데이터 스토리지 드라이브의 순환 경제적 재사용 촉진
새로운 산업 표준을 알리기 위한 GHG 배분 방법론 비교
29 7월, 2024
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목차:
전자 제품을 비롯한 많은 제품의 생산 및 사용을 정의하는 "사용 후 폐기" 모델에서 벗어나기 위해 순환적 사고가 매우 중요합니다. 현재의 관행은 전자 부품의 에너지 집약적 제조 공정에서 발생하는 배출뿐만 아니라 전자 폐기물의 지속적 증가와 귀중한 원재료를 더욱 소모하게 만듭니다.
기업이 지속 가능성을 우선시하고 온실 가스(GHG) 배출을 추적하기 시작함에 따라 순환 모델과 관련된 배출에 대한 우려가 증가하고 있습니다. 그러나 현재의 GHG 회계 체계는 순환성을 충분히 반영하지 못하며, 이로 인해 순환 시스템 참여를 억제하는 잘못된 결과를 초래하고 있습니다 현재 회계 규정에 따르면, 중고 제품을 구매하는 고객에게만 GHG 영향이 감소하며, 재사용을 위해 제품을 반품하는 고객은 배출량 측면에서 혜택을 거의 받지 못합니다.
이 연구에서는 하드 드라이브 재사용하는 두 사용자에게 GHG 배출을 할당하는 몇 가지 방법을 평가합니다. 이 방법은 잘 정립된 수명 주기 평가(LCA) 방법론에서 취해지며 GHG 인벤토리 관점에 적용됩니다. 각 방법은 드라이브의 전체 수명 주기에서 발생하는 배출량의 일정 부분을 드라이브 작동하는 각 사용자에게 할당합니다. 이러한 방법은 사용자와 중고 드라이브를 구매하는 고객 모두의 배출량을 줄일 수 있으며, 따라서 모든 고객을 더욱 효과적으로 재사용 프로그램에 참여하게 유도할 수 있습니다. 재사용된 16TB 하드 드라이브의 사례 연구를 통해 각 방법의 결과에 대해 자세히 설명합니다. 각 사용자에 대한 할당 방법 및 결과는 표 1에 자세히 설명되어 있습니다.
표 1: 이 연구에 포함된 배분 방법 요약
배분 방법 | 수명 주기 배출 비율 | ||
사용자 1 | 사용자 2 | ||
컷오프 방법 | 재활용하기 전에 사용자 1에게 모든 영향이 배분됩니다. 사용자 2에게는 재활용의 영향과 모든 후속 단계가 배분됩니다. | 67% | 33% |
경제적 배분 | 배분은 새 장치와 중고 장치의 가격 차이를 기준으로 합니다. | 41% | 59% |
CFF(순환 발자국 산정식) | 배분은 재활용 소재의 품질, 재활용 소재의 수요와 공급, 새로운 소재의 교체를 근거로 합니다. | 51% | 49% |
인간은 변화에 저항하는 경향이 있으며, 인공 시스템은 유망한 대안보다 현상 유지를 선호하는 정책, 프로세스 및 인프라를 통해 이러한 경향을 강화합니다. 사회와 기업이 장기적인 지속 가능성을 향한 길을 모색함에 따라, 산업 혁명 이후 글로벌 경제를 정의한 선형적인 "사용 후 폐기" 모델에서 전환하는 것이 당면 과제입니다. 마무리 단계에는 수리, 재사용 및 재활용을 위한 포괄적인 전략을 통해 유한 자원의 소비에서 성장을 분리하는 모델인 순환성이 있습니다. 이는 인류 문명만큼이나 오래된 관행이며, 다시 그 시대가 도래한 것입니다.
디지털 기술로 정의되는 시대에 전자 폐기물(e-폐기물)은 선형 경제 사고의 대표적인 예입니다. 통계를 이용할 수 있는 가장 최근의 해인 2022년에 전 세계에서 620억 킬로그램의 전자 폐기물이 발생했으며 이 중 22.3%만이 환경 친화적인 관행을 통해 수거 및 재활용되었습니다. 2010년 이후 공식적인 재활용을 가속했음에도 불구하고, 전 세계 전자폐기물 발생량은 재활용 증가 속도를 5배나 앞지르고 있습니다. 순환적 접근 방식에는 제품 수명을 연장하고 귀중한 자료를 회수하며 원재료 생산을 줄이기 위한 여러 경로가 포함됩니다. 순환성에는 제품의 부품 수리 또는 교체를 통한 사용 수명 연장, 여러 사용자가 제품을 재사용하는 것, 사용 기간을 늘리기 위한 리퍼비시 또는 재제조, 가치 있는 부품이나 소재의 재활용 및 이를 새로운 제품에 재사용하는 것, 그리고 마지막으로 회수나 재사용이 불가능한 소재의 책임 있는 폐기가 포함될 수 있습니다. 폐기된 전자 제품을 생산적인 2차 용도로 전환하는 뚜렷한 변화가 없다면 전 세계에서는 귀중한 원재료의 소비가 계속 증가하고 재활용, 매립, 소각 및 기타 지속 불가능한 폐기를 위해 보내는 전자 폐기물의 양이 증가할 것입니다.
