2.1 연구 범위 및 내용

본 연구에서는 2019년을 기준으로 연안 육역과 연안 해역의 탄소저장량을 추정하고 경제적 가치 평가를 진행하였다. 연안관리법에 따라 연안 육역의 범위는 해안선 기준 육지 방향으로 500 m 이내로 설정하였으며, 항만, 국가 어항 혹은 산업단지의 경우 1,000 m 이내의 육지 지역으로 설정하였다. 연안 해역의 경우 가용할 수 있는 자료의 한계로 해안선 기준 해양 방향으로 500 m 이내의 지역으로 설정하였다(Fig. 1). 연구 범위에 해당하는 연안 육역의 면적은 143.61 ㎢, 연안 해역의 면적은 133.15 ㎢이다.

부산 연안 육역은 토지 이용에 따라 시가지, 농업지역, 산림, 초지, 습지, 나지 지역으로 분류하여 탄소저장량을 평가하였으며, 2019년 기준 부산 전체 육역인 777.21 ㎢를 대상으로 탄소저장량을 함께 추정하여 연안 육역의 탄소저장량과 비교 분석하였다. 또한 2019년 기준으로 부산에서 개발 사업이 추진 중이거나 계획 중인 오시리아 관광단지, 에코델타시티 등 개발지구의 일부가 본 연구의 연안 육역 범위에 포함된 경우, 개발 후 해당 지역의 탄소저장량 변화를 추정하여 개발 사업이 연안 육역의 탄소저장에 미치는 영향을 평가하였다.

연안 해역은 InVEST 모델 특성상 해양의 물리화학적 탄소저장을 고려하지 않고 연안에 서식하는 식물과 퇴적물에 저장되는 탄소만을 고려해 잘피, 갈대, 새섬매자기, 갯벌, 패류, 해조류 양식장 등의 지역을 대상으로 탄소저장량 평가를 시행하였다^{(Sharp et al., 2020)}. 또한 2019년 기준으로 부산 연안 해역에서 추진 중이거나 계획 중인 공유수면 매립, 신항만 건설 등의 완료 후 연안 해역의 탄소저장 변화량을 분석하였으며, 각각의 경우에 대하여 2050년 연안 해역의 탄소저장량을 예측하여 분석하였다. 양식장의 경우 해조류와 패류 바이오매스에 저장되는 탄소는 수확되면서 제거되기 때문에 저장량 계산에서 고려하지 않고 모델 적용 시점부터 양식장 바닥에 퇴적되는 탄소량은 고려하였다.

Fig. 1. Study Area (Coastal Land and Sea)

2.2 연안 탄소 저장량 평가 모델(InVEST v.3.9.0)

2.3 지도 구축 및 경제적 가치 평가

모형에 필요한 지도는 ArcMap 10.5.1과 QGIS 3.22.4 프로그램을 사용하여 구축하였다. 연안 육역의 경우 환경부에서 제공된 2019년 대분류, 세분류 토지피복도를 활용해 해상도 5 m의 raster 형태로 구축하였다^{(ME, 2021)}. 연안 해역의 경우 국립해양조사원의 재질분포도와 2019년 세분류 토지피복도를 활용해 구축하였으며, 양식장, 잘피, 새섬매자기, 갈대 등 탄소를 저장하는 연안 서식지 지도는 낙동강관리본부 낙동강하구에코센터, 국가공간정보포털, 국가해양정보마켓센터에서 제공되는 자료를 이용하였다^{(KOMC, 2019; ME, 2020; MOLIT, 2021)}.

부산 연안역에 저장된 탄소의 경제적 가치를 평가하기 위하여 환경부 온실가스종합정보센터에서 제시한 2019년 전체배출권의 평균 탄소 거래가격인 28,440원/Ton·CO2을 적용하였다^{(GIR, 2021)}.

3.1 연안 육역 탄소저장량 및 경제적 가치 평가

부산 연안 육역의 탄소저장량 평가 결과를 Table 1과 Fig. 2에 제시하였다. 부산 연안 육역에 저장된 총 탄소량은 약 144만 Ton·C로 부산 전역의 탄소저장량 추정치인 1,019만 Ton·C에 비해 약 14.1 %의 탄소를 저장하는 것으로 나타났다(Fig. 3). 산림 지역이 전체 탄소저장량 중 약 71.8 %를 차지해 저장량이 가장 많았던 반면 나지 지역은 전체 탄소저장량 중 0.07 %만을 담당하였다. 또한 단위면적당 탄소저장량 역시 산림 지역이 25 kg·C/㎡로 가장 높았으며, 나지 지역은 0.07 kg·C/㎡로 가장 낮은 값을 나타냈다. 부산 연안 육역의 평균 탄소저장량을 경제적 가치로 환산하였을 때 약 1,044원/㎡, 총 1,499억 원으로 추정된다.

