기후변화에 따른 부정적 영향이 가시화되고, 직접적인 경제적 피해가 현실화되면서 온실가스 배출을 줄여 기후변화에 대응하기 위한 범지구적 노력이 가속화되고 있다. 특히 국가의 온실가스 감축에 기여하고 기업의 지구 온난화 방지를 위한 노력을 소비자에게 보여줄 수 있는 효과적인 수단으로 탄소성적표지 제도가 주목을 받고 있으며, 탄소배출량이 상대적으로 적은 저탄소제품에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 추세다. 본 연구에서는 제품의 기존 원료물질을 환경부하가 상대적으로 적은 물질로 대체하여 탄소배출량을 줄인 주방세제의 탄소배출량에 대해 전과정평가(LCA) 기법을 활용하여 산출하였다. 전 과정 평가기법은 환경부의 탄소성적표지 작성지침을 적용하여, 사용단계를 제외하는 제조 전 단계와 제조단계 및 폐기단계를 조사하였다. 그리고 친환경 제품 설계 도입이 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 주방세제의 주요 원료물질에 대한 변경 전후를 비교하였다. 그 결과 대상 주방세제 주요 원료물질의 온실가스 배출량이 $0.47kgCO_2eq/kg$-제품에서 $0.38kgCO_2eq/kg$-제품으로 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 제품 주요 원료물질의 탄소배출량이 약 9.4% 감소되는 것으로 이를 통해 연간 약 916톤의 온실가스가 감축되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
기후변화에 따른 부정적 영향이 가시화되고, 직접적인 경제적 피해가 현실화되면서 온실가스 배출을 줄여 기후변화에 대응하기 위한 범지구적 노력이 가속화되고 있다. 특히 국가의 온실가스 감축에 기여하고 기업의 지구 온난화 방지를 위한 노력을 소비자에게 보여줄 수 있는 효과적인 수단으로 탄소성적표지 제도가 주목을 받고 있으며, 탄소배출량이 상대적으로 적은 저탄소제품에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 추세다. 본 연구에서는 제품의 기존 원료물질을 환경부하가 상대적으로 적은 물질로 대체하여 탄소배출량을 줄인 주방세제의 탄소배출량에 대해 전과정평가(LCA) 기법을 활용하여 산출하였다. 전 과정 평가기법은 환경부의 탄소성적표지 작성지침을 적용하여, 사용단계를 제외하는 제조 전 단계와 제조단계 및 폐기단계를 조사하였다. 그리고 친환경 제품 설계 도입이 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 주방세제의 주요 원료물질에 대한 변경 전후를 비교하였다. 그 결과 대상 주방세제 주요 원료물질의 온실가스 배출량이 $0.47kgCO_2eq/kg$-제품에서 $0.38kgCO_2eq/kg$-제품으로 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 제품 주요 원료물질의 탄소배출량이 약 9.4% 감소되는 것으로 이를 통해 연간 약 916톤의 온실가스가 감축되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
As negative effects of climate change have been visualized and its direct damages to economy have been realized, the global efforts to respond to climate change by reducing greenhouse gas emission were accelerated. Korea's Carbon Footprint Labeling gets a lot of attention as one of the effective met...
As negative effects of climate change have been visualized and its direct damages to economy have been realized, the global efforts to respond to climate change by reducing greenhouse gas emission were accelerated. Korea's Carbon Footprint Labeling gets a lot of attention as one of the effective methods to contribute to national GHG reduction goal, and for enterprises to show customers how much effort the company put into global warming prevention. Consumers' interest on low-carbon products has been increasing. This study uses Life Cycle Assessment method to calculate the amount of carbon emission of dishwashing detergent, LG Household & Healthcare, which reduced carbon emissions by using raw materials that has relatively lower environment load. Life Cycle Assessment Method is based on guidelines of Carbon Footprint Labeling, Ministry of Environment, and pre-manufacturing, manufacturing, and disposal phase are included while use phase of the product is excluded from assessment. In order to understand the effects of eco-design on carbon emissions, the dishwashing detergent's carbon emissions are compared before and after the change of main raw materials. The result shows the improvement from $0.47kgCO_2eq/kg$ to $0.38kgCO_2eq/kg$ per product, and this means the main raw materials' carbon emissions could be reduced by around 9.4%, which is equivalent to 916tons of GHG emissions per year.
