원재료 대체를 통한 주조 공정에서의 공정용 온실가스 감축 방법론
1. 적용요건 |
본 방법론은 주조 공정을 통한 금속소재 제품 생산 시 금속원료를 기존의 소재에서 친환경적인 신소재로 전환하여 공정 중 다양한 목적으로 투입되는 공정용 온실가스의 배출량을 절감하는 사업에 적용 가능하다.
2. 사업경계 |
공정 안정성, 생산성 증가 등 목적으로 공정용 온실가스를 투입하는 금속소재 주조 공정을 사업의 경계에 포함 한다.
3. 베이스라인 시나리오 |
주조 공정 중 공정용 온실가스를 투입하여 금속소재 제품을 생산한다.
4. 기준활동 선정 |
주조 공정을 통해 생산한 금속소재 제품의 생산량을 기준 활동량으로 한다.
5. 베이스라인 배출량 |
금속소재 제품을 생산하는 전체 시설 규모를 기준으로 공정용 온실가스 투입량 및 금속소재 제품 생산량에 대한 과거 연간 데이터를 활용하여 베이스라인 배출량을 산정한다. 산정식은 다음과 같다.
(1)
기호 | 정의 | 단위 |
BEy | y년도 베이스라인 배출량 | tCO2e/yr |
EFGHG,Metal | 베이스라인 공정용 온실가스 배출계수 | tGHG/tMetal |
PMetal,PJ,y | y년도 프로젝트 실행 후 금속소재 제품 생산량 | tMetal/yr |
GWPGHG | 공정투입 공정용 온실가스의 지구온난화 계수 | tCO2e/tGHG |
EFGHG,Metal은 공정용 온실가스를 주조 공정에 투입할 시 금속소재 제품 생산량 1톤당 공정용 온실가스의 배출량을 의미한다. 공정용 온실가스 배출량은 프로젝트 시행 직전 3개년도의 데이터를 사용하여 산정하는 것을 원칙으로 하나 프로젝트 시행 직전 3개년 데이터가 부재한 경우 프로젝트 시행 직전 1년치 데이터를 사용하여 산정할 수 있다.
프로젝트 실행 후 금속소재 제품 생산량 PMetal,PJ,y은 최종제품이 아닌 주조 공정의 특성상 발생하는 런너 등 부속재를 포함한 샷의 전체 생산량을 의미한다. 단, 샷의 전체 생산량의 모니터링이나 객관적, 보수적인 추정이 기술적으로 불가능한 경우 최종제품의 생산량을 y년도 제품 생산량으로 활용할 수 있다.
베이스라인 공정용 온실가스 배출계수 EFGHG,Metal의 산정방법은 다음과 같다.
㉮ 베이스라인 배출계수의 산정
(2)
기호 | 정의 | 단위 |
EFGHG,Metal | 베이스라인 공정용 온실가스 배출계수 | tGHG/tMetal |
PMetal,BL,Total,y | y년도 베이스라인 금속소재 제품 생산량 | tMetal/yr |
CGHG,EM,BL,y | y년도 베이스라인 공정용 온실가스 배출량 | tGHG/yr |
EFGHG,Metal는 프로젝트 실행 직전 3개년도 데이터(3개년도 이상 누적 데이터 부재시 프로젝트 실행 직전년도 데이터)를 활용하여 각 y년도 베이스라인 공정용 온실가스 배출량을 해당 년도 금속소재 제품생산량으로 나눈 값 중 최소값으로 선택한다. y년도 베이스라인 공정용 온실가스 배출량은 다음과 같이 산정한다.