연안 육역의 단위면적당 탄소저장량은 10.0 kg·C/㎡로 13.1 kg·C/㎡인 부산 전체와 비교해 약 76.3 %밖에 되지 않는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 연안 육역에서 탄소 저장량이 낮은 시가지와 나지가 차지하는 비율이 더 높기 때문으로, 다른 지역에 비해 개발이 많이 진행되어 탄소저장 기능을 할 수 있는 생태계가 상당량 훼손되었음을 보여준다.

부산 연안 육역에서 2019년 현재 개발이 추진 중이거나 계획 중인 지역 중 본 연구의 대상 지역에 포함되는 2.75 ㎢에 대하여 개발이 완료될 경우 연안 육역의 총 탄소저장량은 약 143만 Ton·C로, 개발로 인해 기존의 나지, 산림, 초지가 시가지로 조성되면서 현재 탄소저장량보다 1만여 톤 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 본 연구에서 연안 육역의 범위를 500 m에서 1,000 m 이내로만 설정하여 개발 지구의 일부 지역만이 포함되면서 나타난 결과이다. 따라서 연안 육역의 범위를 확대하여 개발지구 전체를 고려하면 개발로 인하여 감소하는 탄소량도 많아지며, 발생하는 경제적 손실 또한 증가할 것으로 판단된다. 따라서 연안 육역의 개발에 있어서 해당 지역의 탄소 저장량의 변화를 고려하는 것이 바람직하며, 불가피하게 탄소저장량이 높은 생태계가 개발지역에 포함될 경우, 저장된 탄소의 총량을 유지하는 방안이 강구되어야 할 것이다.

Fig. 2. Carbon Storage in 2019 (a) Coastal Land, (b) Coastal Land of the Development Scenario

Fig. 3. Carbon Storage of Terrestrial Area in 2019

3.2 연안 해역 탄소저장량 및 경제적 가치 평가

부산 연안 해역의 탄소저장량을 평가 결과를 Table 2와 Fig. 4에 제시하였다. 부산의 연안 해역에 저장된 총 탄소량은 약 38만 Ton·C로 나타났다. 갈대 서식지가 전체 탄소저장량 중 약 48.2 %를 차지해 저장량이 가장 많았다. 새섬매자기 서식지는 전체 탄소저장량 중 약 3.62 %로 저장량이 가장 작은 것으로 나타났는데, 이는 분포 면적이 가장 작았기 때문이다. 단위면적당 탄소저장량으로 비교하였을 때 갈대 서식지가 102.5 kg·C/㎡로 가장 높았으며, 갯벌이 6.3 kg·C/㎡로 가장 낮은 값을 나타냈다. 갯벌의 경우 탄소를 저장할 수 있는 식물이 없으며, 아직 논란이 있는 플랑크톤에 의한 탄소저장 기작을 본 연구에서는 고려하지 않았기 때문이다. 2019년 부산 연안 해역의 탄소저장량을 경제적 가치로 환산하였을 때 약 301원/㎡, 총 400.6억 원으로 추정되었다(Table 2).

부산 연안 해역의 현재 추진 중이거나 계획 중인 17.3 ㎢에 대한 개발이 완료되면 총 탄소저장량은 약 36만 Ton·C로, 개발 전과 비교해 약 2만여 톤의 탄소저장량이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 본 연구의 대상 지역인 연안 해역 일부가 공유수면 매립과 신항만 건설 등으로 인해 육지 지역으로 변경되고, 중요한 탄소 보유지역인 갈대와 새섬매자기 서식지와 갯벌의 면적이 감소하기 때문이다. 탄소를 흡수하는 중요 생태자원의 훼손되면서 해당 지역의 탄소저장 능력의 감소로 이어짐을 알 수 있다. 해양에서 육지로 전환된 지역의 경우 토지 이용 용도에 따라 연안 육역의 탄소저장량에 영향을 줄 수 있다. 개발 완료 후 부산 연안 해역의 탄소저장량을 경제적 가치로 환산하였을 때 약 379.9억 원으로 추정되며, 개발 전과 비교하여 약 5.2 % 감소한 것으로 나타났다.

