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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 국내에서 발생하는 폐가전제품의 회수물류 재활용센터의 입지와 관련하여 비용과 운송거리 관점에서 최적화된 입지 선정에 활용할 수 있는 수리 모형을 제안하고자 한다. 아울러 현재 상황에서 보다 효율성 있는 회수물류 회수/처리 방안에 대한 대안도 제시하고자 한다.
- 이에 본 연구에서는 국내에서 발생하는 폐가전제품의 회수물류 재활용센터의 입지와 관련하여 비용과 운송거리 관점에서 최적화된 입지 선정에 활용할 수 있는 수리 모형을 제안하고자 한다. 아울러 현재 상황에서 보다 효율성 있는 회수물류 회수/처리 방안에 대한 대안도 제시하고자 한다. 본 연구에서도 제안된 모형은 국내 뿐 아니라 비슷한 상황에 있는 국가들의 문제 해결에도 시사점과 적용가능성을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
- 다만 폐전자제품도 종류에 따라 부피, 폐기방법, 처리비용 등이 제각각이기 때문에 품목, 종류에 관계없이 단일한 최적화 모형을 제안하는 데는 모형의 정확성 측면에서 분명한 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 현실에 적용 가능한 대안의 제시를 목표로 회수물류 중에서 가장 큰 비중을 차지하는 제품인 냉장고를 재처리 대상 품목으로 선정, 최적화된 처리 모형을 제안한다. 대상 지역의 경우 폐제품 발생 비중과 처리 비중에서 가장 큰 차이를 보이는 호남 지역의 재활용센터 현황을 이용하여 제안된 모형을 실증 검증하였다.
- 본 연구는 국내 폐가전제품의 회수물류에 대한 연구에서 기여점과 한계점을 찾기 위해 노력하였다. 관련하여 기존에 수행된 연구들은 대략 다음과 같다.
- 정보활동, 포장활동, 경제성, 역물류 성과 간의 관계에 대한 연구는 주요요인과 역물류 성과를 부가가치 창출보다는 제품의 가치의 재조정에 중점을 두어 연구하였다. 또한 역물류 기업의 강화를 위한 정보시스템의 중요성을 설명하였다. 그러나 실제적 실험을 하지 않아 한계점이 있었다.
- 현재 재활용을 위한 폐가전제품 회수물류 활동은 수집소 개별적으로 이루어지고 있어, 과도한 운송거리 및 운송비용의 초래 및 낮은 차량 적재율 등의 비효율적인 면이 존재하고 있다. 본 논문에서는 이러한 비효율적인 점을 개선하기 위해 공동회수모형을 제안하고 이를 선형계획법과 실제 입고자료를 이용하여 그 효과를 분석하고자 한다.
- 본 연구에서는 여기에 현재 국내 지방자치단체의 전자제품 회수물류 체제의 실정을 반영하기 위해 몇 몇 변수를 추가하거나 기존 변수의 정의를 약간 수정하는 방식으로 연구 목적에 맞는 새로운 수리모형을 완성 하였다. 구체적으로, 목적함수는 물량 * 거리의 합, 즉 총 운송비용을 최소화 하는 것이다. 결정변수는 각 수집소(i)에서 품목별로 폐전자제품을 특정 처리지(j)로 보내도록 지정하는 Xij 이다.
- 월연 R/C는 지난 2008년에 세워진 것으로 호남권에 있는 모든 수집소에서 모아진 폐가전제품의 리사이클링을 책임지고 있다. 본 논문은 폐냉장고의 운송비만을 생각하기 때문에 다른 폐가전제품을 배제한 폐냉장고를 기준으로 값을 계산하였다. 호남권의 총 폐냉장고 회수량은 조사할 수 있었지만, 각 행정구역내에 있는 수집소의 냉장고 회수량을 조사할 수가 없었다.
- 따라서, 현재의 월연 R/C와 병존하는 새로운 R/C의 입지를 산정하기 위해서 본 연구에서는 산출된 추가R/C와 기존R/C를 기준으로 하여 거리와 수거량을 생각한 경계선을 선정하였다. 그리고 각각의 수거지에서 알맞은 R/C로 운반하도록 가정하였다.
- 따라서 본 연구에서는 두 번째 대안으로서 폐기물 발생량을 기준으로 한 공동회수 모형을 제안한다. 모든 행정구역에서 일률적으로 R/C로 운송하지 않고 적정수준 이상의 물량이 지역에서 집합된 후 운송된다면 운송비용을 줄일 수 있을 것으로 판단되기 때문이다.
