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가설 설정
- 가상수란 농산물 가공식품 또는 제품을 만들기 위해 필요한 수자원의 총량을 의미한다(유 외, 2009). 제품이 타지역에서 대상지역으로 유입될 때 실질적으로 수자원의 유입은 없지만 유입되는 제품을 생산하기 위해 사용된 수자원이 해당지역으로 유입되는 것으로 가정하여 산정한다. 가상수가 유입되는 것은 지역 내의 수자원이 절약되는 것을 의미하며, 가상수가 유출되는 것은 해당 지역 밖의 수자원 사용량에 반영되어야 한다.
제안 방법
- 평가대상은 가전제품 중 사용단계에서 수자원 소비가 이루어지는 세탁기를 대상으로 선정하였으며, 세탁기의 life cycle 동안의 수자원 사용량을 산정하였다. 또한, 제품 단위 수자원 사용량을 바탕으로 세탁기로 인한 국가단위 수자원사용량을 산정하였다.
- 본 연구에서는 가전제품 중 사용단계에서 수자원 사용량이 비교적 많은 세탁기를 대상으로 water footprint 개념을 이용하여 life cycle 동안의 수자원 사용량을 산정하였다. 평가대상은 A사의 드럼세탁기(2009년 제조, 세탁용량 12kg, 제품무게 89.
- 원료취득단계의 경우 세탁기 제조 시 투입되는 원료들의 수량을 파악하기 위하여 대상 세탁기의 BOM(Bill of Material)을 참고하여 중량대비 약 65%에 해당되는 투입물질을 조사하였으며, 그 중 일부를 사용한 LCI DB명에 맞추어서 Table 1에 제시하였다.
- 세탁기 사용단계에서 직접사용량은 세탁과 헹굼에 투입되는 수자원 사용량으로 설정하였으며, 간접사용량은 세탁에 투입되는 세제와 섬유 유연제 등의 소모성 제품 생산과세탁기 사용기간 동안 사용하는 전력의 생산을 위해 소비되는 수자원량으로 설정하였다.
- 세탁기 제품 원료취득단계의 투입물별 수자원 사용량을 산정하기 위하여 국가 LCI DB 및 국외 LCI DB를 이용하여 투입물량에 투입물별 수자원 원단위를, 제조단계의 수자원사용량은 에너지 사용량에 에너지원별 수자원 사용량 원 단위를 고려하여 산정하였다. 사용단계의 수자원 사용량은 앞서 설정한 직접사용량과 간접사용량으로 구분하여 산정하였다.
- 고려하여 산정하였다. 사용단계의 수자원 사용량은 앞서 설정한 직접사용량과 간접사용량으로 구분하여 산정하였다. 직접사용량은 세탁기의 수명과 연간 사용횟수 및 세탁기 1회 작동에 소모되는 수자원의 양을 곱한 후 상수 생산에 대한 원단위를 곱하여 산정하였다.
- 사용단계의 수자원 사용량은 앞서 설정한 직접사용량과 간접사용량으로 구분하여 산정하였다. 직접사용량은 세탁기의 수명과 연간 사용횟수 및 세탁기 1회 작동에 소모되는 수자원의 양을 곱한 후 상수 생산에 대한 원단위를 곱하여 산정하였다. 간접 수자원 사용량은 세탁기의 수명 5년 동안 세탁기 작동에 소비되는 전력과 대기시간동안 소모되는 전력을 생산하기 위해 소비한 수자원 사용량을 합산하여 산정하였다.
- 직접사용량은 세탁기의 수명과 연간 사용횟수 및 세탁기 1회 작동에 소모되는 수자원의 양을 곱한 후 상수 생산에 대한 원단위를 곱하여 산정하였다. 간접 수자원 사용량은 세탁기의 수명 5년 동안 세탁기 작동에 소비되는 전력과 대기시간동안 소모되는 전력을 생산하기 위해 소비한 수자원 사용량을 합산하여 산정하였다. 대기전력은 국내 전기전자 기기의 평균 대기전력 (3.
- 세탁기 1대의 원료취득부터 제조, 사용단계까지 전 과정에서의 수자원 사용량 산정결과를 이용하여 국가단위의 수자원 사용량을 산정하였다.
- 지역적인 범위의 수자원 사용량을 산정할 때에는 지역의 경계를 명확하게 하는 것이 가장 중요하다. 지역경계 내에서의 수자원 사용량 (WFarea)은 지역 내의 모든 수자원소비 공정의 수자원 사용량의 합으로 계산되나 본 연구에서는 세탁기 제품을 그 대상으로 하고 있기 때문에 세탁기를 생산하는 공정에서의 수자원 사용량과 사용단계에서의 수자원 사용량을 산정하였으며, 지역적 범위는 국가단위로 설정하였다.
- 국가단위의 수자원 사용량(WFcons, nat) 산정시 내부의 수자원 사용량과 외부의 수자원 사용량으로 구분하여 산정하였다.
- 본 연구에서는 Water footprint 개념을 이용하여 세탁기의 원료취득 및 제조, 사용단계에서의 수자원 사용량을 산정하였으며, 이를 활용하여 국가단위에서 세탁기 제조 및 사용에 따른 수자원 사용량을 산정하였다. 다음은 본 연구를 통해서 얻어진 결론이다.
대상 데이터
- 산정하였다. 평가대상은 가전제품 중 사용단계에서 수자원 소비가 이루어지는 세탁기를 대상으로 선정하였으며, 세탁기의 life cycle 동안의 수자원 사용량을 산정하였다. 또한, 제품 단위 수자원 사용량을 바탕으로 세탁기로 인한 국가단위 수자원사용량을 산정하였다.
