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Knowledge/재료공학

Life Cycle Assessment(LCA)

by JUSTDANCE 2017. 6. 24.

T 2.1 Life Cycle Assessment / LCA

 

What is life cycle assessment?

LCA는 제품 및 프로세스 개발기간 동안 제작환경 의사결정을 지원하는 분석도구이다. 이것은 제품 수명주기의 각 단계에서 제품의 환경개선을 위한 가능성을 평가하고 식별한다. LCA는 제품 시스템을 투입하고 배출하는 모든 자료와 에너지 흐름의 체계적인 재고에 기반을두고 있다. 제품 시스템은 정의 기능을 수행하는데 필요한 제품의 모든 구성 요소 '라이프 사이클에 따라 모든 프로세스를 포함한다. 제품 시스템 (에너지와 물질의 흐름에 의해 발생)과 관련된 환경 영향을 평가하고 있다. 그것은 전체 제품 시스템과 제품의 수명주기의 다른 단계에서 환경에 영향을 미칠 모든 관련 측면, 예를 고려하는 것이 중요하다. 원료, 생산, 유통, 사용 및 주기의 끝의 추출에서등에서 말이다.

 

LCA의 방법론은 국제적으로는 비교가능성과 신뢰성을 높이기 위해 조화를 이루고 있다. 환경독성학 및 화학 SETAC에 대한 국제 사회는 ISO 14000 표준 그룹 내에서 국제표준기구 (ISO)에 의해 세워진 토론을 위한 기초를 제공했다. 이 프레임 워크는 허용할 수 있으며 심지어 특정하고 투명한 방법으로 전혀 다른 응용 프로그램에 적응하기 위해 LCA가 필요합다. 아래의 LCA 방법론 및 제품 개발을위한 그 적용에 대한 간략한 소개다. 더 심층적 인 정보를 검토하고 많은 handbooks는 제안한다.

 

LCA 작업을 수행하는 방법은 전체 4 단계로 진행된다

(1) 범위와 목표 정의(Scope and Goal definition)

(2) LCA 목록(LCA Inventory)

(3) 환경 ​​영향 평가는 목록의 항목에 연결

(4) 해석(Interpretation)

 

 

(1) 범위와 목표

목표는 분석뿐만 아니라 대상 그룹을 수행하는 응용 프로그램과 이유를 설명해야한다.

범위는 시스템 경계와 제품 시스템 (제품의 기능 단위)의 기능을 정의한다.

제품에 대한 모든 정량 문은 제품의 기능 단위와 관련이 있다.

이러한 정의 가르쳐야한다, 그렇지 않으면 더 비교 및 제어 문은 변경 할 수 없다.

또한 절차 측면은 또한 전체 수명주기, 지역 시간적 기술 가정 및 제한, 데이터 품질 등 요구 사항에서 데이터의 집합에 대한 할당 규칙 예를 들어, 합의해야한다.

범위는 분명하게하고 필요한 세부 연구를 수행 할 수 있도록 충분한 정밀도를 설명해야한다.

(2) life cycle inventory(LCI) 수명주기 목록 (LCI)

에너지와 물질의 흐름은 에너지와 질량 단위의 측면에서 표현하고 기능 단위로 나누어 계획을세워야 한다. 에너지와 물질의 유입과 유츨되는 제품시스템은 전체 제품수명주기에 걸쳐 합이되어야 한다. LCI에 대한 규칙으로 다음과 같은 부분이 분석하고 있다.

주요에너지 기초재료 흐름은 주요생산 체인을 따라 배출

수송

사용

에너지 운송의 추출과 배송(석탄, 석유연료)

깨끗한 공기와 물을 배출하기 위한 과정(필터, 하수처리)

주기과정의 끝(재활용, 소각, 침적)

LCI의 결과는 에너지와 물질 균형의 관점에서 자료 나 프로세스를 비교 사용할 수 있다.

LCI 준비에 도움이되는 시장에서 여러 데이터베이스와 소프트웨어 프로그램이 있다.

 

(3) Life Cycle impact assessment(LCIA) 전과정영향평가

LCA의 이 단계에서 제품 시스템의 잠재적 인 환경 영향을 평가하고 있다. LCI의 결과는 특정 환경 영향에 연결된 다른 범주로 분류된다. 이것은 SOx로 산성화, CO2, 메탄 등의 방출에 의해 지구온난화를 일으킬수 있다. 카테고리의 선택뿐만 아니라 조사의 깊이는 목표와 범위에 따라 달라집니다. 이 평가는 목표와 범위의 수정을 반복 될 수 있습니다. 수정은 누락과 데이터부족으로 필요할수 있고전체 시스템을 평가하는 제품의 전과정에 특정 단계에 초점을 더 유용하게 볼 수 있다. 시간과 자원을 절약할수 있다.

