Carbon Footprint Analysis of Renewable Energy Supply Chain Practices in the context of Energy Transition = 에너지 전환 맥락에서 재생 에너지 공급망 관행의 탄소 발자국 분석

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 주요 목적은 재생에너지 공급망(RESC)의 전과정에서 탄소발자국(Carbon Foot-print, CF)를 최소화하는 효과적인 정책과 모범 사례를 규명하는 것이다. 특히 내재된 환경적 영향에서 가장 큰 부분을 차지하지만 종종 간과되는 Scope 3 배출을 중점적으로 살펴본다. 이를 위해 체계적 문헌 고찰(SLR)을 통해 RESC 내의 탄소발자국 평가, 관리, 완화를 위한 학술 연구와 산업 연구를 분석하였다. 사전 정의된 기준을 바탕으로 Scopus, Google Scholar, Semantic Scholar에서 포괄적 탐색을 통해 759건의 문헌을 1차로 수집하였으며, 엄격한 품질 평가를 통해 2009년부터 2024년 사이에 발행된 70건의 동료 평가 문헌을 최종 분석 대상으로 선정하였다. 또한 이번 연구에서는 PSALSAR(Protocol, Search, Appraisal, Synthesis, Analysis and Report) 프레임워크를 적용하여 검토 절차의 구조적 투명성과 재현 가능성을 확보하였다.

문헌 분석 결과 생애주기평가(LCA) 방법론, 예측분석, 디지털 모니터링 기술(AI, IoT, 블록체인), 통합 순환 공급망 모형, 지역 에너지 클러스터링, 순환 경제 관행 및 탄소 거버넌스 메커니즘 등이 RESC 내의 탈탄소화를 구성하는 핵심 주제로 도출되었다. 연구의 결과는 재생에너지 시스템에서 운영 단계에서의 탄소 배출량은 낮지만, 자원 추출, 글로벌 제조, 물류 활동, 수명 종료 단계(End-of-Life) 문제로 인해 공급망 전반은 탄소 집약적인 것으로 나타났다. 이러한 특성은 방법론적 불일치와 데이터 투명성 부족, 그리고 지리적 연구 불균형으로 인해 더욱 악화되며 이러한 영향은 개발도상국에서 더욱 심화되는 것으로 나타났다.

본 연구는 파편화된 지식을 통합하고, 탄소발자국 표준화와 데이터 조화의 간극을 밝힘으로써 지속가능한 공급망 관리(SSCM) 분야의 발전에 기여하며 시스템 전반의 탈탄소화를 위하여 디지털 기술, 순환 경제, 정책적 개입의 중요성을 강조한다. 연구의 결과는 정책입안자, 산업실무자 및 연구자들이 탄소 중립 에너지 시스템을 강화하고 지속가능한 글로벌 에너지 전환을 달성하는데 유용한 가이드라인을 제공할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The primary objective of this study is to identify effective strategies and best practices for minimizing carbon footprints (CF) across all stages of renewable energy supply chains (RESCs), with particular em-phasis on the often-overlooked Scope 3 emissions that constitute the largest share of embedded envi-ronmental impacts. To achieve this goal, a Systematic Literature Review (SLR) was conducted to ana-lyze scholarly and industrial research on carbon footprint assessment, management and mitigation within RESCs. Comprehensive searches across Scopus, Google Scholar and Semantic Scholar yielded 759 ini-tial records, which were screened using predefined inclusion and exclusion criteria. Following rigorous quality appraisal, 70 peer-reviewed articles published between 2009 and 2024 were selected for in-depth review.
Using the PSALSAR framework (Protocol, Search, Appraisal, Synthesis, Analysis, and Report), the study ensured a structured, transparent, and replicable review process. The synthesis reveals key themat-ic clusters shaping decarbonization within renewable energy supply chains, including life cycle assess-ment (LCA) methodologies, predictive analytics, digital monitoring technologies (AI, IoT, blockchain), integrated forward-reverse supply chain models, regional energy clustering, circular economy practices, and carbon governance mechanisms. Findings show that while renewable energy systems have low op-erational emissions, their supply chains remain carbon-intensive due to resource extraction, globalized manufacturing, logistics activities, and end-of-life challenges. These impacts are further exacerbated by methodological inconsistencies, limited data transparency, and geographic research imbalances, particu-larly in developing regions.
This study contributes to the advancement of Sustainable Supply Chain Management (SSCM) by consol-idating fragmented knowledge, exposing persistent gaps in carbon footprint standardization and data harmonization, and highlighting the importance of digital, circular, and policy-aligned interventions for system-wide decarbonization. The insights generated provide valuable guidance for policymakers, indus-try practitioners, and researchers aiming to strengthen carbon-neutral renewable energy systems and ac-celerate progress toward a sustainable global energy transition.

목차 (Table of Contents)

• TABLE OF CONTENTS
• ABSTRACT i
• LIST OF TABLES v
• LIST OF FIGURES vi
• ABSTRACT vii
• CHAPTER ONE 1
• INTRODUCTION 1
• CHAPTER TWO 3
• STATE OF THE ART 3
• 2.1 Literature Review on Renewable Energy Supply Chains and Decarbonization 3
• 2.1.1 Supply Chain 4
• 2.1.2 Supply Chain in the Energy Sector 5
• 2.1.3 Supply Chain Support for Decarbonization 6
• 2.1.4 Global Policy and Regulatory Framework 7
• 2.2 A Classification and Conceptualization of the Topic 9
• 2.3 Problem Statement 10
• 2.3.1 Research Gap 11
• CHAPTER THREE 15
• RESEARCH METHODOLOGY AND FRAMEWORK OF ANALYSIS 15
• 3.1 Introduction 15
• 3.2 Setting search criteria 15
• 3.3 Review Protocols 16
• 3.4 Selection Criteria 17
• 3.5 Content Analysis and Synthesis 18
• CHAPTER FOUR 23
• RESULTS 23
• 4.1 Trends and Contributions in Carbon Footprint Mitigation within Supply Chain Research 23
• 4.1.1 Awareness and Conceptual Foundations (2009-2014) 25
• 4.1.2 Alignment of Strategies and Green Operational Models (2015-2018) 26
• 4.1.3 Quantification, Technological Integration and System Resilience (2019-2022) 27
• 4.1.4 Technology-Enabled Decarbonization and Integrated Frameworks 30
• 4.2 Overview of Extracted Thematic Outcomes 35
• 4.2.1 Integrated Forward and Reverse Supply Chain Models for Holistic Decarbonization 36
• 4.2.2 Supply Chain Monitoring 38
• 4.2.3 Predictive Analytics 40
• 4.2.4 Integrating Regional Energy Clusters into Decarbonization Strategies 42
• 4.2.5 Carbon Footprint Boundaries to Scope 3 Emissions 43
• 4.2.6 Lifecycle Emissions in Production, Operation and End-Of-Life Stages for Reduction Strategies 45
• 4.2.7 Standardizing and Certifying Decarbonization Measurement and Validation 47
• 4.2.8 Integrating Circular Economy Principles, Such As Material Recovery, Recycling and Reuse, Into Decarbonization Strategies in Supply Chains 49
• CHAPTER FIVE 52
• 5.1 Discussion 52
• CHAPTER SIX 55
• 6.1 Summary 55
• 6.2 Contributions 55
• 6.3 Policy Implications 56
• 6.4 Limitations and Future Research 57
• REFERENCES 59
• LIST OF ABBREVIATIONS 72
• ABSTRACT IN KOREAN 73
• ACKNOWLEDGEMENTS 74