코로나 19로 인한 일회용 포장재의 소비와 포스트 코로나 시대의 쓰레기 저감 전략

이소라(Sora Yi) 한국환경정책학회 2020 한국환경정책학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.9

스마트 자원순환 정보를 활용한 디지털 시스템 구축 방안 연구

이소라 ( Sora Yi ),이진혁 ( Jinheuck Lee ) 한국폐기물자원순환학회 2022 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2022 No.-

재활용산업 지원 방안 별 계획행동 및 사업규모 영향 분석

이소라(Sora Yi) 한국환경정책학회 2018 한국환경정책학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.2

ICT를 활용한 스마트 자원순환 정보 시스템 구축 방안 연구

이소라(Sora Yi) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.11

1회용 컵 자원순환 보증금제 도입을 위한 특징 분석 연구

이소라 ( Sora Yi ),강수정 ( Sujeong Kang ),권유림 ( Yulim Kwon ) 한국폐기물자원순환학회 2022 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2022 No.-

스마트 자원순환 정보를 활용한 디지털 시스템 구축 방안 연구

이소라 ( Sora Yi ),이진혁 ( Jinheuck Lee ) 한국폐기물자원순환학회 2022 한국폐기물자원순환학회 심포지움 Vol.2022 No.1

자원순환사회 전환 촉진을 위한 재활용산업 활성화 방안 재활용 관리제도 전환에 따른 영향 분석

이소라 ( Sora Yi ),신상철 ( Sang-cheol Shin ),박효준 ( Hyo-jun Park ) 한국환경정책평가연구원 2016 기본연구보고서 Vol.2016 No.-

2016년 5월에 「자원순환기본법」이 제정되어 자원재활용에 대한 사회적 논의와 필요성은 증대하고 있는 반면 자원재활용산업을 활성화할 수 있는 방안 및 그 효과 분석에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 이에 본 연구에서는 자원순환사회 전환의 핵심 수단으로서 재활용산업 지원 방안에 따른 재활용산업 활성화(품목 및 규모 변화 등)에 미치는 영향을 구조방정식모델(SEM: Structural Equation Modeling) 및 계획행동이론(TPB: Theory of Planned Behavior)을 통해 분석하고, 재활용산업의 활성화를 위한 정책 지원 방안을 제시하였다. 나아가 재활용산업의 영향분석 결과를 반영하여 재활용산업의 육성을 위한 조세 측면에 대한 지원 방안을 분석하고 조세 지원에 따른 효과를 분석하였다. 지원 방안 마련을 위해 전문가(환경부, 한국환경공단, 한국재활용공제조합)의 의견을 수렴하고 재활용산업체 271개소의 설문을 실시하였으며, 영향분석을 위해 SPSS ver.24와 Amos ver.24를 활용하였다. 또한 조세 지원에 대한 효과 분석을 위해 폐기물 재활용 부문에 조세 감면 혜택을 부여할 경우의 경제파급효과에 대하여 살펴보았다. 경제파급효과의 분석 도구로는 정태적 일반균형 모형(Static General Equilibrium Model)을 활용하였다. 한국은행 산업연관표의 2010년도 기준 투입산출표에 나타난 자료를 활용하였으며, 2010년도 투입산출표의 투입 항목에 나타나 있는 폐기물 재활용업 부문에 포함된 생산세(보조금 공제) 항목을 면제하는 조세 지원 정책을 실시하는 경우를 가정하였다. 전문가 의견수렴을 통해 도출한 4가지 활성화 방안은 금융·조세 지원 방안, 제도 개선 및 규제 완화 방안, 기술 개발 및 기술 지원 방안, 수요처 및 가격안정성 확보 방안이다. 이를 토대로 작성한 설문을 분석한 결과, 금융·조세 지원 방안 중에서는 “재활용산업 육성자금 등의 금융·융자 지원”의 응답이 가장 많았고, 제도 개선 및 규제 완화 방안 중에서는 “재활용업체에 대한 지도·점검 완화(단속 및 적발 위주 지양)”가 가장 많은 응답 수를 보였다. 기술 개발 및 기술 지원 방안 중에서는 새로운 폐자원 재활용 기술 개발 지원”의 응답이 가장 많았고, 수요처 및 가격안정성 확보 방안 중에서는 “공공기관/관급공사 재활용제품 사용비율 의무화 도입(나라장터 우선구매품목 확대)”의 응답이 가장 많았다. 구조방정식 모델을 통해 재활용산업의 활성화를 위한 방안의 중요도 및 경로계수(우선순위)를 도출하였고, 도출한 내용을 분석한 결과 재활용산업의 활성화 방안의 중요도는 “제도·규제의 완화(4.67)”, “금융·조세의 지원(4.61)”, “수요처 확보 및 출고가격 안정성(4.55)”, “기술적 개발 및 지원(4.32)” 순으로 나타났다. 한편 경로계수(우선순위)는 기술 개발 및 지원(경로계수, 0.72)과 수요처 확보 및 가격 안정성(0.71)이 다른 방안(요인)에 비하여 상대적으로 크게 재활용산업의 활성화에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 폐기물 종류별 분석을 한 결과, 폐합성수지 재활용업체는 금융·조세가 지원되거나 수요처 확보 및 출고가격이 안정될 경우에 처리량을 가장 많이 확대할 것으로 분석되었다. 폐유류, 광재·분진 재활용업체도 금융·조세 지원의 영향을 가장 많이 받는 것으로 나타났다. 기타폐기물(폐지, 고철, 폐포장재, 폐유리, 폐촉매, 폐활성탄 등) 재활용업체는 제도 및 규제의 완화에 의해 처리량을 가장 많이 확대할 것으로 분석되었으며, 오니류와 지정폐기물 재활용업체는 기술 개발 및 지원에 의해서 재활용 사업물량을 확대할 것으로 분석되었다. 계획행동이론을 분석한 결과, 4가지 지원 방안에 대한 인식도에서 “재활용사업 규모를 확대하려는 태도”가 가장 높은 점수를 차지하였으며, 다음으로 “재활용사업 규모를 확대하려는 주관적 규범”, “재활용사업 규모를 확대하려는 의도”, “재활용사업 규모를 확대하려는 행동”, “재활용사업 규모를 확대하려는 통제된 인식” 순으로 나타났다. 계획행동을 분석한 결과 “의도”로 이어지는 영향계수가 가장 높은 요인은 “태도”로 나타났다. 즉, 재활용사업 규모를 확대하려는 “의도”가 변하려면 “우리 업체의 재활용사업 규모를 확대할 필요가 있다고 생각한다”라는 “태도”가 가장 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 재활용 사업규모 변경에 대한 의향 조사에서는 ① 금융·조세 지원이 된다면 ② 재활용 용도 및 방법 확대·허용이 된다면 ③ 재활용 기술 개발 및 기술 지원이 된다면 ④ 수요처확보 및 출고가격 안정이 된다면 연간 처리량 및 폐기물 종류 수(품목 수)를 어느 정도 확대·축 소할 의향이 있는지 조사하였다. 4가지 지원 방안에 따른 처리량 변경에 대한 의향을 분석한 결과, 기술 개발·지원에 의한 처리량 평균치(처리량/응답 업체 수)는 변경 전 3만 387톤/일에서 7만 6,018톤/일로 4만 5,631톤/일 정도 확대하는 것으로 나타났으며, 그 뒤를 이어 제도·규제 완화에 의해 4만 809톤/일의 사업물량을 확대하고자 하는 것으로 분석되었다. 폐기물 종류 수 평균치(품목수/응답 업체 수)는 수요처 확보 및 출고 가격이 안정될 경우에 폐기물 종류(2.6개 품목에서 5.0개 품목)를 가장 많이 확대할 것으로 분석되었다. 또한 폐기물의 수집운반처리 및 자원재활용 부문에 대하여 조세 혜택을 부여할 경우의 경제파급효과에 대하여 살펴보았다. 분석의 도구는 정태적 일반균형 모형(static general equilibrium model)을 활용하였다. 분석을 위하여 한국은행 산업연관표의 2010년도 기준 투입산출표에 나타난 자료를 활용하였으며, 파급효과 분석은 이 연구에서 재구성한 폐기물 수집운반처리 및 자원재활용서비스업(284-286) 부문에 포함되어 있는 각종 생산세(보조금 공제) 항목을 면제하는 조세 지원 정책을 실시하는 경우를 가정하였다. 일반균형모형에 따라 파급효과를 분석한 결과, 민간소비는 소폭 증가하는 것으로 나타났다. 중요도 분석과 경로계수 분석이 시사하는 바는 다음과 같다. 현시점에서 업계에서 중요시 여기는 것은 “제도 및 규제 완화” 측면이지만, “기술을 개발 및 지원”을 할 경우에는 재활용 활성화에 미치는 영향이 더욱 커지는 것으로 해석할 수 있다. 재활용산업의 활성화를 위해서는 시장 변화 파악 및 그에 따른 긴급 대응이 우선되어야 할 것이다. 또한 기존 지원정책의 실효성을 파악하여야 하며, 지원정책 우선순위 발굴 시에 영향분석 및 계량분석을 활용하여 재활용산업에 영향이 큰 맞춤형 지원정책 구축이 필요하다. 본 연구에서 제안된 지원방안은 상호 연계성을 가지고 있다. 예를 들어 제도 개선을 통해 재활용업이 제조업으로 분류될 경우 세제나 금융 혜택을 받을 수 있게 되며, 제품 개발이 이루어지면 수요처 확보 효과로 이어질 수 있다. 이러한 상호 연계성을 고려하여 맞춤형 지원 정책의 도입이 필요할 것이다. 재활용업계의 활성화를 위해서는 재활용산업체의 입지 및 세제 개선측면에서 한국표준산업분류표(재활용업체의 기타 제조업 포함) 개정, 재활용업계 세제감면 혜택 마련, 매입세액 공제대상 범위의 확대가 필요하다. 재활용산업체의 기술 및 규제 개선 측면에서는 재활용업계의 창업 및 신기술 지원, 재활용업계의 활성화를 위한 정기적인 규제 개선 포럼을 추진해야 할 것이다. 폐기물 수급 안정화를 위해서는 폐기물 처리물량의 재활용 우선처리 규정을 마련하는 것이 필요하며, 그 외에 폐기물재활용업계 취업박람회 개최 등 재활용산업체 고용창출 측면의 지원이 필요하다. 마지막으로 재활용 민간시장의 위축 등으로 물량 처리가 어려울 경우 민간에서 처리 불가능한 부분을 공공에서 탄력적으로 처리할 수 있도록 제도적 개선과 기반 확대가 필요하다. The enactment of the Framework Act on Resource Circulation in May 2016 has triggered social discussion on recycling resources and highlighted its necessity. However, few research studies have been completed on plans to boost the recycling industry or analysis of its effectiveness. This study analyzed the impacts of policies that support the recycling industry on the activation of recycling industries (e.g., changes in the number and volume of recycled items) in promoting the transition to a resource recycling society by using Structural Equation Modeling (SEM) and the Theory of Planned Behavior (TPB) and presented supportive plans for policies that boost the recycling industry. This study also used impact analysis results to analyze the effects of tax support granted for the revitalization of recycling industries. To that end, we interviewed experts67) and conducted a survey of 271 recycling companies together their opinions. For impact analysis, SPSS v24.0 and Amos v24.0 were employed while the economic effects of tax benefits granted to recycling industries were determined by using the Static General Equilibrium model. For analysis, we used data in the 2010 Input-Output Table published by the Bank of Korea and investigated the economic effects by assuming an exemption from production tax levied on the waste recycling sector mentioned in the output section. The four revitalization plans established by reflecting the opinion of experts include “financial and tax support, institutional improvement and deregulation, technological development and support, and securing demand and price stability.” The results of a survey designed to analyze the four revitalization plans showed most respondents favored “financial and loan support including the establishment of funds to promote the recycling industry” in the financial and tax support section while the dominant selection in the institutional improvement and deregulation category was “alleviation of inspections focused on crackdown.” In the technological development and support section, most respondents preferred “support for new recycling technologies” while the most common selection in the securing demand and price stability section was “obligating the use of recycled products by public institutions and in government-ordered construction projects (Adding them to the Priority List of Korean government`s online procurement system).” The importance and path-coefficient (priority) derived by using SEM showed the four revitalization plans, "institutional improvement and deregulation, financial and tax support, securing demand and price stability, and technological development and support," scored 4.67, 4.61, 4.55, and 4.32, respectively. In the case of path-coefficient (priority), technological development and support (0.72) and securing demand and price stability (0.71) were found to have the greatest impact on promoting the recycling industry over other measures. As a result of analysis based on the TPB, the survey of the level of awareness of the four revitalization plans showed that “attitude (towards the expansion of the recycling business)” received the highest score, followed by “subjective norm, intention, action, and controlled awareness,” in that order. According to the results of the Planned Behavior analysis, “attitude” is one of the most crucial factors contributing to the coefficient of influence that leads to “intention.” In other words, the “intention” to expand the recycling industry is most influenced by “attitude” of “thinking that we need to expand the scale of recycling in our business.” In addition, this study investigated the respondents` willingness to expand the scale of recycling business by asking their intention to increase or decrease their annual treatment quantity and types of waste (number of items) if “financial and tax support” is provided, “recycling usage and methods” are expanded, “technological development and support” are ensured, or “securing demand and price stability” is given. Results show that if “technological development and support” are ensured, the average quantity of treated waste (total quantity per business) will increase by 45,631 tons/year from 30,387 tons/year to 76,018 tons/year. Institutional improvement and deregulation will result in an expansion of 40,809 tons/year. In the case of the average number of waste types (number of items per business), it was found that “securing demand and price stability” would result in the most dramatic change (from 2.6 to 5.0 items). Analysis of the types of waste found that recycling businesses that treat waste plastic are willing to expand their quantities as long as “financial and tax support” is provided or “securing demand and price stability” is given. Recycling businesses that treat waste oil, slag and dust are also influenced the most by “financial and tax support.” Other recycling businesses (including those that specialize in waste paper and glass, scrap metal, spent catalyst, spent carbon, etc.) and those recycling sludge and designated waste are willing to increase their quantities the most when “institutional improvement and deregulation” and “technological development and support,” respectively, are provided. Investigation of the economic effects of production tax exemption found that the variation range of real variables is approximately 0.005% or lower. Application of the assumptions stated in this study would increase private consumption by around 0.0006%. Analyses of the level of importance and path-coefficient indicate that while the recycling industry has selected “institutional improvement and deregulation” as the most important factor, recycling will be promoted more effectively when “technological development and support” are provided. The first step in activating the recycling industry is to understand market changes and then, measures to swiftly cope with these changes must take precedence. It is also important to examine the effectiveness of existing supporting policies. When defining the priority among supporting policies, consideration must be given to which policies have a more positive effect on the recycling industry on the basis of impact and quantitative analysis. The supporting policies proposed in this study are interconnected. For example, if the recycling industry is reclassified and included in the manufacturing industry through institutional improvement, relevant companies will qualify for tax benefits or financial support. Also, product development may result in securing demand. Tailored supporting policies must be introduced after considering these relationships. By sector, the supporting policies can be suggested as follows. First, improvements must be made in policies concerning site location and taxes applied to recycling businesses, which will require modifications to the Korean Standard Industrial Classification Table and expansion of the scope of those eligible for purchase tax deduction in financial and tax support. Second, it is necessary to assist start-ups and new technologies in the recycling sector and organize regular forums that seek regulation improvement as part of “technological development and support.” Third, for "securing demand and price stability,” businesses should be obligated to prioritize recycling when treating their waste. Job fairs should be held to expand the scope of employment in the recycling industry.

