대상지는 서울특별시 강남구에 위치한 선정릉 역사경관림으로 유네스코 세계문화유산에 등재된 대표적인 조선왕릉이자 도심 내 위치한 대규모 녹지공간이다. 전체 면적 약 24ha 중 85% 이상이 숲으로 구성되어 있으며, 주 우점종은 소나무(Pinus densiflora, 35.2%), 오리나무(Alnus japonica, 18.9%), 갈참나무(Quercus aliena, 17.2%)로, 이들 상위 3개 수종이 전체의 약 71.3%를 차지하는 산림형 식재 구조이다(Kim et al., 2016). 특히 흉고직경(DBH) 15.2~61cm 범위의 수목이 전체의 3분의 2 이상을 차지하는 성숙한 수목 우점 구조를 보이며, 일반 가로수나 도시 공원 녹지에 비해 단위 면적당 높은 탄소 격리 잠재력을 보유한 것으로 평가된다(Nowak et al., 2013; Hand et al., 2019; 이재영 등, 2024). 이러한 특성을 바탕으로 본 연구는 선정릉 역사경관림을 이론적 적용 가능성을 검토하기 위한 탐색적 단일 사례로 설정하였으며(Yin, 2014), 도시숲 지표를 기업의 잔여배출 관리 논의에 활용 가능한 보조적·지표적 수단으로서 탐색적으로 제시하고자 하였다(GRESB, 2021).

수목 인벤토리 자료는 선행연구(이재영 등, 2024)를 참조하여 문화재청에서 수행한 ‘조선왕릉 수목 실측조사 자료’와 ‘조선왕릉 역사문화 경관림 자원조사 자료’를 기반으로 구성하였다(최종희 등, 2016; 박용암 등, 2021). 해당 자료는 연구 시점 기준 선정릉 대상지에 대해 구축된 가장 최신의 공신력 있는 수목 실측 데이터로, 이후 이를 대체할 수 있는 추가적인 공식 수목 조사나 인벤토리 갱신 자료가 발표되지 않아 본 연구에서는 이를 2024년 기준 시뮬레이션의 기초 입력 자료로 활용하였다.

탄소격리량 산정에는 i-Tree Eco v6.1의 Forecast 모델을 활용하였다. 본 모델은 미국 산림청(USDA Forest Service)이 개발하여 전 세계 131개국에서 활용되는 등 국제적 신뢰성을 확보하고 있다(Nowak et al., 2018). 기존의 원격탐사 기반 면적 단위 산정 방식과 달리 현장 실측 기반의 개체목 단위 분석을 수행하여 식재 패턴이 불규칙한 도시숲의 이질성을 정밀하게 반영할 수 있으며(Nowak et al., 2008; Sharma et al., 2025), Forecast 모듈은 수목의 단순 생장뿐만 아니라 고사, 신규 식재 등 다양한 변화를 복합적으로 고려한 시뮬레이션에 최적화된 도구로서 본 연구의 장기 예측 목적에 적합하다(Nowak et al., 2018). 해당 모델은 수종별 흉고직경(DBH), 분포, 생장률, 연간 고사율(Annual Mortality Rate, AMR) 등을 주요 입력 변수로 하여 수목 생장과 수관 구조 변화를 반영한 도시숲의 탄소 저장량 및 연간 탄소격리량을 예측할 수 있다. 분석은 인벤토리 자료를 기반으로 2050년까지 장기 예측을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 중 2024년 값을 기준 시점으로 활용하였다. 시나리오는 도시숲의 확충과 관리 수준에 따른 탄소격리 효과를 예측하기 위해 식재 확대와 AMR 조건을 변수로 설정하여 설계하였다(표 1 참조). 본 연구에서 분석 대상으로 선정한 선정릉은 도시숲의 구조와 기능을 실증적으로 분석하기 위한 대표 사례로 활용되었으나, 유네스코 세계유산이자 문화재 보호구역이라는 특성상 대규모 신규 식재나 공간 구조 변경에는 제도적이고 물리적 제약이 존재한다(UNESCO, 2002). 이에 따라 본 연구에서 설정한 시나리오는 실제 관리 계획이나 실행 가능성에 대한 검증보다 도시숲의 관리 수준 및 식재 규모 변화가 탄소격리 잠재력에 미치는 상대적 영향을 탐색적으로 비교하고 이해하기 위한 가정적 분석 조건으로 설정되었다(Hilbert et al., 2019).

