환경 전 과정 평가 (Environmental Lifecycle Assessment) - 목적 및 범위정의

1) 목적 및 범위 정의
1. 목적 정의 (Goal definition) : LCA 를 수행하는 방향성을 수립
2. 범위 정의 (Scope definition) : 정의된 연구의 목적을 달성하기 위해 연구의 넓이와 깊이를 설계

2) 목적 정의
- 연구의 배경, 목적, 이유 를 모호하지 않게 구체적으로 수립
- ISO 14040 : 2006 에서 요구하는 연구 목적 정의 4 단계
1. 연구를 수행 하는 이유는?
- 기업 내부 의사 결정을 위한 자료 구축
- 기업 구매자 또는 일반 소비자와의 커뮤니케이션을 위한 환경성 정보 제공
- 정부 또는 지방자치단체의 환경 관련 정책 수립을 위한 자료 구축
2. 연구 결과를 어디에 활용할 것인가?
- 기업 내부 의사 결정 : 공정 개선, 친환경 제품 설계, 지속 가능 경영 전략 수립
- 소비자 커뮤니케이션 : 친환경 공급망 관리, 국제 환경 규제 대응, 환경 성적표지 인증, 환경 보고서 출판
- 정책 자료 제공 : 정책 방향 결정 또는 변경, 정책 활동 보고서 작성
3. 누구에게 연구 결과를 제공할 것인가?
- 연구 보고서의 작성 양식 및 내용 (ex. 공정 개선 제안서, 최고 경영자 보고서, 인증 기관 양식)
- 연구 보고서에 포함된 자료의 기밀 관리 및 공개 여부
4. 연구 결과를 일반대중에게 공개하는 비교주장의 목적으로 활용할 의도가 있는가?
- 비교 목적이 있는 경우 엄정한 비교를 위한 합의된 제품별 산정지침 (Product Category Rule : PCRs) 을 활용하여 적용해야 한다.

3) 범위 정의
- 앞서 정의된 연구 목적에 맞게 아래 범위를 명확히 정의해야 한다.
- ISO 14040 : 2006 에서 요구하는 범위 정의 요소
- 연구 대상 제품 시스템 : 하나 혹은 그 이상의 정의된 기능을 수행하는 제품에 대하여 기본흐름과 제품흐름으로 이루어진 ‘단위공정’들을 제품의 전 과정을 고려하여 모형화한 집합체
- 기본 흐름 (Elementatry Flow) : 자연계 - 기술계 경계의 흐름 (ref. 자연계 = 대기, 수계, 토양, 생물계)
- 자연계 -> 기술계 : 자연 상태에 있는 지구상의 자원과 에너지원에 어떤 형태의 채굴 혹은 채취도 적용되기 전의 흐름 (ex. 광물자원 고갈, 에너지자원 고갈, 수자원 고갈)
- 기술계 -> 자연계 : 기술계에서 자연계로 돌아가는 흐름 (ex. 폐기물, 대기오염, 수질오염, 토양오염 - 지구온난화, 스모그, 미세먼지, 부영양화)
- 제품 흐름 (Product Flow)
- 제품 시스템 -> 제품 시스템 : Upstream, Production, Downstream
- 중간흐름 (Intermediate flow)  : 단위 공정 간의 제품과 물질, 에너지 흐름

- 기능 및 기능단위 : ISO 14040 에서는 제품 시스템 간 비교 주장에 사용될 때는 반드시 동일 기능단위 (Funtional unit) 에 근거하여 LCA 를 수행해야 한다고 명시
- 기능단위 = 환경성평가를 위한 기준단위로 사용하기 위해 정량화된 기능 (ex. 페인트 - 채색, 표면 보호, 기타 기능 - 20제곱미터의 벽에 불투명도 98%로 채색하여 5년간 유지되는 기능단위)
- 제품 기능 규명 -> 주요 기능 선정 -> 기능 단위 설정 -> 성능 파악 -> 기준흐름 (Reference Flow) 설정 (ex. 페인트 2.3 리터)

- 시스템 경계 : 일정 기준을 갖고 전 과정 평가에서 환경 기여도가 낮은 흐름들의 일부를 체계적으로 제외하는 기준을 적용
- 제외 기준 (Cut-off criteria)  : 투입물, 산출물 의 수량 및 무게 등을 기준으로 흐름의 일부를 제외하는 기준
- ISO 14044 의 3 가지제외 기준 선정 절차
1. 누적무게 기준 : 모든 투입물 혹은 모든 산출물의 총무게 대비 각 투입물 혹은 각 산출물의 무게비율 (wt %) 이 큰 것부터 누적하여 정해진 비율 (ex. 95%) 까지의 투입물 또는 산출물을 시스템 경계 내에 포함 - 투입물의 관리가 더 용이 하므로 투입물 우선하되 산출물로도 가능하다고 명시
2. 누적에너지 기준 : 모든 투입물의 에너지 함량을 산출하고 이들의 총 에너지 함량 대비 각 투입물의 에너지 함량 비율을 누적하여 정해진 비율 까지만 포함 하는 것
3. 환경 관련성 : 무게나 에너지 함량이 적더라도 ‘유해물질’ 등 안전 관련 물질인 경우 포함

