재생 플라스틱을 적용한 휴대폰 충전기 전과정평가

허영채,배대식,오치영,서영진,이건모 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.12

Environmental impact of a mobile phone charger containing recycled plastic was quantified using LCA and the environmental benefits from the use of recycled and virgin plastic were compared. The assessment considers potential environmental impacts across the whole life cycle of the charger including; pre-manufacturing; manufacturing; distribution; product use; and end-of-life stages and quantified six environmental impact categories; Abiotic depletion; Acidification; Eutrophication; Global warming; Ozone layer depletion; and Photochemical oxidants creation. The study showed that the environmental impacts of the use stage accounted for 94.4% and 70% in the resource depletion and global warming impact categories, respectively, and the environmental impacts of the pre - manufacturing stage accounted for more than 98% in the other impact categories. The main cause of the environmental impacts in the use stage was electricity consumed by the charger. The main cause in the pre-manufacturing stage was PBA (Printed Board Assembly) and external case manufacturing. In order to quantify the environmental benefits of recycled PC (Polycarbonate) in the exterior case, the environmental impacts of 1 kg production of recycled PC and virgin PC were evaluated. The environmental impact on the abiotic depletion of the recycled PC is estimated to be 30% compared to the virgin PC, and the impacts on the other impact categories of the recycled PC were less than 5% of the virgin plastic. Sensitivity analysis was performed for 12 items including site data and assumptions made. The sensitivity of each item was less than 10%. The results of this study confirm that designing compact and light PBA, improving charging efficiency, and use of recycled plastic are important design factors to reduce the environmental impact of a charger. 전과정평가 기법을 적용하여 재생 플라스틱을 사용한 휴대폰 충전기의 전과정 환경영향을 정량화하고, 신재 플라스틱과 재생플라스틱의 환경영향을 비교하였다. 충전기의 제조전, 제조, 유통, 사용 및 폐기를 포함하는 전과정 단계별로 자원고갈, 산성화, 부영양화, 지구온난화, 오존층고갈, 광화학산화물생성 환경영향을 분석하였다. 자원고갈 및 지구온난화 영향범주에서는 충전기의 사용단계 환경영향이 각각 94.4%, 70%를 차지하여 가장 큰 환경영향을 나타냈고, 그 외 영향범주에서는제조전단계의 환경영향이 98% 이상을 차지하였다. 사용단계의 경우 충전기에 의해 소모되는 전력이 주요 원인이고, 제조전단계 경우 PBA (Printed Board Assembly)와 외장 Case 제조공정이 주요 원인이었다. 외장 Case에 사용되는 재생 PC (Polycarbonate) 의 환경개선 효과를 정량화하기 위해 재생 PC와 신재 PC 각 1 kg 생산할 때의 환경영향을 평가하였다. 재생 PC는 신재 PC 대비 자원고갈영향은 30% 수준이며 다른 영향범주에서는 5% 미만으로 잠재적인 환경개선효과가 큰 것으로 분석되었다. 연구에 활용된 주요 데이터 및 가정에 대해 민감도 분석을 수행하였고, 총 12개 항목 분석결과 모든 항목에서 민감도는 10% 미만으로 도출되어 연구 결과의 신뢰도는 높다고 판단된다. 이 연구결과를 통해 충전기의 친환경성 개선을 위해서는 PBA의 소형/경량화 설계, 충전효율의 개선, 재생플라스틱 사용 확대가 전과정 환경영향을 줄이는데 중요한 설계 인자임을 확인하였다.