- 이에 따라 사용 후 버려지는 전자제품 회수물류의 양도 날이 갈수록 증가하고 있으며 이를 처리하기 위한 재활용센터의 구축과 효율적인 운영이라는 환경 문제 국제적으로 매우 중요한 이슈이다. 본 연구는 전자제품 회수물류 재처리센터의 입지와 관련하여 운송비와 이동거리 관점에서 가장 효과적인 장소와 물류 수집 방식과 관련하여 활용할 수 있는 입지선정모형을 제안하고자 하였다. 전자제품의 종류가 워낙 다양하고, 또 국내의 경우 전자제품 재처리 시스템 자체가 지역자치단체 주도하에 개별적으로 운영되고 있는 만큼 모든 제품에 대해, 또 국내 전 지역을 하나로 고려한 에서 단일한 최적 모형을 제안하기에는 연구의 한계가 존재한다.
가설 설정
- 현재 데이터는 가상의 수집소를 선정하여 R/C와의 거리와 수량을 표현한 것이다. 각 수집소의 현재 위치나 크기를 수집할 수 없었기 때문에 호남권의 각 행정구역마다 하나의 수집소가 있다고 가정하고 데이터를 수집하였다.
- 냉장고 1대 당 무게는 120Kg이고 8톤 트럭에 8톤을 모두 적재 시킨다고 가정 하였을 때 (냉장고 개수 * 120Kg / 1000Kg) / 8톤 이라는 산출 공식에 의해서 운반트럭의 대수를 계산하였다.
- 또한 수집소와 처리지간 거리는 수집소가 각 행정구역마다 1개씩 있다는 사실은 알 수 있었으나 수집소의 위치를 정확히 알 수 없었기 때문에 각 행정구역의 구청 또는 군청을 기점을 수집소의 기점이라 가정하고 리사이클링 센터와의 거리를 산정하였다.
- 환경부에서 제출한 2008년도 통계자료에 따라 운송에 드는 변동비는 Km당 1475원이라고 계산하였고, 운송 시 드는 고정비는 45, 000원으로 가정하였다. 앞에서 만든 운송비 결정 모형에 변동비와 고정비, 운반 트럭 대수와 수집소-R/C 간 거리를 대입하여 현재 R/C로의 운송비를 구해본다면 다음과 같다.
- 따라서, 현재의 월연 R/C와 병존하는 새로운 R/C의 입지를 산정하기 위해서 본 연구에서는 산출된 추가R/C와 기존R/C를 기준으로 하여 거리와 수거량을 생각한 경계선을 선정하였다. 그리고 각각의 수거지에서 알맞은 R/C로 운반하도록 가정하였다. 경계선은 아래 그림 6에 나타난 바와 같다.
- 경계선은 아래 그림 6에 나타난 바와 같다. 경계선을 기준으로 호남권 내 24개의 행정구역은 기존 월연 R/C로 재처리 회수물류를 운송하고 17개의 행정구역에서는 추가될 R/C로 재처리 물량을 운송하는 것으로 가정 하였다.
- 모든 행정구역에서 일률적으로 R/C로 운송하지 않고 적정수준 이상의 물량이 지역에서 집합된 후 운송된다면 운송비용을 줄일 수 있을 것으로 판단되기 때문이다. 실제적인 검증을 위해 앞서 2 절에서 산출하였던 호남권 최적의 추가R/C 지역(인정읍과 장성 사이. 위도 33.8, 경도 130.2)를 공동 R/C로 가정하고, 폐기물 발생량을 고려한 운송비를 계산해 보았다. 운송에 드는 변동비 및 고정비는 앞에서 언급한 수치와 같다고 가정하였다.
- 2)를 공동 R/C로 가정하고, 폐기물 발생량을 고려한 운송비를 계산해 보았다. 운송에 드는 변동비 및 고정비는 앞에서 언급한 수치와 같다고 가정하였다.
- 이에 전자제품 중에서도 회수물류 비중이 큰 편에 속하는 냉장고, 그리고 재처리 비율이 상대적으로 떨어지는 호남을 대상지역으로 선택하여 관련한 실제 데이터에 기반을 둔 운송 최적화 모형을 제안하였다. 제안된 모형을 기반으로 호남지역에서 최적의 R/C센터 입지를 계산하였으며, 이 곳에 R/C센터가 구축된다는 가정 하에 총 운송비를 절감할 수 있는 다양한 대안까지 제안하였다. 첫째, 현존하는 R/C센터에 추가하여 또 하나의 R/C를 건설하는 방법, 둘째, 발생하는 냉장고 폐기물량을 고려하여 행정구역을 그룹화 하고, 그룹 내 지역별로 발생하는 회수물류를 공동 회수하는 방법 등이 그것이다.
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