Life Cycle Assessment의 방법론 및 그 적용에 관한 연구 : 샴푸를 대상으로

Abstract

[한글]

산업의 발달, 도시화, 인구의 증가 등에 따른 환경오염은 더욱 심각해져서 이제는 지역적인 문제가 아닌 범세계적인 지구환경문제로 대두되었다. 그동안 경제발전을 목적으로 각종 생산활동, 서비스 활동에 치종한 결과 환경에 대한 배려가 소흘한 경향이 있었으나 이제는 우리 모두의 가치관과 생활양식을 환경에 친화적으로 전환하고 지속적인 발전이 가능한 사회를 구축하는 것이 절실하다.

그러나 최근의 환경문제는 어느 특정의 오염자, 오염행위에서 발생하는 것이 아니라 각종 활동이 상호 영향을 미치는 축적되어서 환경문제 해결이 더욱 어려워지고 있으므로 이렇게 복잡해진 환경문제를 해결하기 위해서는 사후처리적인 대책만으로는 한계가 있어 사전에 환경부하를 적도록 하는 노력이 필요하게 되었다. 또 대부분의 환경오염 부하가제품과 서비스를 생산하고 유통하는 과정에서 발생하므로 원료의 채취에서 생산, 제품의 폐기에 이르기까지 제품 전생애의 환경을 평가하여 환경영향을 정성.정량화하고 폐기물을최소화하며 환경개선 효과는 높이기 위한 환경관리도구의 하나로 Life Cycle Assessment(전과정 평가, LCA)기법의 개발이 추진되고 있다. 이 LCA는 환경부하를 줄이기 위한 장기정책개발, 기술개발의 자료로 제품 디자인 및 제조공정선택 등에 이용되고 소비자에 대한 판매전략 환경마크제도 등에 응용되며 환경친화적 기업경영의 기본 개념이 될 것이다.

LCA에 대한 역사는 1960년에 시작되어 미국 등의 국가에서는 LCA에 대한 연구가 활발히진행되어 왔으며 국제표준화기구(International Organization for Standardization: ISO)에 LCA를 표준화하려는 작업이 시작되었다. ISO가 환경기술위원회(TC207)를 설치한 후

제 5분과 위원회(SC5)에서 LCA문서화 작업을 추진하고 있는데, 이는 ISO 규격시리즈에 14040-14049까지 번호를 사용하여 표준화시키는 작업으로 대략 1997년에 완성될 수 있을 것으로 전망된다. 국내에서는 이에 대한 개념이 1993년 도입되었으며 이제 연구의 초기

단계라고 할 수 있다.

LCA는 제품과 서비스와 관련된 환경영향을 다음과 같이 평가하는데 사용되는 체계적인 도구이다.

- 투입물과 산출물에 대한 목록 작성

- 이러한 투입물과 산출물에 대한 정성적.정량적 평가

- 연구 목적과 관련된 시스템의 가장 중요한 측면 규명

또 LCA에서는 원료의 획득에서 제조, 사용 및 폐기 등 제품의 전과정기간 동안에 연속적으로 발생하는 환경영향을 고려하며, 이러한 환경영향으로는 일반적으로 자원고갈, 인간의 건강 및 자연생태계에 대한 영향을 들 수 있다.

LCA는 여러 가지 목적을 위해 정보를 수집하고 해석할 수 있는 도구로 여기에서의 정보는

- 의사결정

- 실행능력 평가에 적절한 환경지표 선택

- 마케팅(예를 들면, 환경클레임 또는 환경라벨링 계획) 등에 도움을 줄 수 있을 것이다.

또한 LCA는 다음의 4단계로 구성된다.

첫 단계인 목적 정의 및 범위설정은 LCA의 수행목적을 정의하고 연구의 범위를 설정하게 된다. 그 수행목적에 따라 연구방향이나 범위뿐만 아니라 소요비용과 시간이 달라질 수 있기 때문이다.

두 번째 단계는 목록분석으로서 원료물질의 목록으로부터 각 제조 및 가공 공정, 수송 및 유통과정, 사용, 재사용, 재활용, 최종폐기에 이르는 한 제품의 전과정을 통한 에너지 및 천연자원원의 사용과 배출을 정량화하여 목록으로 작성한다.

세 번째 단계는 이러한 에너지 및 물질 사용과 환경배출에 의한 환경영향을 평가하는 작업이다. 여기서의 환경영향이라함은 자원 고갈, 지구온난화, 오존층파괴, 산성화, 부영양화 등에 대한 영향을 의미한다.

네 번째 단계는 개선평가로 영향평가를 기초로하여 개선기회를 갖고 실행에 옮기는 것을 말한다.

본 연구에서는 LCA의 정의, 역사, LCA연구의 동향과 ISO의 표준화 진행 등을 조사하였으며 LCA수행 방법은 SETAC의 방법, ISO/TC207/SC5에서 ISO/CD 14040.2로 제시한 표준화 방법을 중심으로 방법론을 정리하고, 스위스, 스웨덴, 독일, 덴마크 및 네덜란드의 영향평가 방법을 소개하였다.