폐기물처리방법별 환경효율성(Eco-efficiency) 평가 연구

이소라 ( Sora Yi Et Al. ) 한국환경정책평가연구원 2018 기본연구보고서 Vol.2018 No.-

In conjunction with the "Basic Law on Resource Circulation" in 2018, Korea established the Basic Plan for National Resource Recirculation (2018-2027), which contains the nation’s mid-to-long term policy directions and detailed strategies to transform into a resource circulating society. The new directive places greater importance in changing Korea’s recycling system from simple recycling to high value-adding material recycling, with the national goal to realize a final disposal rate of 3% by 2027 and zero waste-to-landfill. In this context, this study conducts the much-needed review on the environmental efficiency of Korea’s waste treatment facilities by analyzing their economic and environmental performances. Based on this review, the overall environmental efficiency of each waste treatment method is assessed to propose policies for the effective utilization of the facilities.The wastes were analyzed in terms of combustible waste (disposed in volume-rate waste bags) and organic waste (food waste). Under Korea’s regulations, among municipal/household wastes, food waste is not sent directly to landfills. Instead, a separate volume-rate system is in place for food waste so that most of the food waste is recycled, with only 1.0% and 2.2% sent to landfills or incinerated, respectively. Thus, the different treatment methods for combustible waste and food waste were examined to find the most efficient treatment methods for the respective wastes. Economic performance was evaluated using the treatment facility’s revenue per treating one ton of waste minus the operational costs as the indicator, and environmental performance was determined by conducting a life-cycle assessment (LCA) for calculating the weighted environmental impact per one ton of waste. In assessing the environmental performance, the avoidance effects from utilizing recovered incineration heat and selling the biogas produced from organic waste were excluded to prevent an overlap with the economic performance.The facilities subject to the environmental efficiency evaluation were chosen based on their location, size, treatment method, etc. for each waste disposal method. In particular, to ensure a good mix of the facilities that received high scores and those that did not in the “2016 Evaluation of the Installation and Operation of Waste Treatment Facilities (hereafter 2016 Evaluation),” the facilities were divided into five groups (for waste disposed in volume-rate waste bags: incineration facilities, combustible waste-to-fuel facilities, landfills; for food waste: organic waste biogasification facilities, food waste recycling facilities). 79 facilities were initially chosen, from which 42 facilities were finally selected and analyzed for their environmental and economic performances based on the data submitted by the facilities and the reliability of the evaluation results.The chosen facilities were divided according to their sizes, into small facilities that treat less than 100 tons per day, medium facilities that treat more than 100 tons but less than 300 tons per day, and large facilities that treat more than 300 tons per day. Different facility types were incorporated into the analysis, such as facilities for reducing food waste, converting food waste into animal feed and compost were included under food waste recycling facilities; and landfills for incombustible waste and general waste under landfills. The environmental and economic performance analyses were conducted using the following data from each treatment facility: the amounts of waste sent to the facility, energy use, incineration heat recovery, captured landfill gas, biogas production, and compost and feed production, as well as operational costs and operational revenue, etc.The environmental performance analysis by waste treatment method showed that the weighted environmental impact of landfills was the smallest at 4.42E-02 points, followed by organic waste biogasification facilities (8.87E-02 points), food waste recycling facilities (2.25E-01 points), incineration facilities (3.50E-01 points), and combustible waste-to-fuel facilities (1.39 points). On the other hand, the economic performance analysis based on each facility’s revenue minus operational costs revealed that the economic performance of landfills performed best at 731 won/ton, followed by organic waste biogasification facilities (-33,419 won/ton), food waste recycling facilities (-40,172 won/ton), incineration facilities (-58,646 won/ton), and combustible waste-to-fuel facilities (-60,149 won/ton).The environmental efficiency evaluation based on the environmental and economic performance analyses showed that landfills were most environmentally efficient at 10,837 thousand won/point, followed by the organic waste biogasification facilities (4,760 thousand won/point), food waste recycling facilities (1,540 thousand won/point), incineration facilities (760 thousand won/point), and combustible waste-to-fuel facilities (-184 thousand won/point).More specifically, in terms of the environmental efficiency by facility size, medium-sized facilities were found to have the highest environment efficiency at 2,108 thousand won/point, followed by small facilities (834 thousand won/point), and large facilities (280 thousand won/point). However, in the case of combustible waste-to-fuel facilities, the environmental efficiency of large facilities was the best at 5,306 thousand won/point, followed by small facilities (-212 thousand won/point) and medium facilities (-236 thousand won/point). Also, in the case of organic waste biogasification facilities, large facilities were most environmentally efficient at 10,617 thousand won/point, followed by medium facilities (6,236 thousand won/point) and small facilities (2,859 thousand won/point). The environmental efficiency of food waste recycling facilities turned out to be best for medium-sized facilities at 1,959 thousand won/point, followed by small facilities (1,308 thousand won/point). In the case of food waste recycling facilities, large facilities were not included in the evaluation. The environmental efficiency of landfills for incombustible waste was higher at 18,957 thousand won/point than that of landfills for general waste, which came out to be 9,458 thousand won/point.Based on the results of the environmental efficiency evaluation and a waste disposal scenario based on future projection, the environmental efficiency mix for 2027 was estimated and compared with the current environmental efficiency mix. In the case of waste disposed in volume-rate waste bags, the landfill disposal rate was 31.1%, incineration rate was 53.2%, and combustible waste-to-fuel conversion was 15.6% in 2016, but in 2027, which is the target year of the first Basic Plan for Resource Circulation, it was projected that the rates would change to 2.5%, 33.5%, and 23.5%, respectively. In the case of food waste, 10% was converted to biogas and 90% was recycled into compost or feed in 2016, but in 2027, the rates were projected to be 69.7% and 30.3% in 2027, respectively. Overall, the environmental efficiency mix for all treatment facilities was calculated to be 5,173 thousand won/point in 2016 and 4,118 thousand won/point in 2027. When it was assumed that all landfills were landfills for general waste in 2016 and will become landfills for incombustible waste in 2027, the environmental efficiency mix came out to be 4,744 thousand won/point in 2016 and 4,321 thousand won/point in 2027.The results of the environmental efficiency evaluation were compared with those of the 2016 Evaluation. The comparison revealed that incineration facilities that scored high environmental efficiencies had also received good scores in the 2016 Evaluation, although with some differences that seem to be due to the inclusion of the incineration heat recovery rate in the 2016 Evaluation. Incineration heat recovery rate was excluded from the environmental performance analysis of the present environmental efficiency evaluation, and the life-cycle assessment of the fuel used at incineration facilities was also reflected only in the environmental efficiency evaluation. In the case of combustible waste-to-fuel facilities also, the results of 2016 Evaluation and the environmental efficiency evaluation mostly agreed with each other, with slight differences due to the insignificant effect of SRF production rate on economic performance. In the case of organic waste to biogas facilities, the 2016 Evaluation and environmental efficiency evaluation did not match, which can be attributed to the exclusion of indicators such as odor management, the rate of operation, and facility management, all of which are included in the 2016 Evaluation but not in the environmental efficiency evaluation. For landfills, the 2016 Evaluation and the environmental efficiency evaluation showed similar tendencies, and any differences seemed to have been caused by the discrepancies between the technical evaluation index of the 2016 Evaluation, which includes compaction efficiency and leachate reduction rate, etc., and the index used for the environmental efficiency evaluation.The results of this study were used to develop strategies on how the environmental efficiency evaluation can be utilized through policy implementation. The factors that significantly affected the environmental efficiency evaluation for each waste treatment method were analyzed and listed in Table 4 below, which can be used as an index to improve the environmental and economic performances of the treatment facilities.It may not be appropriate to perform simple comparisons between the environmental efficiencies of individual facilities since their revenues and operational costs, which are used as economic indicators, can vary greatly depending on the location, condition, and operation standards of individual facilities. Therefore, the environmental efficiencies of waste treatment facilities need to be compared among the same facilities or analyzed specifically for individual facilities when identifying and suggesting areas for improvement. As such, three comparison coefficients were proposed for understanding how the environmental efficiency of each waste treatment facility can be improved in comparison to others, namely, the improvement comparison coefficient, benchmark comparison coefficient, and capacity design comparison coefficient.The improvement comparison coefficient can be used to compare the before and after of a specific facility when efforts are made to reduce its economic costs or environmental impacts. The benchmark comparison coefficient can be used as a guideline for identifying whether a particular facility has low environmental efficiency