(Original Article : https://ourworldindata.org/co2-emissions-from-aviation#:~:text=The%20first%20is%20the%20disconnect,dioxide%20(CO2)%20emissions.)
비행은 기후 논쟁에서 매우 논란이 많은 주제이다. 여기에는 몇가지 이유가 있다.
첫번째는 개인 및 집단 탄소배출량에서의 역할 간 단절이다. 항공 여행은 빈번한 여행자의 기후 변화에 대한 개인적 기여를 지배한다. 그러나 항공 전체는 전 지구 이산화탄소 (CO2) 배출량의 2.5%에 불과하다. 왜냐하면 많은 사람들이 비행을 하지 않거나 할 수 없는 것과 같이 비행 횟수의 큰 불평등이 있기 때문이다. [최선의 추정치로 세계 인구의 약 80%가 비행한다. 다음 기사 참조.]
두번째는 항공 배출량이 국가에 귀속되는 방식이다. 국내선 항공편의 이산화탄소 배출량은 한 국가의 배출량 계정에서 계산된다. 국제선은 그렇지 않다. 대신에 국제선은 그들의 자체 카테고리인 ‘벙커 연료’로 간주한다. 그들이 어떤 국가의 배출량에 포함되지 않는 다는 사실은 국가들이 배출량을 줄일 수 있는 인센티브가 거의 없다는 것을 의미한다.
또한 가장 일반적인 온실가스 (이산화탄소, 메탄, 아산화질소)와 달리 항공에서 발생하는 비 이산화탄소 가스들은 파리 협정에 포함되지 않는다는 점도 유의해야한다. 이는 특히 국제 항공이 어떤 국가의 배출량 재고 또는 목표에 포함되지 않기 때문에 쉽게 간과 될 수 있음을 의미한다.
전세계적 배출과 기후 변화에서 항공은 얼마나 많은 역할을 할까? 이 기사에서 알아야 할 중요한 숫자들을 살펴본다.
- 1.9% 의 온실 가스 배출 (이산화탄소 뿐만 아니라 모든 온실가스 포함)
- 이산화탄소 배출량의 2.5%
- ‘유효 복사 에너지’의 3.5% – 온난화의 미치는 영향을 더욱 면밀하게 측정한다.
뒤의 두 숫자는 2018년, 첫번째는 2016년 데이터에 따랐으며, 이들은 가장 최신의 데이터이다.
항공은 전세계 이산화탄소 배출량의 2.5%를 차지한다.
이 기사의 뒷부분에서 살펴보겠지만, 항공이 기후 변화에 기여하는 많은 과정이 있다. 그러나 가중 주목 받는 것은 이산화탄소 배출을 통한 기여다. 일부는 바이오 연료로 작동하지만 대부분 태우면 이산화탄소로 전환되는 제트 가솔린으로 구동 된다.
최근 논문에서 연구원인 데이비드 리 (David Lee)와 동료들은 1940년으로 거슬러 올라가 전세계 항공의 연간 이산화탄소 배출량을 재구성했다. 1 이는 국제 에너지 기구 (IEA)의 연료 소비 데이터와 로버트 사우센 (Robert Sausen)과 울리 슈만 (Ulrich Schumann)의 2000년 초기 추정치를 바탕으로 계산 되었다. 2
1940년 이후 항공으로 인한 지구 배출량의 시계열은 다음 차트에 나와있다. 2018년에는 여객과 화물을 모두 포함하는 전 세계 항공이 10억 4천만 톤의 이산화탄소를 배출한 것으로 추정된다.
이는 2018년 이산화탄소 총 배출량의 2.5%에 해당한다. 3,4
항공 배출량은 1980년대 중반 이후 두배로 증가했다. 그러나 전체 이산화탄소 배출량과 비슷한 속도로 증가하고 있다. 이는 전 세계 배출량의 비율이 2%에서 2.5%의 범위로 비교적 안정적이라는 것을 의미한다. 5
비 이산화탄소의 기후 영향은 항공이 지구 온난화에 3.5%를 차지한다는 것을 의미한다.
항공은 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 2.5%를 차지하지만 기후 변화에 대한 전반적인 기여도는 더 높다. 항공 여행은 이산화탄소를 배출할 뿐만 아니라 여러 가지 복잡한 방식으로 기후에 영향을 미치기 때문이다.
비행기는 연료를 태우면서 이산화탄소를 방출할 뿐만 아니라 대기 중 다른 가스와 오염 물질의 농도에 영향을 미친다. 단기적으로는 증가하지만 장기적으로는 오존 (O3)이 감소, 메탄 (CH4)의 감소, 수증기 배출, 그을음, 유황 에어로졸, 물 부족 등을 초래한다. 이러한 영향 중 일부는 온난화를 초래하지만, 다른 일부는 냉각 효과를 유발한다. 전반적으로 온난화 효과가 더 강하다.
데이비드 리와 연구진은 이러한 모든 영향이 포함되었을 때 지구 온난화에 대한 항공의 전반적인 영향을 정량화 했다 (2020). 6 이를 위해 그들은 이른바 ‘방사력’을 계산했다. 방사력은 들어오는 에너지와 공간으로 다시 복사되는 에너지의 차이를 측정한다. 복사된 것보다 더 많은 에너지를 흡수하면 대기가 더 따뜻해진다.
