물질흐름분석은 시간과 공간적으로 정의된 시스템 내에서 물질의 흐름, 공정, 축적을 체계적으로 분석하는 기법으로 정의된다. 물질흐름분석을 통해 대상물질을 보다 체계적으로 분석할 수 있으며, 이의 결과를 활용하여 다양한 측면의 분석과 평가가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 목재(고형목재, 섬유목재)를 대상으로 물질흐름분석을 수행하고, 이의 결과를 토대로 탄소축적과 이산화탄소 배출에 대한 목제품의 탄소계정을 산정하였다. 고형목재의 물질흐름분석 제재, 목재 판넬과 같은 고형목재를 중심으로 2007년 물질흐름분석을 수행하였다. 목재의 물질 전과정 즉, '...
물질흐름분석은 시간과 공간적으로 정의된 시스템 내에서 물질의 흐름, 공정, 축적을 체계적으로 분석하는 기법으로 정의된다. 물질흐름분석을 통해 대상물질을 보다 체계적으로 분석할 수 있으며, 이의 결과를 활용하여 다양한 측면의 분석과 평가가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 목재(고형목재, 섬유목재)를 대상으로 물질흐름분석을 수행하고, 이의 결과를 토대로 탄소축적과 이산화탄소 배출에 대한 목제품의 탄소계정을 산정하였다. 고형목재의 물질흐름분석 제재, 목재 판넬과 같은 고형목재를 중심으로 2007년 물질흐름분석을 수행하였다. 목재의 물질 전과정 즉, 'material', 'manufacture', 'industry', 'recycling', 'disposal'에 따라 각각의 공정과 흐름을 설정하여 통계 데이터는 물론 문헌정보, 전문가 자문 등의 정보를 통해 정량화 하였다. 특히 ‘industry' 단계의 공정을 세분화하기 위해 산업연관분석표를 이용하여 목재의 흐름을 추정하여 산정하였다. 또한, 대상물질의 축적과 여기에서의 미래 배출량을 산정하기 위해 수학적 배출확률을 적용한 동적모델을 적용하였으며, 이를 통해 목재의 미래 물질량 흐름을 예측하였다. 1980년 대비 목재(고형섬유목재)의 직접물질투입량(DMI)은 2배 이상 증가한 1,879 만톤이 시스템으로 투입되어 1,608 만톤(DMO)이 곧바로 배출되는 것으로 확인되었다. 또한, 건설, 가정용품, 포장재 산업에서 목재가 축적되어 1980년부터 2007년 현재까지 약 5,269 만톤이 시스템 내에 축적되었다. 2007년 대비, 2020년 미래 물질량은 투입량에서 22%증가한 2,652 만톤, 배출량(재활용량+폐기량)에서 28% 증가한 2,445 만톤, 총축적량에서 61% 증가한 8,476 만톤으로 예상된다. 섬유목재(제지) 물질흐름분석 섬유목재의 물질흐름분석에서는 펄프와 같은 1차 원료와 함께 폐지와 같은 2차 원료가 제지제품 생산에 사용되며, 이 투입 물량에 대한 정보는 기업 내부 기밀정보로 다뤄지고 있다. 따라서 이들 데이터 및 정보의 획득에 현실적인 제한이 따른다. 이러한 제약을 해결하기 위해 섬유목재의 전체적인 물질흐름을 모델화하였다. 제지 제품들의 생산량 통계 데이터와 각 제품들의 원료 구성비율, 생산수율에 대한 정보를 토대로 1, 2차 원료의 투입량을 계산할 수 있으며, 이 흐름들과 공정간 연관성에 기초하여 섬유목재의 물질흐름을 모델링하여 정량화하였다. 이러한 물질흐름 모델화를 통해서 데이터 수집에 소요되는 노력과 시간을 줄여 지속적으로 정량적인 물질흐름을 갱신할 수 있다. 2007년 현재, 1980년 대비 섬유목재의 직접물질투입량(DMI)은 5배 정도 증가한 739 만톤이 시스템으로 투입되고, 여기서 719 만톤(DMO)이 곧바로 배출되는 것으로 계산되었다. 또한, 인쇄 산업에서 제지가 축적되어 1980년부터 2007년 현재까지 약 489 만톤이 시스템 내에 축적되었다. 2007년 대비, 2020년 미래 물질량은 투입량에서 24% 증가한 1,261 만톤, 배출량에서 25% 증가한 1,246 만톤, 순축적량에서 26% 감소한 19 만톤(총축적량은 40% 증가한 685 만톤)으로 예상된다. 목제품의 탄소축적 목제품의 탄소축적변화랑은 IPCC에서 제시된 3가지 접근법(SCA ;Stock Change Approach, PA ; Production Approach, AFA ; Atmospheric Flow Approach)에 따라 Tier별로 계산하였다. Tier 1(using FAO data)과 Tier 2(using country data)의 경우 불확실성을 최소화시키기 위해, 전과정에 걸친 물질흐름을 파악하여 산출하기 보다는 공식화된 데이터를 사용하여 동일한 가정 및 방법들이 적용되어 산출된다 할 수 있다. Tier 3(using country specific method)의 경우 국가 고유의 탄소계정 방법을 통해 산출하는 방법으로 전체적인 물질흐름을 반영하여 계산될 수 있지만, 반대로 산출된 정보의 신뢰도는 저감될 수 있다. 목재의 물질흐름분석의 결과에 기반한 Tier 3의 경우 2007년 SCA에서 -3,958 ktonCO2, PA에서 -663 ktonCO2, AFA에서 12,925 ktonCO2의 축적변화를 나타내고 있다. 