초록 ▼

본 연구는 “유해화학물질의 환경안전관리”라는 의제21의 내용에 이행방안에 대한 기초연구로 수행되었다. 본 연구의 핵심은 ‘기존의 화학물질에 대한 종말점 수준의 환경위해성평가와 관리를 어떻게 제품수준의 평가방법으로 향상시키느냐’하는 것이다.
이를 위하여 전과정적 개념이 포함된 전과정평가 기법과 종말점 수준의 위해성을 평가하는 위해성평가기법을 통합한 전과정위해성평가(Life Cycle Risk Assessment, LCRA)기법을 개발하고자 하였다. 서로 다른 두 방법론의 통합을 위하여 데이터수집의 범위는 전과정으로, 위해도평가

본 연구는 “유해화학물질의 환경안전관리”라는 의제21의 내용에 이행방안에 대한 기초연구로 수행되었다. 본 연구의 핵심은 ‘기존의 화학물질에 대한 종말점 수준의 환경위해성평가와 관리를 어떻게 제품수준의 평가방법으로 향상시키느냐’하는 것이다.
이를 위하여 전과정적 개념이 포함된 전과정평가 기법과 종말점 수준의 위해성을 평가하는 위해성평가기법을 통합한 전과정위해성평가(Life Cycle Risk Assessment, LCRA)기법을 개발하고자 하였다. 서로 다른 두 방법론의 통합을 위하여 데이터수집의 범위는 전과정으로, 위해도평가 수준(범주지표)은 종말점으로 일반요건(general requirement)을 설정하였다.
두 방법론에서 고려하는 범위를 화학제품의 전과정으로 확장시키기 위하여 본 연구에서는 혼합법(hybrid method)를 제안하였다. 즉, 화학제품의 사용단계 이전까지에서는 산업연관분석(input output analysis, IOA) 기법을 활용하고, 사용단계 이후는 상용화된 전과정목록(LCI) 데이터베이스를 활용하는 것이다. 먼저, 산업연관분석 기법으로부터 전과정유해목록표를 산출하기 위하여, 28개 산업군별로 환경방해계수(environmenal intervention factors, EIFs)를 개발하였다. 환경방해계수에 포함된 데이터범주는 대기배출물, 수계배출물, 화학적 요인에 의한 유소견자 등이다. 화학제품의 전과정에서 발생하는 전과정유해목록들로부터 잠재적인 위해도를 평가하기 위하여 전과정위해도평가 방법을 제안하였다. 본 방법은 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 첫째, 종말점 수준에서 위해도를 평가할 수 있도록 범주지표를 선정하였다. 본 연구에서 고려한 영향범주는 인체 발암성, 인체 비발암성, 생태계 독성, 작업장 근로자 건강 등 4개이고, 각각에 대하여 발암 위해도(Cancer Risk, CR), 위해도 지수(Hazardous Index, HI), PEC/PNEC, 근로손실일수(Lost Work Days, LWD)이다. 두 번째, 화학제품을 생산하는 과정에서 발생하는 유해화학물질이 제품시스템의 전과정에서 발생되기 때문에 유해화학물질이 배출된 지역특수성(site-specific)을 반영한 위해성 평가를 하는 것이 불가능하여 국내의 일반적(general)인 잠재적 위해도를 평가하는 방법론을 개발하였다. 이를 위하여 배출된 화학물질은 국내에서만 이동된다는 모델링을 설정하고, 노출평가를 수행하였다. 세 번째, 사용단계 이전과 이후로 구분하여 사용단계 이전에서는 화학물질이 인체와 생태계에 간접노출되는 경로와 위해도를 평가하였고, 사용단계 이후에서는 소비자 사용패턴을 반영한 직접 노출을 고려하여 화학제품에 대한 위해도를 평가하였다.
이상과 같이 개발된 전과정위해성평가 기법을 반영하여 화학제품에 대한 위해도 관리 방안을 수립하였다. 본 관리방법론의 핵심은 threshold limit을 가지고 있는 영향범주인 인체비발암, 생태계 독성과 threshold limit을 가지고 있지 않는 인체발암과 작업장 근로자 건강에 대한 영향범주를 구분하여 관리방법론을 수립한 것이다. 전자의 경우에는 화학물질별로 산
출된 위해도를 통합할 수가 없기 때문에 화학물질별로 위해도를 관리하는 방법을 제안하였고, 후자의 경우는 화학물질별 위해도를 통합할 수 있기 때문에 화학제품별로 위해도를 관리할 수 있는 방안을 제안하였다.
이와 같은 방법론 개발과 더불어 화학제품에 대한 위해도를 산출하기 위하여 영향범주별로 위해도 지수를 개발하는 방법과 사례연구에 포함된 화학제품인 범용폴리스티렌과 세탁용 세제에 포함된 화학물질에 대한 위해도 지수를 산출하여 별첨에 수록하였다.
또한, 연구결과를 신속하고 정확하게 도출할 수 있도록 하기 위하여 stand-alone형의 전과 정위해성평가 소프트웨어인 “LCR A friend "를 개발하였다.
마지막으로 전과정위해성평가 방법론과 소프트웨어를 활용하여 사용자의 편의를 도모하고자 범용포리스티렌과 세탁용세제에 대한 사례연구를 수행하였다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 연구는 화학제품의 전과정을 반영한 위해도평가 기법을 개발하기 위하여 산업연관분석 기법을 도입한 점과 특정지역에 국한된 위해성평가가 아니라 국가 수준의 평균적인 상황을 반영한 위해성을 평가하였다는 점이 매우 독특하고 우수한 부분이라고 여겨진다.
본 연구결과는 국제적인 흐름을 반영한 최초의 연구라는 점에서 의미가 있으며, 앞으로 지속적인 연구개발을 통하여 화학제품에 대한 위해도를 평가하고 관리할 수 있는 국제적인 지침개발에 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.

