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[중소기업 ESG 대응 전략 시리즈②] ESG 탄소중립 실천을 위한 전과정평가(LCA) 도구
[중소기업ESG 대응 전략 시리즈② 성공적인 ESG 실현 방법]
02. ESG 탄소중립 실천을 위한 전과정평가(LCA) 도구
탄소중립은 지구온난화의 주범인 이산화탄소의 배출과 흡수제거가 동등하여 결국 중립적 수치에 도달함을 나타내는 단어로써, 실질적 이산화탄소 배출량 제로를 뜻한다. 우리나라는 3년 간 3.3% 감축을 목표로 하고 있다. 대표적인 지구온난화 주범에 해당하는 온실가스의 종별 배출원에 대한 온난화지수 등의 정보를 표 1에 기재되어 있다. 예를 들어, 육불화황의 경우 반감기가 3,200년에 해당되어, 이와 관련된 변압기 제조업종의 경우 탄소중립 실천을 위한 각별한 노력이 요구되고 있다.
■ 표1. *지구온난화지수 GWP (Global-warming potential) : - 이산화탄소를 1로 하고 비교하는 온실가스가 지구 온난화에 얼마나 영향을 미치는지에 대한 상대적인 값. GWP 값에 미치는 요소로써 다음의 인자에 따라 다소 상이. 적외선 흡수율 / 흡수파장 / 대기중에서 그 온실가스의 생존기간 / 향후 20년, 100년, 500년 등 어느 해당기간 동안 미치는 영향(메탄의 경우, 100년 기준시 27~30, 20년 기준시 81~83)
■ 그림1. *전과정 평가 개념. 원료취득 단계부터 원료투입, 생산, 운반, 사용, 폐기처분 단계 등의 전과정평가 단계별 분석과정.
- 탄소배출량 진단
각자의 해당 사업장에서 배출되고 있는 탄소배출량이 얼마나 되는지를 진단하는 일은 ESG 탄소중립을 실천하는 데 있어서 가장 기본적인 출발점이 된다. 이를 바탕으로 향후 감축해야할 목표와 점검방안 등을 기획 마련 실천이 가능하기 때문이다. 탄소배출량을 제품의 원료취득, 생산, 유통, 소비 및 폐기되기까지의 전과정에서 발생하는 환경정보를 수치화하여 평가, 즉, 제품의 태생에 필요한 원료채취에서부터 그 제품의 폐기처분까지의 모든 전과정 동안의 탄소배출량을 정략적 수치로 산정 및 평가하는 활동을 '전과정평가(LCA; Life Cycle Assement)'라고 한다. 달리 표현하면, 제품 전과정에 투입되는 자원과 에너지, 배출오염물질 등을 정량화 및 목록화하여 사람과 환경에 미치는 영향을 평가하는 도구이다.
LCI DB (Life Cycle Inventory Database, 전과정목록 데이터베이스)
LCA 기법을 이용하여 원료 취득단계에서부터 제품생산 등의 전과정에 대한 환경부하를 정량화한 환경정보 DB이다. 이는 산업 전반에 걸쳐 소요되는 기간산업(에너지, 수송 등), 월료 및 소재부품, 폐기(재활용, 매립, 소각 등) 단계 등을 대상으로 개발되었다. 사업장(현장)에서, 제품의 전과정 단계별로 내재된 잠재적 환경영향을 정략적으로 집계하고 평가하는 과정에서, 수집된 정보(투입물, 산춟물)로 공정데이터(gtg : gate to gate) 생성하게 된다. 이렇게 생단된 gtg데이터의 up stream (원료 및 에너지 등) 또는 down stream (제품사용 및 폐기 등)을 평가하기 위한 전과정목록 DB (LCI DB)가 필요하게 된다.
국내 부처별 LCI DB 구축현황을 보변, 환경부에에서 기초화학물질, 에너지, 금속, 비금속, 수송 및 폐기분야, 산업부에서는 전기, 화학물질, 금속/비금속 자원분야, 국토부에서는 건설자재분야, 농진청에서는 주요 농산물, 비료, 유기농자재 분야, 산입청에서는 목재, 숯, 파티클보드 분야에 대한 DB플랫폼 구축을 하였으며, 농진청 DB외에는 대부분 일반에게 공개되어있다.
해외 주요 LCI DB 구축현황을 살펴보면, 무료 DB로서, ELCD(유럽), US LCI(미국), 철강(IISI(벨기에 국가철강연구소), 플라스틱(유럽) 등이 있다. 유료 DB로서는, Ecoinvent(스위스), Gabi(미국), IDEA(일본), GLAD(유럽) 등이 있다.
- 전과정평가 도구(LCA s/w)
전과정평가(LCA)를 수행하기 위해 사용되는 도구로서, 국내 s/w는 TOTAL, PASS, ezEPD 가 있으며, 해외 s/w로서는 가장 많은 사용자를 보유하고 있는 Gabi와 Simap pro 등이 있다. 상기 LCI DB를 사용하여 전과정 평가를 수행하게 된다.
- TOTAL
2005년 환경부에서 개발된 s/w로서 당시에는 환경성적표지 인증용으로 만들어졌었지만 현재는 업데이트가 안되고 있다. 상세한 한글 매뉴얼을 자랑하며, 공정도를 직접 그리면서 상하위 흐름(flow) 연결을 가시적으로 보여주는 장점이 있지만, 오류가 많아 작업 도중 자주 시스템이 다운되는 불편함이 있다. 단위공정을 생성하여 공정도를 작성하고, 상하위 흐름 DB도 연결할 수 있으며, 기준 흐름도를 지정하고 목록분석이 가능하여 전과정평가의 전체과정을 경험해 볼 수 있어 초보자 실습용으로 사용할 만 하다.