냉장고 폐기단계의 환경성 및 비용분석

허영채,황종수,정연하,최화주 한국전과정평가학회 2002 한국전과정평가학회지 Vol.4 No.1

이 연구는 전과정평가 및 비용분석을 통하여 제품을 구성하는 설계요소별(재질/부품 별)로 정량적인 값을 도출하고 환경/비용 분석도를 활용함으로서 제품 폐기단계에서 우선적으로 개선하여야 할 인자를 파악하는 과정을 제시하였다. 또한 아산 리사이클링 센터에서 처리되는 540ℓ급 냉장고 폐기과정의 환경성 및 비용흐름을 분석하여 우선적으로 개선되어야 할 요소를 파악하였다. 폐 우레탄의 소각, 기타플라스틱의 소각 등이 환경적 측면 및 비용 측면 동시에 가장 우선적인 개선인자로 파악되었고 냉매의 처리과정이 환경적 측면에서, Steel 및 ABS가 비용 측면에서 우선적인 개선 인자로 파악되었다. Steel과 ABS의 중량은 운송과정의 비용요인과 밀접한 관계가 있으며 이를 위해 경량화 설계, 운송경로 최적화 등이 개선전략이 될 수 있다. 냉매인 R-134a는 지구온난화에 영향을 미치면서 재활용은 불가한 속성 때문에 환경측면의 개선인자로 분석되었으며 이를 위해 냉매 재활용기술의 개발, 대체재의 개발 등이 시급하다. A systematic methodology for identifying improvement factors based on the analysis of environmental aspects with LCA and economic aspects with cost analysis during the disposal phase of a product was proposed in this study. The proposed methodology was applied to a discarded refrigerator. The improvement factors requiring highest priority include incineration of PUF and incineration of other plastics. Those requiring higher priority include recycling of steel and ABS with respect to the cost aspect, and refrigerant, R-134a to the environmental aspect. Weight of steel and ABS is the attribute of the refrigerator that causes problems in the cost aspects. Improvement strategies would include design for light weighted product and optimization for the waste disposal pathway. Global warming and recycling potential are two major attributes of refrigerant that cause problems in the environmental aspects. Improvement strategies would include the development of recycling technology, use of recyclable materials, and use of natural refrigerant that does not cause global warming.

한국형 환경영향 평가 지수 방법을 위한 국내 정규화 기준값의 산정

허영채,서상원,하상선,이건모 한국전과정평가학회 2000 한국전과정평가학회지 Vol.2 No.1

이 연구는 한국형 환경 영향평가 지수 방법에 적용하기 위한 국내 정규화 기준값 산정을 목적으로 하고 있다. 영향 범주는 무생물 자원고갈, 지구온난화, 오존층 고가, 산성화, 부영양화, 광화학 산화물 생성, 생태 및 인간 독성영향 범주와 국내환경 여건을 고려하여 폐기물을 포함하였다. 산정방법은 영향범주의 지리적 경계를 기준으로 산정하여 인구당량으로 나누어 표시 하는 EDIP 방법을 적용하여 영향범주 별 정규화 기준값을 산정하였다. 산정과정에서 암모니아 배출량, VOC의 오염원별 배출량, 생태독성 상웅인자, 폐기물 영향범주 등 국내의 선행연구를 보완하였고 자료원의 선택, 자료 가공, 사용된 가정 등을 명확히 제시하였다. 산정된 정규화 값을 선행된 연구들과 비교 고찰한 결과 기준연도와 지리적 경계의 차이가 결과 값에 큰 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 기준년도와 지리적 경계가 일치하는 연구들에서는 50% 미만의 차이가 있었고 이것은 사용된 자료원과 산출 방법론에 기인하는 것으로 파악되었다. This study aimed at calculating normalization reference values for Korean Eco-indicator. For this objective, abiotic resources depletion, global worming, ozone depletion, acidification, eutrophication, photo chemical oxidant creation, eco-toxicity, human-toxicity and solid waste were selected as adequate impact categories for normalization references relating to Korean situation. EDIP method which use per-capita base expression was chosen for this study. Bridging data gab, ammonia emission, equivalency factors for various pesticides used in Korea were calculated. Selection of data sources, data processing procedures, assumptions used in this study were explicitly disclosed in order to guarantee the transparency and the consistency in the calculation of the normalization reference values. Comparison of calculated normalization references with other prior researches showed that main deviation was come from the difference in reference year and geographical boundaries between each study, and the differences were not exceed 50% if these two conditions were identical.