among comparable facilities or needs improvement when compared to the best performing facility of its type, or to understand how effective the efforts toward improvement will be and how much the facility can be improved in terms of its conditions. The capacity design comparison coefficient, on the other hand, provides a guideline for environmental efficiency depending on the size of the facility, thus preventing excessive operational costs projections or potentially adverse environmental impacts when constructing new waste treatment facilities.The improvement comparison coefficient and benchmark comparison coefficient were used to study how an improvement in waste-to-resource capacities at facilities can improve their environmental efficiencies. Specifically, case studies (types A, B, C, D) were performed by assuming an improvement in the waste-to-resources capacities of existing incineration and biogasification facilities with low environmental efficiencies and comparing them against other facilities with different levels of economic and environmental performances. Type A compared between facilities with similar operational costs and environmental performance when the energy recovery (economic value) is improved in the target facility. Type B looked into how the improvement in the target facility’s energy recovery (economic value) would compare to a facility with higher environmental performance, and Type C, to a facility with higher operational costs and similar environmental performance. Lastly, Type D compared the target facility against a facility with higher operating costs and higher environmental performance.In the case of incineration facilities, Hanam incineration facility was chosen for Type A and B case studies to investigate how an improvement in the facility’s thermal energy recovery (economic value) level would make it comparable to Asan and Gumi incineration facility, respectively. For Type C and D, Sejong incineration facility was selected and compared against Asan and Gumi incineration facilities, respectively. In the case of biogasification facilities, only Types B and D were studied due to the limited availability in facility types. For Type B, Gimhae biogasification facility, assuming an improvement in its waste-to-resource production, was compared to Namyangju biogasification facility, and for Type D, Asan biogasification facility was compared to Namyangju biogasification facility.When a 50% improvement was projected for the incineration heat recovery rate of Hanam incineration facility the improvement comparison coefficient came out to be 1.04, and the benchmark comparison coefficient to be 0.56 for Type A and 0.147 for Type B. A 50% improvement in the incinerator heat recovery rate of Sejong incineration facility rendered the improvement comparison coefficient to become 1.03, and the benchmark comparison to become 0.98 for Type C and 0.26 for Type D. Meanwhile, a 35% enhancement in the biogas production of Namyangju biogasification facility resulted in an improvement comparison coefficient of 1.02, and the benchmark comparison coefficients of 0.22 for Type B and 0.40 for Type D.The capacity design comparison coefficient was calculated by computing the mean environmental efficiency by facility size, then comparing it with other facilities of the size that showed the highest environmental efficiency. The capacity design comparison coefficient of small incineration facilities was 0.40, which is better than that of large incineration facilities; and in the case of biogasification facilities, medium-sized facilities had a coefficient of 0.59, which is superior to small biogasification facilities.We propose four ways to translate the present environmental efficiency evaluation into policy implementation: 1) using the evaluation to assess the installation and operation of waste treatment facilities and potential improvements in old facilities, 2) utilizing the evaluation methods in strategic environmental impact assessments and preliminary performance studies, 3) using the evaluation to calculate the social costs of resident subsidy projects and waste disposal charges, and 4) using the evaluation as a guideline for implementing optimization strategies and government-subsidized projects.First, the environmental efficiency evaluation can be applied to the annual evaluation on the installation and operation of waste treatment facilities for assessing the actual conditions of waste treatment operations and improving their energy utilization and recovery and operational efficiency. The current annual evaluation includes the level of efforts made toward improvements such as the efforts to enhance the facility’s economic performance and the efforts of local governments to reduce the amount of waste. However, the annual evaluation has yet to incorporate the level of initiatives for improving environmental efficiency. Thus, it will be helpful to apply the environmental efficiency comparison coefficient presented in Chapter 6.2 to assess the level of efforts to improve the facilities’ operations. Also, based on the survey of treatment facilities nearing the end of their lifecycles, the environmental efficiency comparison coefficient can be used to identify whether the facilities should be improved or closed and to decide whether new facilities should be constructed.Korea’s Act on the Promotion of Waste Treatment Facility Installation and Support to the Surrounding Areas requires strategic environmental impact assessments to be conducted and reviewed in terms of policy plans and basic development plans before making the decisions on the installation cost and site selection when installing and operating waste treatment facilities. Currently, the items reviewed under the strategic environmental impact assessment do not include an environmental performance analysis by facility size, treatment method, or the properties of the waste that is being treated, nor an economic performance analysis on the profitability of the facilities. Therefore, applying the environmental efficiency evaluation conducted in this study will allow a better assessment of the treatment facilities’ suitability in terms of type, size, and location. Also, since the environmental costs included in the preliminary performance studies on environmental facilities are often estimated based on related literature or expert surveys, which can be open to controversy, the methods presented in this study for measuring environmental efficiency using actual data from treatment facilities can be a helpful index for calculating their economic and environmental effects.The environmental efficiency evaluation can also be used to estimate the social costs of resident subsidy projects and waste disposal charges. According to our analysis, the environmental and economic performances of landfills were better than other types of facilities, possibly because the social costs related to operating landfills are much lower. A pilot project for evaluating the environmental efficiency of landfills will help to identify the social costs for preventing environmental pollution and other negative environmental impacts, especially in terms of the land acquisition costs for landfills, which are difficult to measure, by considering both the direct costs and indirect effects (drop in land prices, etc.) in the measurement of economic performance. The comparison of the social costs of landfills to that of incineration facilities showed that the economic value of general landfills was estimated at -368,703 won/ton. Since the average cost of landfill disposal is 14,956 won/ton, our results suggest that the landfill disposal charges be increased by 340,000 won/ton.Government-subsidized waste treatment facility projects aim to promote systematic government support and investment in waste treatment facilities by providing clear subsidy criteria and priorities for regional waste treatment facility installation. At present, the unit cost guidelines for installing government-subsidized treatment facilities is set according to facility type and size, where the lower the facility capacity, the higher the set unit cost subsidized by the government based on the unit cost ratio. This study revealed that the environmental efficiency of small facilities is lower than that of larger facilities, and since small facilities receive more government subsidies due to the unit cost ratio, our findings suggest that it is necessary to revise the guidelines to provide more efficient government support based on optimal facility sizes. A revision of government subsidy guidelines will also provide a useful basis for promoting investment in regional and direct-disposal waste treatment facilities in line with the national policy direction. Furthermore, it may be possible to consider incorporating he environmental efficiency evaluation in reviewing the applications for facility operation budgets and government subsidies based on the Guidelines on the Budget Support and Integrated Administrative Process for Waste Treatment Facilities (Jan 2018), Waste Treatment Facility Optimization Strategy (2011), and the Environmental Technology and Environmental Business Support Act.We anticipate the effects of utilizing the environmental efficiency evaluation as follows. First, by providing a basis for national policies for each waste treatment method through an integrated evaluation of the environmental and economic performances of waste recirculation, the environmental efficiency evaluation will contribute to the implementation of the strategies formulated under goals of the first Basic Plan for Resource Circulation (2018-2027). Secondly, it will become possible to expand the paradigm for assessing the environmental impact of waste treatment facilities from merely looking at their potentials for environmental pollution to a more robust evaluation of environmental and economic performances. Third, by establishing a model for evaluating waste treatment facilities and introducing a minimum standard for environmental-friendliness, the environmental efficiency evaluation will help improve the public image of waste treatment facilities. Fourth, the environmental efficiency evaluation will make it possible to develop strategies for managing environmental impact and pollution levels efficiently, thereby preventing environmental pollution and inducing the development of advanced technologies that consider economic efficiency through eco-innovation.The environmental efficiency evaluation in this study presents a meaningful methodology for improving and optimizing treatment facilities by providing a more accurate comparison of different treatment facilities and methods. In particular, the methods used in the environmental efficiency evaluation identify the most