- 데이터 품질요건
- 데이터 수집 출처에 따라 : Primary Data / Secondary Data
- 일차 데이터 (Primary Data) 목록 분류
- 원부자재 종류별 사용량 (PE, PET, 고무, 설탕, 윤활유 등..) -> ERP PP
- 에너지 및 원료원별 사용량 (전기, LPG, LNG, 경유) -> MII
- 유틸리티 종류 별 사용량 (스팀, 압축공기, 공정수) -> MII
- 대기배출물별 발생량 (CO2, NOx, SO2, VOC) -> MII + EM
- 수계배출물별 발생량 (BOD, COD, SS, T-N) -> MII + EM
- 폐기물 종류별 발생량 (폐종이, 폐고무, 폐목) -> MII + EM
- 제품 및 부산물 생산량 -> ERP PP
- 원부자재 및 연료원 등의 수송 물동량 (Ton/Km) -> ERP TM
- 데이터 생성 방법에 따라 : 측정 데이터 / 계산 데이터 / 문헌 데이터 / 추정 데이터
- 측정 데이터 : 공장 > 제품 > 공정 단위 측정
- 계산 데이터 : 물질 수지 혹은 열역학 법칙을 이용한 계산 (ex. 탄소 계수)
- 데이터 품질 평가 절차
- 품질 요건 : 시간적, 지역적, 기술적 범위
- 품질 평가 : 정확성 (ex. 표준 편차) , 완전성 (ex. 측정 / 추정 비율) , 대표성 (ex. 샘플 / 전체)
- 일관성 및 재현성 검증
- 할당 절차 및 할당방법
- 공정 수준에서 수집된 측정 데이터를 제품 단위로 할당하는 것
- 할당이 필요한 경우
1. 다중 산출 공정 (Multi-output process) - 동일 공정에서 다양한 제품이 생산되는 경우 제품 별로 환경 부하를 배분 (ex. 납사 -> 에틸렌, 프로필렌)
2. 다중 투입 공정 (Multi-input process) - 동일 공정에서 다양한 투입물이 투입되는 경우 투입물 별로 환경 부하를 배분 (ex. 폐기물 A, B -> 온실가스)
3. 열린 고리 재활용 (Open-loop recycling) - 앞단 제품시스템의 일부를 뒷단 제품시스템의 투입물로 사용하는 경우 재활용에서 발생한 환경부하를 배부
- ISO 14044 에서는 되도록 할당을 회피하도록 권고 한다.

- 영향 평가 방법론 (LCIA)
- 연구 목적에 맞는 영향 평가 방법론 선정 - 지역, 영향 범주, 영향 평가 수준 등
- 영향 범주 (Impact Category) 와 범주 지표를 선정

- 가정 및 한계 사항
- 연구에 적용된 각종 가정 및 이에 대한 타당성 평가 결과

- 정밀 검토 유형 : 독립된 내/외부 전문가에 의한 검토, 이해관계자에 의한 검토
- LCA 수행방법론이 국제표준 (ISO 14000)에 따르는지
- LCA 수행방법론이 과학적이고 기술적으로 적절한지
- 데이터가 연구 목적을 위해 적절하고 타당한지
- 연구 결과에 대한 해석이 한계 사항이나 목적을 반영하고 있는지
- 연구보고서가 투명하고 일관되게 작성 되었는지

- 해석방법 : 환경 측면의 주요 이슈를 규명하고 적절성에 대한 평가를 거쳐 결론, 한계 및 건의사항을 제시
- LCI 및 LCIA 결과를 구조화하는 방법들
- 개별 전과정단계들의 기여도 비교
- 주요 공정간 기여도 비교
- 다른 관리방식들의 수준 간 기여도 비교 (ex. 자사 공정 vs. 협력사 공정)
- 동일 공정의 다른 기술 방식 간 비교
- 기여도 분석 (contribution)
- 지배성 분석 (dominance)
- 효과 분석 (influence)

- 연구보고서 종류 및 형식
- 연구보고서의 종류 및 형식은 범위 정의에서 수행한다.
- 대중에게 공개할 목적으로 하는 경우 PCR 에 맞게 작성되도록 한다. (ISO 14044:2006 5.3)