As negative effects of climate change have been visualized and its direct damages to economy have been realized, the global efforts to respond to climate change by reducing greenhouse gas emission were accelerated. Korea's Carbon Footprint Labeling gets a lot of attention as one of the effective methods to contribute to national GHG reduction goal, and for enterprises to show customers how much effort the company put into global warming prevention. Consumers' interest on low-carbon products has been increasing. This study uses Life Cycle Assessment method to calculate the amount of carbon emission of dishwashing detergent, LG Household & Healthcare, which reduced carbon emissions by using raw materials that has relatively lower environment load. Life Cycle Assessment Method is based on guidelines of Carbon Footprint Labeling, Ministry of Environment, and pre-manufacturing, manufacturing, and disposal phase are included while use phase of the product is excluded from assessment. In order to understand the effects of eco-design on carbon emissions, the dishwashing detergent's carbon emissions are compared before and after the change of main raw materials. The result shows the improvement from $0.47kgCO_2eq/kg$ to $0.38kgCO_2eq/kg$ per product, and this means the main raw materials' carbon emissions could be reduced by around 9.4%, which is equivalent to 916tons of GHG emissions per year.
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문제 정의
참고로 우리나라 탄소성적표지 인증규정에는 제품 원료물질의 현장데이터 수집 여부에 대하여 95% cut-off 기준을 적용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 조사대상 주방세제의 95% 누적중량기준에 해당되는 주요 원료물질 3가지에 대하여 저탄소제품 인증 전후의 원료물질 함량 변화에 따른 온실가스 배출량을 산출하여 비교하였다. Table 3과 같이 주방세제 원료물질 함량 중에서 친환경 원료물질인 식물계 계면활성제 함량은 0.
본 연구에서는 친환경 제품설계가 제품 탄소배출량에 미치는 영향에 대해 전과정평가(LCA) 기법을 활용하여 주방세제를 대상으로 연구하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
이러한 맥락 속에서 본 연구는 국내 주방세제 제품을 대상으로 하여 친환경성을 고려한 제품 설계(Eco-design)가 제품 탄소배출량 배출에 미치는 영향을 분석하는데 그 목적이 있다.
가설 설정
둘째, 혐기성 비생분해성 물질 함량(g/wash)이 20 이하일 것
셋째, 포장재 평가지수가 30 이하일 것
첫째, 수계오염물질 및 유해물질 배출과 관련한 기능단위, 독성계수, 분해계수를 적용한 한계희석량(CDVtox)이 20,000 이하일 것
제안 방법
2) 친환경 제품 설계 도입이 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 대상 주방세제의 주요 원료물질에 대한 저탄소제품 인증 전후, 즉 친환경 설계기법 도입 전후에 대해 비교하였다. 주요 설계 변경사항은, 주방세제 원료 물질 함량중에서 친환경 원료물질인 식물계 계면활성제 함량은 증가하였으나 석유계 계면활성제와 Sodium Benzoate 사용량은 감소하도록 변경하였다.
제품 제조단계는 제품을 제조하는 L사 사업장의 1년 데이터를 데이터 산출범위에 포함하였다. 제조단계의 에너지 데이터는 생산 라인별 및 제품별 사용량 측정이 불가능한 여건이므로 공장 전체의 연간 에너지 사용량에 대하여 대상제품 생산량을 배분하여 산정하였다.
제품 수송 단계는 제품을 제조한 사업장에서 전국의 물류센터를 포함한 판매망으로의 제품이송 거리에 대하여 데이터 산출을 통한 탄소배출량을 산출하였다.
제품 제조 전단계 및 제품제조 단계의 현장자료를 산정하였으며 이를 탄소성적표지 인증지침에 수록된 탄소성적표지 배출계수에 연결하여 온실가스 배출량을 산정하였다.9)
제품폐기 단계에서는 제품 원료물질 누적질량 기여도 95%에 해당하는 구성재질별로 환경부 탄소성적표지 작성지침에 의거한 ‘제품 포장재별 재활용의무율’과 ‘전국 폐기물발생 및 처리현황’의 재활용, 소각, 매립 처리비율을 적용하여 탄소배출량을 산출하였다.
이러한 음이온 계면활성제는 석유계와 식물계로 구분되며, 과거에는 주로 석유계 계면활성제를 사용하였다. 조사대상 주방세제는 석유계 계면활성제를 줄이고 대신 식물계 계면활성제 사용량을 증가시켰다.
주방세제 탄소성적표지 산정을 위한 전과정 단계는 제품 제조 전단계, 제품 제조단계, 제품 수송단계, 제품 폐기단계로 구분하였으며 제품 사용단계는 환경부 탄소성적표지 작성지침에 의해 고려하지 않았다.
