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전과정평가는 총 4단계로 진행되며 첫 번째 단계인 목적 및 범위 정의 단계는 전과정평가 연구 결과의 이용을 고려하여 목적을 설정하고 목적을 달성하기 위한 타당한 범위를 설정하는 단계로 연구 범위에는 시스템의 기능, 기능단위, 시스템 경계, 데이터 요건, 방법론 등이 포함된다(Lee et al., 1998).

전과정평가의 두 번째 단계인 전과정 목록분석 단계는 연구에서 설정한 시스템을 대상으로 데이터를 수집하여 시스템의 투입물과 배출물의 종류와 양을 목록화하고 설정한 기능단위와 기준흐름을 기준으로 환경부하를 산출, 파악하는 단계이다(Lee et al., 1998).

세 번째 전과정 영향평가는 전과정 목록분석 결과를 기반으로 잠재적인 환경영향을 평가하는 단계이며 분류화, 특성화, 정규화, 가중치 부여로 총 4가지 항목으로 분류된다(Lee et al., 1998).

마지막 전과정 해석 단계는 전과정 목록분석과 전과정 영향평가에서 얻은 결과를 정의된 목적과 범위에 부합하도록 해석하는 과정이며 발견된 사항들은 연구의 결론이나 의사결정에 반영되므로 객관적인 해석이 매우 중요한 단계이다(Lee et al., 1998).

본 연구에서 수집한 인공어초 제작과정에 대한 데이터에 각각의 전과정목록 데이터베이스를 연결하여 전과정 목록분석을 진행하였다. 그 결과 사각형어초와 잠보형어초 제작과정에서 132종의 유입물과 69종의 유출물이 목록항목으로 도출되었다.

목적 및 범위 정의 단계에서 선정한 8가지의 환경영향범주에 대한 결과를 순서대로 살펴보면 지구온난화(global warming) 영향범주에 대한 결과는 [Fig. 4]와 같이 나타났으며 사각형어초가 잠보형어초에 비해 더 큰 잠재적 환경영향을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 사각형어초 제작과정에서 발생한 물질 중 지구온난화 영향범주에 영향을 미치는 물질은 총 12가지로 그중 이산화탄소(carbon dioxide)에 의한 영향이 약 98.27 %로 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

[Fig. 4] 
Characterization results of the global warming environmental impact category

자원 소모(resource consumption) 영향범주에 대한 두 인공어초의 결과는 [Fig. 5]와 같이 사각형어초의 잠재적 환경영향이 잠보형어초에 비해 큰 것으로 나타났다. 또한, 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중 자원 소모 영향범주에 영향을 미치는 물질은 총 25가지로 나타났으며 텅스텐(tungsten)과 몰리브데넘(molybdenum)에 의한 영향이 각각 약 49.50 %와 17.86 %로 자원 소모 범주에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

[Fig. 5] 
Characterization results of the resource consumption environmental impact category

산성화(acidification) 영향범주에 대한 두 인공어초의 결과는 [Fig. 6]과 같이 사각형어초가 잠보형어초에 비해 잠재적 환경영향이 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중 산성화 영향범주에 영향을 미치는 물질은 총 5가지 물질로 그중 질소산화물(NO_x)과 이산화황(sulfur dioxide)에 의한 영향이 각각 약 43.51 %와 42.78 %의 가장 큰 비율로 환경에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

[Fig. 6] 
Characterization results of the acidification environmental impact category

광화학 산화물(photochemical oxidant) 영향범주에 대한 두 인공어초의 결과는 [Fig. 7]과 같이 사각형어초가 잠보형어초에 비해 더 큰 잠재적 환경영향을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중 3가지 물질이 광화학 산화물 영향범주에 영향을 미치며 그중 비메탄 휘발성 유기화합물(non-methane volatile organic compounds)과 탄화수소(C_xH_y)에 의한 영향이 각각 약 72.40 %와 26.57 %로 광화학 산화물 범주에서 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.

[Fig. 7] 
Characterization results of the photochemical oxidant environmental impact category.