개발이 진행되지 않는다면 2050년 부산 연안 해역의 총 탄소저장량은 90만 Ton·C로 증가하며 경제적 가치 또한 총 944.5억 원으로 약 2.4배 증가하는 것으로 나타났다. 반면에 연안 해역 일부가 공유수면 매립과 신항만 건설 등으로 개발되었을 경우 2050년의 탄소저장량은 85만 Ton·C으로, 개발하지 않았을 경우와 비교하여 약 5.1만여 톤의 탄소가 적게 저장된 것으로 나타났으며, 경제적 가치 또한 5.7 % 감소하는 것으로 나타났다. 이는 개발로 인한 생태자원의 감소로 인해 연안 해역의 탄소저장에 부정적인 영향이 개발 당시에만 미친 것이 아니라 해당 서식지의 잠재적 탄소 저장능력 또한 훼손하면서 장기적으로 부정적인 영향을 미친 것으로 판단된다.

2019년 기준 부산 연안 해역과 부산 전체 육역의 단위면적당 탄소저장량은 각각 2.9 kg·C/㎡ 과 13.1 kg·C/㎡로 육역이 약 4.5배 높은 것으로 나타났다. 이는 본 연구 대상 연안 해역 중 가장 넓은 면적을 차지하는 해양의 탄소저장량을 정량적 자료의 부족으로 인하여 0으로 가정하였기 때문이다. 실제 해양은 많은 양의 탄소를 흡수하는 것으로 알려져 있으며, 식물 플랑크톤 또한 해양 탄소 순화에 중요한 역할을 감당하고 있다고 밝혀지고 있어, 해양의 탄소저장량은 본 연구에서 추정된 양보다 많을 것으로 기대된다^{(Krause-Jensen and Duarte, 2016)}. 따라서 본 연구에서 자료의 한계로 포함하지 않았을 미발견 서식지의 추가 및 해양과 갯벌의 탄소저장 기작 등을 포함한다면 연안 해역에 저장되는 탄소저장량은 이보다 많이 증가할 것이다. 또한 이들 지역에 있어서 새로운 서식처 조성이나 복합 양식과 같이 탄소저장량을 높이는 방안들이 추진된다면 연안 해역이 감당할 수 있는 탄소저장량은 더욱 증가할 것이다.

Fig. 4. Carbon Storage in 2019, 2050 (a) Coastal Sea, (b) Coastal Sea of the Development Scenario

3.3 연안역 개발 시 탄소저장 변화량

공유수면 매립 등 현재 연안 해역에서 계획된 사업이 완료되면 약 17.3 ㎢의 해양 지역이 육상 지역으로 전용되면서 연구 범위인 연안 육역 면적이 증가하고 연안 육역의 탄소저장량 또한 개발 전보다 0.25 %인 약 3,550 Ton의 탄소가 증가하는 것으로 나타났다(Fig. 5). 반면 연구 범위인 연안 해역의 경우 면적이 13 % 감소하고, 탄소저장량 또한 개발 전보다 19,900 Ton·C로 약 5.2 %로 감소하는 것으로 나타났다. 결국 개발 사업의 결과 연안 해역에서 개발로 인하여 감소하는 탄소 저장량이 연안 육역에서의 증가량보다 많아지면서 총 16,350 Ton·C 의 손실이 발생하게 된 것이다. 이는 훼손된 지역에 탄소 저장량이 높은 연안 해역의 갈대, 새섬매자기, 갯벌 지역이 일부 포함됐지만, 육지로 전환된 지역이 탄소저장량이 적은 시가지나 나지 등으로 사용되기 때문이다. 이러한 결과는 향후 연안역 개발 사업의 경우 연안 육역과 연안 해역의 탄소저장 변화량을 고려하여 저장량 손실을 최소화할 수 있도록 해야 하며, 불가피한 개발이 발생하면 해당 지역 탄소저장에 중요한 역할을 하는 주요 서식지의 보전방안은 물론 대체 서식지 조성과 같은 적극적인 대안이 강구되어야 할 것으로 판단된다.

Fig. 5. Amount of Carbon Storage in Coastal Zone