 

(4) 해석

해석은 LCILCIA의 총합과 연구목적에 따라 해석. 대상 그룹에 따라 및 연구가하는 방법 공개, 해석은 외부 전문가에 의해 중요한 검토를 포함 할 수있다.

 

life cycle thinking for product development

제품개발을 위한 전과정사고

특히 제품 개발의 초기 단계 동안 제품과 그 부품의 잠재적 환경 영향의 투명하고 간단한 평가가 필요하다. 이러한 단순화 된 평가 방법을 개발하는 작업은 CAMCAD 시스템과 함께 종종 많은 컴퓨터 지원 데이터베이스와 프로그램을 사용하여 달려 드는 수 있다.

바람직한 개발은 해결책과 조화를 이루는것인데, 예를들어 특정제품그룹에 대한 표시를 정의하지만 아직 그러지는 못한다. 이러한 단계는 일반적으로 판단가치기반을 포함하기 때문에 합의가 쉽게 되지 않는다.

 

수집 데이터에 필요한 시간은 LCA는 제품 개발에 계획 도구로 사용하는 문제다. 종종 데이터 수집은 위해 소요되는 시간이 아이디어를 내고 현실적인 솔루션을 개발하기까지 걸리는 시간보다 길다. LCA는 제품 개발 과정에서 사용될 때, 데이터는 의사 결정을하여야 할 때 사용할 수 있다.

 

LCILCA를위한 환경 데이터를 수집하는 또 다른 메커니즘 비교 제품을 조사 지점 협회가 이전에 수립되었을 수도 있다 기존의 LCA를 사용하는 것이다. LCA 등은 제품의 주기의 관련 단계를 확인하고 얼마안되는 적절한 지표를 선택하는 데 사용할 수 있다. 이후 지표를 유지하고 업데이트해야 한다. 이전 LCA의 결과도 체크리스트 같은 간단한 평가 도구에 대한 관련 항목을 설정하거나 ABC 분석을위한 질문 개발에 유용 할 수 있다.

 

다른 때때로 복잡한 문제는 항상 직접 비교하지 않는 다양한 환경 측면에서 발생한다. 아울러 비용과 기능 등의 제품 개선 및 최적화의 다른 목표의 맥락에서 환경 측면에서 볼 필요가 있다. 때때로 빠른 결정은 다른 목표를 일치하는 방법에 필요하다. 현재 이용할수 있는 컴퓨터의 수는 다른 대상을 평가할 때 엔지너와와 제품디자이너에게 유용할수 있다. 일반적으로 LCA 소프트웨어의 평가 척도는 가치를 기반으로 하는 프로그램 제작자의 판단에 달려있다.

 

example:

예를 들어, 다른 재료는 차체 구성 요소를 최적화 할 때 "경제적 기능적으로 가능한 조건 하에서 공기 에너지 파생 물질을 줄이는"의 목적으로 평가했다.

환경 영향의 평가를 위해, 비용 및 기술 기준은 제품의 전체 수명에 걸쳐 간주되었다. 다른 버전의 특성을 설명하는 그림은 알루미늄 버전 'AL-BAT' 최선의 뷰의 환경 및 기술적 관점에서 보여줍니다, 철강 건설이 경제적으로 가장 가능한 것이다. 그림 중 하나 알루미늄 버전이 경제적으로 개선되어야하거나 철강 건설이 제품의 환경 영향의 크기를 운전 적은 무게, 체중을 위해 재 설계되어야 함을 나타낸다.

 

 

제품 개발에의 사용을 활성화하기 위해 LCA의 구체화 및 단순화 오늘의 LCA 연구의 초점이다. ISO 14040 시리즈에서 새로운 표준화 프로젝트는 서로 다른 LCA 프로그램 간의 데이터 형식의 교환을 촉진한다. 미래에 이 데이터가 효율적으로 데이터 수집에 시간과 노력을 줄여 다양한 LCA 프로그램에서 준수 할 수 것으로 기대된다. 선택은 2 강철과 2알루미늄 사이의 구성요소버젼으로 되어있다.


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