기업은 순환성을 가속화하는 데 핵심적인 역할을 수행해야 하지만, 이를 위해서는 기업이 환경 위험과 기회를 측정하는 데 사용하는 온실 가스(GHG) 회계 프레임워크의 혁신이 필요합니다. 그러나 GHG 프로토콜 기업용 및 Scope 3 표준과 같이 현재 가장 널리 채택된 온실가스(GHG) 인벤토리 규칙은 순환성을 반영하지 못해 보다 광범위한 적용을 저해하고 있습니다.ii 수명 주기 평가(LCA) 방법론을 GHG 회계에 통합하면 제품 수명 주기 내에서의 가능성에 대한 보다 전체적인 관점을 제공할 수 있으며 제품 또는 재료의 여러 사용자 간에 GHG 영향을 공평하게 할당하여 재사용을 장려할 수 있습니다.
Seagate는 디지털 데이터 스토리지라는 자체 부문을 시작으로 전자 제품 시장에서 이러한 변화를 촉진하고 순환성을 향상하는 데 도움이 되기를 원합니다. 지난해, Seagate는 Working Toward the Future of Circularityiii를 발표하며, 데이터 스토리지 순환성 노력이 직면한 주요 기회와 과제를 강조하고, 자사 제품의 영향을 측정·보고하는 데 사용하는 LCA(전과정평가) 방법론을 논의했습니다. Seagate는 제품의 수명을 연장하기 위해 다음과 같은 다양한 솔루션을 추구합니다.
또한 Seagate는 문제의 규모를 다룰 수 있는 독보적인 위치에 있습니다. 단일 데이터 센터에는 수천 대에서 수십만 대의 드라이브가 사용될 수 있으며, 이러한 시스템을 위해 설계된 재사용 프로그램은 수천 대의 드라이브를 2차 시장으로 유입시켜 순환성을 더욱 촉진할 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다.
이 백서와 그 결과의 기반이 되는 사례 연구는 드라이브 재인증 및 재사용의 기회와 과제에 초점을 맞추고 첫 번째 사용자와 두 번째 사용자 모두에게 인센티브를 제공할 수 있는 GHG 할당 방법론을 평가 및 비교합니다. 사례 연구의 일환으로 Seagate는 초대규모 데이터 센터 고객, GHG 인벤토리 전문가 및 LCA 전문가를 포함한 수많은 이해 관계자 그룹과의 논의를 촉진하여 여기에 공유된 관점을 개발했습니다.
많은 기업이 탄소 배출 영향을 줄이는 데 전념하고 있지만, 데이터 드라이브를 폐기할 때 지적 재산(IP)과 개인정보 보호는 여전히 최우선 과제로 남아 있습니다. Meta의 지속 가능성 프로그램 관리자인 Kellie Jensen은 말합니다. "우리는 작업 장비를 파괴하는 것을 원치 않는다는 내부적인 인식이 널리 퍼져 있지만, 동시에 데이터 보호가 우리의 최우선 과제입니다.” 전 세계적으로 이러한 우려로 인해 데이터를 복구할 수 없도록 하드 디스크 드라이브(HDD) 및 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 물리적으로 파괴하는 일반적인 관행이 계속 됐습니다.iv v.
Seagate는 자사 회수 및 재판매 프로그램과 관련한 고객 데이터 보안 우려를 해소하기 위해, NIST Guidelines for Media Sanitization, ISO/IEC27040:2024, IEEE2883:2022에 명시된 미디어 소독(media sanitization) 통합 표준과 절차를 준수합니다. 이 표준들은 “퍼지(삭제)” 수준을 정의하며, HDD와 SSD에서 데이터를 복구하는 것을 불가능하게 만드는 물리적 또는 논리적 기술을 적용합니다. 이는 기본적인 방법을 사용하든 최신 실험실 기술을 사용하든 모두 적용됩니다. Seagate의 각 장치는 아래와 같은 퍼지 삭제 형식 중 1개 이상을 지원합니다.
고객으로부터 완전 삭제된 드라이브 수령한 후 Seagate는 추가 삭제 단계를 수행하여 모든 데이터가 제거되었는지 확인한 다음 삭제된 특정 Seagate 드라이브 에 대한 진위 여부를 확인할 수 있는 서명된 삭제 인증 인증서를 고객에게 제공합니다. Seagate는 제품 재사용 야망을 높이기 위해 테스트, 재인증 및 재판매를 위해 폐기된 드라이브를 회수하는 프로세스도 설계했습니다.
데이터 스토리지 업계에서 순환성 원칙을 채택하면 비즈니스와 환경 모두에 다음과 같은 이점이 있습니다.
낮은 영향: 여러 경제적 수명 단계를 위한 제품을 설계하면 천연 자원을 보존하고, 자원 추출과 관련된 에너지 영향을 줄이며, 부적절한 수명 종료 폐기와 관련된 환경 및 건강 영향을 줄일 수 있습니다.
비용 절감: 사용 단계의 제품 에너지 효율성 및 사용 후 재판매를 통해 최초 사용자는 제품 사용 수명 동안 및 이후에 비용을 절감하고 수명 종료 폐기 비용을 방지할 수 있습니다. 두 번째 사용자는 대용량, 고성능 재인증 드라이브를 상당한 비용 절감 효과로 구입할 수 있습니다.