구체적인 시나리오는 추가 식재를 고려하지 않은 ‘기준(baseline)’과 탄소흡수 잠재력 확대를 가정한 ‘식재 확대’(S1: +10%, S2: +20%)로 구분하였으며, 선행연구를 참고하여 관리 수준을 반영하는 변수로 연간 고사율(AMR)을 적용하였다(Singkran, 2025). AMR 1%는 상대적으로 양호한 관리가 유지되는 조건을, AMR 3%는 관리 미흡 또는 병해충, 가뭄, 폭염 등 외부 스트레스 요인에 노출된 조건을 가정한 값으로 설정하였다. 이 값은 국내 도시숲 또는 왕릉림의 실제 고사율을 직접 재현하기 위한 수치라기보다 도시 수목 고사율 범위(약 1–3%)를 참고하여 관리 수준 차이에 따른 탄소격리 경향을 비교하기 위한 가정적 시나리오 변수로 적용되었다(Nowak et al., 2018; Hilbert et al., 2019).

이에 따라 Baseline 시나리오는 식재 확대가 이루어지지 않은 상태에서 관리 수준 차이에 따른 장기적인 탄소격리 효과를 분석하였다. 이때 Baseline-A는 AMR 3%를 적용하여 관리가 미흡한 상황을, Baseline-B는 AMR 1%를 적용하여 양호한 관리 상황을 모의하였다. S1, S2 시나리오는 기존 수목을 기준으로 2024년부터 2050년까지 매년 균등하게 분산하여 추가 식재하는 것으로 설정하였다. S1은 총 수목 대비 10%의 확충을, S2는 20%의 확충을 가정하여 식재 규모 차이에 따른 탄소흡수 잠재력을 분석하였으며, 각 식재 확대 시나리오는 AMR 3%(S1-A, S2-A)와 AMR 1%(S1-B, S2-B) 조건을 적용하여 관리 수준에 따른 차이를 동시에 고려하였다.

본 연구는 기업이 기술적 온실가스 감축 이후에도 불가피하게 남게 되는 잔여배출에 대해 도시숲이 보완적으로 기여할 수 있는 가능성을 검토하고자 기업의 Scope별 온실가스 배출량 대비 상쇄율을 산정하였다. 상쇄율(%)은 도시숲 탄소흡수량을 기업의 Scope별 온실가스 배출량으로 나눈 값에 100을 곱하여 산정하였다(Hong et al., 2024). 상쇄율 분석을 위해 분석 대상 기업의 2024년 Scope 1, Scope 2, Scope 3 배출량(tCO₂eq)을 기준으로 i-Tree Eco Forecast 모듈을 활용하여 선정릉의 2024년 및 2050년 시점의 연간 탄소격리량을 각각 추정하고, 총배출량 대비 도시숲에 의한 상쇄율을 산출하였다. 이때 2050년 상쇄율 산정 시, 불확실성이 큰 장기 배출 예측치를 도입하기보다 검증된 2024년 배출량을 기준으로 고정한 상태에서 도시숲의 2050년 탄소격리 잠재력을 평가하는 보수적 접근법을 채택하였다(IPCC, 2018; IEA, 2021). 이를 통해 현재의 배출 수준을 기준으로 미래 시점의 도시숲이 제공할 수 있는 상대적 기여도를 평가하고자 하였다.

본 연구에서 사용한 ‘상쇄율’의 개념은 배출권거래제나 자발적 탄소시장과 같이 공식적인 탄소상쇄(오프셋) 크레딧을 산정하는 것과는 다르며, 해당 지표는 기업의 Scope별 온실가스 배출량 대비 단일 도시숲이 제공하는 연간 탄소격리량이 차지하는 상대적 규모를 파악하기 위한 비교용 지표로 정의된다(Zhao et al., 2010; Hong et al., 2024). 따라서 본 연구의 상쇄율은 실제 제도적 상쇄량이나 감축 실적을 의미하지 않는 가상적 지표이며, 추가성, 영구성, 누출 방지 및 MRV 검증 등 탄소크레딧 발급 요건은 평가 범위에서 제외하였다(Chen et al., 2020).

2022년부터 2024년까지 3개년 동안 국내 주요 기업을 대상으로 Scope 1, Scope 2, Scope 3로 구분된 온실가스 배출량을 집계하고 배출 특성을 분석하였다. 여기서, 각 기업의 연도별 절대 배출량 변화를 정량화하였으며, 기업의 Scope별 구성비를 시각화하여 업종 간 배출 구조의 차이를 비교할 수 있도록 정리하였다(표 2, 그림 1 참조).