Abstract ▼

This study developed the following contents including;
● the methodology of Life Cycle Risk Assessment(LCRA), which integrate RA module into LCA framework;
- indicators of end point level in order to evaluate the risk on the human and ecosystem;
- indices per hazardous substances associated

This study developed the following contents including;
● the methodology of Life Cycle Risk Assessment(LCRA), which integrate RA module into LCA framework;
- indicators of end point level in order to evaluate the risk on the human and ecosystem;
- indices per hazardous substances associated with each environmental categories;
- case study applying LCRA methodology on GPPS and laundry detergent.
● Life Cycle Risk Management(LCRM) method that can control chemical products based on the risk level on a given product.
● LCRA software that help practitioners easily compute the risk on a given product.
1. LCRA methodology
It is a tool that can evaluate the risk level at end-point level on a given chemical product. This study named this methodology as "Life Cycle Risk Assessment( LCR A) methodology". A framework of this methodology consists of four elements, that is goal and scope definition, life cycle hazardous inventory analysis, life cycle risk impact assessment and life cycle interpretation. This study established the general requirements for properly integrating both LCA and RA method. The general requirements are as follows;
- system boundary : entire life cycle (life cycle hazardous inventory analysis)
- category indicator : end point level (life cycle risk impact assessment)
The element of life cycle hazardous inventory analysis introduced hybrid method which combines the gate to gate(GtG) data, generic Life Cycle Inventory database and Input-Output Analysis (IOA) in accordance with the general requirements.
The element of life cycle risk impact assessment defined the characterization step as the mandatory element and the normalization and weighting steps as the optional elements. It introduced the category indicators of end-point level.
- CR(Cancer Risk) and HI(Hazardous Index) for evaluating Human health
- PEC(Predicted Environmental Concentration)/PNEC(Predicted No Effect Concentration) for evaluating Ecosystem quality
- LWD(Lost Work Days) for occupational worker health
Case study were conducted to evaluate the risk level on GPPS and laundry detergent by using LCRA methodology. This study investigated indices per each category indicators. These indices include PNEC and unit risk per a number of LCI parameters.
2. LCRM method.
