전기·전자·통신 산업의 발전은 총 에너지 소비에서 전력이 차지하는 비중을 증가시켰다. 2021년 「신에너지 및 재생에너지개발·이용·보급촉진법」의 시행으로, 신재생에너지의 의무공급비율이 확대될 전망이며, 해당 산업에서 사용되는 케이블의 교체 및 폐기단계에서 발생하는 폐전선의 양도 증가할 그것으로 예상한다. 본 연구에서는 전과정평가(LCA)기법을 통해 폐전선 재자원화 공정이 환경에 미치는 영향을 정량화하는 것을 목적으로 하였다. 연구결과, 폐전선 내 함유된 접착제의 함량이 높을수록 미세먼지와 온실가스의 발생량이 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 10가지 환경영향범주에 가중치를 부여한 결과, 해양생태독성(MAETP)과 인간독성(HTP)에서 가장 환경 영향이 큰 것으로 확인되었다. 두 영향범주의 주된 원인은 폐전선에 포함되는 접착제(Glue)와 이를 세척하기 위해 사용되는 세척제의 성분인 헵탄(Heptane), 에탄올(Ethanol)로 파악되었다. 따라서 전선의 생산과정에서 접착제의 사용을 자제하고, 재자원화 공정에서 사용되는 폐전선 세척액의 사용량 감축 또는 대체물질의 사용을 통해 환경부하를 감축할 필요성이 있다고 판단된다.
Consoli가 설명한 것처럼 전과정평가의 개념 및 일반적인 정의에 따르면, 전과정평가는 농업생산에 관련된 환경영향을 평가하는데 부합하는 방법이라고 생각되며, 특별히 전과정평가방법인 Eco-indicator 95는 농업 체재에 대한 환경영향을 분석하는데 적절한 기법인 것으로 입정되었다. Eco-indicator 95 method를 이용하여 지구온난화 및 수계부영양화와 관련된 시비체계에 따른 벼 재배에 대해 비교할만한 분석체계를 이루었다. 그렇지만 본 연구에서 전과정평가 항목에 기록된 모든 관련 정보가 환경 영향에 고려되지 않았기 때문에 Eco-indicator 95 method를 농업생산 체계에 적용할 때 몇 가지 난제에 부닥친다. Eco-indicator 95 method에 토양 및 자원의 이용과 같은 몇 몇 중요한 환경적인 문제가 포함되지 않았으며, 이 방법의 다른 문제는 환경 평가를 위하여 현장 정밀연구가 수행되지 않았다는 것이다. 그렇지만 본 연구에서 얻어진 생태지표 지수를 이용하여 벼 재배에 따른 시비방법 간의 차이점을 나타내기에 충분하다고 여겨지며, 가장 높은 생태지표 지수를 나타낸 화학비료를 시용한 구에서 가장 큰 환경영향이 관측되었고, 이러한 차이점은 주로 화학비료 투입에 의한 토양중의 높은 인산 함량의 축적 때문인 것으로 여겨진다. 분석한 시비체재는 특별히 지구온난화 보다는 수계의 부영양화의 환경적인 문제에 기여되는 것으로 나타났으므로 질소 시용비율 및 시용기술 이외에 액비 시용에 따른 양분 용탈이 수계 환경에 명확히 영향을 미치는 것으로 나타났다.
터널의 대표적인 굴착방식인 TBM 공법과 NATM 공법의 지구온난화 영향도를 비교하기 위해 각 방식에 대한 전과정평가 (Life Cycle Assessment)를 수행하였다. 전과정평가는 제품 제조 전 단계, 제품 제조 단계, 사용 단계, 폐기 단계를 고려하여 탄소배출량의 합산으로 비교해야 마땅하나, TBM (Tunnel Boring Machine)의 제조 및 폐기 데이터에 대한 접근이 제한되어 사용단계에 초점을 맞추어 분석할 수 밖에 없었다. 일반적으로 제품 제조 전 단계 및 제품 제조 단계에서 배출되는 탄소 배출량이 제품수명주기의 전과정에서 배출되는 탄소배출량의 90%를 넘는 경우가 대부분이다. 따라서 사용 단계의 비교만으로는 분석 목표를 달성하기 어렵기 때문에 분석 범위를 확장하였고, 제조 데이터에 접근이 가능한 NATM 공법에 대해서는 제품제조 전 단계 및 제품제조 단계를 포함한 과정에 대한 탄소 배출량을 산출하여 비교해 본 결과, TBM 공법은 사용 단계만 고려했음에도 불구하고 전 과정을 고려한 NATM 공법에 비해 탄소 배출량이 많게 결과값이 산출되었다. 이러한 결과는 향후 터널 시공설계 시 최근 환경영향분야 중 관심이 집중되고 있는 기후 변화 (지구온난화)의 영향도를 고려할 때 NATM 공법이 상대적으로 친환경적이라 볼 수 있을 것이다.