㉯ y년도 베이스라인 온실가스 배출량의 산정
y년도 베이스라인 온실가스 배출량은 y년도 베이스라인 공정용 온실가스 소비량에 열화계수(주조 과정에서 금속용탕과 반응한 후 잔존하여 배출되는 공정용 온실가스의 비율)를 곱한 값으로 산출한다. 열화계수는 현장에서의 측정값, 연구에 의한 이론값이 존재하는 경우 해당 값을 사용하나 해당 데이터가 부재하거나 신뢰성이 떨어지는 경우 IPCC 가이드라인 등 국제적으로 인정된 표준값을 적용한다. 특히 SF6를 사용하는 마그네슘 주조의 경우 열화계수의 측정값이나 연구에 의한 이론값이 부재한 경우 CDM 방법론 AM0065 Ver 2.1 에 따라 표준값 0.5를 열화계수로 적용한다. 산정식은 다음과 같다.
(3)
기호 | 정의 | 단위 |
CGHG,EM,BL,y | y년도 베이스라인 공정용 온실가스 배출량 | tGHG/yr |
CGHG,CON,BL,y | y년도 베이스라인 공정용 온실가스 소비량 | tGHG/yr |
DFGHG | 생산공정에서의 공정용 온실가스의 열화계수 | - |
공정용 온실가스 소비량(CGHG,CON,BL,y)은 1) 시설 전체에서 과거 금속소재 제품 생산 과정에서 소비한 공정용 온실가스 소비량에 대한 실적 데이터를 기준으로 산정한 값과 2) 금속소재 제품 생산량을 바탕으로 2006 IPCC 가이드라인 등 국제적인 원단위 표준값(생산량 원단위 당 공정용 온실가스 소비량)을 사용하여 산정한 공정용 온실가스 소비량의 총합 중 작은 값을 선택한다. 산정식은 다음과 같다.
(4)
기호 | 정의 | 단위 |
CGHG,CON,BL,y | y년도 베이스라인 공정용 온실가스 소비량 | tGHG/yr |
CGHG,track,BL,y | y년도 실적 데이터 기준 산정 공정용 온실가스 소비량 | tGHG/yr |
CGHG,Standard,BL,y | y년도 금속소재 제품 생산량 기준 공정용 온실가스 소비량 | tGHG/yr |
1) 실적 데이터 기준 공정용 온실가스 소비량 산정
프로젝트 시행 직전 3개년도 연간 공정용 온실가스 소비량을 측정한 데이터 값을 각 y년도의 소비량 (CGHG,CON,BL,y)으로 선택한다. 3개년도 누적 데이터가 부재한 경우 프로젝트 시행 직전 1년분의 데이터를 선택한다.
2) 금속소재 제품 생산량 기준 공정용 온실가스 소비량 산정
(5)
기호 | 정의 | 단위 |
CGHG,Standard,BL,y | 표준 원단위값을 사용하여 추정한 베이스라인에서의 연간 공정용 온실가스 총 소비량 | tGHG/yr |
CGHG,SPStandard | 금속용탕 1톤의 주조과정에서 소비되는 공정용 온실가스의 표준 값 (표준 원단위값) | tGHG/tMetal |
PMetal,BL,TOTAL,y | y년도 베이스라인 금속소재 제품 생산량 | tMetal/yr |
CGHG,SPStandard,y 값은 주조 공정상 공정용 온실가스를 배출하는 설비에서 금속용탕 1톤의 주조 과정에서 소비되는 공정용 온실가스량으로, 주조에 사용하는 금속과 투입하는 공정용 온실가스의 표준 원단위값을 적용한다. (ex. 마그네슘 주조 공정에서 SF6를 사용하는 경우 2006 IPCC 가이드라인에 따라 마그네슘 제품 생산량 1톤당 SF6 0.001톤을 적용한다.)
금속소재 제품 생산량 PMetal,BL,TOTAL,y는 PMetal,PJ,y와 마찬가지로 최종적인 제품 생산량에 더해 주조 공정의 특성상 발생하는 런너 등 부속재를 포함한 샷의 전체 생산량으로 한다. 단, 과거의 제품 생산량 데이터를 통해 샷의 전체 생산량을 객관적, 보수적으로 산정하기 어려운 경우 최종제품 생산량을 PMetal,BL,TOTAL,y값으로 사용할 수 있다. 이 경우 PMetal,PJ,y 값 역시 최종제품 생산량 값으로 적용한다. 또한 PMetal,PJ,y 값을 최종제품 생산량 값으로 적용한 경우 샷 생산량의 추정 가능성과 관계 없이 최종제품 생산량 값을 PMetal,BL,TOTAL,y값으로 한다.