목제품의 이산화탄소 배출 목재와 연관된 이산화탄소 배출을 물질 전과정 동안 분해되거나 연소되어 대기 중으로 배출되는 이산화탄소, 화석에너지에 사용에 따른 이산화탄소 배출로 설정하여 분석하였다. 2007년 목재 연소·분해에 따른 이산화탄소 배출량은 676 만ton, 화석에너지 사용에 따른 이산화탄소 배출은 506 만ton으로 산정되었다. 물질관리지표 분석 물질흐름분석과 탄소계정을 통해 도출된 정량적인 정보를 활용한 물질관리 지표는 대상물질과 관련된 현황을 진단하고 정책의 실효성을 확인할 수 있으며, 개선을 위한 목표를 설정할 수 있는 지표가 될 수 있다. 본 연구에서는 자원생산성, 자원대비 환경영향, 환경·경제효율성에 대해서 분석하였으며, 이 밖에도 정책적 안건에 따라 다양한 물질지표 및 물질관리 지표들의 산출이 가능하다. 2007년 목재의 자원생산성은 0.40 백만원/ton 정도로 일정하게 유지되고 있으며, 자원대비 환경영향은 0.25~0.30 CO2ton/ton범위로 소폭의 감소 추이를 나타내고 있다. 최종적으로 환경·경제효율성 1.40 백만원/CO2ton 수준으로 1998년 이후 꾸준한 증가 추이를 나타내고 있다. 목재 부산물의 탄소 경제적 효과분석 물질흐름분석 결과는 다양한 분석의 기초 정보를 제공할 수 있으며,
물질흐름분석은 시간과 공간적으로 정의된 시스템 내에서 물질의 흐름, 공정, 축적을 체계적으로 분석하는 기법으로 정의된다. 물질흐름분석을 통해 대상물질을 보다 체계적으로 분석할 수 있으며, 이의 결과를 활용하여 다양한 측면의 분석과 평가가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 목재(고형목재, 섬유목재)를 대상으로 물질흐름분석을 수행하고, 이의 결과를 토대로 탄소축적과 이산화탄소 배출에 대한 목제품의 탄소계정을 산정하였다. 고형목재의 물질흐름분석 제재, 목재 판넬과 같은 고형목재를 중심으로 2007년 물질흐름분석을 수행하였다. 목재의 물질 전과정 즉, 'material', 'manufacture', 'industry', 'recycling', 'disposal'에 따라 각각의 공정과 흐름을 설정하여 통계 데이터는 물론 문헌정보, 전문가 자문 등의 정보를 통해 정량화 하였다. 특히 ‘industry' 단계의 공정을 세분화하기 위해 산업연관분석표를 이용하여 목재의 흐름을 추정하여 산정하였다. 또한, 대상물질의 축적과 여기에서의 미래 배출량을 산정하기 위해 수학적 배출확률을 적용한 동적모델을 적용하였으며, 이를 통해 목재의 미래 물질량 흐름을 예측하였다. 1980년 대비 목재(고형섬유목재)의 직접물질투입량(DMI)은 2배 이상 증가한 1,879 만톤이 시스템으로 투입되어 1,608 만톤(DMO)이 곧바로 배출되는 것으로 확인되었다. 또한, 건설, 가정용품, 포장재 산업에서 목재가 축적되어 1980년부터 2007년 현재까지 약 5,269 만톤이 시스템 내에 축적되었다. 2007년 대비, 2020년 미래 물질량은 투입량에서 22%증가한 2,652 만톤, 배출량(재활용량+폐기량)에서 28% 증가한 2,445 만톤, 총축적량에서 61% 증가한 8,476 만톤으로 예상된다. 섬유목재(제지) 물질흐름분석 섬유목재의 물질흐름분석에서는 펄프와 같은 1차 원료와 함께 폐지와 같은 2차 원료가 제지제품 생산에 사용되며, 이 투입 물량에 대한 정보는 기업 내부 기밀정보로 다뤄지고 있다. 따라서 이들 데이터 및 정보의 획득에 현실적인 제한이 따른다. 이러한 제약을 해결하기 위해 섬유목재의 전체적인 물질흐름을 모델화하였다. 제지 제품들의 생산량 통계 데이터와 각 제품들의 원료 구성비율, 생산수율에 대한 정보를 토대로 1, 2차 원료의 투입량을 계산할 수 있으며, 이 흐름들과 공정간 연관성에 기초하여 섬유목재의 물질흐름을 모델링하여 정량화하였다. 이러한 물질흐름 모델화를 통해서 데이터 수집에 소요되는 노력과 시간을 줄여 지속적으로 정량적인 물질흐름을 갱신할 수 있다. 2007년 현재, 1980년 대비 섬유목재의 직접물질투입량(DMI)은 5배 정도 증가한 739 만톤이 시스템으로 투입되고, 여기서 719 만톤(DMO)이 곧바로 배출되는 것으로 계산되었다. 또한, 인쇄 산업에서 제지가 축적되어 1980년부터 2007년 현재까지 약 489 만톤이 시스템 내에 축적되었다. 2007년 대비, 2020년 미래 물질량은 투입량에서 24% 증가한 1,261 만톤, 배출량에서 25% 증가한 1,246 만톤, 순축적량에서 26% 감소한 19 만톤(총축적량은 40% 증가한 685 만톤)으로 예상된다. 