significant factor influencing environmental efficiency among treatment cost, revenue, and environmental impact, thus allowing for the development of better strategies for improving and optimizing individual facilities. The introduction of the environmental efficiency evaluation to government-subsidized projects, environmental impact assessments, etc., may lead to pilot projects for increasing the reliability of the data on each facility as well as expanding the utilization of the evaluation itself.When installing a preventive facility, such as a malodor prevention facility, at a waste treatment facility to control pollutants that may have negative aesthetic and health-related environmental impacts, the improvements made in this area are not included as an indicator in the environmental efficiency evaluation. As such, the facility, despite its advances, may receive a lower environmental efficiency score due to the increase in the facility’s operational costs from installing new equipment. Thus, further research and pilot projects will be necessary to improve the measurement items and methodology used in the present environmental efficiency evaluation to reflect the specific characteristics of the facilities. In addition, in the process of converting negative (-) indices to positive values, the numerical shifts and the avoidance effects were excluded from the economic performance index and the environmental performance analysis, respectively. To strengthen the robustness of the environmental efficiency evaluation conducted in this study, we suggest more case studies to be undertaken, especially on waste treatment facilities that have negative economic values and environmental impacts, and to discuss them at the global level. 2018년 「자원순환기본법」을 시행하면서 우리나라에서는 자원순환사회로 전환하기 위해 국가 중장기 정책방향과 세부전략을 담은 국가 『자원순환기본계획(2018-2027)』을 수립하였다. 그동안 주로 행해 왔던 단순 재활용에서 고부가가치를 생산하는 물질 재활용으로 변화할 필요성이 대두되는 가운데, 우리나라에서는 『자원순환기본계획(2018-2027)』을 통해 2027년 최종처분율 3%와 더 나아가 직매립의 제로화 달성을 목표로 삼고 있다. 이에 폐기물처리시설의 환경효율적인 측면을 검토할 필요성이 발생함에 따라, 본 연구에서는 폐기물처리시설의 경제성 및 환경성을 분석하여 이를 통합한 폐기물처리방법별 환경효율성을 평가하고 이를 바탕으로 정책적 활용방안을 제시하였다. 생활폐기물 공공 처리시설을 대상으로 분석하였으며, 이를 위해 폐기물의 유형을 크게 가연성폐기물(종량제봉투 폐기물)과 유기성폐기물(음식물류폐기물)로 나누어 검토하였다. 국내 제도상 생활폐기물 중 음식물류폐기물은 직매립이 금지되고 별도 종량제로 운영되어 처리물량 대부분이 재활용되고 있으며, 매립되거나 소각되는 물량은 각각 1.0%, 2.2% 수준이다. 이에 가연성폐기물의 처리방법간 비교와 음식물류폐기물의 처리방법 간 비교를 통해 효율적인 처리방안을 검토하였다.환경효율성 평가에서는 시설의 수익에서 운영비를 제외한 톤당 비용을 경제성 지표로 설정하였으며, 환경성 지표의 경우 시설에 대해 전과정평가(LCA)를 수행하여 톤당 발생하는 가중화 환경영향으로 설정하였다. 환경효율성을 평가할 때 소각여열 이용, 바이오가스판매 등에 의해서 발생하는 회피효과가 경제성 평가에서 중복 반영되는 것을 막기 위해 환경성에서는 이를 제외하였다.평가대상인 시설은 폐기물처리방법별로 지역, 규모, 처리유형 등을 고려하여 선정하였다. 특히 「2016년 폐기물처리시설 설치·운영실태평가」에서 우수시설로 평가된 시설과 그렇지 않은 시설이 포함되도록 처리방법별로 5개 그룹(종량제봉투 폐기물: 소각시설, 가연성폐기물 연료화시설, 매립시설; 음식물류폐기물: 유기성폐기물 바이오가스화시설, 음식물류폐기물 자원화시설)의 79개 시설을 대상으로 선정하고, 각 시설에서 제출한 데이터와 평가결과의 신뢰도를 고려하여 42개 시설의 환경성 및 경제성을 분석하였다. 시설 규모는 100톤/일 미만의 소형시설, 100톤/일 이상~300톤/일 미만의 중형시설, 300톤/일 이상의 대형시설로 구분하였다. 특히 세부시설 유형은 음식물류폐기물 자원화시설의 경우 자원화 방식별로 감량화, 사료화, 퇴비화 시설로 구분하여 선정하였으며, 매립시설의 경우 불연물 매립시설과 일반 매립시설로 구분하여 선정하였다. 환경성·경제성 분석을 위해서는 시설별로 폐기물반입량, 에너지 사용량, 소각여열 이용량, 매립가스 포집량, 바이오가스 생산량, 퇴비 및 사료 생산량과 운영비용, 시설수익 등의 자료를 이용하였다.폐기물처리방법별 환경성 분석결과, 매립시설의 가중화 환경영향이 4.42E-02포인트로 가장 작게 나타났으며, 뒤를 이어 유기성폐기물 바이오가스화시설(8.87E-02포인트), 음식물류폐기물 자원화시설(2.25E-01포인트), 소각시설(3.50E-01포인트), 가연성폐기물 연료화시설(1.39포인트) 순으로 나타났다. 경제성 분석에서는 시설 수익에서 운영비용을 제외한 비용을 기준으로 하였을 때 매립시설의 경제성이 731원/톤으로 가장 높게 나타났으며, 뒤를 이어 유기성폐기물 바이오가스화시설(-33,419원/톤), 음식물류폐기물 자원화시설(-40,172원/톤), 소각시설(-58,646원/톤), 가연성폐기물 연료화시설(-60,149원/톤) 순으로 나타났다.환경성·경제성 분석결과를 바탕으로 환경효율성을 평가한 결과, 매립시설의 환경효율성이 10,837천 원/포인트로 가장 좋게 나타났으며, 뒤를 이어 유기성폐기물 바이오가스화시설(4,760천 원/포인트), 음식물류폐기물 자원화시설(1,540천 원/포인트), 소각시설(760천원/포인트), 가연성폐기물 연료화시설(-184천 원/포인트) 순으로 나타났다.시설 규모에 따른 환경효율성을 평가한 결과, 소각시설의 경우 중형시설의 환경효율성이 2,108천 원/포인트로 가장 좋게 나타났으며 뒤를 이어 소형시설(834천 원/포인트), 대형시설(280천 원/포인트) 순으로 나타났다. 가연성폐기물 연료화시설의 경우 대형시설의 환경효율성이 5,306천 원/포인트로 가장 좋게 나타났으며 뒤를 이어 소형시설(-212천 원/포인트), 중형시설(-236천 원/포인트) 순으로 나타났다. 유기성폐기물 바이오가스화시설의 경우 대형시설의 환경효율성이 10,617천 원/포인트로 가장 좋게 나타났으며 뒤를 이어 중형시설(6,236천 원/포인트), 소형시설(2,859천 원/포인트) 순으로 나타났다. 음식물류폐기물자원화시설의 경우 중형시설의 환경효율성이 1,959천 원/포인트로 가장 좋게 나타났으며 소형시설(1,308천 원/포인트)이 뒤를 이었고, 대형시설은 평가대상에 포함되지 않았다. 매립시설의 경우 반입 폐기물의 성상에 따라 불연물 매립과 일반 매립으로 구분하여 환경효율성을 평가하였으며, 불연물 매립의 환경효율성이 18,957천 원/포인트로 일반 매립의 환경효율성 9,458천 원/포인트보다 높게 나타났다.환경효율성 평가결과를 바탕으로, 폐기물 처리 시나리오에 따른 2027년의 환경효율성믹스를 산정하여 현재의 환경효율성 믹스와 비교 분석하였다. 종량제봉투 폐기물의 경우2016년 에는 매립 31.1%, 소각 53.2%, 가연성연료화 15.6% 비율로 처리1)되던 것이 『제1차 자원순환기본계획』 목표연도인 2027년에는 매립 2.5%, 소각 33.5%, 가연성연료화23.5% 비율로 처리2)될 것으로 전망되었다. 음식물류폐기물의 경우 2016년에는 바이오가스화 10%, 음식물류폐기물자원화(사료화, 퇴비화 등) 90%였던 처리 비율이 2027년에는 바이오가스화 69.7%, 음식물자원화 30.3%가 될 것으로 전망되었다.산정결과, 매립시설 전체를 기준으로 하였을 때 환경효율성 믹스는 2016년 5,173천 원/포인트, 2027년 4,118천 원/포인트로 나타났다. 매립시설을 2016년에는 일반 매립, 2027년에는 불연물 매립으로 구분하여 가정하였을 때 환경효율성 믹스는 2016년 4,744천 원/포인트, 2027년 4,321천 원/포인트로 나타났다.또한 본 연구에서는 환경효율성 평가결과와 폐기물처리시설의 설치·운영 실태평가결과를 비교하였다. 그 결과, 소각시설의 경우 환경효율성 평가가 좋은 시설이 실태평가에서도 좋은 결과를 나타냈으나 약간의 차이를 보였다. 이는 실태평가에서는 소각열 회수율이 반영되었으나 환경효율성 평가의 환경성 분석에서는 제외되었고, 시설의 연료 사용에 대한 전과 정평가가 환경효율성에만 반영되었기 때문으로 보인다. 가연성폐기물 연료화시설에서도 실태평가결과와 환경효율성 평가결과가 대부분 일치하는 경향을 보였으며, 차이가 발생하는 이유는 SRF 생산율이 환경효율성 평가의 경제성에 크게 영향을 미치지 않기 때문인 것으로 판단된다.유기성폐기물 바이오가스화시설의 경우, 실태평가와 환경효율성 평가결과가 다소 일치하지 않는 경향을 보인다. 이는 실태평가에 반영된 악취관리, 가동률 및 시설관리 등의 지표가 환경효율성 평가에는 반영되지 않기 때문으로 판단된다.매립시설의 경우, 실태평가의 환경성 및 경제성 결과와 환경효율성 평가결과가 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 차이가 발생하는 이유는 실태평가의 기술성 평가지표가 환경효율성 평가 지표와는 달리 다짐효율, 침출수 감량률 등을 반영하기 때문으로 보인다.본 연구에서는 연구결과를 기반으로 환경효율성 평가를 정책적으로 활용하는 방안을 마련하였다.폐기물처리방법별로 환경효율성 평가에 큰 영향을 미치는 요소를 분석하여 <표 4>에 나타냈으며, 이를 시설의 환경적·경제적 효율 개선을 위한 지표로 사용할 수 있다.또한 폐기물처리시설의 입지조건 또는 운영기준에 따라 경제적 지표에 활용되는 수익과 운영비용에서 큰 차이가 발생하기 때문에 폐기물처리시설 간 환경효율성을 단순 비교분석하는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 따라서 환경효율성 평가는 동일 시설 간 비교나 특정시설의 개선효과를 파악 및 권고하는 데 활용하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 폐기물처리시설별 환경효율성 향상을 위해 개선향상 비교계수, 벤치마크 비교계수, 용량설계기준 비교계수의 3가지 비교계수를 제시하였다.개선향상 비교계수는 특정 폐기물처리시설에 대하여 해당 시설의 경제적 비용 절감 효과또는 환경영향 효과 절감 노력 등의 시설개선 전후를 비교하는 데 활용할 수 있다. 벤치마킹비교계수는 비교 대상인 여러 시설 중 특정 시설의 환경효율성 결과가 나쁠 경우, 또는 최우수 시설과 비교를 통해 특정 시설의 개선이 필요할 경우에 개선을 통해 어느 정도의 효과를 거둘 수 있는지 비교하고, 해당 시설의 환경을 어느 수준까지 개선할 수 있는지 판단하는 기준이 될 수 있다. 용량 설계기준 비교계수의 경우, 신규 폐기물처리시설 건설 시 시설용량별 환경효율성의 가이드라인을 제시하여 시설의 과도한 운영비용 산정 이나 환경영향 발생의 예방 등에 활용할 수 있을 것이다.환경효율성이 높은 시설과 비교하여 환경효율성이 낮은 시설이 폐기물 자원화 생산품판매량의 향상을 통해서 환경효율성을 개선한다고 가정할 때, 개선향상 비교계수와 벤치마크 비교계수를 사례 연구로 산정하였다.소각시설의 비교분석은 4가지 유형(A, B, C, D)으로 나누고, 각 유형에 맞는 시설을 선정하여 수행하였다. A유형은 시설운영비 및 환경성 평가결과가 비슷한 시설과 비교하여 에너지 회수를 개선(경제적 가치)하는 사례(아산 소각시설 대비 하남 소각시설의 수준으로 열에너지 회수 수준 개선)이며, B유형은 시설운영비는 유사하고 환경성 평가결과는 우수한 시설과 비교하여 에너지 회수를 개선(경제적 가치)하는 사례(구미 소각시설 대비 하남 소각시설의 수준으로 열에너지 회수 수준 개선)이다. C유형은 시설운영비가 높은 시설에 대해 환경성 평가결과가 비슷한 시설과 비교하여 에너지 회수를 개선(경제적 가치)하는 사례(아산소각시설 대비 세종 소각시설의 수준으로 열에너지 회수 수준 개선)이다. D유형은 시설운영비가 높은 시설에 대해 환경성 평가결과가 우수한 시설과 비교하여 에너지 회수를 개선(경제적 가치)하는 사례(구미 소각시설 대비 세종 소각시설의 수준으로 열에너지 회수 수준개선)이다.바이오가스화시설은 시설 유형 선정에 한계가 있어 B와 D 유형 2가지에 맞는 시설만 선정하였다. B유형은 시설운영비는 유사하고 환경성 평가결과는 우수한 시설과 비교하여 폐기물 자원화 생산을 개선하는 사례(남양주 시설 대비 김해 시설의 수준으로 바이오가스생산 수준 개선)이며, D유형은 시설운영비가 높은 시설에 대해 폐기물 자원화 생산을 개선하는 사례(남양주 시설 대비 아산 시설의 수준으로 운영비 수준 개선)이다.하남 소각시설의 소각열 회수량을 50% 개선했을 때 개선향상 비교계수는 1.04이며, A유형의 경우 벤치마크 비교계수는 0.56, B유형의 경우에는 0.147로 나타났다. 세종 소각시설의 소각열 회수량을 50% 개선했을 때 개선향상 비교계수는 1.03이며, C유형의 벤치마크계수는 0.98, D유형의 경우에는 0.26으로 나타났다. 남양주 바이오가스화시설의 바이오가스생산량을 35% 개선했을 때 개선향상 비교계수는 1.02이며, B유형의 경우 벤치마크 비교계수는 0.22, D유형의 경우에는 0.40으로 나타났다.용량 설계기준 비교계수를 산정하기 위해서 처리시설별 규모에 따른 환경효율성 평균을 계산하여 환경효율성이 가장 좋은 시설규모를 기준으로 다른 시설과 비교하였다. 평가결과 소형 소각시설의 용량 설계기준 비교계수는 0.40으로 대형 소각시설에 비해 좋은 것으로 나타났으며, 바이오가스화시설의 경우 중형시설의 용량 설계기준 비교계수가 0.59로 소형바이오가스화시설에 비해 우수한 것으로 분석되었다.환경효율성 평가의 정책적 활용방안으로는 1) 폐기물처리시설 설치·운영실태평가 및 노후시설 개선 시 환경효율성 평가 활용방안, 2) 전략환경영향평가 및 예비타당성 조사, 3) 주민지원사업과 처분부담금의 사회적 비용 산정 시 환경효율성 평가 활용방안, 4) 최적화 전략추진 및 국고보조사업 추진 시 환경효율성 평가 활용방안을 제시하였다.환경효율성 평가를 폐기물처리시설 설치·운영 실태평가에 적용하여 매년 운영 실태를 평가하고 에너지 활용 및 회수, 효율적 운영방안을 제안할 수 있다. 현재 실태평가에서는 폐기물처리시설의 경제성 개선 노력도와 지자체의 폐기물 감량률 등 개선 노력도를 평가하고 있으나, 환경성과 경제성을 모두 고려한 개선 노력도는 평가하지 않는다. 따라서 폐기물처리시설의 운영 개선 노력을 평가하기 위해 제6장 제2절에서 제시한 환경효율성 비교계수를 적용할 필요가 있다. 또한 처리시설의 노후도 조사결과에 따라 환경효율성 비교계수를 적용하여 노후시설의 개선 및 폐쇄 여부, 신규시설 설치 여부 등을 고려할 수 있을 것이다.「폐기물처리시설 설치촉진 및 주변지역지원 등에 관한 법률」에 따라 폐기물처리시설을 설치·운영할 시 설치비용과 입지선정계획 등을 결정해야 하며, 이를 위해 환경부에서는 전략환경영향평가를 시행하는 동시에 정책계획과 개발기본계획으로 나누어 검토하고 있다. 현재 전략환경영향평가의 조사항목에는 폐기물처리시설의 처리규모 및 처리방법, 반입 폐기물의 성상과 관련한 환경성 평가와 처리비용 및 수익에 관한 경제성 평가가 수반되고 있지 않다. 따라서 본 연구의 환경효율성 평가를 조사항목에 포함하여 처리시설의 종류와 규모, 입지선정 시의 적합성을 고려할 필요가 있다. 또한 환경시설에 대한 예비타당성 조사시 환경비용은 관련 문헌이나 전문가 조사에 따른 추정비용으로 산출되는 경우가 많아서 논란의 소지가 될 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서 제시한 환경효율성 평가방법은 실제 시설에서 측정한 자료를 바탕으로 경제적·환경적 효과를 제시하므로 좋은 활용 지표가 될 수 있을 것으로 사료된다.또한 주민지원사업과 처분부담금의 사회적 비용 산정 시에도 환경효율성 평가를 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구결과 매립시설의 환경성 평가결과와 경제성 평가결과가 다른 종류의 시설보다 우수하게 나타났는데, 이는 사회적으로 매립시설에 대한 운영부담을 그만큼 적게 주었기 때문으로 사료된다. 그러므로 매립시설의 환경효율성 평가 시범사업을 실시하여 환경오염 배출 방지를 위한 사회적 비용과 환경영향을 추가로 규명해야 하며, 특히 매립시설을 위한 토지확보 비용의 경우 측정하기 어렵기 때문에 경제성 평가 시 직접 비용과 간접 영향(지가하락 등)을 고려한 비용을 모두 반영해야 한다. 본 연구결과에서 소각시설과 비교하여 매립시설의 사회적 비용을 예측한 결과, 일반 매립시설의 경제적 가치는-368,703원/톤으로 나타났다. 현재 평가대상 매립시설의 평균 처리비용은 14,956원/톤이므로 톤당 약 34만 원 정도를 추가로 반영하여 매립처분부담금을 높일 필요성이 있다고 판단된다.폐기물처리시설 국고보조사업의 목적은 지역별 폐기물처리시설 설치사업에 대한 지원기준, 우선순위 등을 명확히 하여 체계적인 국고지원 및 시설투자를 유도하는 것 이다다. 현재국고보조를 위한 시설 설치비 표준단가는 시설별·용량별 기준으로 제시되는데, 시설 용량이 적을수록 사업비 표준단가가 높게 책정되며 이 표준단가에 따라 비율대로 국고지원이 이루어진다. 본 연구에 따르면 소형시설의 경우 다른 규모의 시설보다 환경효율성이 낮게 나타났으며, 국고보조사업의 지원 비율에 따라 더 높은 국고보조를 받는 것으로 나타났다. 따라서 최적 시설용량에 따라 국비지원을 차등 적용하는 것에 대한 개정이 필요하며, 이는 국가정책방향에 부합하는 폐기물처리시설의 광역화·직접화 처리시설에 대한 투자추진 근거가 될 수 있다. 또한 「폐기물처리시설 국고보조금 예산지원 및 통합업무처리지침(2018.1)」, 「폐기물처리시설 최적화 전략(2011)」, 「환경기술 및 환경산업 지원법」 등에 의해 시설의 예산을 신청하거나 국비를 지원하는 경우에도 환경효율성 평가 활용을 검토할 수 있다.마지막으로 환경효율성 평가 활용에 따라 기대 효과는 다음과 같다. 첫 번째, 폐기물의 자원화에 대한 환경·경제적 통합평가를 통해 처리방법별 정책적 추진방향의 근거를 제시하여 『제1차 자원순환기본계획(2018-2027)』 목표에 따른 자원순환 전략 수행에 기여할 수 있다. 두 번째, 단순 오염부하를 기준으로 평가하는 환경성 평가 개념에서 환경·경제적 효율성 평가로 연결되는 패러다임을 확산할 수 있다. 세 번째, 폐기물처리시설에 대한 평가 모델을 구축하여 친환경적인 평가 개념 도입함으로써 폐기물 처리에 대한 국민의 이미지를 제고 할 수 있다. 네 번째, 환경영향 및 부하관리를 효율화하는 방안을 마련하여 환경오염을 사전에 예방하고 경제효율화를 감안한 기술개발을 유도하여 에코이노베이션과 연계할 수 있다.또한 본 연구의 환경효율성 평가결과는 폐기물처리시설 간, 처리방법 간의 단순 비교보다는 시설 개선 및 효율화를 위한 방법론으로서의 활용도에 더 의미를 부여할 수 있을 것이며, 특히 환경효율성 산정 방법론의 주요 요소인 시설의 처리비용, 수익, 환경부하 중에서 환경효율성에 가장 큰 영향을 주는 요인을 분석하여 시설별 개선 및 효율화에 활용할 수 있을 것이다. 환경효율성 평가가 국고보조사업, 환경영향평가 등에 도입된다면 시범사업 실시를 통해 시설별 데이터의 신뢰도가 높아지는 것은 물론이고 환경효율성의 활용도 또한 높아질 것이다.폐기물처리시설에서는 심미적 또는 건강과 관련하여 환경영향을 미치는 악취와 같은 오염물질이 발생하는 경우가 있다. 이에 악취방지시설과 같은 방지시설을 도입하면 악취 개선효과 등은 본 연구의 평가항목이 아니므로 반영되지 않는 반면에, 시설의 운영비가 증가하여 환경효율성이 떨어지는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 추가 연구와 시범사업을 실시하여 시설의 특성을 반영한 평가항목 및 방법론을 적용하는 방향으로 개선을 모색할 필요가 있다. 그리고 본 연구에서는 환경효율성 산정에 있어 음수(-)인 지수를 양수(+)화하는 과정에서 경제성 지표의 수치이동, 환경성 평가에서 회피효과는 제외하였으므로 폐기물처리시설 특성상 경제적 가치와 환경부하가 음수로 발생하는 사례의 연구를 추가로 수행하고 국제적으로 논의 할 필요가 있다.