더 높은 환경 성능: Seagate는 재사용을 통해 제품 수명을 연장하여 자원 효율성을 개선하고 재사용 제품을 구매하는 고객이 내재 탄소 및 범위 3 배출량을 줄이고 지속 가능성 목표를 달성할 수 있도록 지원합니다.
이러한 이점을 활용하려면 먼저 제품 사양, 공급망 정보, 포괄적인 원자재 및 구성 요소 인벤토리, 사용 단계 에너지 소비 프로필을 분석하여 환경 영향에 대한 전체적인 관점을 확보하는 LCA를 수행해야 합니다. 원재료 채굴부터 생산, 사용, 폐기 단계까지 모든 제품 수명 주기 단계에 걸쳐 발생하는 이러한 영향에는 온실가스(GHG) 배출, 인체 독성, 광물 자원 고갈, 물 소비량(Seagate LCA에서 고려된 주요 영향 분야)뿐만 아니라 오존층 파괴, 담수 및 해양 부영양화, 기타 카테고리 등이 포함될 수 있습니다.
LCA 데이터를 사용하는 여러 연구에서 전자 장치에 대한 순환 노력의 이점이 입증되었습니다. Jin et al.ix는 드 디스크 드라이브(HDD)의 재사용이 원자재 생산 및 제품 수명 종료 재활용에 비해 GHG 배출을 크게 줄일 수 있음을 발견했습니다 Ardente et al.x는 새 서버가 우수한 에너지 효율성을 제공하더라도 리퍼브 엔터프라이즈 서버가 동급 새 서버에 비해 전반적인 환경 영향이 낮다는 사실을 발견했습니다.
재사용은 경험적으로 환경에 이롭지만, 재사용 제품의 다기능 특성으로 인해 비용 가치 및 GHG 보고 이점을 계산하는 것이 복잡합니다. 즉, 제품의 초기 생명주기 단계(원재료 채굴, 가공, 제조 및 이와 관련된 환경 영향)는 첫 번째 및 두 번째 사용자에게 기능적 혜택을 제공하며, 제품의 기능적 수명 기간 동안 두 사용자에게 혜택을 제공한 재료의 재활용 또는 폐기 과정에서 발생하는 종료 시점의 환경 영향이 발생합니다. 150,000개 이상의 드라이브가 있는 데이터 센터 고려할 때 재사용 프로그램은 상당한 수의 드라이브를 공급망으로 되돌려 순환성을 개선하고 새로운 재료의 생산을 직접 상쇄할 가능성이 있습니다.
다음 페이지에서 우리는 연장된 제품 수명 주기 제품의 환경적 영향을 해당 제품의 첫 번째 사용자와 두 번째 사용자 사이에 공정하게 분배하는 과제, 이를 달성하기 위해 사용할 수 있는 다양한 분배 방법론, 그리고 산업 표준 접근 방식을 추구하는 것의 이점을 탐구할 것입니다.
제품 수명 주기 동안 여러 사용자가 제품을 여러 번 사용하는 경우, LCA는 배분을 사용하여 이러한 여러 사용자에게 총 배출량 또는 배출을 분할합니다. 이 보고서에서 배분은 제품의 자재 생산, 재활용 및 최종 폐기가 환경에 미치는 영향을 제품 수명 주기의 여러 사용자에게 할당하는 프로세스입니다.
재활용에 따른 재사용 할당 방법론의 표준화 부족은 잘 문서화되어 있으며xi 이용 가능한 배분 방법이 다양하여 게시된 문서 및 LCA 결과에서 불일치가 발생합니다. ISO 14040:2006 LCA 표준은 다음을 기반으로 배분할 것을 권장합니다. (b) 신품 대비 재활용 재료의 비용과 같은 경제적 가치 또는 (c) 재활용 소재의 사용 횟수xii. 국제 환경 제품 선언(EPD) 시스템의 제품 범주 규칙(PCR)xiii과 같은 기타 표준에서 특정 할당 방법을 사용해야 할 수도 있습니다. 현재까지 재사용 또는 리퍼브/재제조된 전자 제품에 대한 구체적인 지침을 제공하는 PCR은 없습니다.
다양한 방법론 외에도 LCA 연구와 GHG 회계 간의 조화가 부족합니다. Greenhouse Gas Protocol의 제품 수명 주기 회계 및 보고 표준(이하 "제품 표준")은 폐쇄형 근사 방법 및 컷오프 방법, 두 가지 할당 방법을 지원하며, 실제로는 컷오프 방법이 더 널리 사용됩니다. 현재 회계 지침에 따라 고객은 LCA가 표시할 수 있는 내용과 관계없이 컷오프 방법에 따라 배출량을 보고합니다. 이로 인해 전자 장치의 특성으로 인해 장치의 첫 번째 사용자와 두 번째 사용자 사이에 불균형이 발생합니다. 전자 장치의 생산은 일반적으로 후기 단계 재사용, 재활용 및 수명 종료보다 훨씬 더 큰 GHG 영향을 발생시킵니다. 따라서 컷오프 방법을 사용하면 두 번째 사용자보다 첫 번째 사용자에게 더 큰 부담이 가해지며 첫 번째 사용자가 2차 시장 재사용을 위해 기기를 반환할 최소한의 인센티브(배출 측면에서 볼 때)를 제공합니다.
