산업생태학 그리고 Design for Environment0. 서론인류는 산업혁명 이후 과학기술의 발전과 산업화의 급속한 진전으로 물질문명의 혜택과 풍요로운 소비생활을 동시에 누리게 되었다. 그러나 풍요로운 소비생활에 대한 반대급부로 파괴하고 에너지소비를 가속화하게 되어 결과적으로 지구자원의 고갈과 환경파괴의 위기를 초래하게 되었으며 급기야는 인류의 생존마저 위협받는 사태에 직면하게 되었다.이러한 시점에서 자신의 안전 뿐 아니라 인류의 생존에 관심을 가지면서 스스로 소비 행동의 변화를 추구하기 위한 소비자집단이 등장하기 시작했다. 이들이 환경친화적 소비자, 즉 그린소비자 (Green Consumer)이다. 오늘날 인류의 지속적인 발전-생존에 직결되는 환경문제가 전 세계적 차원에서 사회적 이슈로 등장함에도 불구하고 지금까지 기업은 오직 소비증대만을 추구하는 생산활동을 영위해 왔으며 환경보존에는 소홀히 해온 것이 사실이다. 그러나 환경에 대한 일반대중의 관심은 지속적으로 증가했고 이들은 대량생산-대량소비로 인한 자원낭비, 자연파괴, 환경공해 등으로부터 보호받기를 원하는 소비자집단, 즉 그린소비자라는 실천적인 행동집단으로 구체화되고 있다. 그린소비자는 특정상품 구매를 기피하기도 하고 환경보존운동에 참가하는 등의 구체적 행동을 실천하고 있다.환경문제와 관련하여 제품설계의 중요성은 한 마디로 ‘제품 디자인 단계에서부터 발생하고 있다’라는 말로 대신할 수 있는데, 이는 제품설계 전략의 성공여하에 따라 환경경영시스템의 전 과정에 대한 성과가 결정지어진다고 해도 과언이 아니기 때문이다. 이처럼 환경을 고려한 제품설계는 환경의 질을 유지하면서 기업의 발전을 도모하기 위해 환경의 문제와 조건들을 제품설계 과정으로 끌어들이는 것으로, 제품의 성능과 품질이 경제적 환경적으로 양립할 수 있도록 함으로써 기업들로 하여금 환경에 대한 책임과 경제적 효율성을 함께 달성할 수 있게 한다.이러한 환경에 대한 사회전반의 변화는 넓게는 국가적 차원에서 작게는 기업의 생존 번영을 위한 필수적인 과럼 산업 활동을 생태계에 비유하는 것은 자연생태계처럼 산업시스템도 서로간의 물질과 생산품 그리고 폐기물의 직접이용이라는 의미에서 상호작용하며 서로에게 의존하는 관계이기 때문이다. 자연생태계에서 유기체들이 서로의 폐기물을 소비하는 공생적인 ‘사슬 혹은 망(chain)’관계를 통해 유용한 물질과 에너지가 거의 대부분 회수되고 폐기물도 발생하지 않기 때문에 시스템의 항상성(homeostasis)이 유지되는 것처럼, 산업시스템에서도 기업들이 서로 간에 물질과 생산품, 폐기물의 측면에서 공생적인 상호관계를 형성함으로써 산업 활동에 필요한 물질과 에너지가 순환이 되면 자원절약과 폐기물 배출이 획기적으로 줄어들어 지속가능한(sustainable) 시스템의 실현이 가능하다는 것이다. 다시 말하면 기존의 개별적이고 고립적이며 상호 연계되어 있지 않은 많은 산업설비들과 공정들이 공생관계를 통해 상호다차원적인 연계망으로 구성되면 전체 산업시스템의 지속가능성이 이루어질 수 있다는 것이다.요약해서 말하자면 시스템적 접근방법으로서의 산업생태학의 핵심은 자원이용효율의 극대화를 위해서 에너지, 용수 및 폐기물을 포함한 잔여물(residues) 등 자원의 재사용 및 재활용 극대화를 통한 산업 활동의 ‘고리닫기(closed-loop)’라고 할 수 있다. 