• 제목/요약/키워드: 전과정분석

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LCA를 통한 국내 원전의 환경영향 평가 수행사례 비교 (A Comparative Study on the Environmental Impacts Potential Estimations from Korean Nuclear Power Generation Using LCA)

  • 정환삼;김성호;하재주;김태운
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2004년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.277-282
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    • 2004
  • 본 연구에서는 환경경영의 중요한 수단으로 대두되고 있는 전과정분석(Life Cycle Analysis; LCA)을 통해 원자력 발전기술을 평가한 주요 사례의 분석과정과 결과들을 비교하였다. 이는 선진국들이나 글로벌 선진기업들에서 채택하기 시작한 글로벌 환경친화성의 입증 요구 추세 속에서, 모든 재화의 생산에 전력은 필수 투입물이라는 점에서 그 중요성을 감안하여 수행되었다. 본 연구에서는 국내 전력의 40% 이상 공급을 담당하고 있는 원자력발전 기술을 중심으로 비교하였다. 우리나라의 대표적인 연구를 간 비교 결과 그 값의 차이는 최대 10^5 정도에 이르러, 이는 외국의 경우 10^1 수준의 차이를 보이는 데 비해 다소 많은 것으로 조사되었다. 이러한 차이는 사례에 따라 모형의 단순화 정도에 기인한 것으로 판단되며, 이는 전력의 타산업 기반성이나 국내 전력LCA 분석능력의 함양이 중요하다는 점에 비추어 시급히 개선되어야 할 것이라 제안한다.

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EU RED-II 방법론을 적용한 국내 미이용 바이오매스 케나프 펠릿의 전과정 온실가스 배출량 산정 (Life Cycle Greenhouse Gas Emission Assessment on Locally Generated Kenaf Residue Biomass Fuel in South Korea)

  • 김연일;정선영;조영재;윤성;엄병환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권2호
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    • pp.258-264
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    • 2023
  • 지속가능한 바이오에너지 이용을 위해서는 국내 바이오매스 이용 확대와 지속가능성 증대가 필수적인데, 국내 관련 체계는 아직 미비한 상황이다. 이에 바이오 연료에 대한 지속가능성 평가를 위한 앞선 체계가 마련되어 있는 EU의 RED-II 방법론을 활용하여 국내 농업 잔재물 바이오매스인 케나프(Hibiscus cannabinus L.) 줄기 펠릿을 이용한 바이오매스 발전의 전과정 온실가스 배출량을 이론적으로 산정하였다. 케나프 잔재물 펠릿의 생산경로에 대해 EU 공동연구센터(Joint Research Center)의 배출계수를 이용하여 잔재물 수집, 운송, 펠릿 연료화까지의 전과정 온실가스 배출량을 산정한 결과, 배출량은 3.0 gCO2eq/MJ로 나타났고 이를 25% 발전효율로 연소하여 전력을 생산하는 경우 전과정 온실가스 배출량은 11.9 gCO2eq/MJ로 산출되었다. 이는 전력배출계수로 환산하면 42.8 kgCO2eq/MWh로, 국내 전력배출계수 443.4 kgCO2eq/MWh와 비교하면 90.3%의 온실가스 배출량 감축을 달성할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 수입 목재펠릿과 비교하는 경우 최소 59.6%의 온실가스 배출 감축이 가능하여, 국내 발생 잔재물 바이오매스를 바이오에너지 생산에 이용하는 경우 기존 수입 목재펠릿에 비하여 높은 수준의 온실가스 배출 감축 달성이 가능함을 확인하였다. 이는 국내 바이오에너지의 전과정온실가스 배출량평가 체계 마련을위한 기초자료로 활용될 수있을 것으로기대된다.

전기화학적 이산화탄소 환원을 통한 일산화탄소 생산 공정의 전과정평가 : 온실가스 저감 잠재량 분석 (Life Cycle Assessment of Carbon Monoxide Production via Electrochemical CO2 Reduction: Analysis of Greenhouse Gas Reduction Potential)