이러한 표준화의 부족과 함께 대부분의 할당 관행은 순환 경제 관행을 설명하지 못합니다. 예를 들어, 온실 가스 프로토콜의 제품 표준은 재사용 및 리퍼브를 재활용의 한 형태로만 취급하며, LCA에 대한 ISO 표준은 재사용 및 리퍼브를 직접 다루지 않습니다. 따라서 재사용 또는 리퍼브/재제조 제품의 수명 연장 전반에 걸쳐 영향을 할당하기 위한 구체적인 지침은 없습니다.
Wynne과 Kenny ii에서 지적한 바와 같이, 재사용/리퍼브 제품에 대한 GHG 보고에서 일관적인 회계 방법과 확립된 보편적인 탄소 편익이 없기 때문에 순환 경제 관행의 대규모 채택에 대한 추진력이 약해지고 그러한 변화에 대한 인센티브가 약화될 수 있습니다.
이 백서에서는 영향을 할당하기 위한 대안을 제공하는 세 가지 할당 방법에 중점을 두고 주요 이점, 절충안 및 첫 번째 사용자와 두 번째 사용자를 위한 인센티브를 설명합니다. 이러한 방법 중 하나에 따른 표준화는 제품 환매 및 재사용 프로그램의 광범위한 채택을 지원할 수 있으며 방법은 LCA 전문가 및 업계 이해 관계자 모두에게 지원됩니다.
컷오프 방법: 컷오프 방법을 사용하면 재료 또는 제품의 첫 번째 사용자에게는 제품이 재활용을 위해 반환되기 전에 모든 수명 주기 단계의 영향이 할당되고 두 번째 사용자에게는 재활용에서 폐기까지의 모든 영향이 할당됩니다. 사용자는 영향을 공유하지 않으므로 LCA 및 GHG 인벤토리에서 자주 사용되는 간단하고 단순한 방법을 사용합니다. 전자제품은 그러나 초기 재료 생산 단계에서 최종 사용 단계보다 훨씬 더 큰 환경 영향을 발생시키며, 이는 첫 번째 사용자에게 더 큰 부담을 지우게 됩니다. 또한, 재사용을 위해 기기를 반환하는 것이 최소한의 온실가스(GHG) 감축 효과를 가져오기 때문에, 사용자들이 기기를 반환하는 것을 꺼리게 만듭니다.
경제적 배분: 이 방법은 재활용 재료의 경제적 가치와 원재료의 경제적 가치 사이의 차이에 따라 사용자에게 원재료 채굴, 가공, 제조 과정에서 발생하는 환경 영향을 분배합니다. 즉, 신규 기기와 중고/재인증 기기 간의 구매 가격 차이는 첫 번째 사용자와 두 번째 사용자에게 할당되는 환경 영향의 비율을 결정합니다. 이 방법은 가격 데이터를 쉽게 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 단점은 가격이 일반적으로 장치의 환경적 영향과 거의 또는 전혀 관련이 없을 수 있는 외부 요인의 영향을 받는다는 점입니다.
CFF(순환 발자국 산정식): EU의 제품 환경 발자국 방법론xiv의 일부로 개발된 CFF는 재료, 에너지, 폐기물을 순환 경제 관점에서 고려함으로써 컷오프 방법과 경제적 할당 방법과 차별화됩니다. 재료 평가 방법은 재활용 재료의 공급업체와 사용자에게 환경 부담을 할당하는 일관된 방법을 마련하기 위해 시장 특성을 기반으로 합니다. 즉, 제품 수명 종료 시 재활용을 가능하게 하는 제조업체는 재활용 재료의 공급이 부족하고 수요가 높은 시기에는 낮은 환경 부담을 할당받지만, 재활용 재료 사용자는 공급이 풍부하고 수요가 낮은 시기에는 환경 영향이 덜 발생합니다. CFF는 재활용 소재가 원재료 생산을 대체할 때 피할 수 있는 영향, 수명 주기에 들어가고 나가는 재활용 소재의 품질, 개별 재활용 소재의 수급 균형을 설명합니다. 이러한 모든 요소를 통해 보다 강력하고 세부적인 방법론을 만들 수 있지만, LCA에 적용하려면 더 많은 양의 데이터가 필요하며, 이로 인해 확보하기 어려울 수 있습니다.
3.1 목표 및 범위
본 문서에서 논의되는 배분 방법은 Seagate의 Exos X16 하드드라이브xv를 대상으로 한 전과정 LCA를 사용하여 제시됩니다. 이 사례 연구의 목적은 최초 사용, 1회의 갱신 및 2차 사용을 포함하여 수명 주기 동안 재인증된 하드 드라이브 수명 주기가 환경에 미치는 영향을 제시하는 것입니다. 섹션 2에 설명된 각 방법에 따라 하드 드라이브 사용자에게 영향이 할당됩니다.
이 연구의 기능 단위는 Exos X16의 1테라바이트-연(TB-연)입니다. TB-년 단위는 드라이브의 용량(TB 단위)과 드라이브 사용 기간을 고려합니다. 연구의 기능 단위와 범위는 표 2에 설명되어 있습니다.