그러나 본래 산업생태학의 장기목표는 자연시스템과 인간이 만든 시스템을 완벽하게 통합하는 것이고(Peck & Associates), 이를 위해서는 물질의 순환이 이루어지고 있는 모든 영역들의 "고리닫기"가 필요하기 때문에, 이러한 지속가능한 생산시스템 뿐만 아니라 소비시스템의 지속가능성까지 포함해야 할 것이다. 이를 위해서는 기존의 생산방식의 근본적인 변화뿐 만 아니라 재화와 서비스에 대한 사회의 수요 그리고 우리가 이들을 사용하는 방식 자체의 변화를 필요로 한다. 그러나 소비시스템의 지속가능성 실현은 지구상 모든 사람들의 인식과 행동을 바꾸는 지난한 작업이 될 것이고, 일단은 "지속가능한 생산시스템"의 실현을 목표로 가장 용이하고 가능성 있는ssment: LCA)전과정평가는 산업물질대사에 의해 제기된 방법을 구체화하기 위해 개발된 것으로, 자원의 추출단계부터 생산, 수송, 소비, 재활용이나 폐기 단계에 이르는 전과정을 대상으로 제품 및 공정의 환경영향을 평가하는 방법이다. 생산 공정에 들어가는 투입물질(inputs)과 생산 공정에서 나오는 산출물질(outputs)을 파악하여 목록(inventory)을 만들고, 이로부터 대상 제품이나 공정, 혹은 특정 활동과 관련된 환경문제를 자원의 채굴단계로부터 궁극적인 재활용과 폐기처분에 이르기까지의 전과정을 고려하여 평가하고 이러한 환경문제를 해결하기 위한 접근방법을 밝혀냄으로써, 궁극적으로 자원의 가용성과 유용성을 확장시킬 수 있다.나) 오염사전예방(Pollution Prevention)전통적인 환경오염통제는 소위 "end-of-pipe"에 초점을 맞추어 왔지만 최근에는 폐기물 최소화 및 청정생산 기술 쪽으로 전환되고 있다. 오염사전예방은 P2라고도 불리는데, 이러한 예방과 감소는 폐기물의 처리에 의해 야기되는 환경문제 해결전략의 중요한 두 방향으로 인정되고 있다. 이러한 전략에는 물질대체, 장비변화, 자동화, 자원회수 및 폐기물 교환 등이 포함될 수 있다.다) 환경을 위한 설계(Design for Environment: DfE)DfE는 환경 친화적인 건물, 생산 공정 및 제품설계를 위한 접근방법으로, 예를 들면 제품의 에너지효율이나 재활용성 향상을 위한 설계변화, 환경영향이 보다 적은 재료로의 교체 등 사용되는 물질이나 에너지의 잠재적인 환경영향에 대한 분석을 통해 환경 친화적 제품 및 생산 공정 개발에 이용되고 있다. DfE 기법에서는 생산 공정의 초점을 단지 일차제품의 생산에만 두는 것이 아니라, 모든 투입물질 및 생산 공정에서 나오는 배출물 까지도 재활용되거나 다른 생산 공장에서 재사용 될 수 있도록 처음부터 공정을 설계하기 때문에, 산업생태학적 관점과도 직간접적으로 연관된다. )이러한 산업생태학의 주요 실현 수단들 중에서 이번 강의 시간에 심도 있게산업발전과 생활환경 발전에 따른 많은 다양한 제품 개발과 수요증가는 그 만큼의 폐기량도 비례하여 증가하고 있으나 회수나 처리 실적 해외선진국에 비해 아주 미진한편이다. 이에 국내에서 생산되는 제품도 생산과 사용과정, 사용 후 폐기에 이르는 제품의 환경친화성 확보가 절실히 요구된다. 이에 제품의 설계과정에서부터 환경친화적인 계획을 세우고, 제품의 전과정을 평가하여 환겨부하를 파악하여 최종적으로 각부품별 조림과 분리의 용이성, 재활용성을 평가, 관리하는 통합적인 환경친화설계기술인 DfE 시스템이 필요하게 된다.DfE의 수행은 제품설계과정 중에 제품 전 과정에서 예측되는 품질적, 환경적 특성을 파악하여 최적의 설계 대안을 결정하는 과정이므로 설계 초기에 가능한 트레이드 오프(trade off)를 모두 파악할 수 있는 매우 포괄적인 도구이다. 