2) 친환경 제품 설계 도입이 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 대상 주방세제의 주요 원료물질에 대한 저탄소제품 인증 전후, 즉 친환경 설계기법 도입 전후에 대해 비교하였다. 주요 설계 변경사항은, 주방세제 원료 물질 함량중에서 친환경 원료물질인 식물계 계면활성제 함량은 증가하였으나 석유계 계면활성제와 Sodium Benzoate 사용량은 감소하도록 변경하였다. 그 결과 제품 주요 원료물질의 온실가스 배출량이 0.
친환경 제품 설계 도입이 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 주방세제의 주요 원료물질의 성분구성에 대하여 저탄소제품 인증 전후를 비교하였다. 대상 주방세제가 저탄소제품 인증을 받은 2013년도 당시의 제품 원료물질 구성과 그 이전 년도의 제품 원료물질 제조비율을 비교하여 Table 3에 간단하게 명기하였다.
포장 형태가 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 L기업 주방세제 500 g 리필 포장재와 용기 포장재의 제조에 의한 탄소배출량을 비교하였다. 리필 포장재의 주요 성분은 LDPE이며 1개당 무게는 약 15.
대상 데이터
위의 세 가지 조건을 만족하여야 환경마크 인증, 친환경성을 고려한 제품 설계가 됨을 공식적으로 인정받게 된다. 본 연구에서의 조사대상은 이러한 국내 환경마크 인증을 받은 LG생활건강의 주방세제를 대상으로 하였다. 주방세제는 세척력을 높이고 거품을 잘 발생시키기 위해서 음이온 계면활성제를 주원료로 제조하고 있다.
제품 제조단계는 제품을 제조하는 L사 사업장의 1년 데이터를 데이터 산출범위에 포함하였다. 제조단계의 에너지 데이터는 생산 라인별 및 제품별 사용량 측정이 불가능한 여건이므로 공장 전체의 연간 에너지 사용량에 대하여 대상제품 생산량을 배분하여 산정하였다.
성능/효과
1) 본 연구 조사대상인 저탄소제품 인증을 받은 주방세제 제품의 제조 전단계의 평균 탄소배출량 기여도는 83.85%로 파악되었다. 이는 제조 전단계인 주방세제 원료물질 제조 및 포장재 제조가 전체 제품 탄소배출량에 매우 큰 영향을 미치고 있음을 입증하고 있는 것이다.
9) 폐기단계에서 포장재 수송에 따른 탄소배출량은 고려하지 않았다.
따라서 본 연구에서는 조사대상 주방세제의 95% 누적중량기준에 해당되는 주요 원료물질 3가지에 대하여 저탄소제품 인증 전후의 원료물질 함량 변화에 따른 온실가스 배출량을 산출하여 비교하였다. Table 3과 같이 주방세제 원료물질 함량 중에서 친환경 원료물질인 식물계 계면활성제 함량은 0.184 kg/EA에서 0.194 kg/EA로 약 5.4%증가되었으나, 석유계 계면활성제와 Sodium Benzoate 사용량은 각각 12.2%, 2.5% 감소하도록 제품 구성이 변경되었다.
그 결과 Table 1과 같이 연구대상 제품은 환경마크 인증 평가 항목인 한계희석량 기준인 20,000 L/wash 이하이나 16,800 L/wash로 환경마크 기준을 만족하며, 혐기성 비생분해성 계면활성제의 함량은 6.16 g/wash로 20 이하 기준을 만족시켰다. 포장재 평가지수 또한 10.
그 결과 Table 4와 같이, 대상 주방세제 제품 주요 원료물질의 온실가스 배출량이 0.45 kgCO2eq/kg-EA에서 0.38 kgCO2eq/ kg-EA으로 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 제품 주요 원료물질의 탄소배출량이 약 9.4% 감소되는 것으로 이를 통해 연간 약 916톤의 온실가스가 감축되는 효과가 있음을 확인할 수 있다.
주요 설계 변경사항은, 주방세제 원료 물질 함량중에서 친환경 원료물질인 식물계 계면활성제 함량은 증가하였으나 석유계 계면활성제와 Sodium Benzoate 사용량은 감소하도록 변경하였다. 그 결과 제품 주요 원료물질의 온실가스 배출량이 0.45 kgCO2eq/kg-EA에서 0.38 kgCO2eq/kg-EA로 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 제품 주요 원료물질의 탄소배출량이 약 9.4% 감소되는 것으로 이를 통해 연간 약 916톤의 온실가스가 감축되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 제품의 탄소관련 인증제도의 활성화 및 다각화는 국가 온실가스 감축목표 달성을 위한 효과적인 정책수단으로 활용될 수 있다.