재인증된 드라이브의 수명 주기(그림 2 참조)는 원자재 생산 및 드라이브 제조로 시작하여 테스트로 이어집니다. 드라이브 테스트를 통과하면 첫 번째 사용자에게 배포됩니다. 사용자 1은 보증 기간인 5년 동안 드라이브를 유지하는 것으로 가정합니다. 이 5년의 기간이 끝나면 드라이브 완전 삭제된 후 재인증을 위해 Seagate로 다시 보내집니다.
표 2: LCA 범위에 대한 설명
범위 정의 | 제품 |
제품명 | Exos X16 하드 드라이브 |
제품 설명 | 16TB HDD(새 드라이브) |
LCA 유형 | ISO 기준에 맞춘 스크리닝 LCA |
제품의 기능 | 데이터 스토리지 제공하기 |
기능 단위 | 1TB-년 |
시스템 경계 | 요람에서 무덤까지 |
사용 기간 | 5년(새 드라이브) |
지리적 범위 | 글로벌 |
영향 평가 방법 | ReCiPe 영향 평가 방법(v1.08) |
재인증 과정에서 Seagate는 드라이브에서 데이터를 삭제하고 검증 단계를 수행하여 데이터가 삭제되었는지 확인합니다. 데이터가 완전히 삭제된 후, 드라이브가 재판매 기준에 맞는 성능을 갖추었는지 테스트합니다. 테스트 중에 드라이브 중 일부가 표준을 충족하지 못하고 제거되어 드라이브 용량이 감소할 수 있습니다. 드라이브 용량에 대한 자세한 내용은 표 3에 나와 있습니다.
표 3: 재인증 중에 드라이브 용량이 변경됩니다.
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들어오는 드라이브 용량 | 16TB |
재인증 과정에서 용량이 손실되는 드라이브 비율 | 16% |
재인증 후 드라이브 용량의 평균 감소값 | 30% |
용량 감소 드라이브의 평균 드라이브 용량 | (16 TB)*(70%)=11.2 TB |
재인증된 드라이브 당 평균 용량 | (16% * 11.2 TB) + (84% * 16 TB) = 15.2 TB |
드라이브 재인증 절차를 완료하면 도매 디스트리뷰터가 Seagate로부터 드라이브를 회수하여 유통 시장의 고객에게 재판매합니다. 이 두 번째 사용은 첫 번째 사용보다 짧은 것으로 가정하며 2년의 사용 기간을 포함합니다. 이 기간이 지나면 드라이브는 재활용 또는 폐기됩니다.
이 사례 연구에서는 새 드라이브 생산 할당(제조 및 테스트 포함), 재인증 프로세스 및 수명 종료 영향을 고려합니다. 사용 단계의 영향은 항상 드라이브 사용하는 고객 에게 할당되므로(다른 사용자가 공유하는 것과 비교하여), 이 연구에서는 모든 배분 방법에서 이러한 영향을 제외합니다.
새 드라이브 구매와 관련하여 재인증된 드라이브의 수명 주기 영향을 비교하기 위해 결과는 배분되지 않은 상태로 먼저 표시됩니다. 그런 다음 재인증 드라이브의 영향은 컷오프, 경제성 및 CFF 접근 방식을 사용하여 두 사용자에게 할당됩니다.
3.2 수명 주기 목록 및 데이터 소스
이 사례 연구에서는 Seagate의 최근 완료된 Exos X16 드라이브에 대한 LCA(제품 수명 주기 평가)를 사용했습니다. 이 평가에서는 원재료 생산, 제조, 포장, 유통, 사용 단계, 폐기 단계 등 6개의 생명주기 단계를 분석하며, 단일 사용 수명 주기 동안 4개의 주요 우선순위 분야에서 영향을 평가합니다: GHG 배출, 인체 독성, 광물 자원 부족 및 물 소비. 여기서부터 드라이브 완전 삭제 및 테스트를 위한 에너지 투입, 재인증 드라이브의 용량 변화(표 3 참조), 포장 및 재인증 드라이브 의 예상 수명과 관련하여 Seagate의 기본 데이터를 사용하여 재인증 프로세스를 반영하도록 LCA의 범위를 확장했습니다. 재인증 드라이브의 배포 및 수명 종료 단계에 대한 데이터는 Exos X16 LCA의 최초 사용 데이터를 기반으로 했습니다.
수명 주기 단계 및 데이터 소스는 표 4에 설명되어 있습니다.