이러한 LCA 방법은 정량적인 과정이 포함되어 있음에도 불구하고 한계점들이 있다. LCA는 여러 출처로 부터의 다양한 형태의 자료들을 포함하는 복합과정이고 환경, 제조, 유통 및 폐기물 관리형태에 관한 정보는 변화가 가능하며 지역에 따라서 크게 다를 수 있으므로 LCA 목적과 직결되는 자료를 항상 완벽하게 수집한다는 것은 불가능할 뿐 아니라 비현실적이다. LCA의 연구범위, 경계 및 상세한 사항은 연구결과의 사용목적에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 모든 LCA는 연구범위와 상세도에 관계없이 가정과 가치판단, 조건의 취사선택 과정을 포함하고 있어,. 순수하고 객관적인 과학적 노력이라 고만은 할 수없다. 이러한 가정사항들은 명백하게 전달해야 하는 반면, 구체적이지 않은 사항은 제외한다. 특히 LCA결과에 근거하여 환경적 요구사항을 결정할 때는 매우 주의해야 하며, 일반인에게 공개되는 제품들간의 비교 우위를 주장하기 위해서는 특별한 요건이 규정되어 있어야 하고 더욱 세심한 주의가 필요하다. LCA는 여러 가지 환경관리도구 중 하나이며, 모든 상황에 대하여 완벽하게 적용될 수 있는 도구는 아니다. LCA를 의사결정시 유일하게 필요한 도구나 정보의 출처로 여겨서는 안된다. 일반적으로 의사결정시에는 LCA에 덧붙여 LCA로는 평가되지 않는 요소들, 즉 위험, 편익, 비용 및 다른 환경적 문제점 들을 추가로 고려하여야 한다. 이러한 LCA 방법론에 대한 연구가 계속 진행되고 있으나 LCA의 주요요소로 인정받는 영향평가와 같은 부분은 여전히 개발 초기단계에 있어 앞으

로 이러한 부분에 대한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것이다. 또 LCA 시행시에는 실제적이고도 비용면에서도 효과적이며 기술적인 신뢰도와 연구의 투명성을 확보해야 할 것이다.

또 LCA 지원을 위한 여러 가지 컴퓨터 프로그램들을 소개하였다. 물론 LCA 접근방법이관범위하여 1개의 소프트웨어가 모든 연구의 최적안이 될 수 없으므로 대표적인 5개의 소프트웨어의 특성과 적용가능성을 대략적으로 설명하였다. 위에서 정립한 방법에 따라

국내에서 제조되고 있는 샴푸에 대한 LCA의 적용을 시도했다. 샴푸는 90년 생산금액이 890억원에서 94년에는 1,550억원으로 대폭 증가되고 있으며 90년에 환경성 문제가 제기된 바 있었다. 실제로 샴푸를 제조판매하고 있는 (주)태평양의 처방 등을 종합검토하여, 샴푸의 전과정의 평가요소를 도출하고 한 품목의 샴푸에 대한 자료를 정하여 목적, 조사 대상의 범위를 정하고 목록분석, 영향평가, 개선평가를 실시하였으며 특별히 샴푸의 생분해도와 안전성에 대한 영향을 추가하여 평가하였다. 연구 결과, 특별한 환경오염과 인체의 안전성에 대한 문제는 없다고 생각되나 샴푸에 함유된 세정제 등은 수질오염을 일으키는 원인을 제공할 수 있으므로 환경용량의 감소를 위해서 샴푸를 적정량 사용하는것이 바람직하다. 그러나 LCA의 수행에 있어서 아직 기본데이터의 축적이 되어있지 않은상태이므로 많은 제한이 따랐다. 앞으로 LCA에 대한 연구는 더욱 활성화 되어야 할 것이며 많은 데이터의 축적과 방법론 그리고, 환경영향 등에 대한 객관성있는 방법연구를 통해 LCA의 결과에 대한 투명성을 보장받아야 할 것이다.

이러한 연구를 위해 정부와 산업계, 산업계간의 공동연구방법이 모색되어야 할 것이며 쉽게 접근이 가능한 산업별 LCA모델을 개발하여 국민 결제활동과 소비생활에 적용하여야 할 것이다.

[영문]

Life Cyle Assement(LCA) is the methology which considers the environmental impacts associated with the entire life of a product (acquisition of law materials, production, use, and disposal). LCA is used to find ways of minimizing environmental pollution and effect of the product.

In addition, LCA can be used for: the development of governmental policy to reduce environmental pollution, technical evaluation, finding usage limitations of materials and products, commercial advertisement of products, labeling, and will be essential in establishing an environmentally safe oriented management.

As of present, LCA has no standard procedures, but it will tentatively consist of goal, scope, life-cycly inventory, impact assessment, and improvement assessment. Though LCA is widely spread and used among developed countries, in Korea because it is relatively new and unknown it is still in the developmental stages.

Under such conditions, LCA research is conducted with the purpose of developing appropriate methology and application methods. Therefore, an outline, research-trends, and methology are included in this report.

A case study was actually condusted involving environmental problems presently occuring in shampoos, from which real data and values were collected.

I investigated energy consumption, resource depletion, and environmental burden. Included are safety adta dna biodegradation information, due to the shampoos direct contact with the human body and the polluting effect of water, respectively. I then attempted to develop an improvement assessment of the shampoos.

While conducting this research, because there were no standard procedures in LCA, I encountered many difficulties in collecting data. I feel it is absolutely necessary to standardize LCA procedures and construct a database. Government training of LCA researchers if needed for the advancement and application of

LCA in Korea. Development of computer software is also needed to allow easy access and distribution of LCA and its procedures to the public.