이 차트에서 우리는 다른 요소의 방사력에 대한 추정치를 볼 수 있다. 이들을 결합하면 항공의 유효 방사력은 약 3.5%, 즉 온난화의 3.5%를 차지한다.
비록 이산화탄소가 가장 많은 관심을 받고 있지만, 이 온난화의 절반도 되지 않는다. 3분의 2 (66%)는 이산화탄소가 아닌 것에 비롯된다. 항공기 배기가스의 수증기 자국인 비행운이 가장 큰 비중을 차지한다.
우리는 아직 탄소를 제거할 수 있는 기술이 없다.
기후 변화에 대한 항공의 기여도는 온난화의 3.5% 또는 이산화탄소 배출의 2.5%로 사람들이 생각하는 것보다 적은 경우가 많다. 현재 다른 부문에 비해 상대적으로 적은 양의 배출이다.
핵심 과제는 특히 탄소를 제거하는 것이 어렵다는 것이다. 우리는 전력 또는 도로 운송과 같은 많은 가장 큰 방출기의 배출량을 줄일 수 있는 해결책을 가지고 있으며, 이제는 어떻게 확장하느냐에 달렸다. 우리는 재생가능 에너지 및 원자력 기술을 투입하고, 전기 자동차로 전환 할 수 있다. 하지만 아직 항공 문제를 해결하기 위한 검증된 해결 방안이 없다.
예를 들어, 에어버스는 수소 연료 전지를 사용하여 2035년까지 최초의 무공해 항공기를 만들 계획을 발표했다. 전기 비행기는 실행 가능한 개념일 수 있지만, 배터리 기술과 용량의 한계로 인해 매우 작은 항공기로 제한될 가능성이 있다.
혁신적인 솔루션이 곧 출시될 수도 있지만, 멀리 떨어져 있을 가능성이 높다.
부록: 효율성 향상은 항공 교통량이 배출량보다 더 빠르게 증가했음을 의미한다.
지난 반세기 동안 항공에 의한 전지구적 배출량이 많이 증가해왔다. 하지만, 항공 여행량은 훨씬 더 빠르게 증가했다.
1950년 이래로, 항공 배출량은 거의 7배 증가했고, 1960년 이후로는 3배 증가했다. 항공 교통량 (여기에선 유상 여객 킬로미터 (RPK)로 정의됨)은 1950년 이후 약 300배, 1960년 이후 약 75배 증가했다. [여기서 차트에서 확인 가능하다.]7
배출량이 훨씬 느리다는 것은 항공 효율성이 크게 향상되었음을 의미한다. 차트에서 우리는 1950년 이후 전 세계 항공사 트래픽의 증가와 유상 여객 킬로미터 당 배출되는 이산화탄소의 양으로 측정된 항공 효율을 둘 다 보여준다. 2018년에는 RPK당 약 125g의 이산화탄소가 배출되었다. 1960년에는 11배 1950년에는 20배 더 높았다. 항공은 지난 50년 동안 엄청난 효율성 향상을 보여왔다.
이러한 개선은 항공기의 설계와 기술 개선, 더 큰 항공기 크기 (항공편 당 더 많은 승객을 허용함) 및 ‘만석’ 비행 증가 등 여러 가지 이유로 비롯되었다. 이 마지막 지표를 ‘승객 부하 계수’라고 한다. 승객 부하 계수는 이용 가능한 좌석 킬로미터 (ASK)의 백분율로 고객이 지불한 실제 주행 거리 (RPK)를 측정한다. (모든 비행기가 가득 찬 경우 주행한 킬로미터이다. ) 모든 평면이 가득 찼을 경우 승객 부하 계수는 100%가 된다. 좌석의 4분의 3만 채워지면 75%가 된다.
전 세계 승객 부하 계수는 1950년 61%에서 2018년 82%로 증가했다 [여기 차트에서 데이터를 확인할 수 있다.]
Endnotes
- Lee, D. S., Fahey, D. W., Skowron, A., Allen, M. R., Burkhardt, U., Chen, Q., … & Gettelman, A. (2020). The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018. Atmospheric Environment, 117834.
- Sausen, R., & Schumann, U. (2000). Estimates of the climate response to aircraft CO2 and NOx emissions scenarios. Climatic Change, 44(1-2), 27-58.
- The Global Carbon Budget estimated total CO2 emissions from all fossil fuels, cement production and land-use change to be 42.1 billion tonnes in 2018. This means aviation accounted for [1 / 42.1 * 100] = 2.5% of total emissions.
- Global Carbon Project. (2019). Supplemental data of Global Carbon Budget 2019 (Version 1.0) [Data set]. Global Carbon Project. https://doi.org/10.18160/gcp-2019.
If we were to exclude land use change emissions, aviation accounted for 2.8% of fossil fuel emissions. The Global Carbon Budget estimated total CO2 emissions from fossil fuels and cement production to be 36.6 billion tonnes in 2018. This means aviation accounted for [1 / 36.6 * 100] = 2.8% of total emissions. - 2.3% to 2.8% of emissions if land use is excluded.
- Lee, D. S., Fahey, D. W., Skowron, A., Allen, M. R., Burkhardt, U., Chen, Q., … & Gettelman, A. (2020). The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018. Atmospheric Environment, 117834.
- Airline traffic data comes from the International Civil Aviation Organization (ICAO) via Airlines for America. Revenue passenger kilometers (RPK) measures the number of paying passengers multiplied by their distance traveled.