This study developed a method that could manages the hazardous and risk level of a given chemical product. This method was developed based on Chemical Product Policy(CPP) of OECD and the chemPHESA21 program developed in Japan. This study selected a element of the prioritising chemical products as a management concept introducing in this study among six works for managing the risk of a given product, including involving Small and Medium Sized Enterprises(SMEs), sharing information and prioritising chemical products of concerns end so on.
LCRM method consists of two approach. One is the method on the impact categories with threshold criteria and the other is the method the impact categories with non-threshold criteria.
3. LCRA software
For enabling a practitioner to easily apply LCRA methodology, this study developed "LCRA software" and named this software as "LCR A friend ". A characteristic of this software is to easily calculate the risks of a given product by coding only GtG in the input and output spreadsheet. Thissoftware was designed with "stand-alone" type based on $Excel^{TM}$ Visual Basic program.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...5
• Summary ...9
• CONTENTS ...14
• 목차 ...16
• 제1장 서론 ...19
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ...19
• 제2절 연구개발의 범위 ...23
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...27
• 제1절 전과정평가 ...27
• 제2절 위해성평가 ...37
• 제3절 투입산출분석 (IOA ) ...47
• 제4절 Eco-indicator 99 ...54
• 제5절 유럽 화학물질 영향평가 시스템 ...66
• 제6절 인체 및 생태계 위해성평가 ...76
• 제7절 ChemPHESA21 ...83
• 제8절 계층적 분석법 ...93
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...103
• 제1절 전과정위해성평가 방법론 개발 ...104
• 1. 일반요건 ...104
• 2. 기본개념 ...107
• 3. 전과정유해목록분석 방법론 개발 ...116
• 가. GtG 데이터 목록 구축 ...116
• 나. IOA 기법을 적용한 전과정유해목록 구축 ...117
• 4. 전과정위해도평가 방법론 개발 ...127
• 가. 특성화 방법론 개발 ...129
• 나. 정규화 및 가중화 방법론 개발 ...142
• 제2절 위해도 지수 개발 ...145
• 1. 개요 ...145
• 2. 노출분석 지수 ...145
• 가. 인체 발암성 ...145
• 나. 인체 비발암성 ...147
• 다. 생태계 독성 ...147
• 라. 작업장 근로자 건강 ...148
• 3. 효과분석 지수 ...149
• 가. 독성 자료 ...149
• 제3절 전과정위해성관리방법론 개발 ...155
• 1. 화학제품 관리의 중요성 ...155
• 2. 화학제품 관리 방법론에 대한 벤치마킹 ...156
• 가. 화학제품정책 ...156
• 나. ChemPHESA21 ...160
• 다. 관리방법론의 장.단점 분석 ...161
• 3. 화학제품 관리 방법론 개발 ...163
• 가. 관리 범위 정의 ...163
• 나. 한계치가 없는 영향범주에 대한 관리기준 정의 ...165
• 다. 한계치가 있는 영향범주에 대한 관리기준 정의 ...168
• 라. 법적규제치를 적용한 관리기준 설정 ...170
• 4. 개발한 관리 방법론의 한계 ...171
• 제4절 전과정위해성평가 소프트웨어 개발 ...172
• 1. 개요 ...172
• 2. 특징 ...174
• 3. 화면구성 및 기능개요 ...177
• 제5절 사례연구 ...195
• 1. 범용 폴리스티렌 ...195
• 2. 세탁용 분말 농축세제 ...203
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...229
• 제1절 연구개발목표 달성도 ...229
• 제2절 대외기여도 ...230
• 1. 환경기술적 기대효과 ...230
• 2. 사회.경제적 기대효과 ...230
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...232
• 제1절 추가연구의 필요성 ...232
• 제2절 활용분야 및 활용방안 ...234
• 제6장 참고문헌 ...235
• 별첨1. 약어 정리 ...237
• 별첨2. 환경방해계수 ...240
• 별첨3. 노출 및 효과분석(Exposure & Effect Indices)/위해도 지수(Risk Indices)...241