표 4: 이 연구에 사용된 수명 주기 인벤토리 및 데이터 소스
제품 수명 주기 단계 | 포함된 단계 | 데이터 소스 |
새 드라이브 생산 | 원자재 생산 | 드라이브 BOM(Bill of Materials)을 위한 기본 데이터 |
| 제조업 | Ecoinvent v3.10에서 모델링된 제조 |
| 테스트 | 에너지 소비량 및 위치에 대한 기본 데이터 |
| 포장 | 포장 재료 및 양에 대한 기본 데이터 |
배포(최초 사용) | Seagate에서 고객에게 드라이브 운송 | 고객 위치 및 운송 수단에 대한 기본 데이터 |
재인증을 위해 반환 | Seagate로 드라이브 반송 | Seagate로 반환하기 위해 최초 사용 시 배포 일치 |
재인증 절차 | 데이터 완전 삭제 | 에너지 소비량 및 위치에 대한 기본 데이터 |
| 테스트 | 에너지 소비량 및 위치에 대한 기본 데이터 |
| 포장 | 포장 재료 및 양에 대한 기본 데이터 |
배포(이차 사용) | Seagate에서 고객에게 드라이브 운송 | 고객에 대한 배포를 모델링하는 데 사용되는 보조 데이터. 타사에서 배포를 처리하며 기본 데이터를 사용할 수 없음 |
수명 종료 | Seagate에서 고객에게 드라이브 운송 |
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이 연구에서는 비교를 위해 섹션 2에 설명된 세 가지 할당 방법의 결과를 제시합니다. 각 방법에 사용된 계산 방식은 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
컷오프 방법: 컷오프 방법은 주어진 제품 수명 주기 단계의 모든 영향을 해당 스테이지와 연관된 사용자에게 할당하기 때문에(사용자 간에 제품 수명 주기 단계의 영향을 배분) 이 방법에는 계산이 필요하지 않습니다.
경제적 배분: 경제적 할당은 새 드라이브 생산의 영향을 드라이브 의 사용자 1과 사용자 2로 나눕니다. 이 연구에서 경제적 할당은 새 드라이브와 재인증 드라이브 간의 가격 차이를 기반으로 합니다. 재인증된 드라이브 새 드라이브 에 비해 30% 할인된 가격으로 판매되는 것으로 가정합니다. 할당량을 계산하기 위해 새 드라이브 의 전체 가격이 가격 P라고 가정합니다. 사용자 1은 P의 100%를 지불하고 사용자 2는 P의 70%를 지불합니다. 드라이브에 지불된 총 비용은 1.7P입니다. 사용자 1은 1P/1.7P = 총 비용의 59%를 지불하고 사용자 2는 0.7P/1.7P = 총 비용의 41%를 지불합니다. 이러한 비율은 새로운 드라이브 생산의 배출을 할당하는 데 사용됩니다. 따라서 사용자 1은 프로덕션의 총 영향의 59%를, 사용자 2는 41%를 부담합니다.
CFF: CFF는 재인증된 드라이브의 수요와 공급과 함께 새 드라이브 생산, 인증 영향, 새 드라이브의 생산 회피 및 수명 종료 영향을 설명하는 복잡한 공식입니다. 전체 CFF에는 폐기물 소각으로부터의 에너지 회수에 대한 조항이 포함됩니다. 우리는 수명이 다한 폐기에 대한 이 연구의 계산에서 에너지 회수를 고려하지 않고 대신 단순화된 버전의 CFF를 사용했습니다(방정식 1 참조).
표 5: 순환 발자국 산정식(CFF)에 사용된 변수 요약
가변 | 정의 | 사용자 1을 위한 가치 | 사용자 2을 위한 가치 |
R1 | 수신한 재활용된 내용물(즉, 재인증된 드라이브) | 0 | 1 |
| 제조업 | Ecoinvent v3.10에서 모델링된 제조 |
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| 테스트 | 에너지 소비량 및 위치에 대한 기본 데이터 |
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| 포장 | 포장 재료 및 양에 대한 기본 데이터 |
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배포(최초 사용) | Seagate에서 고객에게 드라이브 운송 | 고객 위치 및 운송 수단에 대한 기본 데이터 |
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재인증을 위해 반환 | Seagate로 드라이브 반송 | Seagate로 반환하기 위해 최초 사용 시 배포 일치 |
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재인증 절차 | 데이터 완전 삭제 | 에너지 소비량 및 위치에 대한 기본 데이터 |
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| 테스트 | 에너지 소비량 및 위치에 대한 기본 데이터 |
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| 포장 | 포장 재료 및 양에 대한 기본 데이터 |
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배포(이차 사용) | Seagate에서 고객에게 드라이브 운송 | 고객에 대한 배포를 모델링하는 데 사용되는 보조 데이터. 타사에서 배포를 처리하며 기본 데이터를 사용할 수 없음 |
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수명 종료 | Seagate에서 고객에게 드라이브 운송 |
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이 연구는 ReCiPe(2016) 평가 방법xvii를 사용하여 네 가지 범주(온실가스 배출량(GWP), 인체 독성, 광물 자원 고갈, 물 소비량)에서의 영향을 평가합니다. 범주는 여러 지표에 걸친 환경 성과에 대한 전체적인 관점을 보여주기 위해 포함되었습니다. 그러나 GWP만 GHG 회계 논의와 관련이 있습니다. 따라서 결과 섹션에서는 GWP에 중점을 둡니다. 인체 독성, 광물 자원 부족 및 물 소비량은 부록에 포함되어 있습니다.