택배 등 유통포장재의 재사용 활성화를 위한 정책 지원방안 마련 연구

이소라 ( Sora Yi ),임혜숙,김영희,신용승,윤영섭,박경북,오정아,이종원 한국환경연구원 2019 수시연구보고서 Vol.2019 No.-

최근 온라인 구매가 점점 활성화됨에 따라 택배 등 유통포장재의 사용량도 늘고 있다. 2017년 국내 택배물동량은 23억 1,900만 개로 전년 대비 13.3% 증가했으며, 국민 1인당 연간 택배이용 횟수는 44.8회이다. 이에 유통포장재의 감량 및 재활용 활성화와 더불어 재사용 가능한 유통포장재의 도입 가능성을 살펴보고 관련 정책 지원방안 마련을 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 국내외 유통포장재 사용 추이 분석과 사례 조사를 통해 재사용 가능한 택배 등 유통포장재의 도입방안을 마련하고, 관련 규제 및 법령 검토를 토대로 한 유통포장재 재사용 활성화를 위한 법적 관리방안 마련 및 공유 시스템으로의 전환에 필요한 관리방안을 제안하였다. 유통 포장에 사용되는 포장재 중 특히 택배에 이용되는 유통포장재를 연구 대상으로 삼았다. 국내 판지의 택배상자 소비추정량의 증가와 택배물동량의 추이를 비교했을 때, 택배물동량은 급격히 증가하였으나 국내 판지의 택배상자 소비추정량은 증가폭이 완만한 것으로 나타났다. 택배물동량이 늘었음에도 불구하고 국내 판지의 택배상자 소비추정량이 증가하지 않은 것은, 종이 상자 외에 플라스틱 봉투 등 기타 유통포장재 사용량이 증가했기 때문으로 추정할 수 있다. 택배물동량과 온라인쇼핑몰 거래액의 상관관계를 살펴보면, 온라인쇼핑몰 거래액이 높은 폭으로 증가할 때 택배물동량도 같이 증가한다. 또한 온라인쇼핑몰 거래액을 분석한 결과 온라인쇼핑몰과 택배물동량이 높은 상관관계를 보임을 알 수 있다. 본 연구에서는 택배 거래시 포장재의 보호성능(파손 우려 제품, 신선 유지 제품)을 기준으로 온라인쇼핑 상품군을 3개의 그룹으로 구분하여 재분류하였다. A그룹은 도서, 패션, 생활과 같이 유통 과정에서 상대적으로 파손 우려가 낮은 물품, B그룹은 음식료품, 농축수산물, 음식서비스와 같이 유통과정에서 신선 유지가 필요한 물품, C그룹은 컴퓨터, 가전·전자·통신기기와 같이 유통 과정에서 상대적으로 파손 우려가 높은 물품으로 분류했다. A그룹의 전년 대비 거래액 증감률은 15.1~19.8% 증가율을 보였다. B그룹의 전년 대비 거래액 증감률은 29.8~57.8%로 다른 그룹에 비해 높게 나타났으며 특히 2017년 증가율이 57.8%로 두드러졌다. 이는 주로 음식서비스 거래액 증가에 따른 것으로 분석된다. C그룹의 전년 대비 거래액 증감률은 12.0~21.7%였다. 국내 유통포장재 관련 법규 및 제도는 유통포장재 감량 지침(유통포장재 감량 가이드라인, 2019.1.16), 「자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률」 제9조(포장 폐기물의 발생억제) 및 10조(1회용품의 사용 억제 등), 「제품의 포장재질·포장방법에 관한 기준 등에 관한 규칙」, 「물류정책기본법」 제59조(환경친화적 물류의 촉진), 냉동식품 택배배송 가이드라인(2019.6.26) 등이 있다. 「자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률」 제9조는 포장 폐기물 발생을 억제하고 재활용을 촉진하며, 불필요한 이중포장을 방지하기 위해 포장 횟수를 제한 하고 포장공간비율을 한정하는 규정을 담고 있다. 그러나 수송을 목적으로 하는 제품에 대해서는 포장재질 및 포장방법에 대한 기준을 적용하지 않고 있어 이에 대한 법률 개정이 필요한 상황이다. 국내에서 재사용 유통포장재는 폐쇄계 시스템(Closed Loop System)을 중심으로 운영되고 있다(<그림 1> 참조). 그러나 해외의 경우 리팩(RePack)과 같이 개방계 시스템(Open Loop System)으로 운영되거나 Loop Platform와 같이 결합계 시스템(Hybrid Loop System)으로 운영되는 사례가 있다(그림 2 참조). 폐쇄계 시스템에서는 정해진 규격과 성능기준에 맞게 유통포장재가 설계되고 정해진 보증금과 회수 체계에 의해 재사용이 가능한 반면에 다른 유통업체가 기존의 폐쇄계 시스템에 참여하기 어려운 한계가 있다. 다양한 유통업체가 언제든지 진출입할 수 있는 개방계 시스템의 경우, 일반적으로 요구되는 규격과 성능 기준에 맞게 유통포장재를 설계해야 하므로 다양한 제품군을 적용하는 데에는 한계가 있는 반면에 유사제품군을 판매하는 유통업체를 중심으로 재사용 유통포장재를 도입하고 확대해 나갈 수 있다. 소비자를 대상으로 한 재사용 유통포장재에 대한 의식 조사 결과(그림 3 참조), 유통포장재 재사용이 환경보호에 도움이 된다는 의견에는 대다수(89.7%)의 소비자가 동의했고, 재사용 유통포장재를 사용할 의사 또한 90.9%로 높게 나타났다. 원활한 유통포장재 재사용을 위해 소비자가 보증금을 납부/환불 받는 제도에 대한 참여의사는 전체 응답자의 84.1%로 나타났다. 소비자가 희망하는 택배포장재 종류별 보증금 단가를 살펴보면 ‘재사용 택배상자(전자제품용 등)’ 1,869원, ‘재사용 보냉박스 또는 보냉가방(식료품용 등)’ 2,084원, ‘재사용 택배봉투(의류용 등)’ 1,450원으로 나타났다. 응답자의 95.6%가 재사용 택배 유통포장재의 도입이 가능하다고 답변했으나, ‘파손 우려가 높은 제품’(45.0%)보다 ‘신선 유지가 필요한 제품’(29.7%)에서 재사용 유통포장재 사용에 대해 좀 더 부정적인 의식을 나타냈다. 정부 및 지자체에 대한 제언에서 가장 큰 비중을 차지한 것은 정책 및 규제 강화로 전체의 약 44.8%를 차지하였으며, 유통포장재 재사용 캠페인 및 교육의 강화와 관련한 내용이 27.8%, 수거거점 및 재사용시스템 구성에 대한 내용이 14.2%로 뒤를 이었다. 유통포장재 쓰레기 저감을 위한 실천 아이디어로는 구매처와 택배기사를 통한 유통포장재 즉시 반환을 다수 제안하였으며, 주문 시 유통포장재를 재활용제품으로 선택할 수 있도록 해달라는 의견이 뒤를 이었다. 학계 등 관련 전문가의 의견은 우리나라의 인당 택배 이용 건수가 타 국가 대비 높은 만큼 택배포장재의 재사용 시스템 확보 시 유용성이 높을 것이라는 의견을 제시하였다. 또한 국내 택배의 경우 해외 택배에 비해 택배포장재의 부피배율이 높은 편이므로 택배포장재의 과대포장 억제가 필요하다고 밝혔다. 유통·물류업계는 택배 등 유통포장재의 재사용 활성화를 위한 추진 노력과 이 과정에서 예상되는 문제점 및 정부 지원사항에 대해 제안하였다. 유통포장재의 친환경성과 재활용, 재사용 가능성을 판단하는 기준은 재료, 접합재, 완충재, 보냉재, 내부포장재, 송장, 인쇄, 기능에 따라서 달라질 수 있으며, 제품의 보호성능과 함께 평가하여야 한다. 연구 결과를 종합하여 재활용, 재사용의 키워드를 충족할 수 있는 유통포장재 친환경성 판단 기준을 제안하면 <표 1>과 같다. 친환경 유통포장재 정책에서 가장 우선시해야 할 것은 감량을 통한 폐기물 발생 저감이며, 요소마다 적용 가능한 범위에서 재사용 가능성을 고려하여 설계하는 것이 중요할 것이다. 재사용 유통포장재의 공유시스템을 구축하기 위해서는 배출, 수거, 회수처리, 재공급으로 나누어 체계를 수립하고, 각 단계에서 참여 주체별(생산자, 유통업자, 소비자 등) 역할을 결정하는 것이 중요하다. 재사용 유통포장재 보증금제도의 효율적인 운영을 위해 일회용유통포장재의 부담금 도입과 참여 주체별 인센티브 도입 등 다각적인 검토가 필요하다. 본 연구에서는 유통포장재 재사용 활성화를 위한 정책을 1) 법적 개선방안, 2) 정부 및 지자체의 지원방안, 3) 산업계의 참여방안, 4) 소비자 참여방안, 5) 기술개발방안으로 나누어 제언하였다. 1) 법적 개선방안 「제품의 포장재질·포장방법에 관한 기준 등에 관한 규칙」 제2조에서 수송을 목적으로 하는 제품에 대한 예외 규정을 검토하고, 수송을 목적으로 하는 제품에 대한 기준을 추가로 마련할 필요가 있다. 이에 수송을 목적으로 하나 소비자에게 전달하는 택배배송용 유통포장재의 경우 단서 조항을 마련하여 감량 및 포장재질·포장방법 지침을 제시하였다. 「제품의 포장재질·포장방법에 관한 기준 등에 관한 규칙(개선안)」 제2조(적용범위) 이 규칙은 수송을 목적으로 하는 제품포장에 대해서는 적용하지 아니한다. 다만 파손 우려*가 적은 택배 포장 제품에 대해서는 포장폐기물을 최소화하기 위한 포장공간비율과 포장횟수**를 적용할 수 있다. * 생활용품, 잡화류, 도서문구류, 완구류, 정보통신 주변기기 등 ** 포장공간 비율 50% 이내, 포장횟수 1차 이내 또한 환경부와 식품의약품안전처 등 부처 간에 상충된 정책방향을 제시하면 산업계가 식품위생 관점과 환경적 관점에서 어느 쪽을 따를지 혼란을 줄 수도 있으므로 부처 간에 협의하여 가이드를 개선할 필요가 있다. 또한 감량 및 재활용 촉진뿐 아니라 재사용 촉진을 위한 법안을 검토하고 구체적인 고시안을 마련하여야 할 것이다. 2) 정부 및 지자체의 지원방안 재사용 유통포장재 제작 및 인프라 구축 등 초기 투자비용과 안정적인 운영체계를 갖추기까지 1회용 포장재 사용에 대한 법적인 규제 또는 계도를 통해 재사용 유통포장재로의 전환을 도모하고, 재사용 유통포장재에 대한 경제적인 인센티브(세제혜택 등)를 제공함으로써 산업계의 비용부담을 경감해 줄 수 있다. 이를 위해 정부가 산업계와 함께 자발적 협약을 통해 시범사업을 진행하고 현장적용성을 평가한 후 이에 대한 개선방안을 마련하여 다른 업체로 확대할 수 있도록 지원하여야 할 것이다. 3) 산업계의 참여방안 유통포장재의 친환경성과 제품의 보호성능 등 관점에서 요건을 검토 및 개발하여, 소비자참여 제고를 위해 다양한 마케팅에 활용하고, 참여에 따른 다양한 인센티브를 제공함으로써 지속 가능한 재사용 유통포장재 시스템으로 전환해 나갈 수 있다. 또한 유통포장재의 규격화를 통해 다양한 제품 및 다수 업계가 참여하는 기반을 마련할 수 있을 것이다. 4) 소비자 참여방안 소비자의 올바른 참여를 위해서는 인센티브라는 경제적 지원과 보증금이라는 경제적 부담을 적절하게 활용하여야 한다. 인센티브와 같은 경제적 지원은 소비자의 친환경 행동에 대한 보상이 될 수 있으며, 보증금과 같은 경제적 부담은 참여자가 친환경 행동을 마무리할 수 있도록 이끄는 유인책이 될 수 있을 것이다. 5) 기술개발방안 포장재 제조업체와 포장재 사용업체, 물류업체 간의 협업을 통해 자원순환형 포장 및 친환경 포장을 위한 기술을 개발하고, 포장 시스템 전 과정(포장재 제조 ⇒ 1차 및 2차포장 ⇒ 물류포장 ⇒ 소비 ⇒ 폐기 후 재활용 및 처리)에 걸쳐 자원순환 및 친환경 관점에서 포장재를 설계하고 제조할 수 있도록 한다. 이를 위해 포장 폐기물의 발생을 줄일 수 있는 감량기술을 우선 검토하고 이후 재활용성과 재사용성을 고려한 기술 개발을 추진해야 할 것이다. The Korean government announced that the growing preference for online shopping in recent years has led to the increasing uses of packaging materials, such as cardboard boxes used in parcel delivery services. In 2017, domestic parcel deliveries increased by 13.3% from the previous year to 2.319 billion parcels, and annual usage of parcel deliveries was 44.8 times per capita. This trend points to the need to examine the possibilities for reducing and recycling packaging materials at the distribution and logistics stages, introducing reusable packaging materials, and investigating how such efforts can be supported through policy measures. This study prepares for the introduction of new packaging materials such as reusable packaging based on the analysis of domestic and international trends and case studies in logistic packaging materials. In conjunction, this study proposes plans for establishing a legal basis to promote reusable packaging materials based on a review of existing regulations and laws as well as management strategies for transitioning to a sharing system. In particular, this study focuses on tertiary packaging, that is, the packaging materials used for parcel delivery services. The comparison between growth trends in the estimated consumption of cardboard boxes for parcel deliveries and the volume of parcel deliveries in Korea reveals that the consumption of cardboard boxes shows a relatively slow increase against the rapid rise in parcel deliveries. This difference in growth trends may be attributed to the increased use of packaging materials other than cardboard boxes, e.g., plastic bags. Meanwhile, the volume of parcel deliveries and that of online shopping mall transactions show a proportional correlation where parcel deliveries increase with a sharp increase in online shopping mall transactions. The analysis of the volume of online shopping mall transactions also reveals a strong correlation between online shopping malls and the volume of parcel deliveries. In this context, this study categorized online shopping products into three groups based on the level of protection provided by their packaging materials (e.g., fragile products, perishable products). Products which were unlikely to be damaged in the delivery process such as books, clothes and accessories, and household products were categorized under Group A; perishable products, which need to be kept fresh throughout the delivery process, such as food and beverages, fresh produce (agricultural and fishery products), and packaged food were put under Group B; and fragile products which have a higher risk of damage during delivery such as computers, electronics, and IT products were classified as Group C. The volume of transactions for Group A products increased 15.1-19.8% year-on-year, while Group B products showed higher growth than the other groups with an increase of 29.8-57.8%, notably, 57.8% in 2017. This growth is mainly due to an increase in purchases of packaged food. Meanwhile, Group C products showed a year-on-year increase of 12.0-21.7%. The use of packaging materials in logistics in Korea are dealt with by the following laws and regulations: the Guideline for Reducing Logistic Packaging Materials (January 16, 2019); Article 9 (Control of Generation of Packing Wastes) and Article 10 (Control, etc. of Use of Disposable Products) of the Act on the Promotion of Saving