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문제 정의
- 두 방법으로부터 나온 환경영향평가 결과를 비교·분석하여 향후 환경적합성평가가 구조물의 설계에 반영될 시 참고할 수 있는 프로세스를 제시하고자 하였다.
- 이와 같은 환경부하의 정량적인 값은 환경부하량 배출 관련 기준이 마련되었을 경우 참조자료로서 활용이 가능하다고 보여지나, 토목 분야에서는 아직 위와 같은 기준 마련이 미비한 수준이다. 따라서 본 연구는 어떠한 환경적합성 기준에 부합하는지 여부를 평가하기보다는 교량의 각 공정별 환경부하 배출 특성을 살펴보고 차후 교량의 환경부하량 저감을 위한 연구 수행 시 참조할 수 있는 평가 프로세스를 제시하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 앞으로 보다 강화될 환경규제와 각종 산업에 대한 CO2 배출량 저감에 적극적으로 대처하고자 토목구조물에 대한 전과정평가를 수행하였다.
- 대표적 토목구조물인 강박스 거더교를 대상으로 직접조사법(Survey-based method)과 간접추계법(Indirect method)을 이용하여 환경영향평가를 수행하였으며, 두 방법으로부터 산출된 CO2 배출 특성을 파악하였다. 특히, 교량의 건설공정을 세부적으로 검토하여, 차후 토목구조물의 환경적합성 평가기준 제정에 관한 연구가 진행될 시에 참조할 수 있는 프로세스를 제시하고자 하였다.
가설 설정
- 강교량을 직접조사법과 간접추계법으로 전과정평가를 시행하여 공정별 환경부하에 대해 비교·분석하는 것을 목적으로 하고 대상 강박스거더교는 수명을 100년을 갖는 구조물이라 가정하였다.
- 표 2에서는 목적 및 범위설정에서도 언 급하였듯이 총 62가지 세부공정을 자재 생산공정, 유류 사용 공정, 운반공정으로 구분하였다. 공정의 구분 기준은 데이터를 얻을 수 있는 범위에 제한하였으며, 토공에서 터파기, 되 메우기, 물푸기 등과 같은 공정의 경우는 유류를 사용하는 공정만으로 이루어진다고 가정하였다. 사용 및 유지/보수단 계의 경우에는 도료를 주기적으로 사용하고, 해체 및 재활용의 경우에는 하부시설, 상부시설, 부대시설에 대해서 철거하는 과정에서 소비하는 유류를 고려하였다.
- 또한, 대상교량의 경우 최근에 준공되어, 아직까지 대대적인 유지관리 및 보수가 이루어지지 않았으므로 유지/보수단계에서 사용 될 원자재 및 건설재료, 사용 유류량과 해체 및 재활용단계에서 적용될 고형 폐기량에 대한 데이터가 존재하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 2001년 조사된 고속도로상의 강교 평균 재도장주기인 10년간 1회 재도장을 실시한다고 가정하고 물량을 산출하였다. 해체 및 재활용단계에서는 설계에서 반영된 원료획득단계, 건설자재 제조/생산단계에서의 물량을 바탕으로 역품셈하는 방법을 이용하였다.
- 또한 본 논문에서는 해체 및 재활용 단계의 경우 유류만을 사용한다고 가정하였다. 하지만 실제 건설의 해체 및 재활용 단계에서의 환경오염은 건설폐기물의 처리 및 재활용 공정에 의해 본 연구에서 산출된 전과정평가 결과보다 많은 양의 환경부하를 발생시키리라 판단된다.
- 본 연구에서는 대상교량의 각 생애주기단계를 총 62개 세부공정으로 나누고, 해석 및 결과비교의 편의를 위하여 이를 다시 자재 생산공정, 유류 사용공정, 운반공정으로 분류하여 평가하였다. 이 때, 각 원자재는 지정된 공급처로부터 지속적으로 공급받는다고 가정하였으며, 원자재가 수입에 의존하는 물품이라면, 수입국으로부터 운송되는 거리에 따른 에너지사용은 분석에 포함시키지 않았다. 또한, 강관 파일, 강교제작 등 강재관련 공정의 경우 강판, 강봉 생산 후 용접, 절단 등을 통하여 가공하는 단계가 있으나, 이러한 공정과 관련된 데이터가 부족하며, 해당 공정에서 배출되는 환경부하량은 미미할 것으로 예측됨으로 전과정평가 범위에서 제외하였다.