재인증 프로세스의 결과를 먼저 두 개의 일회용 드라이브와 비교하여(그림 3 참조), 다음과 같은 결과를 얻었습니다. 재인증된 드라이브의 총 배출량은 새 드라이브에 비해 연간 TB당 25% 더 낮습니다. 모든 물류를 포함하여 재인증은 연간 TB당 0.22kg CO2e를 발생시킵니다. 2개의 새 드라이브(첫 번째 사용 및 재인증된 두 번째 사용에 대한 대안)의 영향은 연간 TB당 0.46kg CO2e입니다. 재인증 드라이브는 용량과 사용 기간이 더 낮기 때문에 유통 및 수명 종료가 연간 TB당 더 큰 영향을 미칩니다. 새 드라이브에 비해 배출이 더 적은 TB-년 동안 분산됩니다. 이러한 증가에도 불구하고, 재인증된 드라이브는 여전히 우수한 전체 환경 성능을 보여줍니다. 재인증된 드라이브의 0.69 kg CO2를 드라이브의 두 사용자가 어떻게 나누어야 하는지를 해결하기 위한 배분 방법이 필요합니다.
그림 3은 재인증 드라이브의 영향을 첫 번째 사용자와 두 번째 사용자에게 할당하기 위해 차단 방법을 사용한 결과를 보여 줍니다. 이 방법을 통해 얻을 수 있는 사항은 다음과 같습니다.
차단 방법에서는 사용자 1에게 새 드라이브 생산 및 배포가 할당됩니다. 첫 번째 사용자 이후의 모든 제품 수명 주기 단계는 사용자 2에게 할당되며, 여기에는 재인증을 위해 사용자 1에서 Seagate로 드라이브를 운반하는 작업이 포함됩니다. 이 접근 방식에서는 사용자 2에게 사용자 1보다 50% 더 적은 배출량이 할당됩니다. 연간 TB당 배출량이 감소하면 고객이 재인증 드라이브를 구매하도록 유도할 수 있습니다.
사용자 1은 컷오프 방식에 따라 수명이 다한 후 배출이 할당되지 않지만, 이는 새로운 드라이브 생산의 영향에 비하면 미미한 수준입니다. 따라서 선형 폐기 경로와 달리 사용자 1이 재인증을 위해 드라이브 반납할 인센티브는 거의 없습니다.
그림 5는 재인증 드라이브의 영향을 배분하기 위해 경제적 배분 방법을 사용한 결과를 보여줍니다. 이 방법을 통해 얻을 수 있는 사항은 다음과 같습니다.
그림 6은 재인증 드라이브의 영향을 할당하기 위해 CFF 방법론을 적용한 결과를 보여줍니다. 이 방법을 통해 얻을 수 있는 사항은 다음과 같습니다.
데이터 드라이브의 생산 및 폐기가 환경에 미치는 중대한 영향을 해결하려면 사고 방식, 비즈니스 관행 및 회계 프레임워크의 변화가 필요합니다. 재인증된 드라이브의 GHG 영향은 차단 방법이 아닌 다른 방법을 사용하여 여러 사용자에게 보다 공평하게 할당될 수 있습니다. 이를 통해 더 많은 기업이 순환 경제의 핵심 동인인 순환 재사용 및 리퍼비시 관행에 참여하고 UN이 정의한 지속 가능한 개발 목표 12와 같은 지속 가능한 개발 목표를 달성하도록 장려할 수 있습니다xviii.
이 백서에서는 컷오프 방법을 경제적 배분 및 CFF에 따른 배분이라는 두 가지 대안과 비교하는 사례 연구를 제공합니다. 이 연구를 바탕으로 우리는 다음과 같은 결론에 도달했습니다.
사례 연구에서 알 수 있듯이, 배분 방법의 선택은 수치적 결과에 영향을 미칠 뿐만 아니라 결과가 회사의 행동에 영향을 미칠 가능성도 있기 때문에 결과적입니다. 배분 방식을 추천할 때, 표준 설정 기관은 인센티브를 제공하고자 하는 행동, 구현의 상대적 용이성, 업계 전반의 일관성 필요성 등 여러 요소를 고려해야 합니다.
인체 독성, 광물 자원 부족 및 물 소비량에 대한 결과는 표 6에 나와 있습니다. 이러한 범주는 GHG 인벤토리에 포함되지 않지만 LCA 연구의 배분 방법이 적용될 수 있습니다. 섹션 2에 설명된 LCA 방법은 각 범주에 적용됩니다. 표 6에서 다음 사항을 확인할 수 있습니다.
표 6: 인체 독성, 광물 자원 부족 및 물 소비 범주에 대한 배분 결과.