6. 사업 후 배출량 |
프로젝트 시행 후 프로젝트 활동과정에서 사용된 공정용 온실가스에 의한 배출량을 사업 후 배출량으로 산정한다. 산정방법은 다음과 같다.
(6)
기호 | 정의 | 단위 |
PEy | y년도 사업 후 배출량 | tCO2e/yr |
PEGHG,y | y년도 공정용 온실가스 사용에 의한 사업 후 배출량 | tCO2e/yr |
㉮ y년도 공정용 온실가스 사용을 통한 사업 후 배출량의 산정
공정용 온실가스 사용에 의한 사업 후 배출량은 다음의 산정식에 따라 산정한다.
(7)
기호 | 정의 | 단위 |
PEGHG,y | y년도 사업 후 공정용 온실가스 사용에 의한 온실가스 배출량 | tCO2e/yr |
CGHG,EM,PJ,y | y년도 프로젝트 시행 후 공정용 온실가스 배출량 | tGHG/yr |
GWPGHG | 공정투입 공정용 온실가스의 지구온난화 계수 | tCO2e/tGHG |
㉯ y년도 프로젝트 시행 후 온실가스 배출량의 산정
프로젝트 시행 후 배출될 실제 온실가스량은 다음의 산정식에 따라 산정한다.
(8)
기호 | 정의 | 단위 |
CGHG,EM,PJ,y | y년도 프로젝트 시행 후 연간 온실가스 배출량 | tGHG/yr |
CGHG,CON,PJ,y | 프로젝트 시행 후 연간 공정용 온실가스 총소비량 | tGHG/yr |
DFGHG | 생산공정에서 투입된 공정용 온실가스의 열화계수 | - |
프로젝트 시행 후 연간 공정용 온실가스 총소비량은 지속적인 모니터링 대상으로 프로젝트 시행 후 지속적으로 모니터링 되어야 한다. 모니터링과 관련된 자세한 내용은 모니터링 방법 항목에서 기술한다. 금속용탕과 반응하는 공정용 온실가스의 열화계수는 베이스라인 배출량 산정시와 마찬가지로 측정값, 혹은 공정 표준값을 적용하되 해당값에 대한 자료 혹은 신뢰성이 확보되지 않는 경우 국제 표준값을 적용한다.
7. 누출량 |
본 방법론의 적용대상인 사업 활동에서의 누출량은 고려하지 않는다.
8. 온실가스 배출 감축량 |
온실가스 배출 감축량은 베이스라인 배출량과 사업 후 배출량의 차이로 산정하며, 계산식은 다음과 같다.
(9)
기호 | 정의 | 단위 |
ERy | y년도 온실가스 감축량 | tCO2e/yr |
BEy | y년도 베이스라인 배출량 | tCO2e/yr |
PEy | y년도 사업 후 배출량 | tCO2e/yr |
9. 모니터링 방법 |
베이스라인 배출량 산정을 위한 금속소재 제품 연간 총 생산량 및 사업 후 배출량 계산을 위한 사업 후 공정용 온실가스의 소비량을 모니터링 한다. 모니터링 자료는 전자시스템으로 관리해야 하며 최종 배출권 기간 후 최소한 2년 이상 보관되어야 한다.
모니터링에 이용되는 측정 기기들은 모니터링의 정확성을 위해 측정기기 제작사의 권고 사항, 법정 권고 사항 등 권고된 주기에 따라 교정되어야 하며, 사업 시행자는 성적서 등의 신뢰성 있는 증빙자료를 통해 교정 내역을 입증해야 한다.