제안 방법
- 3. 본 논문에서는 강교량의 62가지 세부공정에 대해서 자재 생산공정, 유류사용공정, 운반공정으로 영향평가결과를 구분하였다. 평가결과, 대부분의 CO2는 자재생산공정에서 배출되었다.
- 간접추계법은 직접조사법과 같이 평가 대상구조물에 한해서 유출되는 환경부하물질들을 나열하는 과정이 아니므로 특정 물질에 대한 추적보다는 공정에 투입된 물질들에 대한 서로 다른 물질, 다른 분야 간의 관계를 분석하였다. 이 과정에서 대상교량의 생애주기단계별 자재생산공정, 유류사용 공정, 운송공정에서 배출되는 CO2환산배출량에 대하여 결과를 산출하였다.
- 그러나 이러한 접근은 난해할 뿐만 아니라 본 연구의 목적에도 벗어나므로 여기서는 교량의 도색 등의 간단한 유지관리만을 고려하는 것으로 범위를 제한하였다. 교량의 폐기단계의 경우에는 향후 100년 후의 다양한 건설 쓰레기의 처리방안 및 재활용 방법을 예측하기 어렵고, 각 폐기물별로 그 방법 또한 다양하여 분석이 난해하므로, 본 연구에서는 건설폐기물 처리 및 해체에 필요한 유류사용량만을 고려하여 분석을 수행하였다.
- 여기에 해당 재료의 사용량을 적용시켜 각 건설공정에 사용되는 실질적 물질의 input-output 데이터들을 정리한다. 그 후 환경오염물질 데이터베이스에 input-output 데이터를 적용시켜 각 자재별, 공정별 환경오염물질 배출량을 검토할 수 있다. 본 방법은 제조에서부터 폐기까지의 전 공정에 걸쳐서 실질적인 환경오염분석이 가능하기 때문에 전과정평가에 널리 이용되고 있다.
- 대표적 토목구조물인 강박스 거더교를 대상으로 직접조사법(Survey-based method)과 간접추계법(Indirect method)을 이용하여 환경영향평가를 수행하였으며, 두 방법으로부터 산출된 CO2 배출 특성을 파악하였다.
- 직접조사법에서는 목록분석 수행 시 적용되었던 물질들의 투입물과 산출물들 중에서 지구온난화 환경영향범주와 관련된 물질들을 분류하였다. 대표적으로 CO2가 있으며, CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-114, Halon-1301, HCFC-22, Methane, N2O, C2F6, CF4등은 각기 해당하는 CO2를 기준으로 한 환산계수를 곱하여 지구온난화 영향평가결과를 산출하였다. 표 5는 각 물질들을 CO2로 환산해주는 환산계수이다(IPCC 2007).
- 대표적인 환경영향범주인 지구온난화에 대하여 영향평가를 수행하였으며, 직접조사법과 간접추계법으로부터 구해진 영향평가 결과를 대상교량의 생애주기별로 분류하여 비교..
- 반면, 각 공정마다 쓰이는 유류사용량에 따른 환경부하는 데이터베이스가 따로 마련되어 있지 않다. 따라서 운반거리 당 사용된 유류량을 고려하듯이 건설용 트레일러 연비 3.5 km/l를 기준으로 유류 사용량을 운반거리로 환산하여 계산하였다.
- 따라서 전과정평가에서는 입·출력의 목록을 수립하고 정성적, 정량적 평가를 수행하여 연구의 목적과 관련된 시스템의 주요한 측면들을 파악한다.
- 표 4는 간접추계법에 따른 총 에너지 투입행렬의 일부분이다. 또한 공정별 사용된 유류 및 생산 물질 운송 과정에서 소비된 유류에 대해서는 연료별 배출계수(CEF: Carbon Emission Factor)를 적용하였다.
- 투입량은 방향 항목에서 input으로 표기하였으며 산출량은 output으로 표기하였다. 또한 이에 따른 물질명과 단위, 양을 표기하여 물질의 흐름을 정리하였다. 이러한 작업을 통하여 환경오염에 영향을 끼치는 물질들에 대한 용량을 추출하였다.