초기 설계과정이 보다 많은 정보와 논의를 요구하므로 이 단계에서 소요되는 시간 및 비용이 다소 증가되는 측면이 있지만, 제품생산 후 발생할 수 있는 문제점을 최소화할 수 있는 기회를 제공하므로 전체적인 제품주기로 보았을 때는 궁극적으로 기업의 비용적 이익 및 경쟁력 상승을 가능하게 한다. 그러므로 DfE는 전 세계 제조업계의 가장 큰 이슈인 기업의 이윤추구와 그로 인한 환경적 책임의 접목점이라고 할 수 있다. 즉, 기업의 생산성 향상에 따른 비용절감과 소비자의 품질에 대한 욕구를 충족시키면서 기업 활동으로 인한 환경적 책임을 제품 개발에 반영하여 개선하고자 하는 도구인 것이다.향후 환경에 대한 중요성은 더욱 커질 것이며, 제품을 구매하는 대다수의 소비자들이 제품의 환경친화성에 많은 관심을 갖게 될 것이다. 또한 국제적인 추세 또한 산업공급자들로 하여금 그들의 제품과 디자인에 대한 환경적 고려에 더 많은 관심을 갖게 되므로 이를 해결하는 유용한 도구가 DfE가 된다고 할 수 있다.△ DfE의 설계 절차5) DfE의 도입 효과환경을 위한 설계를 적용함으로써 얻을 수 있는 이익은 광범위하다. 이에 대해서는 친환경 제품 개발이 가져다주거할 수 있어야 한다.이와 같은 주요사항 외에도 소비자의 사용편리성 측면이나 또는 가능한 비용이 극소화되게 설계해야 하는 측면 등이 포함될 수 있으며, 이러한 사항들은 위의 네 가지 측면의 사항들과 일면 상충될 수도 있음을 인식해야만 한다. 요컨대 환경을 고려한 설계를 실행할 때는 위의 네 가지 주요 측면 외에도 소비자의 사용편리성이나 비용측면을 동시에 고려하는 설계 노력이 바람직 할 것이다. )8) DfE의 실행요소 및 단계DfE를 실행하기 위한 필요한 단계는 크게 LCA를 기초로 한 조사단계, 제품개발 단계, 프로모션 단계, 법안의 보고 및 확립 단계, 피드백이라는 단계를 가진다. 각 단계별 세부실행 요소들을 체크해 보면 다음과 같다,△ DfE 실행 단계) 1단계 : 준비 조사 단계 - 환경측면 파악첫 단계로 프로젝트의 준비 단계이다. 이 단계에서 기업은 DfE 프로그램을 실행하는 문맥을 조사하고 디자인 과정 내에서 관계가 있고 성취할 수 있는 환경 목표 확립을 전제로 출발해야 한다. 이때 세부적으로 3단계 실행요소를 갖는다. 첫째, 기본 준비단계이다. 이 단계에서는 팀을 구성하고 워크숍 등을 행하고 대상제품을 선정하고 기본 목표와 범위를 합의하는 과정이 이루어진다. 둘째, 대상제품의 시장 환경 분석과정을 갖는다. 이를 위해서는 대상제품에 대한 경쟁사 벤치마킹 및 소비자 조사, 환경규제 분석, 대상 제품의 기본적인 환경성을 분석한다. 셋째, 제품의 환경측면을 파악하는 단계이다. 이때 유용한 방법이 LCA 시스템이며 이를 통해 제품의 환경 영향을 파악하고 개선의 기회를 찾는다, LCA 시스템의 수행절차를 간단히 살펴보면 제품에 대한 목적 및 범위를 설정하면 전 과정 목록분석 과정을 통해 데이터 수집 한 후 목록 분석 도구를 사용하여 해당 시스템의 환경 부하량을 목록지표별로 계산하는 분석의 과정을 가진다. 이후 전체 시스템의 환경영향을 토대로 영향평가를 한다. 이를 통해 해석의 과정을 가져 환경적 취약점에 따른 지배적 인자를 도출하여 주요 이슈를 규명한다.가)