모니터링 항목 | |
PMetal,PJ,y | 연간 금속소재 제품 생산량 |
CGHG,CON,PJ,y | 프로젝트의 연간 공정용 온실가스 소비량 |
㉮ 연간 금속소재 제품 생산량의 모니터링 방법
연간 금속소재 제품(샷) 생산량 모니터링은 다음 네 가지 방법을 통해 실시할 수 있으며, 복수의 방법을 통한 모니터링이 가능한 경우 보수적 접근 차원에서 가장 낮은 값을 선택한다. 추정값을 사용한 모니터링을 실시하는 경우 추정의 과정에서 활용된 각 수치의 객관성과 보수성을 입증해야 한다.
1). 전수조사를 통한 생산량 모니터링
계측기기를 활용하여 금속소재 제품(샷)의 생산량(ton)을 직접 측정, 모니터링한다. 모니터링에 사용된 계측기기는 주기적으로 교정되어야 한다.
2). 샘플링을 통한 생산량 모니터링
객관적이고 보수적인 방법을 통해 추출한 금속소재 제품(샷) 샘플의 단위량(ton)을 측정하여 통계처리, 제품 단위량의 대표값과 연간 금속소재 제품(샷) 생산량(개수)을 곱하여 연간 금속소재 제품(샷)의 생산량(ton)을 보수적으로 추정한다.
3). 원자재 투입량과 공정 중 폐기물 발생량을 이용한 생산량 모니터링
생산공정에 투입된 원자재(금속잉곳)의 총량과 공정 중 제거되는 폐기물(슬러지, 드로스) 총량의 차로 금속소재 제품(샷) 생산에 활용된 금속용탕의 양을 산정, 금속소재 제품(샷) 총생산량을 추정한다.
4). 금형 디자인을 이용한 생산량 모니터링
최종제품의 생산량(개수)와 제품 생산에 사용되는 금형의 디자인상 단일샷에 대한 금속용탕 투입량을 활용하여 금속소재 제품(샷) 생산량을 산정
㉯ 프로젝트의 연간 공정용 온실가스 총 소비량의 모니터링 방법
프로젝트의 연간 공정용 온실가스 총 소비량의 모니터링은 다음 세 가지 방법을 통해 실시할 수 있으며 복수의 방법을 통한 모니터링이 가능한 경우 보수적 접근 차원에서 가장 높은 측정값을 선택한다.
1). 구입 기록 및 재고 변동 기록의 모니터링
사업 기간 중 공정용 온실가스 구매량과 재고 변동기록을 비교하여 공정용 온실가스 소비량을 모니터링한다.
2). 공정용 온실가스 투입 실린더 / 회수 실린더의 무게차모니터링
공정중 공정용 온실가스 투입용 실린더와 회수 실린더의 무게차를 통해 공정용 온실가스의 소비량을 모니터링한다. 실린더의 무게를 측정하는 계측기는 주기적으로 교정되어야 한다.
3). 소비된 공정용가스의 유량 측정을 통한 모니터링
가스유량계를 통해 측정된 공정용가스의 유량을 합산하여 공정용 온실가스의 소비량을 모니터링한다. 이 방법을 선택하는 경우 유량은 노멀입방미터(normal cubic meter)로 측정된 후 무게 단위로 환산하여 기록하며 유량의 normalization은 공정용가스의 온도, 압력, 가스 중 공정용 온실가스 밀도에 반영하여 이뤄져야 한다. 유량측정을 위한 유량계와 normalization을 위한 온도계, 압력계, 가스성분분석기 등 계측기는 모두 주기적으로 교정되어야 한다.
10. 기타 요구사항 |
사업자는 사업유효기간 중 온실가스 감축량 산정에 사용된 데이터(이용률 등)에 대한 보수적, 객관적 근거를 제시해야 한다. 국가 온실가스 저감사업 등록 후 비정상적인 사업 운영을 통한 과도한 배출권 발급을 방지하기 위해 금속소재 제품 생산량은 타당성 평가 과정에서 제품 판매량과 비교 검증되어야 한다.