- 간접추계법의 경우에는 한국은행에서 발행한 2003년 산업 연관표(한국은행, 2007)를 바탕으로 구축된 EIO Table을 사용하였다. 또한, EIO Table의 행렬연산을 통하여 산출된 직접에너지 투입행렬과 총 에너지 투입행렬을 만들었다. 여기서 계산된 총 에너지 투입행렬은 공정별 물량 산출량을 가격으로 변환해준 값에 대입하였다
- 또한, 산성화, 부영양화, 오존층파괴 등 여러 가지 환경영향범주를 설정하여 직접조사법과 간접추계법의 분석결과를 비교할 수도 있으나, 지구온난화와 관련된 CO2배출계수의 경우 IPCC(2007)등에 의해 세계적으로 공인되어있고, 전 세계적으로도 지구온난화 문제가 가장 큰 환경이슈가 되고 있으므로 본 연구에서는 지구온난화와 관련된 환경오염 물질 배출량을 기준으로 두 전과정 평가방법을 비교·분석하였다.
- 본 장에서는 2장에서 언급한 전과정평가의 절차 단계별로 대표적 토목구조물인 강박스거더교를 선정하여 전과정평가를 수행하였다. 보다 일반적인 교량구조물의 전과정평가를 위해서는 많은 교량을 대상으로 하여 개략적인 환경부하 배출추세를 검토하여야 하지만, 본 연구에서는 직접조사법과 간접 추계법을 이용한 환경부하 배출량의 차이를 비교하기 위하여 한 개의 대상교량에 대해 전과정평가를 수행하였다. 대상 교량인 강박스거더교는 실제 설계·시공된 영덕-양재간 고속도로의 머내고가교로, 도로교설계기준(2005)에 따라 설계되었으며 6경간 연속교이다.
- 본 연구에서는 강박스거더교를 대상으로 전과정평가의 대 표적인 방법인 직접조사법과 간접추계법을 이용하여 구조물의 환경영향평가를 분석하였다. 두 방법으로부터 나온 환경영향평가 결과를 비교·분석하여 향후 환경적합성평가가 구조물의 설계에 반영될 시 참고할 수 있는 프로세스를 제시하고자 하였다.
- 본 연구에서는 대상교량의 각 생애주기단계를 총 62개 세부공정으로 나누고, 해석 및 결과비교의 편의를 위하여 이를 다시 자재 생산공정, 유류 사용공정, 운반공정으로 분류하여 평가하였다. 이 때, 각 원자재는 지정된 공급처로부터 지속적으로 공급받는다고 가정하였으며, 원자재가 수입에 의존하는 물품이라면, 수입국으로부터 운송되는 거리에 따른 에너지사용은 분석에 포함시키지 않았다.
- 분석하였다. 본 연구에서는 지구온난화라는 단일 환경영향범주에 대하여 분석을 수행하였으므로 특성화 단계만을 진행하였으며, 정규화 단계는 생략하였다.
- 본 장에서는 2장에서 언급한 전과정평가의 절차 단계별로 대표적 토목구조물인 강박스거더교를 선정하여 전과정평가를 수행하였다. 보다 일반적인 교량구조물의 전과정평가를 위해서는 많은 교량을 대상으로 하여 개략적인 환경부하 배출추세를 검토하여야 하지만, 본 연구에서는 직접조사법과 간접 추계법을 이용한 환경부하 배출량의 차이를 비교하기 위하여 한 개의 대상교량에 대해 전과정평가를 수행하였다.
- 앞서 정의했던 평가 대상범위를 고려하여 총 62가지 세부 공정을 작성하였다. 그림 3에는 대상교량의 생애주기에 있어서 자재의 이동경로와 쓰임새를 알기 쉽게 나타낸 각 공정의 계층구조를 나타내었다.
- 즉, 건설시 투입되는 건설재료를 구성하는 구성 물질과 원자재를 사용함으로서 발생하는 환경오염물질을 원소 단위별로 데이터베이스화한다. 여기에 해당 재료의 사용량을 적용시켜 각 건설공정에 사용되는 실질적 물질의 input-output 데이터들을 정리한다. 그 후 환경오염물질 데이터베이스에 input-output 데이터를 적용시켜 각 자재별, 공정별 환경오염물질 배출량을 검토할 수 있다.
- 간접추계법은 직접조사법과 같이 평가 대상구조물에 한해서 유출되는 환경부하물질들을 나열하는 과정이 아니므로 특정 물질에 대한 추적보다는 공정에 투입된 물질들에 대한 서로 다른 물질, 다른 분야 간의 관계를 분석하였다. 이 과정에서 대상교량의 생애주기단계별 자재생산공정, 유류사용 공정, 운송공정에서 배출되는 CO2환산배출량에 대하여 결과를 산출하였다.