목제품의 탄소축적 목제품의 탄소축적변화랑은 IPCC에서 제시된 3가지 접근법(SCA ;Stock Change Approach, PA ; Production Approach, AFA ; Atmospheric Flow Approach)에 따라 Tier별로 계산하였다. Tier 1(using FAO data)과 Tier 2(using country data)의 경우 불확실성을 최소화시키기 위해, 전과정에 걸친 물질흐름을 파악하여 산출하기 보다는 공식화된 데이터를 사용하여 동일한 가정 및 방법들이 적용되어 산출된다 할 수 있다. Tier 3(using country specific method)의 경우 국가 고유의 탄소계정 방법을 통해 산출하는 방법으로 전체적인 물질흐름을 반영하여 계산될 수 있지만, 반대로 산출된 정보의 신뢰도는 저감될 수 있다. 목재의 물질흐름분석의 결과에 기반한 Tier 3의 경우 2007년 SCA에서 -3,958 ktonCO2, PA에서 -663 ktonCO2, AFA에서 12,925 ktonCO2의 축적변화를 나타내고 있다. 목제품의 이산화탄소 배출 목재와 연관된 이산화탄소 배출을 물질 전과정 동안 분해되거나 연소되어 대기 중으로 배출되는 이산화탄소, 화석에너지에 사용에 따른 이산화탄소 배출로 설정하여 분석하였다. 2007년 목재 연소·분해에 따른 이산화탄소 배출량은 676 만ton, 화석에너지 사용에 따른 이산화탄소 배출은 506 만ton으로 산정되었다. 물질관리지표 분석 물질흐름분석과 탄소계정을 통해 도출된 정량적인 정보를 활용한 물질관리 지표는 대상물질과 관련된 현황을 진단하고 정책의 실효성을 확인할 수 있으며, 개선을 위한 목표를 설정할 수 있는 지표가 될 수 있다. 본 연구에서는 자원생산성, 자원대비 환경영향, 환경·경제효율성에 대해서 분석하였으며, 이 밖에도 정책적 안건에 따라 다양한 물질지표 및 물질관리 지표들의 산출이 가능하다. 2007년 목재의 자원생산성은 0.40 백만원/ton 정도로 일정하게 유지되고 있으며, 자원대비 환경영향은 0.25~0.30 CO2ton/ton범위로 소폭의 감소 추이를 나타내고 있다. 최종적으로 환경·경제효율성 1.40 백만원/CO2ton 수준으로 1998년 이후 꾸준한 증가 추이를 나타내고 있다. 목재 부산물의 탄소 경제적 효과분석 물질흐름분석 결과는 다양한 분석의 기초 정보를 제공할 수 있으며,
Material flow analysis (MFA) is a systematic assessment of the flows and stocks of material within a system defined in space and time. In this tool, target material can be analyzed through material life cycle and its quantitative results can be applied to other variety researches. In this dissertati...
Material flow analysis (MFA) is a systematic assessment of the flows and stocks of material within a system defined in space and time. In this tool, target material can be analyzed through material life cycle and its quantitative results can be applied to other variety researches. In this dissertation, it is analyzed that there are material flow for wood and wood products, carbon stocks in HWP (Harvested Wood Products) and CO2 emission related to activity for production of wood product. Material Flow Analysis for wood and wood products MFA for wood and wood products focus on solid wood MFA is conducted for solid woods such as sawnwood and panel etc,. Each flows and processes in life cycle of wood that are classified into ‘Material’, ‘Manufacture’, ‘Industry’, ‘Recycle’, and ‘Disposal’ are calculated based on variety information like static data, documents and experts interview. Especially, dynamic model is used for estimation of stocks and out of stocks in ‘industry’ stage. Through this calculation model, future volume of target material can be estimated. As compared with 