제품의 온실가스 배출 저감에 대한 성과지표 개발
Development of the Performance Indicator for the Mitigation of Greenhouse Gas Emissions from Products
초록/요약
최근 지구온난화(global warming)는 전세계적으로 주요한 환경문제로 부각되고 있으며, 산업계 입장에서도 기업의 생존과 관련된 주요한 사회경제적 이슈로 부각되고 있다. 특히, 제조기업 측면에서는 일반적으로 제품생산 활동에서 온실가스(Greenhouse Gases; GHGs)의 배출이 필연적이기 때문에, 이를 저감하려는 전사적 노력이 요구되고 있다. 제품은 전과정에 걸쳐 직·간접적으로 온실가스를 배출하며, 그로 인해 지구온난화라는 외부효과(external effect)를 유발한다. 기업은 개별적 존재로서 이윤 창출을 목적으로 하지만 한편으로는 사회적 존재로서 이러한 외부효과를 기업의 사회적 책임(social responsibility) 및 환경적 리스크(environmental risk)로 인식하고 관리해야 하는 책임을 지고 있다. 이 연구는 제품 개발 초기단계에서부터 온실가스 배출량 저감을 통해 지구온난화로 인한 리스크를 저감하는 제품 설계가 이루어질 수 있는 방법을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 아래 세 가지 부문에 대한 연구를 수행하였다. 첫째, 친환경제품 개발(이하 Eco-design) 프로세스: Eco-design 기본 원칙 (fundamental principle) 정의 둘째, 온실가스 배출량 저감에 대한 성과관리를 위한 평가방법: 지구온난화의 외부비용(external cost; EC) 산정 셋째, 친환경제품 개발 프로세스 및 개선 성과 평가방법의 검증: LCD 패널 산업에 대한 실증 연구 상기 연구 주제별 주요 결과는 아래와 같다. 첫째, 제품 개발 시 지구온난화 측면을 통합하기 위해 Eco-design 기본 원칙을 정의하고 이를 토대로 Eco-design 프로세스를 개발하였다. Eco-design 프로세스는 3 단계로 구성된다. 1 단계는 제품의 경제적 및 환경적 취약점을 도출하고 이를 통해 Eco-design 파라미터 규명, 2 단계는 개선 대안 평가 및 선택, 3 단계는 최종 제품에 대한 비용 평가(전과정비용)와 온실가스 배출 저감 성과를 평가하기 위한 지구온난화의 외부비용 평가를 수행한다. 둘째, 온실가스 배출 저감에 대한 성과 평가 지표로써 지구온난화의 외부비용(EC)을 제안하였다. 온실가스로 인한 지구온난화의 외부비용은 엔드포인트 접근방법과 컨조인트 분석 방법을 토대로 지구온난화 영향을 화폐적 가치로 전환하는 프레임워크를 통하여 산정된다. 컨조인트 분석을 통해 지구온난화 영향에 대한 보호대상인 인간건강과 사회자산에 대한 경제적 가치를 추정하였으며, 이를 토대로 여러 종류의 온실가스에 대한 화폐적 가치를 산정하였다. 온실가스 중 CO₂의 외부비용은 13,520원/톤(13.52원/kg)으로 산정되었다. 또한 환경성과 경제성을 동시에 고려하여 의사결정을 지원하기 위해 전과정비용 분석을 위한 프레임워크를 구축하였다. 셋째, 40인치 LCD 패널에 관한 사례연구를 통해, Eco-design 프로세스 및 개선 성과 평가 방법을 검증하였다. LCD 패널의 Eco-design 파라미터를 도출하고, 이에 대한 개선 대안인 LED 백라이트(backlight unit; BLU)를 도출하고 이를 기존 백라이트(CCFL)와 비교 평가하였다. 평가 결과 CCFL BLU보다 약 37%의 비용효과가 있는 것으로 나타났다. 그럼에도 불구하고 최종 제품의 비용은 기존 제품에 비해 비용이 약 18.5% 상승하였다. 결론적으로 이 논문에서는 제품 개발 시 온실가스 배출량 저감을 위한 제품 개발 이루어질 수 있도록 Eco-design 프로세스를 개발하였다. 그리고 경제적 성과와 환경적 성과를 동시에 평가하기 위해 전과정비용 분석과 지구온난화의 외부비용 산정 방법을 개발하였다.
