이산화탄소의 발생원 분석

2024년 기준 인류는 약 41.6 기가톤(Gt)의 CO₂를 대기에 배출했습니다. 화석연료에서 37.4Gt, 토지이용 변화(주로 산림 파괴와 산불)에서 4.2Gt가 추가로 발생 Global Carbon Budget한 결과로, 역사상 최고치입니다. 이를 발생 원인별로 정리해 보겠습니다.

 

 

 

부문별 상세 설명 (큰 비중 순서대로)

 

1위 — 전력·열 생산 (약 35%, 14.5Gt)

가장 큰 비중을 차지하는 것은 발전소에서 전기와 열을 만드는 과정입니다. 2024년 전력 부문 배출량은 절대량 기준 가장 큰 폭(+235 Mt CO2eq, +1.5%)으로 증가 European Commission했습니다. 주된 원인은 석탄 화력발전으로, 2024년 전 세계 석탄 배출량은 0.9% 증가했으며, 이 증가는 주로 중국·인도·동남아시아의 석탄 소비 증가에 의해 주도된 반면, 미국과 EU 같은 선진국에서는 감소 IEA했습니다. 즉 한쪽에서 줄여도 다른 쪽에서 늘어나 전체 합계가 증가하는 양상입니다.

 

2위 — 산업·제조 (약 22%, 9Gt)

철강·시멘트·화학 산업이 핵심입니다. 특히 시멘트 제조는 단순한 연료 연소가 아닌 화학반응 자체(석회석 → 산화칼슘 + CO₂)에서 CO₂가 나오므로, 재생에너지로 전기화해도 절반 이상은 여전히 배출됩니다. 이 때문에 시멘트와 철강은 "감축이 가장 어려운 부문(hard-to-abate sectors)"으로 분류됩니다. 2024년 중국에서는 부동산 시장 침체와 인프라 투자 감소로 시멘트 생산이 약 10% 줄어들면서 산업 공정 배출량이 5% 이상 감소 IEA한 것이 흥미로운 변화입니다.

 

3위 — 수송 (약 19%, 8.4Gt)

자동차·트럭·선박·항공기 모두 포함됩니다. 2024년 수송 부문 중 도로 차량이 가장 많이 배출(전체의 10% 이상)했으며, 항공과 기타 운송 수단은 각각 약 2% Statista를 차지했습니다. 주목할 점은 항공 배출량이 기록적인 항공 여객 수요로 약 5.5% 급증 IEA한 것입니다. 전기차 보급은 빠르게 늘고 있지만, 글로벌 전체 차량 보유 대수의 작은 비율에 불과해 단기 효과는 제한적입니다.

 

4위 — 토지이용 변화 (약 10%, 4.2Gt)

산림 파괴, 산불, 농지 확장 등으로 발생합니다. 2024년 토지이용 배출량은 4.2GtCO₂에 달했고, 2023년 대비 0.5GtCO₂ 증가했으며 이는 주로 남미의 산림 파괴 및 황폐화와 관련된 산불 배출에 의해 주도 Carbon Brief되었습니다. 아마존·인도네시아·콩고 분지가 핵심 지역입니다. 다행히 전체 토지이용 배출량은 1990년대 후반 정점 이후 약 28% 감소했으며, 특히 지난 10년간 큰 폭으로 감소 Carbon Brief하긴 했습니다.

 

5위 — 건물 직접 사용 (약 7%, 3Gt)

가정과 상업 건물에서 직접 사용하는 도시가스 난방, 가스 조리, 보일러 등이 해당됩니다. 한국처럼 도시가스 난방이 보편화된 국가에서 비중이 큰 항목입니다. (전기로 사용하는 부분은 위의 1번 전력 생산에 이미 포함됩니다.)

 

6위 — 연료 추출·정제 (약 5%, 2Gt)

석유·가스 시추, 정유 공정, 파이프라인에서 새는 메탄(이후 CO₂로 산화)까지 포함됩니다. 2024년 연료 채굴 부문은 상대적 증가폭(+1.6%)이 가장 큰 부문 European Commission이었습니다.

 

7위 — 기타 (약 2%)

폐기물 매립지, 폐수 처리 등에서 나오는 배출입니다.