1980, DMI(Direct Material Input) is 18,790 ktons increased 2 times more. 16,080 ktons(DMO ; Domestic Material Output) in the same year is emitted in the defined system. The stocks of wood during 1980 to 2007, in construction, household and packaging industry, approximately 52,690 ktons have been accumulated within the system. As compared with 2007, the input volume in 2020 increased 22%, 26,520 ktons, output volume(including recycling and disposal volume) increased 28%, 24,450 ktons, and stocks are expected to increase 61% more, 84,760 ktons. MFA for wood and wood products focus on fibre wood(paper) As the same way with solid wood, the material flow of paper was to set up and quantified in the 2007. Pulp and waste paper are used as raw material for paper production. However volume information for these raw materials is being treated as confidential information in paper companies. Because it is difficult to collect the information, to solve these constraints the entire paper material flows are modeled by using some parameters such as paper production yield and component ratio of papers. Through the modeling of paper flows, effort and time spent on data collection can be reduced, which allows for continuous material flow can be updated. As compared with 1980, DMI is 7,390 ktons increased 5 times more. 7,190 ktons (DMO) in the year is emitted the system. The stocks of paper during 1980 to 2007, in publication industry, approximately 4,890 ktons have been accumulated within the system. As compared with 2007, the input volume of 'Industry' in the future in 2020 increased 24%, 1,261 ktons, output volume increased 25%, 12,460 ktons, and stocks are expected to increase 40% more, 6,850 ktons. Carbon Accounting of Wood Products Annual carbon exchange in wood products is calculated, as followed by three kinds of IPCC guideline approach. (SCA ;Stock Change Approach, PA ; Production Approach, AFA ; Atmospheric Flow Approach) To minimize Tier 1(using FAO data) and Tier 2(using country data) are just estimated the carbon volume using formulated procedure and assumption rather than identify the wood material flow across the entire life cycle. Tier 3(using country specific method) is a unique method of carbon accounts in a manner calculated to reflect the overall material flow. However the reliability of the information generated by its method may be reduced. In the case of tier 3, carbon change and CO2 emission is -1,077 ktonC in SCA, -181 ktonC in PA and 12,925 kton CO2 in AFA. CO2 emissions of Wood and Wood Products CO2 emissions associated with wood and Wood Products are analyzed for CO2 of decay and combustion during wood life cycle, and CO2 of used fossil fuel in the production of wood products. 