more목차
국문 요약 = i
List of Tables = vi
List of Figures = viii
약어 = ix
사용 기호 = x
I. 개요 = 1
1. 연구 배경 = 2
2. 연구 목적 및 내용 = 7
3. 논문 구성 = 10
II. 문헌 연구 = 11
1. Eco-design 관련 표준 및 국내 기업의 Eco-design 현황 = 12
1.1. Eco-design 관련 표준 = 12
1.2. 국내 기업의 Eco-design 현황 = 15
1.2.1. 삼성전자 = 15
1.2.2. LG전자 = 16
1.2.3. 현대-기아자동차 = 17
2. 제품의 환경영향 정량화 방법 = 20
2.1. 미드포인트 접근방법(midpoint approach) = 20
2.2. 엔드포인트 접근방법(endpoint approach) = 22
3. 환경오염의 사회적 비용 평가 = 27
3.1. 환경재의 특성 = 27
3.2. 사회적 비용의 정의 및 산정 방법 = 28
3.2.1. 사회적 비용(social cost)의 정의 = 28
3.2.2. 사회적 비용의 가치 추정방법 = 28
3.2.3. 기존 엔드포인트 접근방법의 화폐적 가치평가 방법 비교 = 32
4. 환경회계 = 36
5. 전과정비용 분석(Life Cycle Costing) = 40
5.1. 전과정비용 분석(LCC)의 역사 및 정의 = 40
5.2. 전과정비용 분석(LCC)의 목적 = 41
5.3. 전과정비용 분석(LCC)의 일반적인 절차 = 42
III. 온실가스 저감을 고려한 Eco-design 프로세스 및 개선 성과 평가 방법 개발 = 47
1. 온실가스 저감을 고려한 Eco-design 프로세스 개발 = 48
1.1. Eco-design 기본 원칙(fundamental principle) = 48
1.2. 온실가스 저감을 고려한 Eco-design 프로세스 및 성과 평가 방법 = 50
1.2.1. 성과평가를 위한 개념틀과 성과평가 지표 = 56
1.2.2. 온실가스 저감에 대한 개선 성과관리를 위한 평가 방법 = 57
2. 지구온난화의 외부비용(EC) 산정 = 66
2.1. 온실가스(GHGs) 목록 및 특성화 계수 = 67
2.2. 보호대상(safeguard subjects) 정의 = 68
2.3. 카테고리 엔드포인트(category endpoints) 재정의 = 71
2.3.1. 피해평가 대상 추출 = 71
2.3.2. 피해평가 대상 비교 = 74
2.3.3. 불확실성(uncertainty)에 따른 피해평가 지표 선정 = 76
2.4. 컨조인트 분석에 의한 외부비용 산정 = 78
2.4.1. 가치측정대상 및 시나리오 작성 = 79
2.4.2. 속성과 지불수단 = 80
2.4.3. 선택대안집합의 설계 = 85
2.4.4. 설문조사 = 86
2.4.5. 추정모형 및 한계지불의사금액 = 87
2.4.6. 1차 컨조인트 분석 결과 = 88
2.4.7. 보호대상에 대한 피해평가 = 90
2.4.8. 2차 컨조인트 분석 결과 = 97
IV. 사례연구 = 103
1. 대상제품 = 104
2. 시스템 경계 및 기능단위(참조흐름) = 105
3. LCD 패널의 온실가스 저감 성과평가 = 105
3.1. Phase 1: Eco-design 파라미터 도출 = 105
3.1.1. 대상 제품 구성 부품 및 중량 = 105
3.1.2. 제품 전과정 정보 = 107
3.1.3. 외부비용(EC) 계산 = 108
3.1.4. 전과정비용(LCC) 계산 = 113
3.2. Phase 2: 개선 대안 평가 = 115
3.3. Phase 3: 최종 제품에 대한 LCCEC 평가 = 115
4. CO2의 화폐적 가치 추정에 대한 토의 = 118
V. 결론 = 121
VI. 향후 연구 방향 = 125
VII. 참고문헌 = 127
ABSTRACT = 135
APPEXDIX = 137
Appendix 1: GWP 100 특성화계수 = 138
Appendix 2: 피해계수(Damage Factor; DF) = 139
Appendix 3 : 비용계수(Cost Factor; CF) = 141
Appendix 4: 컨조인트 분석(설문서) = 144