그림 1. 주요 기업의 Scope별 온실가스 배출 구성비 범례:

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첫째, 철강 산업은 전 세계적으로 온실가스 배출량이 가장 많은 산업 중 하나로 주로 제조 공정에서 사용되는 코크스(cokes)를 포함한 원료 및 연료의 연소 과정에서 배출이 발생한다(IEA, 2020; Kim et al., 2022). 이는 기업의 생산 활동에서 직접적으로 발생하기 때문에 다른 업종에 비해 Scope 1의 비중이 높게 나타나는 특징이 있다. 본 연구의 분석 결과에서도 이와 같은 경향이 확인되었는데, 포스코의 2024년 총배출량 7,828만 tCO₂eq 중 약 89%(6,966만 tCO₂eq)가 Scope 1에서 발생했으며, 현대제철은 총배출량 3,472만 tCO₂eq 중 약 77%(2,658만 tCO₂eq)가 Scope 1에 해당하여 직접배출 위주의 특성이 기존 연구와 일치함을 확인할 수 있었다.

둘째, 반도체 산업은 선행연구에서 2021년 전 세계 반도체 기기에서 발생한 약 5억 tCO₂eq 중에서 약 80%가 재료 및 장비(Scope 3 Upstream), 사용 및 폐기(Scope 3 Downstream) 단계에서 발생하는 것으로 보고된 바 있으며, 이로 인해 Scope 3 배출의 비중이 높은 산업으로 지적되고 있다(Tembey et al., 2023). 본 연구에서도 삼성전자의 2024년 총배출량은 약 1억 2,050만 tCO₂eq 중, 약 84%(105,612,000tCO₂eq)가 Scope 3에서 발생하였다. 또한, SK하이닉스도 총 1,130만 tCO₂eq 가운데 약 33%(3,732,101tCO₂eq)가 동일 범주에 해당하여, 해당 산업 분야의 경우, 기업의 가치사슬 전반에 발생하는 간접배출 비중이 높은 것으로 확인되었다.

셋째, 화학 산업의 경우, 기존 연구에서는 배출량의 70% 이상이 Scope 3에서 발생하는 것으로 보고되고 있으며(CDP, 2022; Khemani et al., 2022), 이는 공급망 전반에서 다양한 배출원이 집중되어 있음을 보여준다. 본 연구 결과 또한 이와 유사한 경향을 나타내었다. LG화학의 2024년 총 배출량은 약 2,757만 tCO₂eq이며, 이 중 Scope 3가 약 70%(19,260,472tCO₂eq)를 차지하였다. 롯데케미칼은 총 1,913만 tCO₂eq 중 69%(13,231,056tCO₂eq)가 Scope 3에서 발생하여, 두 기업 모두 공급망 기반의 배출 관리가 중요한 업종임을 확인할 수 있었다.

넷째, IT 산업은 선행연구에서도 Scope 1 배출은 미미하나, 데이터센터 전력 소비에 따른 Scope 2와 장비 제조, 이용, 폐기에 따른 Scope 3가 주요 배출원으로 지적된 바 있다(Freitag et al., 2021; World Bank and ITU, 2024). 본 연구에서도 이러한 경향이 확인되었다. SK브로드밴드의 2024년 총배출량은 약 128만 tCO₂eq으로 나타났으며, 이 중 Scope 2, 약 35%(454,327tCO₂eq), Scope 3, 약 64%(827,899tCO₂eq)를 차지하고, 네이버 또한 총배출량 약 25만 tCO₂eq 중 Scope 2, 49%(119,697tCO₂eq), Scope 3, 51%(124,601tCO₂eq)로 집계되어 두 기업 모두 간접배출이 주를 이루었다. 이에 따라 IT 업종의 탄소배출 구조는 전력 사용과 공급망 활동에 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다.

i-Tree Eco Forecast 모델을 활용하여 선정릉의 연간 탄소격리량을 예측한 결과, 관리 수준(AMR)과 식재 확대 비율에 따라 현저한 차이가 나타났다(표 3, 그림 2 참조). Baseline-A 조건에서 2024년 연간 탄소격리량은 120.7tCO₂eq/yr로 추정되었으며, 2050년에는 145.8tCO₂eq/yr까지 증가하였다. 동일 관리 조건에서 10% 식재를 반영한 S1-A는 2050년 151.5tCO₂eq/yr, 20% 식재를 반영한 S2-A는 157.7tCO₂eq/yr으로 나타났다. 반면, 관리 수준을 개선하여 AMR을 1%로 낮춘 Baseline-B 조건에서는 2050년 탄소격리량이 151.6tCO₂eq/yr으로 증가하였고, 같은 조건에서 10%와 20% 식재를 반영한 S1-B와 S2-B는 각각 152.2tCO₂eq/yr, 158.4tCO₂eq/yr으로 가장 높은 격리량을 기록하였다.