최신의료기기 기술 및 산업동향

허영,도정회,전성채 대한전자공학회 2014 전자공학회지 Vol.41 No.9

굴 Crassostrea gigas 부착기 유생의 부착에 미치는 신경전달물질종의 영향

허영백,조규태,변순규,전창영,조기채 한국패류학회 2013 The Korean Journal of Malacology Vol.21 No.1

굴 부착기 유생의 부착 유인 효과를 조사하기 위하여 6종류(L-3,4-dihydroxyphenylalanine,serotonin, γ-amino butyricacid, norepinephrine, epinephrine, methyl bromide) 의 신경전달물질을 채묘기질에 직접 처리하여 굴 부착기 유생의 부착유인 효과를 조사하였다. 조사결과 평균 채묘율는 각각 29.1 ±2.2%, 35.4 ± 2.0%, 19.2 ± 2.1%, 11.0 ± 1.2%, 15.2 ±0.9% 및 42.7 ± 2.7%로 MB 처리구에서 가장 높은 결과를 보였고, norepinephrine 처리구에서 유의적으로 가장 낮은 결과를 보였다 (P < 0.05). 채묘기질 cm2당 부착밀도와 부착빈도는γ-amino butyric acid와 methyl bromide 처리구에서 각각1.97 ± 1.42 및 2.37 ± 1.86 마리/cm2로 가장 높은 부착밀도를보였다 (P < 0.05). 본 실험결과 굴 인공종묘배양장 등에서 부착기 유생의 부착요율을 높이는데, γ-amino butyric acid와Methyl bromide를 이용하면 효과적일 것으로 보인다. We determined the effects of neuroactive compounds known as synthetic larval settlement inducers on the settlement of the Pacific oyster C. gigas pediveliger on the larval collector. Six types of the inducers, serotonin (5-HT), γ-amino butyric acid (GABA), L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA), norepinephrine, epinephrine and methyl bromide (MB) were tested. All the chemicals induced larval settlement, MB being the most effective with settlement rate of 42.7 ± 2.7%, followed by GABA (35.4 ± 2.0%), 5-HT (29.1 ± 2.2%), L-DOPA (19.2 ± 2.1%), epinephrine (15.2 ± 0.9%), and norepinephrine (11.0 ± 1.2%). The chemicals γ-amino butyric acid and methyl bromide were also better in terms of settled density on the collector with their respective density of 1.97 ± 1.42 and 2.37 ± 1.86 ind/cm2, reminiscent of being most effective candidates for a larval settlement inducer in the oyster hatchery.

LCA 기법을 활용한 스마트폰의 잠재적 환경영향평가

허영채(Young-chai Heo),배대식(Dae-sik Bae),오치영(Chi-young Oh),서영진(Young-jin Suh),이건모(Kun-mo Lee) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.9

제조공정이 기술 집약적인 반면 제품 수명이 짧아 다량으로 버려지는 스마트폰의 환경영향에 관심이 커지고 있다. 이 연구에서는 전과정평가 기법을 기반으로 스마트폰의 다양한 환경영향을 정량적으로 분석, 평가하였다. ISO 14040 시리즈 표준에 의거한 전과정평가를 수행하였고, 스마트폰의 제조전, 제조, 유통, 사용 및 폐기를 포함하는 전과정 단계를 시스템경계에 포함하였다. 평가한 10개 환경영향범주 모두에서 제조전단계가 가장 큰 환경영향을 나타내었다. 지구온난화 영향은 제조전단계, 유통단계, 사용단계, 제조단계, 폐기단계경우 각각 52.6%, 23.9%, 15.7%, 7.0% 및 0.8% 이었다. 스마트폰 제조전단계의 부품별 환경영향은 PCB, 배터리, 디스플레이 모듈 순이었다. 따라서 스마트폰의 전과정 환경영향 저감을 위해서는 스마트폰 소형/경량화를 통해 자원사용량을 줄이고, 자원순환성을 높일 수 있는 친환경 소재를 적용하여 제조전단계의 환경영향을 줄이려는 노력이 필요하다. Environmental concern about smart phone is growing because it has short product life span while having intensive production technology and cost. In this study environmental impact of the smart phone is quantified using the LCA methodology based on the ISO 14040 series standards. The assessment considers potential environmental impacts across the whole life cycle of the smart phone including; pre-manufacturing; manufacturing; distribution; product use; and end-of-life stages. The pre-manufacturing stage is the most dominant life cycle stage causing the highest environmental impacts among all 10 impact categories assessed. The global warming impacts of the smart phone in the pre-manufacturing, distribution, use, manufacturing, and end-of-life stages were 52.6% 23.9%, 15.7%, 7.0%, and 0.8%, respectively. Sensitivity of the life cycle impact assessment results to the system boundary definition and assumptions made were quite high. Three components of the smart phone, PCB, battery, and display module were identified as the key components causing majority of the potential environmental impact in the pre-manufacturing stage. As such the slim and light-weight design and the use of environmental friendly materials are important design factors for reducing the environmental impact of the smart phone.