- 이 때, 한국환경산업기술원(2006)의 데이터베이스에 의하면, 강재에 대해 후판, 강판 등 다양한 항목을 제시하고 있으나, 각 항목에 대하여 환경부하물질 배출량이 유사함으로, 본 연구에서는 강재 관련 공정에 이용되는 다양한 강재 재료를 ‘강재 (Steel)’ 항목으로 통일하여 분석하였다.
- 또한 이에 따른 물질명과 단위, 양을 표기하여 물질의 흐름을 정리하였다. 이러한 작업을 통하여 환경오염에 영향을 끼치는 물질들에 대한 용량을 추출하였다.
- 전과정평가는 평가대상물의 성격에 따라 절차는 유동적으로 변하며, 본 절에서는 토목구조물에 적용 가능한 환경적합성평가 절차를 간략하게 서술하였다.
- 직접조사법에서는 목록분석 수행 시 적용되었던 물질들의 투입물과 산출물들 중에서 지구온난화 환경영향범주와 관련된 물질들을 분류하였다. 대표적으로 CO2가 있으며, CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-114, Halon-1301, HCFC-22, Methane, N2O, C2F6, CF4등은 각기 해당하는 CO2를 기준으로 한 환산계수를 곱하여 지구온난화 영향평가결과를 산출하였다.
- 직접조사법의 경우 환경부와 산업자원부에서 개발한 데이터베이스(한국환경산업기술원, 2006)를 이용하여, 사용된 원료 및 자재의 투입물과 산출물에 대해서 분석하였다. 이 때, 한국환경산업기술원(2006)의 데이터베이스에 의하면, 강재에 대해 후판, 강판 등 다양한 항목을 제시하고 있으나, 각 항목에 대하여 환경부하물질 배출량이 유사함으로, 본 연구에서는 강재 관련 공정에 이용되는 다양한 강재 재료를 ‘강재 (Steel)’ 항목으로 통일하여 분석하였다.
- 강교량을 직접조사법과 간접추계법으로 전과정평가를 시행하여 공정별 환경부하에 대해 비교·분석하는 것을 목적으로 하고 대상 강박스거더교는 수명을 100년을 갖는 구조물이라 가정하였다. 평가 범위는 구조물의 원료획득단계부터 해체 및 철거단계까지의 전 생애주기를 고려하였다. 그러나 교량의 유지관리단계에서 각종 보수·보강 및 수리를 위하여 추가적인 건설자재가 투입될 수 있으며, 이러한 사항은 원칙적으로 교량의 파괴확률을 고려한 확률적 접근을 통해 이루어져야 한다.
- 세부공정 각각의 명칭과 분류는 표 2에 나타내었다. 표 2에서는 목적 및 범위설정에서도 언 급하였듯이 총 62가지 세부공정을 자재 생산공정, 유류 사용 공정, 운반공정으로 구분하였다. 공정의 구분 기준은 데이터를 얻을 수 있는 범위에 제한하였으며, 토공에서 터파기, 되 메우기, 물푸기 등과 같은 공정의 경우는 유류를 사용하는 공정만으로 이루어진다고 가정하였다.
대상 데이터
- 해체 및 재활용단계에서는 설계에서 반영된 원료획득단계, 건설자재 제조/생산단계에서의 물량을 바탕으로 역품셈하는 방법을 이용하였다. 대개 토목구조물에서는 건축물과는 달리 일반적으로 건설자재 제조/생산단계에서의 환경오염정도가 사용 및 유지/보수단계에 비해 높기 때문에 건설자재 제조/생산단계의 구체적인 데이터를 수집하였다.
- 대상 교량인 강박스거더교는 실제 설계·시공된 영덕-양재간 고속도로의 머내고가교로, 도로교설계기준(2005)에 따라 설계되었으며 6경간 연속교이다.
- 대상물의 설계에서부터 폐기까지의 생애주기단계를 고려하여 평가목적과 범위에 맞는 데이터를 수집한다. 이 때, 대상물의 종류에 따라 데이터의 수집방법은 차이를 보일 수 있다.
이론/모형
- 간접추계법의 경우에는 한국은행에서 발행한 2003년 산업 연관표(한국은행, 2007)를 바탕으로 구축된 EIO Table을 사용하였다. 또한, EIO Table의 행렬연산을 통하여 산출된 직접에너지 투입행렬과 총 에너지 투입행렬을 만들었다.
