본문 바로가기

에너지/LCA

[전과정평가 (LCA; Life Cycle Assessment) 개념]

공부하고 있는 LCA를 기록으로 남기면서 정리하고 꾸준히 공부하기 위해 !!

포스팅하기로 결심했다.


전과정평가 (LCA; Life Cycel Assessment )

: 배경

  • 탄소 중립이 글로벌 핵심 의제로 떠오르면서 제품에서 발생하는 탄소를 정확하게 측정하는 것이 중요
  • 전과정(원료 채취, 제조, 사용, 재활용, 최종 폐기)에서 환경에 미치는 영향을 평가하는 것에 대한 중요성 증가
  • Scope 3 배출량 산정 및 보고가 점점 의무화

: 특징

  • 완전성, 투명성, 일관성을 유지해야함
  • 가정, 데이터베이스에 따라 분석이 완전히 달라질 수 있음
  • 연구원의 주관이 개입될 수 있음

: 목적

  • 환경적 영향을 측정하여 “이제품이 얼마나 친환경적인가?”에 대해 판단할 수 있음
  • 제품의 디자인, 개발, 소비, 폐기까지 환경적인 영향을 고려하여 진행

 

 

일단 LCA를 이해하기 위해서는 "전과정 사고"를 이해해야 한다.

 

1) 전과정 사고

제품 원료의 생산, 제품의 생산, 사용, 폐기 등 제품의 모든 생애 주기를 고려하는 것이 전과정 사고(LCT)

⇒ 이를 바탕으로 제품의 환경성을 정량화하여 표현하는 것이 전과정평가(LCA)의 핵심

 

기후변화(Climate Change)관점에서 온실가스를 가장 많이 배출하는 것은 우리가 흔히 생각하는 친환경 물품일수 있음

→ 전과정사고적 접근’은 제품의 특정 측면만을 고려해 왜곡된 친환경성에 대한 인식을 바꿔줄 수 있음

→ 환경영향이 어떤 포인트에서 가장 크고 작은지 분석하고 대응방안을 모색할 수 있음

 

ex) 뚜껑있는 머그컵

세척 단계에서 물, 세제 사용량이 큼 → 세척이 쉽게 디자인

플라스틱 사용 영양 big → 플라스틱 대체재 이용

재활용 어려움 → 재활용 쉬운 원료 물질 대체 or 분리배출 캠페인

 

 

 

위와 같은 전과정 사고를 가지고 제품이나 서비스 시스템을 바라봐야 한다 !

 

 

2) 전과정평가(LCA : Life Cycle Assessment)

: 제품 또는 서비스가 생산되고, 유통되고, 사용되고, 폐기될 때까지의 환경적 영향을 종합적으로 평가하는 방법

: 환경 영향, 자원 소비, 에너지 소비 등을 고려하여 제품 또는 서비스의 환경적 성능을 평가

: 국제표준 ISO 14040에서 LCA 수행의 프레임워크 제공

 

ISO 14040 및 ISO 14044 :

제품 및 서비스의 전과정 평가 (Life Cycle Assessment, LCA)를 위한 국제 표준

  • ISO 14040은 LCA를 수행하는 과정에 대한 원칙과 프레임워크를 제공
  • ISO 14044는 LCA 실행에 대한 자세한 지침을 제공

<전과정평가의 단계>

  1. 목적 및 범위정의 (Goal and scope and definition)
  2. 전과정 목록 분석 (LCI : Life Cycle Inventory analysis)
  3. 전과정 영향평가 (LCIA : Life Cycle impact)
  4. 전과정 해석 (Life cycle interpretation)

 

 

[1] 목적 및 범위 정의

목적 : 왜 LCA를 수행하는지.

범위 : 제품시스템, 제품시스템의 기능, 제품시스템경계 및 데이터 범주에 대한 정확한 설명을 제시

  • 시스템경계 설정에서는 사용자가 어떤 단위공정을 제품시스템에 포함시킬지를 결정
    • 질량기여 규칙 _ 제품시스템의 전체 환경부하에서 기여도가 적은 것을 제외시키는 방법ii) 환경적으로 중요한 요소(예; 유해화학물질)를 포함하고 있다면 제품시스템에 포함
    • **공정도 그려 상호작용 그리기
    • i) 제품 단위공정의 질량 또는 에너지 사용 비율이 X%보다 작으면 그 단위공정은 제외
  • 데이터 범주 : 제품시스템내의 단위공정에서 발생하는 입출력 데이터를 수집
  • 투입데이터 범주에는 공정에 투입되는 원료 및 보조물질과 에너지, 그리고 부품들이 있으며 산출데이터 범주에는 공정에서 배출되는 제품, 연산품(co- product), 부산품(by-product) 그리고 대기, 수질 및 토양 배출물이 포함된다.

 

 

[2] 전과정 목록 분석 (LCI)

: 연구 대상의 시스템 전과정에 관련한 물질과 에너지의 투입 및 산출 데이터를 수치화하는 것

<LCI 진행 flow>

 

출처 : Ecochain(우), ISO14040 실무지침 (좌)

 

 

[3] 전과정 영향평가 (LCIA : Life Cycle impact)

 

 

: 전과정 목록분석 결과를 이용하여 제품시스템의 잠재적인 환경영향을 평가하는 과정

: 여러가지 환경 영향 범주에서 선택하여 고려해 볼 수 있는데,

국내에서 특히 더 많은 연구에서 평가하는 6개 범주는 기후변화, 자원고갈, 오존층 파괴, 부영양화, 산성비 영향, 광화학스모그 형성 이다.

 

출처 : ISO14040 실무지침

 

※ 6대 영향범주에 대한 영향을 정량화한 단위로 ‘당량(equivalent)’ 이 많이 사용됨.

수많은 물질들을 정량화해야하는데 이때 당량의 개념이 사용

  • 기후변화 : 가장 많은 영향을 주는 물질 CO2
  • ⇒ CO2가 기후변화에 영향을 주는 정도를 1이라고 보았을때 다른 물질들이 기후변화에 영향을 주는 정도를 정량화.

 

 

 

 

 

출처 : “Environment” 읽는 직장인 509

<참고 자료 및 출처>

[1] “Environment” 읽는 직장인 509 블로그

https://blog.naver.com/509--/223079834618

[2] **Life Cycle Assessment -**ISO 14040 시리즈 실무 지침- , 무역/투자 위원회 [3]eco-chain, https://ecochain.com/knowledge/life-cycle-assessment-lca-guide/