EPR 대상 포장재 재활용 공정의 탄소배출량 산정 및 감축효과 분석 = Study on the Analysis of Carbon Emission Reduction Effects in the Recycling Process of EPR Packaging Material

국문 초록 (Abstract)

제 목 : EPR 대상 포장재 재활용 공정의 탄소배출량 산정 및 감축효과 분석.
생산자책임(EPR, Extended Producer Responsibility) 제도란 제품·포장재 등의 생산자가 출고·수입한 제품의 재활용을 책임지는 제도로 2008년부 터 국내에서 시행되고 있다. 이 제도는 제품과 포장재의 재활용을 촉진하 고 재활용 체계를 구축하는 데 주요한 역할을 하고 있다. 그러나 EPR 제 도의 환경적 기여도, 특히 온실가스 감축 측면에서의 기여도는 아직 거의 없다. 최근 기후변화 대응의 중요성이 증가함에 따라, EPR 제도의 온실가 스 감축 효과에 대한 평가가 필요하다. 본 연구는 EPR 제도가 포장재의 자원순환에 미치는 영향을 탄소배출량 측면에서 분석하고자 하였다. 이를 위해 포장재별 대표 재활용 단계(수집, 운반, 재활용)를 대상으로 전과정평가(LCA)를 적용하기 위하여 포괄적인 전과정목록(LCI) 데이터베이스를 구축하였다. EPR 대상 포장재(종이팩, 유 리병, 철캔, 알루미늄캔, 합성수지류) 재활용 전과정에서의 온실가스 배출 계수(kgCO2eq/kg)를 산정하였다. 산정한 온실가스 배출계수를 포장재별 처 리방법(재활용, 소각, 매립)에 적용하여 온실가스 배출 증감에 대한 기여도 를 분석하였다. 연구 결과, EPR 제도가 포장재의 재활용률을 높여 탄소 배출량 감소에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 예를 들어, 플라스틱 포장재, 특히 PET병 의 재활용은 단순 폐기할 때에 비해 온실가스 배출량을 상당히 줄이는 것 으로 확인되었다. 본 연구는 지속 가능한 목표를 달성하는 데 있어 재활용 의 중요성을 강조하며, 재활용 공정 및 정책의 효율성을 개선하기 위한 권 고사항을 제시한다. 종합적으로, 본 연구는 EPR 제도가 지속 가능한 폐기물 관리와 탄소발 자국 감소에 중요한 역할을 한다는 점을 확인하였다. 이로 인해 순환경제 로의 전환을 촉진하는 데 기여할 수 있음을 보여주었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Title : Study on the Analysis of Carbon Emission Reduction Effects in the Recycling Process of EPR Packaging Material.
The Extended Producer Responsibility (EPR) system mandates that producers are responsible for recycling the products and packaging they manufacture or import, implemented domestically since 2008. This system promotes recycling and establishes a recycling infrastructure. However, the environmental contributions of EPR, particularly in terms of greenhouse gas (GHG) reduction, have not been evaluated. With the increasing importance of addressing climate change, assessing the EPR system's impact on GHG emissions reduction is necessary. This study aims to analyze the EPR system's impact on the resource circulation of packaging materials concerning carbon emissions. A comprehensive life cycle inventory (LCI) database was constructed to apply life cycle assessment (LCA) to the representative recycling stages (collection, transportation, recycling) of different packaging materials. Greenhouse gas emission factors (kg CO2 eq/kg) for the entire recycling process of EPR-targeted packaging materials (paper packs, glass bottles, steel cans, aluminum cans, synthetic resins) were calculated. These factors were applied to different treatment methods (recycling, incineration, landfill) to analyze their contributions to GHG emission changes. The results indicate that the EPR system significantly reduces carbon emissions by increasing the recycling rate of packaging materials. This study emphasizes the importance of recycling in achieving sustainable goals and recommends improving recycling processes and policies' efficiency. In conclusion, the study highlights the EPR system's significant role in sustainable waste management and carbon footprint reduction, promoting a circular economy.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 요약 ⅰ
• 표목차 ⅳ
• 그림 목차 ⅵ
• I. 서 론 1
• II. 이론적 고찰 3
• 1. 포장재별 재활용 공정 및 특성 3
• 1.1 종이팩 3
• 1.2 유리병 4
• 1.3 금속캔 4
• 1.4 합성수지 5
• 2. LCI DB 구축 및 전과정평가 6
• 2.1 전과정평가(LCA) 단계 6
• 2.2 전과정 목록분석(LCI) 및 전과정 영향평가 7
• 3. 선행 연구 9
• III. 연구방법 11
• 1. 전과정평가 12
• 1.1 목적 및 범위 정의12
• 1.2 전과정 목록분석16
• 1.3 회수경로별 재활용 탄소배출량 산정27
• 2. 포장재 EPR 제도 운영에 따른 탄소배출량 감축효과 분석 29
• 2.1 폐기물 처리량 데이터29
• 2.2 EPR 제도 운영에 따른 탄소배출량 감축효과 분석29
• 2.3 재생원료의 신재 대체효과를 반영한 탄소배출량 감축효과29
• IV. 결과 및 고찰31
• 1. 포장재별 재활용 LCI DB 구축31
• 1.1 종이팩 – 압축31
• 1.2 유리병 제병용 파유리 생산 32
• 1.3 금속캔(철캔) 압축33
• 1.4 금속캔(알루미늄캔) 압축34
• 1.5 페트(PET) 플레이크(Flake) 생산35
• 1.6 발포합성수지(EPS) 잉고트(Ingot) 생산 36
• 1.7 단일재질(PE) 펠릿(Pellet) 생산37
• 1.8 단일재질(PP) 펠릿(Pellet) 생산 38
• 1.9 복합재질 펠릿(Pellet) 생산39
• 1.10 복합재질 – 고형연료(SRF)용 성형제품 생산40
• 2. 포장재 종류별 회수재활용 탄소배출량 산정41
• 2.1 종이팩 – 압축42
• 2.2 유리병 – 제병용 파유리 생산43
• 2.3 금속캔(철캔) 압축44
• 2.4 금속캔(알루미늄캔) 압축45
• 2.5 페트(PET) 플레이크(Flake) 생산46
• 2.6 발포합성수지(EPS) 잉고트(Ingot) 생산47
• 2.7 단일재질(PE) 펠릿(Pellet) 생산48
• 2.8 단일재질(PP) 펠릿(Pellet) 생산 49
• 2.9 복합재질 펠릿(Pellet) 생산50
• 2.10 복합재질 – 고형연료(SRF)용 성형제품 생산51
• 3. 포장재 폐기물 처리방법별 탄소배출량 및 감축효과 분석 52
• 4. EPR 제도의 탄소배출량 감축효과 55
• 4.1 포장재 폐기물별 탄소배출량 감축량 산정 56
• 4.2 포장재 폐기물별 탄소배출량 감축효과57
• 4.3 EPR 제도 운영에 따른 탄소배출량 감축효과 58
• 5. 연구 결과 해석 68
• 5.1 PET69
• 5.2 금속캔-알루미늄캔69
• V. 결 론70
• 1. 결론 70
• 2. 연구 결과 요약 70
• 3. 포장재 회수재활용 공정의 LCI DB 구축을 위한 제언71
• 4. 연구의 한계점72
• 참고문헌 73
• 부 록 75
• Abstract 131