오존 감소(ozone depleting) 영향범주에 대한 결과는 [Fig. 8]과 같이 사각형어초의 잠재적 환경영향이 잠보형어초에 비해 큰 것으로 나타났다. 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중에서 오존 감소 영향범주에 영향을 미치는 물질은 1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141b)과 클로로디플루오로메탄(HCFC-22)으로, 클로로디플루오로메탄에 의한 영향이 약 76.16 %로 1,1-디클로로-1-플루오로에탄보다 큰 잠재적 환경영향을 가지는 것으로 확인되었다.

[Fig. 8] 
Characterization results of the ozone depleting environmental impact category.

부영향화(eutrophication) 영향범주에 대한 두 인공어초의 결과는 [Fig. 9]와 같이 사각형어초가 잠보형어초에 비해 환경에 미칠 수 있는 영향이 큰 것으로 나타났다. 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중에서 4가지 물질이 부영양화 영향범주에 영향을 미치며 그중 질소(nitrogen, total excluding N₂)와 암모늄 이온(ammonium)에 의한 영향이 각각 약 61.37 %와 34.45 %로 부영양화 범주에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

[Fig. 9] 
Characterization results of the eutrophication environmental impact category.

생태계 독성-수계(ecotoxicity-aquatic) 영향범주에 대한 두 인공어초의 결과는 [Fig. 10]과 같이 사각형어초 제작과정에서 발생하는 환경영향이 더 큰 것으로 나타났다. 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중 생태계 독성-수계 범주에 영향을 미치는 물질은 5가지로 수은(mercury)과 납(lead)에 의한 영향이 각각 약 42.54 %와 27.02 %로 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

[Fig. 10] 
Characterization results of the ecotoxicity–aquatic environmental impact category.

생태계 독성-육상계(ecotoxicity-terrestrial) 영향범주에 관한 결과는 [Fig. 11]과 같이 사각형어초의 잠재적 환경영향이 더 큰 것을 알 수 있었으며 사각형어초의 제작과정에서 발생한 물질 중 생태계 독성-육상계 영향범주에 영향을 미치는 물질은 총 5가지로 그중 비소(arsenic)와 수은(mercury)에 의한 영향이 각각 약 51.01 %와 48.06 %로 생태계 독성-육상계 범주에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.

[Fig. 11] 
Characterization results of the ecotoxicity–terrestrial environmental impact category.

연구 결과, 연구에서 선정한 총 8개의 환경영향범주에 대하여 잠보형어초 제작과정보다 사각형어초 제작과정에서 발생하는 잠재적 환경영향이 더 큰 것으로 확인되었다.

지구온난화 영향범주에서 사각형어초가 잠보형어초에 비하여 약 1.24배 더 큰 값의 잠재적 환경영향을 가지는 것을 알 수 있었으며 이는 이산화탄소에 의해 기인한 것으로 나타났고 두 인공어초 모두 이산화탄소에 의한 환경영향이 가장 큰 비율을 차지하는 것으로 확인되었다. 산성화 영향범주에서는 사각형어초의 잠재적 환경영향이 잠보형어초에 비하여 약 1.23배 더 큰 것으로 나타났으며 이는 제작과정에서 배출되는 질소산화물과 이산화황에 의한 차이로 나타났다. 광화학 산화물 영향범주 또한, 사각형어초 제작과정에서 약 1.13배 더 큰 잠재적 환경영향이 발생하며 두 인공어초의 잠재적인 환경영향의 차이는 대부분 비메탄계 휘발성유기화합물에 의한 것으로 확인되었다. 생태계 독성-수계, 생태계 독성-육상계 영향범주에서는 사각형어초가 잠보형어초보다 약 1.10배 이상의 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며 이러한 차이는 두 환경영향범주 모두 수은에 의해 기인하는 것으로 확인되었다. 오존 감소, 자원 소모, 부영양화 영향범주에 대한 영향평가 결과, 두 인공어초의 잠재적 환경영향의 차이는 약 3 % 미만으로 다른 환경영향범주에 비하여 잠재적 환경영향의 차이가 작은 것을 확인할 수 있었다.