and Recycling of Resources; the Rules on the Standards for the Materials and Methods of Packaging Products; Article 59 (Promotion of Eco-Friendly Logistics) of the Framework Act on Logistics Policies; and the Guidelines for Parcel Delivery of Frozen Foods (June 26, 2019). Article 9 of the Act on the Promotion of Saving and Recycling of Resources stipulates provisions to repress the generation of packaging waste, promote their recycling, and prevent unnecessary double packaging by limiting the number of times a product can be packaged and the space volume ratio of packaging. However, the standards for packaging materials and packaging methods are not applied to products intended for transportation, thus requiring an amendment to the law. In Korea, reusable logistic packaging materials are mainly circulated through a closed loop system. In other countries, however, open loop systems such as RePACK or hybrid loop systems such as the Loop Platform are in operation. In closed loop systems, packaging materials are designed according to specified size requirements and performance standards and are reused by charging a deposit fee and recollecting the packaging through a designated recollection system. However, it is difficult for other distributors to participate in existing closed loop systems. In the case of open loop systems that enable various distributors to enter and exit the system at any time, the reusable packaging materials need to be designed according to general size and performance requirements, thereby limiting their application to diverse product groups. However, open loop systems can be expanded the use of reusable packaging materials gradually by centering on distributors who sell similar product groups. A consumer awareness survey on reusable packaging materials revealed that the majority of consumers agreed to the environmental benefits of using reusable packaging materials (89.7%) and were favorable toward using reusable packaging materials (90.9%). 84.1% of the respondents said that they are willing to pay refundable deposit fees to facilitate the reuse of packaging materials. The amount of deposit fee by type of parcel packaging preferred by consumers was identified as 1,869 won for reusable parcel boxes (for electronics, etc.), 2,084 won for reusable cooling boxes or bags (for food products, etc.), and 1,450 won for reusable parcel bags (for clothing, etc.). 95.6% of the respondents viewed it possible to introduce reusable packaging materials. Consumers responded more negatively about the use of reusable packing materials for perishable products (29.7%) than fragile products (45.0%). Also, when asked to give suggestions to central and local governments, 44.8% of the respondents suggested strengthening relevant policies and regulations, followed by more campaigns and educational programs about reusing packaging materials (27.8%), and the implementation of recollection sites and packaging materials reuse systems (14.2%). As for practical ideas to reduce packaging waste, many of the respondents proposed the immediate return of packaging materials to the product seller through parcel delivery person, followed by the idea of providing consumers with the option to choose reusable packaging. According to the opinions of related experts such as those in academia, the establishment of a system for reusing parcel packaging materials can be highly effective in the case of Korea considering the high usage of parcel delivery services per capita compared to other countries. Since parcel packaging methods used in Korea’s logistics have a higher space volume ratio than those used overseas, the need to suppress over-packaging was highlighted. The suggestions from distribution and logistics industries included various efforts to promote the reuse of packaging materials as well as anticipated problems and areas which require governmental support. The criteria for assessing the eco-friendliness of packaging materials and their recycle and reuse potential may vary depending on the materials used (e.g., base materials and the materials used for bonding and cushioning, cooling materials, internal packaging materials, as well as the materials used for invoices), printing methods, and the functions of the packaging. The level of protection provided by the packaging should also be considered in the evaluation. Based on research, the suggested criteria for assessing the eco-friendliness of packaging materials that can satisfy the keywords of recycling and reuse are given in < Table 1 >. Eco-friendly packaging policies should place priority on reducing the generation of waste by restricting usage. Also important is to design packaging materials considering their reusability in each applicable aspect. For a sharing system of reusable packaging materials, it is vital to establish a system for each of the stages of disposal, collection, recovery processing, and redistribution and to determine the roles of the stakeholder at each stage. Various aspects need to be reviewed for the efficient operation of the deposit system for reusable packaging materials, such as the introduction of disposal fees for single-use packaging materials and incentives for each stakeholder involved in the system (manufacturer, distributor, consumer, etc.). This study proposes strategies for promoting the reuse of packaging materials in logistics in terms of 1) improvements in laws and regulations, 2) central and local government support, 3) industry participation, 4) consumer participation, and 5) technology development. 1) Improvements in laws and regulations There is a need to review Article 2 of the Rules on the Standards for the Materials and Methods of Packaging Products, which stipulates exceptions for products intended for transportation, and to prepare additional standards for products intended for transportation. If the policy directions of the Ministry of Environment and the Ministry of Food and Drug Safety are in conflict, industry stakeholders may become confused as to which policy direction to follow, e.g., the perspective of food safety or the environment. Thus, guidelines need to be improved through discussions between ministries. Also, measures to promote reduction and recycling as well as the reuse of packaging materials should be reviewed to prepare specific proposals. 2) Support from central and local government It is possible to promote the transition to reusable packaging materials through instructive guidelines or laws regulating the use of disposable packaging materials until the initial investment in manufacturing reusable packaging materials and constructing the infrastructure for their implementation is completed and a stable operation system is established. Financial incentives, such as tax incentives, can help reduce the burden on the industry to implement reusable packaging materials. The government may start with a pilot project which involves an industry based on voluntary agreements, then assess the applicability of the project and make necessary improvements for expanding the scope to other companies. 3) Industry participation The transition to a sustainable system for reusable packaging can be accomplished by reviewing and developing the requirements for packaging materials in terms of their eco-friendliness and the level of protection provided, etc., and by utilizing various marketing strategies and incentives for inducing consumer participation. In addition, the standardization of packaging materials will provide a foundation for more companies and a larger range of products to be a part of the system. 4) Consumer Participation For active consumer participation, economic support (i.e., incentives) and economic burden (i.e., deposit fees) should be utilized appropriately. Economic support can reward the consumers for their eco-friendly behavior, while economic burdens can induce the completion of participation in eco-friendly practices. 5) Development of technologies The development of technologies for resource recycling and eco-friendly packaging should be carried out through cooperation between packaging material manufacturers and the distributors and logistics companies that use such packaging materials, so that packaging materials are designed and manufactured based on the considerations of resource recycling and eco-friendliness throughout their full lifecycle (manufacture of packing materials ⇒ primary and secondary packaging ⇒ packaging for logistics ⇒ consumption ⇒ recycling and processing after disposal). In this regard, priority should be given to the development of technologies for reducing packaging waste, and afterward, technologies for recycling and reusing packaging materials.