Biogas plant with anaerobic digestion is receiving high attention as a facility for both livestock waste treatment and electric power generation. Objective of this study was to perform life cycle assessment (LCA) of a biogas plant which incorporates swine and food waste (7:3) as source materials for biogas production. In addition, the biogas production process was compared with the prevalent composting method as a reference in the aspects of green house gas (GHG) reduction potential and environmental impact. The biogas method was capable of reducing 52 kg $CO_2$ eq. emission per ton of swine/food waste, but the composting process was estimated to emit 268 kg $CO_2$ eq. into air. The biogas method was evaluated as more beneficial to the environment by mitigating the impact on abiotic depletion potential (ADP), global warming potential (GWP), ozone depletion potential (ODP), eutrophication potential (EP), and photochemical ozone creation potential (POCP), but not to acidification potential (AP).
Greenhouse gas and energy reduction goal management system is announced to reduce national CO2 emission in 2011. The target business sector of the system has to follow the procedure of the system and get the assessment. The percentage of the national CO2 reduction goad is 30 % compared to the amounts of BAU. In railway business sector, 6 bodies are included in this system so that railway industry cannot stay and sustain its better position any more than other transportation industry. Most of the industry except Railway industry is struggling to develop its product more environmentally friendly and get the 3rd party certification like Eco-labelling and Carbon footprint. To get environmental certification, LCA method has to be applied because life cycle approach is needed to respond current environmental requirement. The purpose of this project is to facilitate railway vehicle manufacturer obtaining the environmental certification termed Korea EPD. By doing so, the environmental performance evaluation tool would be developed and modelled within the LCA framework and therefore applied especially for rail vehicle.
Optimization methodologies have been proposed of find the best environment-friendly recycling pathways of plastic materials based on life-cycle assessment (LCA) methodology. The main difficulty in conducting this optimization study is that multiple environmental burdens have to be considered simultaneously as the cost functions. Instead of generating conservative Pareto or noninferior solutions following multi-objective optimization approaches, we have proposed some practical criteria on how to combine the different environmental burdens into a single measure. The obtained single objective optimization problem can then be solved by conventional nonlinear programming techniques or, more effectively, by a tree search method based on decision flows. The latter method reduces multi-dimensional optimization problems to a set of one-dimensional problems in series. It is expected the suggested tree search approach can be applied to many LCA studies as a new promising optimization tool.
To evaluate carbon emission in water treatment processes, LCA (life cycle assessment) was applied to 8 multi-regional water treatment plants (WTPs) from intake to supply of tap water. Investigation of 8 WTPs revealed that average carbon emission for 1 $m^3$ of tap water was 221 g. Major carbon emission sources in water supply system were intake and supply processes. Meanwhile, mixing process was the main carbon emission source in unit water treatment processes. Carbon emission was proportional to the turbidity and COD of raw water. Intake of better raw water and minimization of energy consumption in unit processes are needed to reduce carbon emission in the WTPs. In addition, comparison of carbon emission among WTPs can be used as a parameter for optimization of operation and maintenance of water treatment processes.
본 연구는 자체재질로 복합재 적용한 경우를 기존의 금속구조 차체와 25년 운행기간을 기준으로 환경영향을 비교평가하였다. 본 연구는 알루미늄, 스틸, 하이브리드 복합재, 전체 복합재 인 종 4종의 자체를 고려하였다 네가지 차체 시나리오에 대해 원자재 생산, 차체 제작, 25년 사용 단계, 폐기까지의 환경영향에 대해 LCA 기법을 사용하여 평가하였다. 모든 시나리오 경우, 사용단계가 환경영향 카테고리를 좌우했다. 전제 복합재 시나리오가 매립 또는 소각에 대한 가장 낮은 영향을 주었다. 복합재 차체는 금속자제와 비교해 환경영향 측면에서 30$\sim$50 % 개선효과를 보였다.
본 연구에서는 전과정평가 방법론을 활용하여 액체 이산화탄소 제조 공정에 대한 전과정목록 DB를 구축하였다. 특성화와 정규화 결과, 액체 이산화탄소의 제조는 자원소모, 지구온난화 범주가 주로 영향을 미치며, 다음으로 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성 순이었다. 투입물의 기여도에서는 대부분의 영향범주에서 전력이 가장 높았으며 산성화와 부영양화에는 대기배출이 높은 기여도를 나타내었다. 오존층 파괴 범주의 경우 암모니아가 주된 원인이었다. 본 액체 이산화탄소 LCI DB를 통하여 탄소성적표지 등의 국가적 차원의 환경 전략 활용이 활성화되기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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