  • 노고산
    • 청정기술
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    • 제28권1호
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    • pp.9-17
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    • 2022
  • 전기화학적 이산화탄소 환원 기술은 전기에너지를 이용하여 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 유용한 기초 화학제품으로 전환시킬 수 있는 유망한 기술 중 하나다. 특히, 다양한 후보 제품 중 일산화탄소는 높은 Faraday 효율과 우수한 경제성을 나타내기 때문에 학계와 산업계의 많은 관심을 받고 있다. 과거 여러 연구진이 본 기술의 온실가스 저감 잠재량을 정량적으로 분석했으나, 분석 과정에서 도입된 과정과 사용된 인벤토리 데이터의 일관성 및 투명성에 문제가 제기된다. 본 연구에서는 전기화학적 이산화탄소 환원을 통한 일산화탄소 생산 공정의 온실가스 저감 잠재량 분석을 위한 전과정평가를 수행했다. 세 종류의 시스템 경계를 정의 후 각각의 지구온난화지수를 화석연료 기반 일산화탄소 생산 공정과 비교했다. 분석 결과, 전기화학적 일산화탄소 생산 기술을 도입하여 온실가스를 저감하기 위해서는 전해조 구동에 필요한 전기에너지의 배출계수가 현재 국내 발전부문의 배출계수보다 충분히 낮아야 한다는 점을 확인했다. 또한, 신뢰성 있는 온실가스 저감 잠재량 분석을 위해서는 기존의 화석연료 기반 일산화탄소 생산 공정의 인벤토리 정보를 투명하게 공개하는 것이 중요함을 밝혔다.

전과정 평가기법을 활용한 미네랄 페이퍼의 탄소발자국 연구 (Carbon Footprint Analysis of Mineral Paper using LCA Method)

  • 김병직;강성민;이정우;사재환;김익;전의찬
    • 한국기후변화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.201-210
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    • 2013
  • 최근 들어, 온실가스 감축에 대한 관심이 증가함에 따라 인쇄산업에서도 온실가스 배출이 적은 친환경 제품 사용에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 기존의 목재 펄프 인쇄 용지, 플라스틱 필름 및 합성지 등의 일반적인 인쇄 소재가 아닌 탄산칼슘을 주원료로 하는 미네랄 페이퍼(Mineral Paper)를 대상으로 탄소발자국을 전과정 평가 기법을 활용하여 분석하였다. 전과정 평가기법을 활용한 분석은 한국 탄소발자국 인증지침을 적용하였으며, 사용 및 폐기단계를 제외한 제조 전 단계와 제조단계를 연구 범위로 하였다. 연구 결과, 미네랄 페이퍼의 온실가스 배출계수는 $0.81kg\;CO_2eq/kg$이었으며, 전체 온실가스 배출에서 전기 사용에 의한 배출이 45.85%($0.37kg\;CO_2eq/kg$)로 산정되었다. 온실가스 배출량을 줄이기 위해서는 미네랄 페이퍼의 제조과정에서 제품 완성률을 높여 전기사용 효율 향상, 재생 에너지 사용과 같은 환경 부하가 상대적으로 적은 에너지 사용을 통해 환경 부하를 줄이는 노력이 필요하다.

에너지자원의 이산화탄소 배출량과 비용의 상관관계 분석과 전과정평가 (Correlation Analysis on $CO_2$ Emission and Cost of Energy Resources and Life Cycle Assessment)

  • 김희태;김은철;안태규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.153-153
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    • 2010
  • The world is moving towards a post-carbon society and needs clean and renewable energy for sustainable development. There are many methodological approaches which are helping this shift based on analyzed data about energy resources and which focus on limited types of energy including liquid fossil, solid fossil, gaseous fossil, and biomass (e.g. IPCC Guidelines, ISO 14064-1, WRI Protocol, etc.). We should also consider environmental impact (e.g. greenhouse gas emissions, water use, etc.) and the economic cost of the renewable energy to make a better decision. Recently, researchers have addressed the environmental impact of new technologies which include photovoltaics, wind turbines, hydroelectric power, and biofuel. In this work, we analyze the environmental impact with a carbon emission factor to present a correlation between $CO_2$ emission and the cost of energy resources standardized by the energy output. In addition, we reviewed Life Cycle Assessment (LCA) as another methodology. Researchers who are studying energy systems have ignored the impacts of entire energy systems, e.g. the extraction and processing of fossil fuels. In power sector, the assessment should include extraction, processing, and transportation of fuels, building of power plants, production of electricity, and waste disposal. Therefore LCA could be more suitable tool for energy cost and environmental impact estimation.

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전과정평가에 있어 확률론적 건강영향분석기법 적용 -Part I : 전과정평가에 있어 확률론적 위해도 분석기법 적용방안에 관한 연구 (Application of Probabilistic Health Risk Analysis in Life Cycle Assessment -Part I : A General Framework for Uncertainty and Variability Analysis of Health Risk in Life Cycle Assessment)

  • 최광수;박재성
    • 환경영향평가
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    • 제9권3호
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    • pp.185-202
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    • 2000
  • Uncertainty and variability in Life Cycle Assessment(LCA) have been significant key issues in LCA methodology with techniques in other research area such as social and political science. Variability is understood as stemming from inherent variations in the real world, while uncertainty comes from inaccurate measurements, lack of data, model assumptions, etc. Related articles in this issues were reviewed for classification, distinguish and elaboration of probabilistic/stochastic health risk analysis application in LCA. Concept of focal zone, streamlining technique, scenario modelling and Monte Carlo/Latin Hypercube risk analysis were applied to the uncertainty/variability analysis of health risk in LCA. These results show that this general framework of multi-disciplinary methodology between probabilistic health risk assessment and LCA was of benefit to decision making process by suppling information about input/output data sensitivity, health effect priority and health risk distribution. There should be further research needs for case study using this methodology.