이는 제조 전단계인 주방세제 원료물질 제조 및 포장재 제조가 전체 제품 탄소배출량에 매우 큰 영향을 미치고 있음을 입증하고 있는 것이다. 따라서 주방세제 원료물질에 대한 친환경 설계 및 포장재의 경량화가 제품 탄소배출량을 감축할 수 있는 주요 방안이 되는 것으로 파악되었다. 주요 주방세제 원료물질 및 포장재는 주로 협력업체에서 공급을 받고 있으므로 협력업체의 기술지원이 제품 탄소발자국 감축에도 도움이 될 수 있다.
Table 2에서와 같이 주방세제 제조를 위한 주요 원부자재는 식물계 및 석유계 계면활성제, Sodium Benzonate, 플라스틱 용기와 뚜껑으로 구성되어 있다. 제품 탄소배출량 기여도에서 제조 전단계가 전체 탄소배출량의 83.85%로 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 파악되어, 탄소배출량 감축을 위해서는 원료물질 및 포장재 생산에 대한 저탄소 제조기법을 고려한 설계가 중요함을 알 수 있다.
포장 형태에 따른 제품 온실가스 배출량 산정결과 리필 포장재는 30 gCO2/EA, 용기 포장재는 170 gCO2/EA으로 산출되었다. 즉, 동일한 주방세제를 같은 함량의 제품 포장 사용형태에 따른 탄소배출량을 비교한 결과, 리필용기에 비해 PET 용기 포장재의 탄소배출량이 약 5.7배 증가됨을 알 수 있다.
6 g이다. 포장 형태에 따른 제품 온실가스 배출량 산정결과 리필 포장재는 30 gCO2/EA, 용기 포장재는 170 gCO2/EA으로 산출되었다. 즉, 동일한 주방세제를 같은 함량의 제품 포장 사용형태에 따른 탄소배출량을 비교한 결과, 리필용기에 비해 PET 용기 포장재의 탄소배출량이 약 5.
후속연구
이러한 제품의 탄소관련 인증제도의 활성화 및 다각화는 국가 온실가스 감축목표 달성을 위한 효과적인 정책수단으로 활용될 수 있다. 또한 온실가스 감축 문화를 조성하여 이를 확산시키는데 활용될 수 있기를 기대한다.
4% 감소되는 것으로 이를 통해 연간 약 916톤의 온실가스가 감축되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 제품의 탄소관련 인증제도의 활성화 및 다각화는 국가 온실가스 감축목표 달성을 위한 효과적인 정책수단으로 활용될 수 있다. 또한 온실가스 감축 문화를 조성하여 이를 확산시키는데 활용될 수 있기를 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
주방세제란 무엇인가?
지구온난화 문제는 심각한 환경문제로 인식되고 있으며, 이러한 온실가스 감축에 대한 소비자들의 관심은 생활용품 제조 산업에도 온실가스 배출량이 적은 친환경적이며 저탄소 제품 개발에 대한 요구로 확대되고 있다. 주방세제는 식생활에서 사용하는 그릇 등을 세척하는데 사용되는 대표적인 생활용품으로서, 조사기관에 따르면 국내에서 연간 약 45,000톤 정도가 L사, A사, C사 등에서 생산되어 유통되고 있다.2)
주방세제는 세척효과를 향상시키기 위해, 무엇을 주성분으로 하고 있나?
주방세제는 세척효과를 향상시키기 위해 음이온 계면활성제를 주성분으로 하고 있다. 이러한 주방세제와 관련한 환경이슈는 과거에는 주로 수질환경 오염문제에 관련해서 다루어졌다.
탄소성적표지 인증제도의 1단계인, 탄소배출량 인증이란 무엇인가?
이러한 탄소성적표지 인증은 1단계 탄소배출량 인증, 2단계 저탄소제품 인증, 3단계 탄소중립제품 인증으로 구성되어 있다. 탄소배출량 인증은 제품 全 과정에서 발생한 온실가스 배출량을 CO2양으로 환산하여 제품을 인증하고, 그 양을 제품에 표시해 주는 것이다. 저탄소제품 인증은 저탄소기술을 적용하여 온실가스 배출량을 감축한 제품임을 정부가 인증한 제품이며, 탄소배출량 기준 및 탄소감축률 기준을 만족해야 취득할 수 있다.
참고문헌 (10)
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