구리 제품의 전과정 목록분석 데이터 베이스 구축

허영채(Young Chae Huh),박필주(Pil Ju Park),이건모(Kun mo Lee) 한국전과정평가학회 2000 한국전과정평가학회 정기총회 연구논문집 Vol.2000 No.0

N/A

굴 Crassostrea gigas 부착기 유생의 부착에 미치는 신경전달물질종의 영향

허영백,조규태,변순규,전창영,조기채,Hur, Young Baek,Cho, Kyu Tae,Byun, Soon Gyu,Jeon, Chang Young,Cho, Kee Chae 한국패류학회 2013 The Korean Journal of Malacology Vol.29 No.2

굴 부착기 유생의 부착 유인 효과를 조사하기 위하여 6종류 (L-3,4-dihydroxyphenylalanine, serotonin, ${\gamma}$-amino butyric acid, norepinephrine, epinephrine, methyl bromide)의 신경전달물질을 채묘기질에 직접 처리하여 굴 부착기 유생의 부착 유인 효과를 조사하였다. 조사결과 평균 채묘율는 각각 $29.1{\pm}2.2%$, $35.4{\pm}2.0%$, $19.2{\pm}2.1%$, $11.0{\pm}1.2%$, $15.2{\pm}0.9%$ 및 $42.7{\pm}2.7%$ 로 MB 처리구에서 가장 높은 결과를 보였고, norepinephrine 처리구에서 유의적으로 가장 낮은 결과를 보였다 (P < 0.05). 채묘기질 $cm^2$당 부착밀도와 부착빈도는 ${\gamma}$-amino butyric acid와 methyl bromide 처리구에서 각각 $1.97{\pm}1.42$ 및 $2.37{\pm}1.86$ 마리/$cm^2$로 가장 높은 부착밀도를 보였다 (P < 0.05). 본 실험결과 굴 인공종묘배양장 등에서 부착기 유생의 부착요율을 높이는데, ${\gamma}$-amino butyric acid와 Methyl bromide를 이용하면 효과적일 것으로 보인다. We determined the effects of neuroactive compounds known as synthetic larval settlement inducers on the settlement of the Pacific oyster C. gigas pediveliger on the larval collector. Six types of the inducers, serotonin (5-HT), ${\gamma}$-amino butyric acid (GABA), L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA), norepinephrine, epinephrine and methyl bromide (MB) were tested. All the chemicals induced larval settlement, MB being the most effective with settlement rate of $42.7{\pm}2.7%$, followed by GABA ($35.4{\pm}2.0%$), 5-HT ($29.1{\pm}2.2%$), L-DOPA ($19.2{\pm}2.1%$), epinephrine ($15.2{\pm}0.9%$), and norepinephrine ($11.0{\pm}1.2%$). The chemicals ${\gamma}$-amino butyric acid and methyl bromide were also better in terms of settled density on the collector with their respective density of $1.97{\pm}1.42$ and $2.37{\pm}1.86\;ind/cm^2$, reminiscent of being most effective candidates for a larval settlement inducer in the oyster hatchery.

굴, Crassostrea gigas 유생의 먹이생물 섭취 크기

허영백,전창영,조기채,허성범,Hur, Young-Baek,Jeon, Chang-Young,Cho, Kee-Chae,Hur, Sung-Bum 한국패류학회 2011 The Korean Journal of Malacology Vol.27 No.4

유생의 발달크기에 따라 미세조류 12종에 대하여 섭취 가능성을 조사한 결과 유생의 크기에 따라 섭취 가능한 미세조류는 많은 차이를 보였다. 전체 유생크기에서 I. galban, I. aff. galbana, P. lutheri, C. ellipsoidea, N. oculata는 94.2-99.7%의 섭취율를 보였고, C. calcitrans, C. gracilis, C. simplex는 평균 각장 $189.3{\pm}13.8{\mu}m$ 크기인 중형 각 정기 이후 90.0% 이상의 섭취율을 보였다. P. triconutum, D. tertiolecta, T. tetrathele는 평균 각장 $65.0-100.0{\mu}m$의 D형 유생은 섭취가 관찰되지 않았지만, 이후 유생에서는 각각 97.3-99.7%, 43.3-99.3%, 48.5-99.3% 섭취하였다. 그러나 T. weissflogii는 평균 각장 $306.2{\pm}14.7{\mu}m$ 이상에서 1.0-1.7%의 섭취율을 보였지만, 전체 유생기동안 그의 섭취가 되지 않았다. 이상의 결과를 이용해 전체 50.0% 이상 섭취 가능한 먹이생물의 세포크기를 조사한 결과, 평균 각장 $102.3{\mu}m$ 이하의 D형 단계는 장축과 단축 모두 $4.6{\mu}m$ 이하, $158.3{\mu}m$ 미만에서는 장축기준으로 $9.3{\mu}m$ 미만까지 섭취가 가능하고, $158.3{\mu}m$ 이상 크기는 단축 기준 $9.3{\mu}m$까지 섭취가 가능한 것으로 나타났다. 전제 유생기 동안 장축과 단축을 포함해서 $10.0{\mu}m$ 이상은 섭취가 되지 않았다. Digestibility index of 12 phytoplankton species were invested during the larval development sizes. Ingestible size of phytoplankton varied depending on larval sizes: Isochrysis galbana, I. aff. galbana, Pavlova lutheri, Chlorella ellipsoidea, Nannochloris oculata was ingested 94.2-99.7% all larval sizes. Cheatoceros calcitrans, C. gracilis and C. simplex could ingest over 90.0% after umbo stage (mean shell length $189.3{\pm}13.8{\mu}m$). Phaeodactylum triconutum, Dunaliella tertiolecta and Tetraselmis tetrathele could not ingested D-shaped larvae (shell length $65.0-100.0{\mu}m$) but ingested 97.3-99.7%, 43.3-99.3%, 48.5-99.3% after then larval stages, respectively. But Thalassiosira weissflogii was ingested 1.0-1.7% only at full grown stage. Over 50.0% ingestion cell size was D-shape stage larvae with smaller than mean $102.3{\mu}m$ in shell length could ingest phytoplankton with $4.6{\mu}m$ in both major and minor axis and up to $9.3{\mu}m$ in minor axis basis for larger than mean $158.3{\mu}m$ in shell length, respectively. At all larval stages, phytoplankton with larger than $10.0{\mu}m$ in both major and minor axis could not be ingested.