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이산 사건 시뮬레이션 엔진을 이용한 조선소 레이아웃의 전과정평가 적용 연구 (A Study of Life Cycle Assessment in Shipyards Layout using a Discrete Event Simulation Engine)

  • 이동건;남승훈;신종계
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 최근들어, 글로벌 조선소들은 친환경 선박 건조와 환경 친화적 생산 공정에 큰 관심을 보이고 있다. 이러한 추세에 따라 이 연구는 조선소 레이아웃에 전 과정 평가를 적용하는 연구를 수행하였다. 전 과정 평가는 제품과 시스템의 전수명주기와 관련된 환경적 영향을 평가하는 기법으로 특정 산업분야에서 ISO 14040 표준에 따라 적용연구가 수행되고 있다. 전 과정 평가를 조선소 레이아웃에 적용하기 위해 조선소 레이아웃 계획 프레임워크를 분석하고, 조선소 레이아웃에 대한 목록분석을 수행하였으며, 환경적 영향에 대한 이산 사건 시뮬레이션 모델을 구축하였다.

개념 설계 단계에서 인공 신경망과 통계적 분석을 이용한 제품군의 근사적 전과정 평가 (Approximate Life Cycle Assessment of Classified Products using Artificial Neural Network and Statistical Analysis in Conceptual Product Design)

  • 박지형;서광규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.221-229
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    • 2003
  • In the early phases of the product life cycle, Life Cycle Assessment (LCA) is recently used to support the decision-making fer the conceptual product design and the best alternative can be selected based on its estimated LCA and its benefits. Both the lack of detailed information and time for a full LCA fur a various range of design concepts need the new approach fer the environmental analysis. This paper suggests a novel approximate LCA methodology for the conceptual design stage by grouping products according to their environmental characteristics and by mapping product attributes into impact driver index. The relationship is statistically verified by exploring the correlation between total impact indicator and energy impact category. Then a neural network approach is developed to predict an approximate LCA of grouping products in conceptual design. Trained learning algorithms for the known characteristics of existing products will quickly give the result of LCA for new design products. The training is generalized by using product attributes for an ID in a group as well as another product attributes for another IDs in other groups. The neural network model with back propagation algorithm is used and the results are compared with those of multiple regression analysis. The proposed approach does not replace the full LCA but it would give some useful guidelines fer the design of environmentally conscious products in conceptual design phase.

연료전지 기반 에너지저장 시스템의 환경 전과정평가 및 에너지 효율성 분석 (Life Cycle Assessment (LCA) and Energy Efficiency Analysis of Fuel Cell Based Energy Storage System (ESS))

  • 김형석;홍석진;허탁
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.156-165
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    • 2017
  • This study quantitatively assessed the environmental impacts of fuel cell (FC) systems by performing life cycle assessment (LCA) and analyzed their energy efficiencies based on energy return on investment (EROI) and electrical energy stored on investment (ESOI). Molten carbonate fuel cell (MCFC) system and polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) system were selected as the fuel cell systems. Five different paths to produce hydrogen ($H_2$) as fuel such as natural gas steam reforming (NGSR), centralized naptha SR (NSR(C)), NSR station (NSR(S)), liquified petroleum gas SR (LPGSR), water electrolysis (WE) were each applied to the FCs. The environmental impacts and the energy efficiencies of the FCs were compared with rechargeable batteries such as $LiFePO_4$ (LFP) and Nickel-metal hydride (Ni-MH). The LCA results show that MCFC_NSR(C) and PEMFC_NSR(C) have the lowest global warming potential (GWP) with 6.23E-02 kg $CO_2$ eq./MJ electricity and 6.84E-02 kg $CO_2$ eq./MJ electricity, respectively. For the impact category of abiotic resource depletion potential (ADP), MCFC_NGSR(S) and PEMFC_NGSR(S) show the lowest impacts of 7.42E-01 g Sb eq./MJ electricity and 7.19E-01 g Sb eq./MJ electricity, respectively. And, the energy efficiencies of the FCs are higher than those of the rechargeable batteries except for the case of hydrogen produced by WE.