- 직접조사법에 대하여서는 한국환경산업기술원(2006)의 데이터베이스를 적용한 상용 전과정평가 해석프로그램인 TOTAL 2.3.1을 이용하였다. 간접추계법의 경우, 이러한 프로그램이 마련되어 있지 않아, 엑셀 등을 이용한 수작업을 통하여 환경부하량을 산출하였다.
성능/효과
- 1. 본 논문에서 선정된 강교량에 대해서 전과정평가를 수행 한 결과 직접조사법을 사용하였을 때는 241.27 ton의 CO2가 발생하였으며 간접추계법을 사용하였을 때 221.03 ton의 CO2배출량이 발생하였다. 이러한 차이는 목록분석과정을 거치면서 직접조사법과 간접추계법간 적용한 데이터베이스의 차이에 기인한다고 판단된다.
- 2. 유류사용공정과 운반공정에 대한 환경영향평가의 경우 모든 세부공정에서 간접추계법에 의한 결과가 직접조사법에 의한 결과보다 높은 평가결과를 나타내었다. 따라서 유류사용에 관한 지구온난화 환경영향범주의 평가결과는 간접 추계법이 직접조사법에 비해 전반적으로 높은 결과를 보인다는 것을 알 수 있다.
- 의 배출 양상이 비슷했다. CO2의 총량의 절대적 수치는 직접조사법의 경우 31.41 ton, 간접추계법의 경우 37.32 ton으로 직접 조사법을 기준으로 간접추계법을 사용한 결과가 16.30% 더 높았다.
- 가장 많은 CO2배출량을 보인 세부공정은 말뚝매입공으로, 5.78 ton의 CO2가 배출되었고, 다음으로 강교설치와 하부공콘크리트 타설 공정 순으로 CO2 발생량이 산출되었다. 또한 그림 6, 7에서 볼 수 있듯이 건설자재 제조/생산단계 외에 해체 및 재활용 단계에 속하는 상부, 하부, 부대시설 해체 단계에서 많은 양의 CO2가 배출되었다.
- 각 공정분류별로 보면, 자재생산공정의 경우 직접조사법이 간접추계법에 비해 약 14% 높은 배출량을 보였으며, 유류사 용공정 및 운반공정에서는 각각 19%, 26% 간접추계법이 높은 배출량을 보였다.
- 2 km에 해당하는 거리를 운반한다. 따라서 도료의 양(1회: 3662 kl=4031 ton)은 하부공에 투입되는 레미콘의 물질양(2683 m3=6441 ton)보다 적은 양이지만 도장도료운반 공정을 기준으로 도장도료운반 공정에서의 CO2배출량은 콘크리트원자재운반 공정에서의 CO2배출량 보다 30.56% 더 많이 발생되었다. 운반공정 역시 모든 세부공정에서 직접조사법보다 간접추계법에서 높은 CO2배출량을 보였다.
- 유류사용공정과 운반공정에 대한 환경영향평가의 경우 모든 세부공정에서 간접추계법에 의한 결과가 직접조사법에 의한 결과보다 높은 평가결과를 나타내었다. 따라서 유류사용에 관한 지구온난화 환경영향범주의 평가결과는 간접 추계법이 직접조사법에 비해 전반적으로 높은 결과를 보인다는 것을 알 수 있다.
- 본 연구에서 사용된 교량의 전과정평가 결과에 의하면 직접조사법에 의한 CO2배출량이 간접추계법에 의한 CO2배출량보다 보수적인 결과를 나타냈다. 일반적으로 직접조사법이 간접추계법보다 신뢰도 높은 평가결과를 보임으로(Lee et al.
- 또한 그림 6, 7에서 볼 수 있듯이 건설자재 제조/생산단계 외에 해체 및 재활용 단계에 속하는 상부, 하부, 부대시설 해체 단계에서 많은 양의 CO2가 배출되었다. 상부, 하부, 부대시설 철거로 인한 전체 CO2배출량은 개별적산방법에서 8.30 ton으로 전체 31.41 ton의 CO2배출량에서 26.42%에 해당하는 비교적 많은 CO2배출량을 보였다. 특히, 모든 공정에서 간접추계법에 의한 CO2배출량이 더 높은 값을 보였는데, 이로부터 유류사용에 관한 지구온난화 환경영향범주의 평가결과는 간접추계법이 직접조사법에 비해 전반적으로 높은 결과를 보인다는 것을 알 수 있다.