영향 범주 | 배분 방법 | 사용자 1에 배분됨 | 사용자 2에 배분됨 |
인체 독성 | 배분 없음 | 0.39 | 0.39 |
컷오프 방법 | 0.35 | 0.04 | |
경제적 배분 | 0.24 | 0.15 | |
CFF | 0.20 | 0.19 | |
광물 자원 희소성 | 배분 없음 | 8.1E-03 | 8.1E-03 |
컷오프 방법 | 8.08E-03 | 2.57E-05 | |
경제적 배분 | 5.42E-03 | 2.69E-03 | |
CFF | 4.26E-03 | 3.85E-03 | |
물 소비량 | 배분 없음 | 8.7E-03 | 8.7E-03 |
컷오프 방법 | 8.23E-03 | 4.64E-04 | |
경제적 배분 | 5.52E-03 | 3.18E-03 | |
CFF | 4.55E-03 | 4.15E-03 |
i | Global E-Waste Monitor 2024. United Nations Institute for Training and Research. 출처: https://ewastemonitor.info/the-global-e-waste-monitor-2024/ |
ii | Astrid Wynne, Rich Kenny, 2024. Limitations of linear GHG Protocol carbon reporting in achieving circular progress. E3S Web of Conferences 455. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202345501013 |
iii | Seagate, 2024. Working Toward the Future of Circularity. 백서. https://www.seagate.com/content/dam/seagate/migrated-assets/resources/enterprise/white-paper/lca-whitepaper.pdf |
iv | Johnmichael Hands, Fahmida Bangert, Luke Steck, Arie van der Hoeven, Brad Warbiany, Geoffrey Cottrell, 2022. Data Sanitization for the Circular Economy. Open Compute Project 백서. https://www.opencompute.org/documents/data-sanitization-for-the-circular-economy-1-pdf |
v | Seagate. Certified Erase protects data and enables the circular economy. 블로그 게시물. https://www.seagate.com/blog/seagate-secure-certified-erase-protects-data/ |
vi | NIST Special Publication 800-88, 2014. Guidelines for Media Sanitization. National Institute of Standards and Technology. https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.800-88r1.pdf |
vii | ISO/IEC 27040:2024, 2024. Information technology – Security techniques – Storage security. International Standards Organization, Second Edition. https://www.iso.org/standard/80194.html |
viii | IEEE 2883-2022, 2022. IEEE Standard for Sanitizing Storage. Institute of Electrical and Electronics Engineers. https://standards.ieee.org/ieee/2883/10277/ |
ix | Hongyue Jin, Kali Frost, Ines Sousa, Hamid Ghaderi, Alex Bevan, Miha Zakotnik, Carol Handwerker, 2020. Life cycle assessment of emerging technologies on value recovery from hard disk drives. Resources, Conservation and Recycling 157. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104781 |
x | Fulvio Ardente, Laurea Talens Peiró, Fabrice Mathieux, and Davide Polverini, 2018. Accounting for the environmental benefits of remanufactured products: Method and application. Journal of Cleaner Production, 198:1545–1558. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.012 |
xi | Erwann Fangeat, ADEME, Laurent Eskenazi, Eric Fourboul, Hubblo, Julie Orgelet-Delmas, Demain, Etienne Lees Perasso, Firmin Domon, LCIE Bureau Veritas, 2022. Assessment of the environmental impact of a set of refurbished products final report. https://librairie.ademe.fr/dechets-economie-circulaire/5833-assessment-of-the-environmental-impact-of-a-set-of-refurbished-products.html |
xii | ISO, 2006a. Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework. International Standards Organization, Second Edition, EN ISO 14040. |
xiii | Product Category Rules 2024: https://www.environdec.com/product-category-rules-pcr/the-pcr |
xiv | European Commission, 2017. PEFCR Guidance document : Guidance for the development of Product Environmental Footprint Category Rules (PEFCRs), version 6.3. 출처: https://eplca.jrc.ec.europa.eu/permalink/PEFCR_guidance_v6.3-2.pdf |
xv | Seagate, 2019. EXOS X16 – 16TB Sustainability Report. https://www.seagate.com/esg/planet/product-sustainability/exos-x16-sustainability-report/ |
xvi | Weidema B P, Bauer C, Hischier R, Mutel C, Nemecek T, Reinhard J, Vandenbo C O, Wernet G, 2013. Overview and methodology: data quality guideline for the ecoinvent database version 3 (final). Swiss Centre for Life Cycle Inventories: St Gallen. |
xvii | National Institute for Public Health and the Environment, 2016. ReCiPe 2016 v1.1 A harmonized life cycle impact assessment method at midpoint and endpoint level. 출처: https://pre-sustainability.com/legacy/download/Report_ReCiPe_2017.pdf |
xviii | United Nations, 2023. The Sustainable Development Goals Report 2023: 스페셜 에디션. https://unstats.un.org/sdgs/report/2023/ |
그림 1: Seagate가 권장하는 전자 제품 관리에 대한 순환적 접근 방식. |
그림 2: 하드 드라이브 재인증 프로세스 흐름도 |
그림 3: 재인증과 비교한 일회용 드라이브 2개에 대한 GHG 배출 결과 |
그림 4: 컷오프 방법을 사용하여 배분된 GHG 배출 |
그림 5: 경제적 배분으로 배분된 GHG 배출 |
그림 6: CFF로 배분된 GHG 배출. |
표 1: 이 연구에 포함된 배분 방법 요약. |
표 2: LCA 범위에 대한 설명. |
표 3: 재인증 중에 드라이브 용량이 변경됩니다. |
표 4: 이 연구에 사용된 수명 주기 인벤토리 및 데이터 소스. |
표 5: 순환 발자국 산정식(CFF)에 사용된 변수 요약. |
표 5: 순환 발자국 산정식(CFF)에 사용된 변수 요약. |
표 6: 인체 독성, 광물 자원 부족 및 물 소비 범주에 대한 배분 결과. |
AES | 고급 암호화 표준(Advanced Encryption Standard) |
BOM | 자재표(Bill of Materials) |
CFF | 순환 발자국 산정식(Circular Footprint Formula) |
CO2 | 이산화탄소 |
EPD | 환경 제품 선언(Environmental Product Declaration) |
GHG | 온실 가스 |
QWP | 지구 온난화 지수(kg/CO2 eq) |
HDD | 하드 디스크 드라이브 |
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