굴 Crassostrea gigas 유생의 먹이생물 섭취 크기

허영백,전창영,조기채,허성범 한국패류학회 2011 The Korean Journal of Malacology Vol.30 No.4

Digestibility index of 12 phytoplankton species were invested during the larval development sizes. Ingestible size of phytoplankton varied depending on larval sizes: Isochrysis galbana, I. aff. galbana, Pavlova lutheri, Chlorella ellipsoidea, Nannochloris oculata was ingested 94.2-99.7% all larval sizes. Cheatoceros. calcitrans, C. gracilis and C. simplex could ingest over 90.0% after umbo stage (mean shell length 189.3 ± 13.8 μm). Phaeodactylum triconutum, Dunaliella tertiolecta and Tetraselmis tetrathele could not ingested D-shaped larvae (shell length 65.0-100.0 μm) but ingested 97.3-99.7%, 43.3-99.3%, 48.5-99.3% after then larval stages, respectively. But Thalassiosira weissflogii was ingested 1.0-1.7% only at full grown stage. Over 50.0% ingestion cell size was D-shape stage larvae with smaller than mean 102.3 μm in shell length could ingest phytoplankton with 4.6 μm in both major and minor axis and up to 9.3 μm in minor axis basis for larger than mean 158.3 μm in shell length, respectively. At all larval stages, phytoplankton with larger than 10.0 μm in both major and minor axis could not be ingested. 유생의 발달크기에 따라 미세조류 12종에 대하여 섭취 가능성을 조사한 결과 유생의 크기에 따라 섭취 가능한 미세조류는많은 차이를 보였다. 전체 유생크기에서 I. galban, I. aff. galbana, P. lutheri, C. ellipsoidea, N. oculata는94.2-99.7%의 섭취율를 보였고, C. calcitrans, C. gracilis,C. simplex는 평균 각장 189.3 ± 13.8 μm 크기인 중형 각정기 이 후 90.0% 이상의 섭취율을 보였다. P. triconutum,D. tertiolecta, T. tetrathele는 평균 각장 65.0-100.0 μm의D형 유생은 섭취가 관찰되지 않았지만, 이 후 유생에서는 각각 97.3-99.7%, 43.3-99.3%, 48.5-99.3% 섭취하였다. 그러나 T. weissflogii는 평균 각장 306.2 ± 14.7 μm 이상에서1.0-1.7%의 섭취율을 보였지만, 전체 유생기동안 그의 섭취가되지 않았다. 이상의 결과를 이용해 전체 50.0% 이상 섭취 가능한 먹이생물의 세포크기를 조사한 결과, 평균 각장 102.3μm 이하의 D형 단계는 장축과 단축 모두 4.6 μm 이하,158.3 μm 미만에서는 장축기준으로 9.3 μm 미만까지 섭취가 가능하고, 158.3 μm 이상 크기는 단축 기준 9.3 μm까지섭취가 가능한 것으로 나타났다. 전제 유생기 동안 장축과 단축을 포함해서 10.0 μm 이상은 섭취가 되지 않았다.