6,760 ktons of CO2 emission from decay and combustion of wood, and 5,060 ktons of CO2 emission from fossil fuel have been calculated. Application Material management indicators Material management indicators using quantitative information associated with MFA can be used to diagnose the status of target material usage, to determine the effectiveness of policies and set target value for improvement. In this dissertation, resource productivity, resource specific impact and eco-efficiency are analyzed. In addition, various indicators depending on the resource, waste and environmental policies can be made and calculated. Resource productivity of wood in 2007, is kept at 0.4 thousand $/ton(1,000,000￦ = 1,000$). Resource specific impact, 0.25~0.30 CO2 ton/ton, has been slightly reduced since 1998. Finally, eco-efficiency that is estimated at 1.40 thousand $/ CO2 ton has been steadily increased since 1998. An Analysis on the Carbon Economic Effects of Using Wood Residues as Energy and Material In analyzing the economic effects of energy use, wood pellets were examined in their role as boiler fuel, to gauge their benefits based on reduced CO2 emissions and the price of CO2. In the case of material use, the ensuing economic effects were analyzed in terms of the carbon retained in construction or household systems, and of interest rates based on the price of carbon. The results showed that the economic benefits per 1ton of wood residues was substantial, at US$33.39 for energy use, US$53.70(after 26 years)for material use in construction, and US$36.62(after 21 years) for material use in household goods. Also, the economic benefits of material use were found to become identical with those of energy use at 12 years in the case of construction use and at 15 years in the case of household use. If the life time of the wood product containing wood residues as material is extended, or if the value of carbon(interest rate) is set at a higher level, the carbon benefits of using wood residues would be increased, and the number of years it takes for material use to overtake energy use may be shortened.
