온실가스 잠재 배출량을 활용한 低 탄소 제품설계 시스템 개발 - 송종성 (The Graduate School, Ajou University, 2009)
기후변화협약의 체결, 교토의정서 발효로 이어지는 온실가스 배출 규제는 날로 강화되고 있어 지속적으로 성장해야만 하는 기업들에게 큰 위협요인으로 작용하고 있다. 이에 기업들은 스스로 기업활동 전반에서 발생되는 온실가스를 저감하기 위해 자원과 기술, 비용을 투자해야만 하는 상황에 처해 있다. 기업은 사업활동 영역에서 배출되는 온실가스를 정확히 산정하고 이를 감축하기 위한 노력을 해야 한다. 그러나 전자제품처럼 제조 단계보다는 사용 및 폐기단계에서 온실가스 배출량이 많은 제품을 생산하는 기업은 단지 제조단계에서만 온실가스를 줄이는 활동으로는 충분하지 않다. 즉, 제품의 전과정에서 발생하는 온실가스를 대상으로 저감 노력을 해야만 온실가스 배출량을 효과적으로 감축할 수 있다. 기업이 제품 전과정의 온실가스 배출량을 줄이기 위해서는 먼저 제품 전과정의 온실가스 배출량을 명확하게 산정해야 하고, 산정된 온실가스 배출량 데이터를 제품설계에 반영하는 저 탄소 제품설계 시스템을 구축해야 한다. 기존의 온실가스 배출량 산정 지침과 제품설계 시 환경성을 고려하도록 하는 친환경설계 지침에 대한 문헌 연구를 통해 제품 전과정의 온실가스 배출량을 산정하여 제품설계 시스템에 활용하는데 있어서 기존 지침들의 한계를 제시하고 이를 개선한 저 탄소 제품설계 시스템을 제안하였다. 이 연구는 제품 전과정의 온실가스 배출량을 산정하고 이를 토대로 부품별 온실가스 잠재 배출량을 산정하였다. 부품별 온실가스 잠재 배출량은 제품의 유통, 사용 및 폐기단계의 온실가스 배출량을 부품에 할당하여 산정하였다. 이는 부품의 전과정을 원료취득단계, 제조단계에 국한하고 있는 Cradle to gate 개념의 기존 접근방식에서 벗어나 부품으로 인한 제품의 유통, 사용 및 폐기단계까지 포함하는 온실가스 배출량을 산정하는 Cradle to grave의 전과정 접근방식을 적용하였다. 부품별 온실가스 잠재 배출량을 산정하여 이를 제품설계 시 활용할 수 있도록 하였다. 이 연구에서는 제품설계 시 부품의 온실가스 잠재 배출량을 활용하는 저 탄소 제품설계 시스템을 제안하였다. 제품설계 시 제품 설계자 및 개발자가 사용하는 Bill of Materials (BOM) 정보에 부품의 온실가스 잠재 배출량 데이터를 통합한 '온실가스 BOM' (이하 g-BOM)을 저 탄소 제품설계 시스템에서 활용하는 방안을 제안하였다. 제품 설계자 및 개발자는 개발하는 제품의 온실가스 예상 배출량이 g-BOM을 통해 바로 산정되기 때문에 온실가스 배출량 목표 달성 여부를 확인할 수 있다. 만약 개발품의 온실가스 배출량이 목표를 달성하지 못했을 경우에는 부품 중에 온실가스 배출량이 많은 부품을 선정하여 이를 개선된 부품으로 대체하여 다시 g-BOM을 구성하면 된다. 이러한 부품의 대체를 통해 개발 제품의 온실가스 배출량이 온실가스 배출량 목표에 부합되도록 하는 시스템이다. 이 연구에서 제안한 온실가스 잠재 배출량 산정 방법과 g-BOM을 활용한 저 탄소 제품설계 시스템을 52인치 Thin Film Transistor (TFT) Liquid Crystal Display (LCD) 모듈에 적용하여 온실가스 배출량 산정 방법과 설계 시스템의 실효성을 검증하였다. 결론적으로 제품 설계자 및 개발자는 기존의 제품설계 시와 동일한 절차에 따라 제품의 g-BOM을 구성하고, 온실가스 배출량을 확인하는 간소한 절차만으로도 저 탄소 제품설계를 할 수 있다. 또한 새로운 부품을 선택하여 g-BOM에 적용하는 것만으로 제품의 온실가스 배출량을 감축하는 친환경 설계를 할 수 있다. 즉 이 연구에서 제안한 저 탄소 제품설계 시스템은 사용방법이 단순하여 기업에서 쉽게 활용할 수 있으며, 제품 또는 부품의 명확한 개선 목표를 제시할 수 있고 목표 달성 여부를 용이하게 모니터링할 수 있기 때문에 기업의 환경친화 경영을 위한 새로운 수단이 될 수 있다.
학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :환경공학과,2009. 2
Keywords: Greenhouse gas; Low carbon product design; Embedded greenhouse gas; Bill of material; Eco-design