- 배출량보다 높게 나타났으나, 모든 세부공정에서 직접조사법에 의한 배출량이 간접추계법에 의한 배출량보다 높은 것은 아니었다. 세부공정별로 분석해보면, 유지관리를 위한 도료생산과정의 경우 직접조사법이 간접추계법보다 CO2배출량이 약 0.54% 더 적게 발생하였고, 철근 생산과정의 경우에도 24.91% 더 적게 발생하였다. 그러나 그 외의 생산공정은 직접조사법을 사용한 CO2배출량이 산업연관방법을 사용한 CO2배출량보다 높았다(낙하물 방지판 생산: 33.
- 영향평가를 공정별로 자재생산공정, 유류사용 공정, 운반공정 3가지 범주로 나누어 분석을 실시한 결과, 건설자재 제조/생산단계에서 대부분의 CO2가 배출되었다. 따라서 재료의 운송거리나 에너지 효율이 높은 건설장비를 사용하는 것도 좋은 방안이 될 수도 있겠지만, 구조 안정성, 내구성 등의 기본적인 강교량의 조건을 충족하면서 환경부하 배출이 높은 자재/공정을 최소화하는 효율적인 설계가 환경부하를 줄이는 효과적인 방법이 될 것으로 판단된다.
- 56% 더 많이 발생되었다. 운반공정 역시 모든 세부공정에서 직접조사법보다 간접추계법에서 높은 CO2배출량을 보였다.
- 평가결과, 대부분의 CO2는 자재생산공정에서 배출되었다. 이와 같은 영향평가결과로부터 구조 안전성, 내구성 등의 기본적인 강교량의 조건을 충족하면서 환경부하 배출이 높은 자재/공정을 최소화하는 효율적인 설계가 환경부하를 줄일 수 있는 최선의 방법이라 판단된다.
- 배출량은 직접조사법과 간접추계법이 비슷한 추세를 보였다. 자재생산공정에서 배출된 전체 CO2배출량은 직접조사법을 사용한 영향평가에서 209.67 ton, 간접추계법을 사용한 영향평가에서 183.46 ton이었으며, 직접조사법에서 CO2배출량이 26.21 ton만큼 더 높았다. 평가결과, 환경오염에 가장 큰 영향을 미치는 공정은 두 방법에서 모두 상부공 강거더 생산과 상·하부공 레미콘생산으로 나타났다.
- 직접조사법과 간접추계법으로 영향평가를 수행한 결과, 대 상교량의 전체 CO2환산배출량은 표 6과 같이 각각 241.27 ton CO2-eq와 221.03 ton CO2-eq로 나타났다. 직접조사법을 기준으로 삼았을 때 간접추계법이 8.
- 철근 생산과정을 제외하면, 상부공 강거더생산, 상·하부공 레미콘생산 등 다량의 재료가 투입되는 공정에서 직접조사법의 CO2배출량이 간접추계법의 CO2배출량에 비해 크게 나타나는 경향을 보이므로, 전반적으로 직접조사법이 보다 보수적인 평가결과를 나타냄을 알 수 있다.
- 배출량의 양을 나타낸다. 총 CO2배출량은 직접조사법을 사용하였을 때 총 0.19 ton, 간접추계법을 사용하였을 때에는총 0.24 ton이 배출되었다. 유류를 소비하는 운반공정의 CO2배출량은 자재가 운반되어 오는 거리가 CO2의 발생량에 관련이 있다.
- 42%에 해당하는 비교적 많은 CO2배출량을 보였다. 특히, 모든 공정에서 간접추계법에 의한 CO2배출량이 더 높은 값을 보였는데, 이로부터 유류사용에 관한 지구온난화 환경영향범주의 평가결과는 간접추계법이 직접조사법에 비해 전반적으로 높은 결과를 보인다는 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 대상교량의 폐기단계 시 교량의 철거에 이용되는 유류만을 해석 범위에포함시켰으나, 철거 후 건설폐기물 처리에 의한 환경오염이지대할 것으로 예측되므로 실제로는 폐기단계에서 보다 많은 CO2배출량을 보일 것으로 판단된다.
