전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)는 제품이나 서비스가 원료를 얻는 단계부터 제조·사용·폐기 또는 재활용에 이르기까지 전 과정에서 발생하는 환경영향을 정량적으로 평가하는 방법이다. 특정 단계의 영향만 살피는 대신, 단계 사이의 연결과 전체 흐름을 함께 고려한다.[1][4]
1. 개요
2. 평가 범위와 기능단위 설정
평가를 시작할 때는 목적과 범위를 정하고, 대상인 제품 시스템이 수행하는 기능을 명시한다. 범위에 따라 조사할 단계와 필요한 자료가 달라지므로, 기능과 평가 기준을 구체적으로 표현해야 한다.[7][8]
기능단위는 제품이나 시스템의 전과정 환경영향을 평가하기 위한 기준을 설정하도록 정량화한 기능으로, LCA에서 중심 역할을 한다. 가축분뇨 퇴비 사례에서는 기능단위를 퇴비 20kg 한 포대의 생산으로 설정했으며, 생산에 투입되는 원료와 에너지, 대기 배출물질을 정리했다.[6]
기능단위와 범위가 정해지면 평가할 제품 시스템의 기능과 수집할 자료를 구체화할 수 있다. LCA 범위에서 시스템의 기능을 명시하면 어떤 자료를 수집하고 계산을 어떻게 수행할지 명확해진다.[8]
3. 전과정 목록과 영향평가
전과정 목록 분석은 제품 시스템의 단계별 투입과 산출을 정리하는 과정이다. 투입에는 에너지·물·원료 등이, 산출에는 제품·배출물·폐기물 등이 포함될 수 있으며, 이 자료는 전과정 목록 분석의 바탕이 된다.[6][7]
전과정영향평가는 목록 자료를 환경영향 범주와 연결해 해석한다. 예를 들어 컴퓨터 평가에서는 온실효과·산성화·부영양화·자원 소비 범주를 살폈고, 영향은 사용 및 생산 단계에서 크게 나타났다.[2]
ISO 14040에 제시된 전과정평가 절차는 목적·범위 정의, 전과정 목록 분석, 전과정영향평가, 전과정 해석의 네 단계로 구성된다. 전과정영향평가에서는 목록 자료를 바탕으로 환경이나 인체 건강에 미치는 영향을 나타내며, 이후 결과를 해석한다.[4][7]
4. 전과정 단계별 영향 사례
제품의 전과정은 원료 채취, 생산, 포장·유통, 사용, 사용 종료, 폐기물 처리 또는 회수 단계로 나눌 수 있다. 각 단계에서 자원·에너지가 투입되고 배출물이나 폐기물이 생기므로, 특정 단계만 보면 전체 환경영향을 놓칠 수 있다.[7]
데스크톱과 노트북 컴퓨터를 대상으로 한 사례에서는 온실효과·산성화·부영양화·자원 소비 영향이 사용 및 생산 단계에서 크게 나타났다. 이는 제품의 환경영향이 원료 채취나 폐기뿐 아니라 생산과 사용 단계에도 집중될 수 있음을 보여준다.[2]
PET병 재활용은 사용이 끝난 병의 수거와 재활용 시설까지의 운송에서 에너지 사용과 이산화탄소 배출을 일으킨다. 공장의 세척·분쇄·용융 과정에도 물과 전기가 필요하므로, 재활용의 환경영향을 평가할 때는 회수 이후 공정도 함께 고려해야 한다.[1]
5. 데이터와 재활용 모델링
기업의 전과정평가에서는 일반 통계자료 대신 공급업체의 실제 데이터를 확보하려는 흐름이 나타난다. 일반 자료는 공급업체별 환경 개선 활동을 반영하지 못할 수 있으며, 공급망에서 자료를 수집하고 협력하면 환경영향을 줄일 기회를 찾는 데 도움이 될 수 있다.[1]
자동차 변속기 사례에서는 Cut-off 모델이 재활용 소재 사용률을 반영했고, CFF 모델은 제품 수명 종료 시점의 재활용과 에너지 회수를 모델링했다. 해당 사례에서 온실가스 산정값은 신재만 사용한 경우 788.2kg CO₂-eq., Cut-off 적용 시 718.7kg CO₂-eq., CFF 적용 시 293.1kg CO₂-eq. 였다.[5]
CFF 모델은 소재 시장 상황을 반영하는 매개변수 때문에 미래 수명주기의 불확실성을 포함하며, 다양한 원료와 폐기 처리 방식을 반영하려면 상세 데이터가 필요하다. 따라서 이 사례의 산정값은 해당 변속기와 모델 가정에 따른 결과로 이해해야 한다.[5]
6. 해석과 활용 시 고려사항
이산화탄소 배출량만 줄이는 데 초점을 맞추면 다른 환경영향과의 상충을 놓칠 수 있다. 예를 들어 제조 과정에서 희소자원을 사용하거나 생태계에 해로운 화학물질을 사용하면 상충이 생길 수 있으므로, 의도하지 않은 부작용이 없는지 살펴야 한다.[1]
CFF 모델은 소재 시장 상황을 반영하고 수명 종료 시점의 재활용과 에너지 회수를 다루지만, 미래 수명주기에 관한 불확실성을 포함한다. 매개변수에 대한 상세 자료가 필요하다는 점도 결과 해석에서 고려해야 한다.[5]
전력 배전 방식 비교 연구는 가공 및 지중 배전 시스템 모두 수명주기 단계마다 여러 환경영향을 낳는다고 다룬다. 제공된 요약에는 구체적인 비교 결과가 제시되지 않았으므로, 이 근거만으로 어느 방식의 환경영향이 더 작다고 단정할 수 없다.[3]
7. 관련 문서
- 전과정 목록 분석
- 전과정영향평가
- 기능단위
- 재활용과 자원순환