- PASS
PASS(Product Assessment for Sustainable Solutions)는 제품의 환경친화성 평가방법의 국제표준인 ISO 14040s를 도입하여 객관적으로 정량적 환경성 평가를 수행함으로써 환경친화적 제품 개발 가이드를 제공해 주는 LCA s/w 이다. 국가청정생산지원센터 https://www.kncpc.or.kr/green/lca_pass.asp에서 다운받아 사용할 수 있다.
- ezEPD
역시 환경성적표지 인증 전용 프로그램으로서, 웹기반으로 작동되어 별도의 파일 다운로드 및 설치가 필요하지 않다. 인터넷만 연결된다면 어디서든 ID 로그인하면 저장되었던 프로젝트 정보를 불러들여 후속작업이 가능하다. 환경성적표지 인증신청 등의 행정절차도 함께 신청가능하다. 비 전문가들로 쉽게 활용할 수 있게 구성되어 있어, 기존의 수작업으로 계산할 수 밖에 없었던 불편사항들이 개선되어 자동계산되어 알려준다. 예를 들어 제품 제조공정의 투입물에 대한 데이터를 입력하면, cut-off를 위한 누적 질량기여도가 자동생성되어 포장재 데이터를 제조단계에 입력하기만 하면 폐기물 통계화 더불어 폐기단계 시나리오가 자동 적용되어진다. 제품의 유형 데이터도 지역별로 판매량을 입력하면 단위수송량(ton·kim)이 자동계산되어진다. 엑셀형태의 보고서 출력도 지원되며, 보고서 작성까지 한번에 제공되어지는 편리함이 있다.
LCI DB가 elementary flow 에 내장되어 있지 않아, CO2, CH4, N2O 등의 온실가스 종류별 파악은 어렵지만 CO2eq 형태로 특성화 결과로 저장되어진다. 유료 DB중 하나인 ecoinvent 등 해외 DB를 불러울 때에도 특성화를 하여 영향범주별 값을 입력한되 계산해야하는 번거로움이 있으며, 영향평가 방법론 선택이 불가하여 환경성적표지 영향평가 방법론만 적용가능하며, 사용중에도 시간이 경과되면 자동로그아웃되어 자주 저장하는 습관이 필요하다는 불편함도 있다. 이와 관련햐여 참조할 사이트는 다음과 같다.
[한국환경산업기술원 한국환경산업원스톱서비스 ECOSQUARE]
- Gabi
사용자 1인당 1천만원 이상의 사용료를 지불해야 하는 유료 DB이지만 전세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. PC도 고사양이 요구되며, 매년 유지보수 비용을 별도 지불해야 최신버전으로 업데이트가 가능하다. 국내 s/w TOTAL과 우사하게 공정도를 그려가면서 상하위 흐름을 작성하고 DB를 연결하는 구조를 지니고 있다. 단위공정 데이터를 입력하여 process를 만들고 process의 집합이 plan을 작성하게 된다. 가시적으로 이해하기 쉽지만 작업은 번거로운 편이다. 그러나 완성차 업체에서는 많이 사용되고 있다. 영향평가를 수행할 때 어느 특정 영향평가 방법론이 아닌 모든 방법론으로 모두 다 결과를 낸 뒤에 사용자가 필요로 하는 결과를 확인하는 방식이다. EF3.1 방법론이나 새롭게 업데이트 되는 평가방법론 모두가 내장되어 있어, ILCD 형식으로 결과화일 출력이 가능하여 해외 고객사의 요구에 따라 LCA를 해야 하는 경우 많이 사용되고 있다.
- Simap pro
이 평가도구 또한 Gabi 와 함께 전세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 부담되는 사용료를 지불해야 한다. tier 1,2 종류에 따라 년간 $500~750 사용료 부담이 있다. 그러나, 해외 LCI DB중 가장 많은 DB를 보유하고 있는 ecoinvent DB를 사용가능하다. 공정도를 직접 그려가면서 DB를 불러 연결하는 방식이 아닌, 엑셀처럼 기본 양식에 데이터 값을 입력한 후, 바로 DB를 검색하여 입력하는 방식을 사용하고 있다.
- Open LCA
전과정평가(LCA)를 수행하기 위해 사용되는 open s/w LCA 도구로서 source code가 공개되어 있으며, 사용료가 무료인 장점이 있다. 환경지속 가능성과 수명주기 평가 관련된 결정에 사용되는 강력한 도구이다. 계산 및 분석 결과에 대한 매우 자세한 인식과 더불어 프로세스, 흐름 또는 영향 범주별로 수명 주기 전반에 걸친 주요 동인을 식별하고 결과를 시각화하여 지도에서도 식별 가능하다. Open LCA 홈페이지 https://www.openlca.org/ 에서 무료로 다운로드 설치가 가능하다. 그 사용 메뉴얼 또한 관련사이트에서 함께 다운받아 사용자 요구에 따라 필요시 유료/무료 DB를 연결하여 사용한다.
참고문헌
▣ "탄소중립과 넷제로(Net Zero)는 다르다" 미디어피아2023.01.02.
▣ 한국품질재단 https://kfq.or.kr
▣ "전과정목록(LCI) DB 국내외 현황" 오토저널 2024.06.11.
▣ LCA 홈페이지 https://www.openlca.org/
▣ 국가청정생산지원센터 https://www.kncpc.or.kr/green/lca_pass.asp
▣ 한국환경산업기술원 한국환경산업원스톱서비스 ECOSQUARE https://ecosq.or.kr/
글쓴이: 김형석 박사
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