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An analysis on CO2 emission of structural steel materials by strength using Input-Output LCA

산업연관분석법을 이용한 강도에 따른 구조용 강재의 이산화탄소 배출량 데이터 구축

  • 홍태훈 (연세대학교 건축공학과) ;
  • 지창윤 (연세대학교 대학원 건축공학과) ;
  • 장민호 (연세대학교 대학원 건축공학과)
  • Received : 2012.05.31
  • Accepted : 2012.06.19
  • Published : 2012.07.31

Abstract

Along with the increasing interest in environmental problems such as global warming, the South Korean government has established policies and regulations to reduce the amount of greenhouse gases, targeting a 30% reduction of $CO_2$ compared to business-as-usual levels by 2020. Thus, there have been many studies in construction field to control and reduce the amount of $CO_2$ emitted from buildings. $CO_2$ emission from the building construction could be obtained by using the life cycle assessment(LCA) methodology. In LCA, it is essential to have life cycle inventory(LCI) data of construction materials consisting of $CO_2$ emission data that have been defined and examined in a detailed way in order to obtain more accurate and detailed $CO_2$ emission of buildings. To date, however, the LCI data have been acquired only for the representative materials. Accordingly this study aimed to propose detailed $CO_2$ emission data for steel rebar and H-beam, which are the essential structural steel materials, by strength and type. To accomplish the objective, this study used Input-Output LCA methodology which is based on the Input-Output table. It is believed that the $CO_2$ emission data of steel materials acquired from this study would allow a more accurate assessment of $CO_2$ emission for diverse structural design alternatives.

지구온난화와 같은 환경문제에 대한 인식의 확산과 함께 대한민국 정부는 탄소배출량을 2020년까지 BAU 대비 30% 감축하는 것을 목표로 다양한 정책 및 제도를 마련하고 있다. 이에 따라, 건설산업 분야에서는 건축물로부터 배출되는 이산화탄소를 적절하게 관리하고 감축하기 위한 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 건축물에 대한 정확한 이산화탄소 배출량 평가를 위해서는 건축자재에 대한 상세한 수준의 이산화탄소 배출량 데이터가 필요하지만, 현재까지는 대표적인 자재의 데이터만 제시되어 왔다. 이에 따라 본 연구에서는 건축물의 시공에 필수적으로 사용되는 구조용 강재인 철근과 H형강의 이산화탄소 배출량 데이터를 강도 및 규격에 따라 상세한 수준으로 제시하고자 하였다. 이를 위해 산업연관표를 바탕으로 하는 산업연관분석법을 적용하였다. 본 연구에서 제시하는 강도 및 규격에 따른 구조용 강재의 이산화탄소 배출량 데이터를 활용하면, 다양한 구조설계안에 대하여 보다 정확한 이산화탄소 배출량 평가가 가능할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 김종엽.김성완.손장열(2004). "건축물 LCA를 위한 건설자재의 환경부하 원단위 산출 연구", 대한건축학회논문집 계획계, 제20권 제7호. pp.208-215
  2. 녹색성장위원회(2011). 2020년 저탄소 녹색사회 구현을 위한 로드맵, 부문별.업종별.연도별 온실가스 감축목표 확정, 보도자료
  3. 백정훈.태성호.노승준.이주호.신성우 (2011). "건축물 계획 단계 $LCCO_{2}$ 평가시스템의 필요요소에 관한 연구", 한국건설관리학회 논문집, 제12권 제3호. pp.31-41
  4. 이강희∙양재혁(2009). "주요 건축자재의 에너지소비와 이산화탄소 배출원단위 산정 연구", 대한건축학회논문집 계획계, 제25권 제6호. pp.43-50
  5. 지식경제부 (2011). 에너지법 시행규칙, 법제처
  6. 한국은행 (2007). 산업연관분석 해설, 한국은행. pp.77-94
  7. 한국은행 (2009). 2007년 산업연관표, 한국은행
  8. 홍태훈.장민호.지창윤 (2011). "건축물 시공단계에서의 이산화탄소 배출량 평가를 위한 고려요소 분석", 한국건설관리학회 학술발표대회 논문집. pp.405-406
  9. Bilec M, Ries R, Matthews HS, Sharrard AL (2006). "Example of a hybrid life-cycle assessment of construction processes."Journal of Infrastructure Systems, 12(4). pp.207-215 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1076-0342(2006)12:4(207)
  10. Chris T. Hendrickson, Arpad Horvath, Satish Joshi and Lester B. Lave (1998). "Economic Input-Output Models for Environmental Life Cycle Assessment" Environmental Science & Technology
  11. Hong T, Ji C, Jang M, Park H (2012a). "Integrated Model for Assessing the Cost and $CO_{2}$ Emission(IMACC) for Sustainable Structural Design in Ready-Mix Concrete."Journal of Environmental Management, 103. pp.1-8 https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.02.034
  12. Hong T, Jang M, Ji C, Park H (2012b). "Conversion Method for Expanding Life Cycle Inventory Database in the Domestic Construction Field." Under review in the Journal of Environmental Management
  13. Hong T, Ji C, Jang M, Park H (2012c). "Predicting the $CO_{2}$ Emission of Concrete Using Statistical Analysis." Journal of Construction Engineering and Project Management, 2(2). pp.53-60 https://doi.org/10.6106/JCEPM.2012.2.2.053
  14. Ronald E. Miller and Peter D. Blair (1985). Input-Output Analysis : Foundation & Extension, pp.200-205.
  15. Sharrard AL, Matthews HS, Roth M (2007), "Environmental implications of construction site energy use and electricity generation."Journal of Construction Engineering and Management. 133(11). pp.846-854 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2007)133:11(846)
  16. Tae S, Baek C, Shin S. (2011). "Life cycle $CO_{2}$ evaluation on reinforced concrete structures with high-strength concrete." Environmental Impact Assessment Review 31(3). pp.253-260 https://doi.org/10.1016/j.eiar.2010.07.002
  17. UN (1997). Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change. United Nations, Kyoto

Cited by

  1. Cost and CO2 Emission Optimization of Steel Reinforced Concrete Columns in High-Rise Buildings vol.6, pp.12, 2013, https://doi.org/10.3390/en6115609
  2. Comparison of Environmental Impacts of Green and Traditional Buildings using Life Cycle Assessment vol.15, pp.3, 2014, https://doi.org/10.6106/KJCEM.2014.15.3.058
  3. Comparison Analysis of the Environmental Impact of VSL Anchors and RBanchors Using a Life-Cycle Assessment (LCA) vol.18, pp.6, 2015, https://doi.org/10.7782/JKSR.2015.18.6.558
  4. The Reduction of CO2 Emissions by Application of High-Strength Reinforcing Bars to Three Different Structural Systems in South Korea vol.9, pp.9, 2017, https://doi.org/10.3390/su9091652
  5. Comparison of the CO2Emissions of Buildings using Input-Output LCA Model and Hybrid LCA Model vol.15, pp.4, 2014, https://doi.org/10.6106/KJCEM.2014.15.4.119