 

 

이번에는 국가별 비중을 보겠습니다. 특정 국가들의 책임이 매우 집중되어 있습니다.

 

 

국가별 비중과 한국의 위치

상위 4개국이 전체 배출량의 **약 60%**를 차지합니다. 중국이 32%로 압도적 1위(연간 약 11.9 Gt), 미국이 13%(약 4.9 Gt), 인도가 8%, EU 27개국이 7%, 그 외 국가들이 38% Global Carbon Budget를 차지합니다. 2024년의 변화를 보면 중국(+0.2%), 인도(+4.6%)가 늘었고, EU(-3.8%), 미국(-0.6%)은 줄어 — 선진국과 신흥국의 방향이 정반대입니다.

 

한국은 어떨까요? 한국은 2022년 기준 전 세계 CO₂ 배출량의 약 1.62%를 차지 Statista해 절대량으로는 9~10위권입니다. 다만 의미 있는 사실은 2024년 전 세계 GHG 배출량의 1% 이상을 차지하는 18개 국가·지역 중 EU27, 일본, 멕시코, 독일, 그리고 한국 단 5곳만이 2024년 배출량을 줄이는 데 성공 European Commission했다는 것입니다. 다만 한국은 기후변화대응지수(CCPI) 2026년 평가에서 63위로 매우 낮은 수준에 머물고 있으며, 에너지 사용·온실가스 배출·재생에너지 모두에서 매우 낮은 평가를 받았고, 2024년 기준 재생에너지가 전체 발전량의 8%에 그쳐 산업 탈탄소화를 크게 저해 Germanwatch e.V한다는 평가입니다. 절대량 감소 추세는 시작했으나 속도와 강도가 부족하다는 의미입니다.

 

연료별로 본 또 하나의 시각

위와 다른 각도로 어떤 연료가 CO₂를 배출하는지 보면, 화석연료 37.4Gt 중 대략 석탄 약 41%, 석유 약 32%, 천연가스 약 21%, 시멘트 공정 약 4%, 기타 약 2% 비율입니다. 2024년 천연가스 배출량은 약 2.5%(180 Mt CO₂) 증가해 글로벌 탄소 배출 증가의 가장 큰 기여 요인이 되었으며, 이는 중국·미국·중동·인도의 소비 증가에 의해 주도 IEA되었습니다. 흥미롭게도 천연가스는 "비교적 깨끗한 화석연료"로 인식되어 석탄 대체용으로 늘어왔지만, 절대량 자체가 워낙 빠르게 증가해 결과적으로 가장 큰 증가 기여자가 된 것입니다.

 

시사점: 어디를 줄여야 하는가

이 데이터에서 도출되는 우선순위는 명확합니다.

 

첫째, 전력 부문 탈탄소화가 가장 효과적입니다. 전체 배출의 35%를 차지하는데다, 다른 부문(전기차, 전기 난방, 산업 전기화)의 감축 효과까지 결정하기 때문입니다. 발전이 깨끗해지지 않으면 전기차도 "석탄차"가 될 뿐입니다.

 

둘째, 소수 국가의 결정이 결정적입니다. 중국·미국·인도·EU 4개국·지역이 60%를 차지하므로, 이들의 정책 방향이 사실상 글로벌 궤적을 결정합니다. 한국 같은 중간 규모 국가들의 노력은 수치상 큰 영향을 못 주지만, 정책·기술 모범과 국제 협상력 측면에서는 의미가 있습니다.

 

셋째, 감축 난이도가 부문마다 다릅니다. 전력은 재생에너지로 대체 가능하지만, 시멘트의 화학반응 배출, 항공유, 장거리 화물선 같은 부문은 기술적으로 매우 어렵습니다. 이런 곳이 결국 DAC나 CCUS, e-연료가 필수가 되는 영역입니다.

 

마지막으로, 줄이는 곳보다 늘어나는 곳이 많은 것이 문제입니다. 2024년 EU와 미국 일부가 줄였지만 중국·인도·동남아시아의 증가가 이를 상쇄해 전체적으로는 0.8% 증가했습니다. 진정한 정점(peak emission)을 지나려면 신흥국의 산업화 경로가 화석연료를 건너뛰는(leapfrog) 방식이 되어야 한다는 것이 핵심 과제입니다.