그림 2. Baseline-A 대비 연도별 탄소격리량 변화율 범례:

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관리 수준이 동일할 경우, 식재 비율이 높을수록 2050년 탄소격리량이 점진적으로 증가했으며, 동일한 식재 비율에서 관리 수준을 개선한 B 계열이 A 계열보다 높게 집계되었다. 또한, 연도별 변화율의 경우, Baseline-A 대비 탄소격리량 증가폭이 시간에 따라 점진적으로 확대되었으며, 특히 S2-B 시나리오에서 가장 크게 확대되어 관리 개선과 식재 확대를 병행할 경우, 시간이 경과함에 따라 누적 탄소격리 효과가 증가함을 확인할 수 있었다.

이러한 결과는 고사율이 높을 경우, 식재가 효과적임을 보여주며(Widney et al., 2016), 식재와 관리 수준 개선이 장기적 탄소흡수 잠재력 확보에 중요한 요인임을 시사한다. 다만, 본 연구에서 적용한 식재 확대 시나리오는 문화재 보호구역이라는 대상지의 현실적 제약을 고려할 때 즉각적인 실행 계획이라기보다는, 도시숲의 관리 강화와 확충이 탄소격리 효율에 미치는 영향을 비교하기 위한 탐색적 결과로 해석하는 것이 바람직하다. 이를 통해 기업은 기후변화 대응 전략 측면에서 도시숲의 관리 강화를 잔여배출 관리 수단으로 고려할 수 있으며, 이는 구조적 식재 설계 요인과 병행될 때 효과가 극대화될 것으로 판단된다(Jo et al., 2023; Kim et al., 2024).

본 연구에서는 선정릉의 연간 탄소격리량을 기준으로 가장 높은 격리량이 산정된 S2-B 시나리오(158.4 tCO₂eq/yr)를 기준으로, 기업별 Scope 1·2·3 배출량 대비 상쇄율을 산정하였다(표 4 참조). 철강 산업의 경우, 포스코와 현대제철은 2050년 기준 Scope 1 상쇄율이 각각 약 0.0002%, 0.0006%로 집계되어 상쇄율이 낮게 나타났다. 반도체 산업의 경우, 삼성전자는 Scope 3 배출이 전체의 88% 이상을 차지해 총배출량 대비 상쇄율이 약 0.0001%에 불과하였으며, SK하이닉스는 Scope 1 배출량이 3,762,584tCO₂eq으로 2024년 약 0.0032%, 2050년 약 0.0042% 수준의 상쇄율을 보였다. 화학 산업의 LG화학과 롯데케미칼은 Scope 1·2·3 전 범위에서 배출량이 높아 상쇄율이 약 0.002–0.007% 수준에 머물렀다. IT산업의 SK브로드밴드는 Scope 1 기준 2024년 7.2%, 2050년 9.4%의 상쇄율을 보였으며 네이버는 2024년 8.1%, 2050년 10.6%로 상대적으로 높은 상쇄율을 기록하였다.

선행연구에 따르면 철강 및 화학 산업은 난감축(hard-to-abate) 부문으로서 배출량을 완전히 상쇄하는 데 기술적 한계가 존재하며, 단일 도시숲이 직접적인 감축 수단이 되기에는 규모적 한계가 있어 잔여배출을 관리하는 상징적 NbS로서 의미를 가진다(IPCC, 2023; IUCN, 2023). 한편, IT 산업의 SK브로드밴드는 Scope 1 기준 2024년 7.2%, 2050년 9.4%의 상쇄율을 보였으며, 네이버는 2024년 8.1%, 2050년 10.6%로 상대적으로 높은 상쇄율을 기록하였다. 이는 IT 산업과 같이 총배출량 규모가 상대적으로 작거나 Scope 1 배출 비중이 낮은 업종에서 도시숲 탄소격리 지표가 상대적으로 크게 나타날 수 있음을 보여주며, 도시숲 탄소격리 지표가 업종별 배출 특성에 따라 상대적으로 해석될 수 있음을 시사한다(Zhao et al., 2010).

도시숲의 상쇄율은 기업의 탄소중립 전략이나 TCFD 기반 공시에서 기술적 감축 이후의 잔여배출 관리에 대해 기업이 어느 정도의 노력을 기울이고 있는지를 설명하는 ‘보완적 지표’로서의 가치를 지닌다. 따라서 도시숲은 업종별 배출 특성에 따라 직접 감축의 한계를 보완하면서 기업 기후전략 내 잔여배출 관리의 보완적 수단으로 의미 있는 역할을 수행할 수 있을 것으로 사료된다.