LCA에 기반한 전기차의 발전원별 환경효과 분석

이소라 ( Sora Yi ),김익,권문선,이우진,임성선 한국환경연구원 2018 수시연구보고서 Vol.2018 No.-

2017년 9월, 정부는 「미세먼지관리 종합대책」을 발표하고 2022년까지 친환경자동차(이하, 친환경차) 누적 200만 대 보급을 목표로 설정하였다. 그중 국내 전기자동차(이하, 전기차) 시장은 2017년 6월 기준 1만 5,247대가 보급되어 아직 초기단계로 볼 수 있다. 내연기관차 판매를 억제하고 친환경차 보급을 활성화하는 세계적인 흐름에 발맞추어 우리나라에서도 전기차 시장을 활성화하기 위해 보조금 지원, 충전인프라 구축 등의 정책을 펼치고 있다. 이러한 흐름 속에서 전기차 보급이 증가할 것으로 전망됨에 따라 전원믹스 변화의 중요성이 높아지고 있다. 현재 우리나라에서는 석탄화력발전과 원자력발전(이하, 원전) 위주로 발전이 이루어지고 있으나, 『제8차 전력수급기본계획』에 의하면 2030년에는 원전과 석탄화력발전의 비중을 줄이고 신재생에너지의 비중을 20%까지 늘릴 예정이다. 이에 전원믹스 변화에 따른 전기차의 환경영향 분석이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 전기차 보급 전망과 전원믹스 변화에 따른 환경영향 특성화 단계의 전과정평가(LCA: Life Cycle Assessment)를 원료 추출부터 운행(WTW: Well to Wheel, 이하, WTW) 관점에서 시행하였다. 또한 내연기관차 대비 전기차의 환경영향을 분석하고, 미래 전기차 보급에 따른 환경효과를 전망하였다. 이때 비교 대상 내연기관차는 국내 보급률이 가장 높은 휘발유차로 하되, 국내 전기차와 유사한 경차 및 중소형차로 설정하였다. 국내 전기차에 대한 선행연구에 따르면, 국내에 보급된 전기차의 90%가 순수 전기차이고 나머지는 플러그인 하이브리드 차량(PHEV)으로 나타났다. 전기차의 연비를 조사한 결과 순수 전기차의 공식 연비는 5.57km/kWh, PHEV의 공식연비는 5.43km/kWh였으며, 체감 연비는 이보다 조금 높은 것으로 나타났다. 전과정평가의 선행연구 결과에 따르면, 대부분의 전기차가 휘발유차보다 환경성이 뛰어났으나 전원믹스에 따라 큰 차이를 보였다. 석탄화력발전, 석유발전 등 화석연료 발전비중이 높을수록 전기차의 오염물질 배출량은 전과정에 걸쳐 휘발유차와 비슷한 수준으로 나타났다. 본 연구에서는 전기차의 전과정평가를 수행하기 위해 환경성적표지제도 전용 LCA 소프트웨어인 TOTAL 5.0을 사용하였다. 차량연료 및 발전원별 인벤토리에는 국가 Life Cycle Inventory(LCI) 데이터베이스를 활용하였다. 또한 전기차와 내연기관차의 환경효과를 비교하기 위해 휘발유차의 전과정평가를 수행하였으며, 이를 위해 국가 LCI 데이터베이스의 휘발유 생산 인벤토리를 사용하였다. 휘발유차의 주행단계에서 발생하는 오염물질 배출량을 산정에는 환경성적표지와 「자동차 총 오염물질 배출량 산정방법에 관한 규정」의 배출계수를 사용하였다. 그리고 주행 시 타이어 마모 등에 의해 배출되는 미세먼지(PM: Particulate Matter, PM 10, PM 2.5 등, 이하, PM)의 배출계수로는 GREET의 자료를 활용하였다. 환경영향범주는 산업통상자원부에서 제공하는 8가지 범주를 대상으로 하였으며 그중 지구온난화, 자원고갈, 산성화에 중점을 두었다. 분석 결과 지구온난화 범주에서는 유연탄화력발전 전기차의 환경영향이 가장 컸으며, 휘발유차, 2017년 전원믹스(이하, 2017 전원믹스) 순으로 나타났다. 유연탄화력발전의 환경영향이 가장 크게 나타난 원인은 전기생산단계에서 대기 중으로 배출되는 CO₂ 때문인 것으로 보이며, 휘발유차의 경우에는 연료생산 단계 보다는 차량주행 단계에서 배출하는 배기가스가 원인인 것으로 분석된다. 자원고갈에 대한 평가 결과는 휘발유차가 가장 높게 나타났는데 연료생산 단계에서의 원유 채취가 원인인 것으로 판단된다. 산성화의 경우에는 유연탄화력발전의 환경영향이 가장 컸으며 2017 전원믹스와 2030 전원믹스의 순으로 나타났다. 유연탄화력발전의 환경영향이 가장 크게 나온 데는 발전 시 대기 중으로 배출되는 SOx와 NOx가 영향을 미친 것으로 보이며, 유연탄화력발전량이 전원믹스에서 큰 비중을 차지하는 만큼 2017 전원믹스와 2030 전원믹스의 결과도 크게 나타난 것으로 보인다. 차량주행단계에서 발생하는 PM은 전기생산단계에서 발생하는 양에 비해 매우 적은 것으로 나타났다. 8가지 환경영향범주의 특성화 결과를 종합적으로 평가한 결과, 전원믹스 변화에 따라 2030년에는 2017년에 비해 환경영향이 감소하는 것으로 나타났다. 이처럼 많은 환경영향 범주에서 유연탄화력발전의 영향이 가장 크게 나타난 것을 볼 때, 앞으로 석탄화력발전 비중을 줄이고 신재생에너지 발전량을 늘릴 필요가 있다. 8가지 환경영향범주의 가중화를 평가한 결과, 2017 전원믹스로 전기를 생산했을 때 전기차의 환경영향은 가중화 결과는 1.43E-05 포인트로 휘발유차 가중화 결과인 2.06E-05 포인트의 약 70% 수준으로 나타났다. 2017 전원믹스로 전기생산 시 전기차의 가중화 결과에서 가장 영향력이 큰 것은 지구온난화 영향으로 가중화 결과의 41%를 차지하는 것으로 나타났으며, 자원고갈 영향은 9.3%를 차지하는 것으로 나타났다. 한편 환경영향범주별 분석에서 산성화 영향은 전기차가 휘발유차를 상회하는 것으로 나타났으나, 전기차 전체 가중화 영향의 1% 정도에 그치는 것으로 분석되었다. 따라서 전기차의 전체 환경영향을 개선하기 위해서는 전기차 환경영향에 큰 비중을 차지하는 지구온난화 등에 영향을 미치는 주요 요인을 먼저 개선해 나갈 필요가 있다. 가중화 관점에서도 화석연료 등을 활용한 화력발전 등은 점진적으로 줄이고 신재생에너지로 전환할 필요가 있다. 본 연구의 데이터를 기반으로 휘발유차와 전기차에서 발생하는 미세먼지의 환경영향을 분석한 결과(표 1 참조), 휘발유차는 전체 미세먼지 배출량 3.181g/km 중에서 3.167g/km(99.6%)를 연료생산단계에서 배출하였다. 발전원별 전기차의 미세먼지 배출량을 산정한 결과, 총 미세먼지 배출량은 유연탄화력발전으로 전기를 생산하였을 때 0.13g/km로 가장 크게 나타났으며 전기생산단계에서 전체의 89%(0.115g/km를 배출하였다. 2017 전원믹스의 경우 미세먼지 배출량은 총 0.117g/km로 휘발유차의 3.7%의 수준으로 나타났다. 본 연구 결과를 바탕으로 전기차의 보급 증가로 인한 환경영향을 분석하기 위해 전기차 보급 및 휘발유차의 대체효과(상쇄효과)로 인한 온실가스 배출량 변화를 산정하였다. 차량제조 및 폐기 단계에서 전기차는 휘발유차보다 온실가스를 3.16g/km 더 배출하였고, 전기차 보급 증가로 발전량의 0.003%가 증가할 때 이로 인해 온실가스를 0.0029g/km 더 배출하는 것으로 나타났다. 그러나 전기차 보급으로 인해 휘발유차가 전기차로 대체되면서 저감되는 온실가스 양은 61.7g/km이었다. 결과적으로, 전기차 보급 증가로 인해 총 58.54g/km의 온실가스가 저감되는 것으로 나타났으며, 1대당 12만 km 주행을 기준으로 2030년 전기차 100만 대 보급 목표를 적용하면 전기차 보급으로 인해 저감되는 온실가스양은 7,024천 톤으로 나타났다. 발전 원단위 온실가스에 대한 결과를 선행연구와 비교한 결과(표 3 참조), 본 연구에서 사용한 인벤토리는 국내 발전시설의 자료를 반영하므로 일부 차이를 보이나 국외 사례(GREET: The Greenhouse Gases, Regulated Emissions, and Energy Use in Transportation Model, 미국)와 유사한 수준으로 보인다. 본 연구의 원전과 태양광 발전의 온실가스 배출량이 선행연구와 차이가 나는 이유는 발전시설 건설 영향을 반영하였기 때문이다. GREET와 산업통상자원부 사례에서는 건설부문의 영향을 포함하지 않은 반면, 본 연구에서는 발전시설의 건설 영향까지 모두 포함하였다. 전기차의 온실가스에 관한 선행연구(일본 사례)와 비교한 결과(표 4 참조), 본 연구의 발전원별 원단위가 발전시설 건설 단계 영향까지 포함함에도 불구하고 전기차 1km 주행 시 온실가스 배출량이 일본 사례보다 작은 것으로 분석되었다. 『제8차 전력수급기본계획』에서는 2030년 전원믹스의 석탄화력발전량 비중을 36.1%로 줄이는 것을 목표로 설정하였다. 이는 현재 화력발전비중 45.3%에 비하면 큰 폭으로 줄어든 것이나, 발전량에서는 여전히 가장 높은 비중을 차지하므로 친환경적인 전원믹스로 전환하려는 노력이 더욱더 필요하다. 또한 관계부처 합동 『미세먼지관리 종합대책』에 따르면 간접배출에 의한 미세먼지가 전체의 72%를 차지하는 만큼, 차량 주행단계에서 배출되는 미세먼지뿐만 아니라 발전단계에서의 미세먼지 간접배출의 원인인 NOx 및 SOx 배출량에 대한 저감대책 또한 필요하다. In September 2017, the Korean government announced its New Comprehensive Plan on Fine Dust, which set the goal of seeing an accumulated two million eco-friendly vehicles on the road by 2022. Korea’s domestic market for electric cars is still in its infancy, with 15,247 units distributed so far as of June 2017. In keeping with the global trend of suppressing the sales of internal combustion vehicles and promoting the use of eco-friendly cars, Korea has also been implementing policies for strengthening its electric car market through subsidies and building necessary infrastructure such as electric car charging stations. Furthermore, as it is expected that electric vehicles will become more common in the future, more attention is being given to the changes in the electricity mix. In Korea, coal-fired power generation and nuclear power generation are the primary sources of power. However, according to the country’s 8th Basic Plan for Electricity Supply and Demand, by 2030, Korea will be reducing its dependency on nuclear and coal-fired power plants to increase the ratio of new renewable energy to 20%. This goal to change the electricity mix makes it necessary to assess how such changes will affect the environmental impact of electric vehicles, which are expected to increase in number. This study, therefore, conducts the life cycle assessment of the environmental impact of electric vehicles from the viewpoint of Well to Wheel (WTW) based on the forecasts on electric car supply and the changes in the electricity mix. Also, we analyzed environmental impact of electronic vehicle compared with gasoline vehicle. Then we were confined to small gasoline cars as a comparison. According to the previous studies on Korea’s domestic electric vehicles, 90% of the electric cars distributed so far were pure-electric vehicles, and the rest were plug-in hybrid vehicles (PHEV). The official fuel efficiency of pure-electric vehicles is 5.57km/kWh while that of PHEV is 5.43km/kWh, although the perceived fuel efficiencies are slightly higher. According to the life cycle assessments in existing literature, most electric vehicles are more environmentally friendly than internal combustion vehicles, but their specific environmental assessments differed greatly depending on the electricity mix. When the proportion of fossil fuel-based power generation