- 본 논문에서는 강교량의 62가지 세부공정에 대해서 자재 생산공정, 유류사용공정, 운반공정으로 영향평가결과를 구분하였다. 평가결과, 대부분의 CO2는 자재생산공정에서 배출되었다. 이와 같은 영향평가결과로부터 구조 안전성, 내구성 등의 기본적인 강교량의 조건을 충족하면서 환경부하 배출이 높은 자재/공정을 최소화하는 효율적인 설계가 환경부하를 줄일 수 있는 최선의 방법이라 판단된다.
- 평가결과, 환경오염에 가장 큰 영향을 미치는 공정은 두 방법에서 모두 상부공 강거더 생산과 상·하부공 레미콘생산으로 나타났다.
- 한편, 직접조사법을 사용하여 산출한 CO2배출량이 간접추계법을 사용하여 산출한 CO2배출량보다 높게 나타났으나, 모든 세부공정에서 직접조사법에 의한 배출량이 간접추계법에 의한 배출량보다 높은 것은 아니었다. 세부공정별로 분석해보면, 유지관리를 위한 도료생산과정의 경우 직접조사법이 간접추계법보다 CO2배출량이 약 0.
후속연구
- 끝으로, 토목분야에서 환경적합성 평가가 이루어지고, 합리적인 평가 프로세스가 개발되기 위해서는 다양한 토목 원자재 및 부재들에 대한 전과정평가 데이터베이스 확충이 반드시 필요하다고 사료된다. 예를 들면, ‘걸설용 강재’라는 획일화된 데이터베이스보다는 강관, 강판, 강재 동바리 등 다양한 형태의 가공품에 대한 독립적인 데이터베이스가 요구된다.
- 그러나 이러한 연구가 아직까지는 CO2배출량을 중심으로 한 환경적합성 평가에 치중되어 있다. 따라서 보다 많은 환경영향범주를 포함시키기 위해서는 각 건설자재별로 원자재 획득, 가공, 제품화에 걸친 모든 제조 과정에서 발생, 소요되는 물질들을 국내 제조업 실정을 고려하여 추적하는 연구가 필요하다고 판단된다.
- 가 배출되었다. 따라서 재료의 운송거리나 에너지 효율이 높은 건설장비를 사용하는 것도 좋은 방안이 될 수도 있겠지만, 구조 안정성, 내구성 등의 기본적인 강교량의 조건을 충족하면서 환경부하 배출이 높은 자재/공정을 최소화하는 효율적인 설계가 환경부하를 줄이는 효과적인 방법이 될 것으로 판단된다.
- 특히, 모든 공정에서 간접추계법에 의한 CO2배출량이 더 높은 값을 보였는데, 이로부터 유류사용에 관한 지구온난화 환경영향범주의 평가결과는 간접추계법이 직접조사법에 비해 전반적으로 높은 결과를 보인다는 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 대상교량의 폐기단계 시 교량의 철거에 이용되는 유류만을 해석 범위에포함시켰으나, 철거 후 건설폐기물 처리에 의한 환경오염이지대할 것으로 예측되므로 실제로는 폐기단계에서 보다 많은 CO2배출량을 보일 것으로 판단된다.
- 그러나 일부 데이터가 간접추계법으로부터 구해지는 만큼 객관성이 결여될수 있으며, 설계도서와 견적서 등으로부터 재료의 소재를 파악하는 등의 직접조사법의 단점도 일부 공유하고 있어 작업량이 방대해질 수 있다는 단점을 가지고 있다(국토해양부, 2009). 본 연구에서는 앞서 다룬 직접조사법과 간접추계법을 중심으로 전과정평가를 수행하였으며, 조합방법에 대한 연구는 추후 연구로 진행할 예정이다.
- 차후 건설폐기물의 폐기 및 재활용에 의한 전과정평가 연구를 통해 이를 개선해 나가고자 한다. 아울러, 앞서 언급었던 조합방법에 의한 전과정평가가 이루어진다면 보다 다양한 결과분석이 가능할 것으로 판단된다.
- 하지만 실제 건설의 해체 및 재활용 단계에서의 환경오염은 건설폐기물의 처리 및 재활용 공정에 의해 본 연구에서 산출된 전과정평가 결과보다 많은 양의 환경부하를 발생시키리라 판단된다. 차후 건설폐기물의 폐기 및 재활용에 의한 전과정평가 연구를 통해 이를 개선해 나가고자 한다. 아울러, 앞서 언급었던 조합방법에 의한 전과정평가가 이루어진다면 보다 다양한 결과분석이 가능할 것으로 판단된다.
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