Material flow analysis (MFA) is a systematic assessment of the flows and stocks of material within a system defined in space and time. In this tool, target material can be analyzed through material life cycle and its quantitative results can be applied to other variety researches. In this dissertation, it is analyzed that there are material flow for wood and wood products, carbon stocks in HWP (Harvested Wood Products) and CO2 emission related to activity for production of wood product. Material Flow Analysis for wood and wood products MFA for wood and wood products focus on solid wood MFA is conducted for solid woods such as sawnwood and panel etc,. Each flows and processes in life cycle of wood that are classified into ‘Material’, ‘Manufacture’, ‘Industry’, ‘Recycle’, and ‘Disposal’ are calculated based on variety information like static data, documents and experts interview. Especially, dynamic model is used for estimation of stocks and out of stocks in ‘industry’ stage. Through this calculation model, future volume of target material can be estimated. As compared with 1980, DMI(Direct Material Input) is 18,790 ktons increased 2 times more. 16,080 ktons(DMO ; Domestic Material Output) in the same year is emitted in the defined system. The stocks of wood during 1980 to 2007, in construction, household and packaging industry, approximately 52,690 ktons have been accumulated within the system. As compared with 2007, the input volume in 2020 increased 22%, 26,520 ktons, output volume(including recycling and disposal volume) increased 28%, 24,450 ktons, and stocks are expected to increase 61% more, 84,760 ktons. MFA for wood and wood products focus on fibre wood(paper) As the same way with solid wood, the material flow of paper was to set up and quantified in the 2007. Pulp and waste paper are used as raw material for paper production. However volume information for these raw materials is being treated as confidential information in paper companies. Because it is difficult to collect the information, to solve these constraints the entire paper material flows are modeled by using some parameters such as paper production yield and component ratio of papers. Through the modeling of paper flows, effort and time spent on data collection can be reduced, which allows for continuous material flow can be updated. As compared with 1980, DMI is 7,390 ktons increased 5 times more. 7,190 ktons (DMO) in the year is emitted the system. The stocks of paper during 1980 to 2007, in publication industry, approximately 4,890 ktons have been accumulated within the system. As compared with 2007, the input volume of 'Industry' in the future in 2020 increased 24%, 1,261 ktons, output volume increased 25%, 12,460 ktons, and stocks are expected to increase 40% more, 6,850 ktons. Carbon Accounting of Wood Products Annual carbon exchange in wood products is calculated, as followed by three kinds of IPCC guideline approach. (SCA ;Stock Change Approach, PA ; Production Approach, AFA ; Atmospheric Flow Approach) To minimize Tier 1(using FAO data) and Tier 2(using country data) are just estimated the carbon volume using formulated procedure and assumption rather than identify the wood material flow across the entire life cycle. Tier 3(using country specific method) is a unique method of carbon accounts in a manner calculated to reflect the overall material flow. However the reliability of the information generated by its method may be reduced. In the case of tier 3, carbon change and CO2 emission is -1,077 ktonC in SCA, -181 ktonC in PA and 12,925 kton CO2 in AFA. CO2 emissions of Wood and Wood Products CO2 emissions associated with wood and Wood Products are analyzed for CO2 of decay and combustion during wood life cycle, and CO2 of used fossil fuel in the production of wood products. 6,760 ktons of CO2 emission from decay and combustion of wood, and 5,060 ktons of CO2 emission from fossil fuel have been calculated. Application Material management indicators Material management indicators using quantitative information associated with MFA can be used to diagnose the status of target material usage, to determine the effectiveness of policies and set target value for improvement. In this dissertation, resource productivity, resource specific impact and eco-efficiency are analyzed. In addition, various indicators depending on the resource, waste and environmental policies can be made and calculated. Resource productivity of wood in 2007, is kept at 0.4 thousand $/ton(1,000,000￦ = 1,000$). Resource specific impact, 0.25~0.30 CO2 ton/ton, has been slightly reduced since 1998. Finally, eco-efficiency that is estimated at 1.40 thousand $/ CO2 ton has been steadily increased since 1998. An Analysis on the Carbon Economic Effects of Using Wood Residues as Energy and Material In analyzing the economic effects of energy use, wood pellets were examined in their role as boiler fuel, to gauge their benefits based on reduced CO2 emissions and the price of CO2. In the case of material use, the ensuing economic effects were analyzed in terms of the carbon retained in construction or household systems, and of interest rates based on the price of carbon. The results showed that the economic benefits per 1ton of wood residues was substantial, at US$33.39 for energy use, US$53.70(after 26 years)for material use in construction, and US$36.62(after 21 years) for material use in household goods. Also, the economic benefits of material use were found to become identical with those of energy use at 12 years in the case of construction use and at 15 years in the case of household use. If the life time of the wood product containing wood residues as material is extended, or if the value of carbon(interest rate) is set at a higher level, the carbon benefits of using wood residues would be increased, and the number of years it takes for material use to overtake energy use may be shortened.
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