such as coal-fired and petroleum power generation is higher, the level of pollutants emitted by electric vehicles during their life cycle was found to become similar to that of internal combustion vehicles. In this study, TOTAL 5.0, the life cycle assessment software specifically designed for the environmental product declaration system, was used to evaluate the life cycle of electric vehicles. The inventories of fuels used by the vehicles and the energy sources were taken from on the national LCI database. Also, for comparison, the life cycle of gasoline vehicles were assessed using the petroleum production inventory of the national LCI database, and the amount of pollutants emitted while driving was estimated using the emission coefficient of the environmental product declaration and the Regulation on the Method for Calculating the Total Pollutant Emissions of Vehicles. The emission coefficient for calculating the particulate matter (PM 10, PM 2.5, etc., hereafter PM) produced by tire wear during driving was based on the GREET data. The environmental impact categories reviewed in this study covered the eight categories provided by the Ministry of Trade, Industry and Energy (MOTIE), with a focus on global warming, resource depletion, and acidification. Analysis results showed that in the global warming category, electronic vehicles of bituminous coal-fired thermal power generation had the largest environmental impact, followed by gasoline vehicles and the electricity mix in 2017 (hereafter 2017 electricity mix). The large environmental impact of bituminous coal-fired thermal power generation was attributed to the CO₂ emitted to the atmosphere during the electricity production stage. On the other hand, the cause of the high environmental impact of gasoline vehicles was found in the exhaust gas emitted from the vehicles during driving rather than the fuel production stage. The impact on resource depletion was found to be the highest for internal combustion vehicles, which can be attributed to the extraction of crude oil during the fuel production stage. In the case of acidification, the environmental impact of bituminous coal-fired thermal power generation was again the largest, followed by the 2017 electricity mix and the 2030 electricity mix. Here, the significant environmental impact of bituminous coal-fired power generation seems to be caused by the emission of SOx and NOx into the atmosphere during the power generation stage, and it was the high dependency on bituminous coal-fired thermal power generation that led to be high environmental impacts of the 2017 and 2030 electricity mixes. Another notable finding was that the amount of PM generated during driving was very small compared to the amount created during the power generation stage. Assessment of the weighted impact of the eight environmental impact categories showed that the changes in the electricity mix would reduce the environmental impact in 2030 compared to 2017. Considering that bituminous coal-fired thermal power generation is the critical cause of degradation in many environmental impact categories, it is vital to reduce the proportion of coal-fired power generation and increase the amount of new renewable energy generation in the future. The results of the analysis on the environmental impact of the PM produced from internal combustion and electric vehicles based on our data (Table 1) revealed a gasoline vehicle creates a total of 3.181 g/km of PM, among which 3..181 g/km of PM, among which 3.167 g/km (99.6%) is emitted during the fuel production stage. Meanwhile, the amount of PM produced by the electricity production stage was found to be greatest when the energy source used is 100% bituminous coal-fired thermal power, in which case 0.13 g/km of PM is produced in total, and 89% (0.115 g/km) of the PM is emitted during the power generation stage. When the energy source is the 2017 electricity mix, the total PM produced by an electric vehicle is 0.117 g/km, which is only 3.7% of that by an internal combustion engine. The environmental impact caused by increasing of electronic cars and replacing gasoline cars with electric vehicles, using the changes in greenhouse gas (GHG) emissions as the indicator. Electric vehicles were found to emit 3.18 g/km of GHGs more than gasoline vehicles during the vehicle manufacturing and disposal stages. Also, assuming that the increase in electric vehicles will necessitate a 0.003% increase in electric power generation, this additional power generation will produce 0.0029 g/km of GHGs. When taken together, it became possible to predict a 61.7 g reduction in GHG emissions. This translates to a decrease of 7,024,452 tons of GHG emissions if one million electric vehicles are distributed and put into use by 2030, assuming 120,000 km of driving per each electric vehicle. The measurements of greenhouse gas (GHG) emissions by energy source conducted in this study were compared to the results of previous studies (Table 3). There are some discrepancies between the results as the inventory used in this study reflects the data of domestic power generation facilities while those of previous studies are based on foreign cases (GREET, The Greenhouse Gases, Regulated Emissions, and Energy Use in Transportation Model of the United States), however, the levels of GHG emissions were largely similar. The GHG emissions of nuclear power plants and solar power generation measured in this study differ from those of previous studies because the present study takes into account the environmental impact during the construction of power generation facilities, while the GREET and MOTIE studies do not include the impact of the construction factor. The GHG emissions of electric vehicles by energy source calculated by this study was compared with the findings of a previous study on Japan’s case (Table 4). The comparison showed that despite this study’s inclusion of the impacts during the facility construction stage, the GHG emissions from a 1km-drive were found to be lower than the case of Japan. The 8th Basic Plan for Electricity Supply and Demand aims to reduce the share of coal-fired power generation in the electricity mix by 2030 to 36.1%. This is a significant decrease compared to the current share of thermal power generation (45.3%), but the 2030 target still places the highest dependency on thermal power generation. Thus, greater efforts are required to make the shift to a more environmentally-friendly electricity mix. Also, since the PM from indirect emission accounts for 72% of the total amount of PM generated, additional measures should be implemented to reduce the environmental impact of acidification at the power generation stage.