- 산정하였다. 평가대상은 A사의 드럼세탁기(2009년 제조, 세탁용량 12kg, 제품무게 89.07kg)를 선정하였으며, 세탁기 1대를 기준으로 설정하였다. 세탁기의 life cycle 중 평가범위는 Fig.
- 세탁기 수명, 사용주기 등과 관련된 자료는 국내 탄소 성적 표지 제도의 가정용 세탁기 탄소배출량 작성지침상의 내용과 해당 제품의 제조사 홈페이지 게재자료를 참고하여 설정하였다 (한국환경산업기술원, 2009). 세탁기 수명 동안 의사용에 따른 총 전력사용량(kWh)은 다음의 계산 방법으로 산정하였다.
- 세탁기 수입과 수출로 인한 가상수량 산정을 위하여 한국무역협회의 세탁기(HS Code : 8450.20.0000) 수출입 자료를 이용하였다(한국무역협회, 2006). 무역통계의 경우 수 출입 자료가 무게(kg) 단위로 표시되기 때문에 앞 절의 평가 대상 세탁기를 기준으로 1대 무게를 89.
이론/모형
- 본 연구에서는 사후처리 중심의 수자원 관리가 아닌 사전관리 중심의 수자원관리 정보제공을 위하여 water footprint 기법을 이용하여 수자원 사용량을 산정하였다. 평가대상은 가전제품 중 사용단계에서 수자원 소비가 이루어지는 세탁기를 대상으로 선정하였으며, 세탁기의 life cycle 동안의 수자원 사용량을 산정하였다.
- 수자원 사용량으로 산정한다. 제품의 수자원 사용량 산정에서는 가상수(Virtual-water content) 개념을 사용한다(Hoekstra A.Y. et al., 2009). 가상수란 농산물 가공식품 또는 제품을 만들기 위해 필요한 수자원의 총량을 의미한다(유 외, 2009).
성능/효과
- 세탁기 life cycle에서의 수자원 사용량은 사용기간 동안 직접적인 수자원을 사용하는 제품 특성상 사용단계에서 약 82%로 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 나타났다.
- 가상수 수입량과 재수출에 따른 가상수 수출량을 고려한 국가 외부 수자원 사용량 산정시 세탁기 재수출에 따른 가상수 재수출량은 없는 것으로 가정하였으며, 그 결과 가상수 수입량과 동일한 83, 964 ton으로 산정되었다.
- 그 결과를 Table 6에 나타내었다. 산정 결과 세탁기의 보급 대수가 가장 높은 경기도와 서울이 가장 많은 수자원을 사용하는 것으로 나타났다.
- 나타났다. 국가단위에서의 수자원 사용량 또한 사용 기간 동안 많은 수자원을 이용하는 제품의 특성상 사용단계가 높은 비중을 차지하는 것으로 나타났다.
- (1) 세탁기 원료취득 및 제조단계의 경우 세탁기에 투입되는 원재료 중 약 65%에 해당하는 투입물질을 반영하여 수자원 사용량을 산정하였으며, 생산된 부품을 세탁기 제조공장으로 수송하는 단계의 수자원 사용량은 본연구의 범위에서 제외한 산정 결과 원료취득 단계가 18, 603 kg/대, 제조단계가 1, 006 kg/대의 수자원을 사용하는 것으로 나타났다.
- (2) 사용단계에서 세탁기의 수명과 연간 사용횟수 등은 국내 탄소성적표지제도의 가정용 세탁기 탄소배출량 작성 지침상의 값을 동일하게 적용하였으며, 1회 사용 시수 자원 사용량, 소비전력 등은 제조사의 홈페이지 게재자료를 참고하여 수자원 사용량을 산정한 결과 5년 동안 90, 495 kg/대의 수자원을 사용하는 것으로 나타났다. 세탁기의 원료취득, 제조 및 사용단계를 포함한 life cycle에서의 수자원 사용량은 110, 105 kg/대로 나타났다.
- 세탁기의 원료취득, 제조 및 사용단계를 포함한 life cycle에서의 수자원 사용량은 110, 105 kg/대로 나타났다.
- (3) 세탁기 한 대의 수자원 사용량을 바탕으로 2006년 기준 국가단위에서의 수자원 사용량 산정 결과 세탁기 생산과 사용에 의한 수자원 사용량은 각각 83, 385, 649 및 287, 883, 935 ton/year로 나타났다.
- 지금까지 국내 waterfoot print 개념을 적용하여 수자원사용량을 산정한 연구사례가 많지 않은 상황에서, 본 논문에서는 전자제품에 waterfoot print 개념을 적용하여 수자원 사용량을 산정하였다는 점에서 의미를 갖는다고 판단된다. 보다 명확한 연구 수행을 위하여, 국가단위의 수자원 사용량 산정 부분에서 전국민이 본 연구에서 대상제품으로 선정한 드럼세탁기를 사용하였다는 가정과, 세탁기의 생산년도와 세탁기 보급률 통계자료에 있어 시간적인 차이가 존재하기 때문에 수자원 사용량 산정 결과에 차이가 발생할 것으로 예상되며, 이에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
후속연구
- 보다 명확한 연구 수행을 위하여, 국가단위의 수자원 사용량 산정 부분에서 전국민이 본 연구에서 대상제품으로 선정한 드럼세탁기를 사용하였다는 가정과, 세탁기의 생산년도와 세탁기 보급률 통계자료에 있어 시간적인 차이가 존재하기 때문에 수자원 사용량 산정 결과에 차이가 발생할 것으로 예상되며, 이에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
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