발 간 등 록 번 호

11-1480523-002674-01 NIER-SP-2016-005

온실가스 시료채취 및

성분분석·시험방법 개선방안

마련 연구

2016. 1.

발 간 등 록 번 호

11-1480523-002674-01 NIER-SP-2016-005

온실가스 시료채취 및 성분분석·시험방법 개선방안 마련 연구

한국화학융합시험연구원, 에코시안

이정일, 황범구, 백선호, 장순복, 정규홍, 이봉재, 박혜미, 김동우, 강병수,

이진욱, 정무현, 김성용, 이정희, 박종호, 윤석경, 김옥헌, 박민수, 구희준,

이병진, 천성문, 김재근, 박신정

Improvement of the test method for the sampling and analysis of greenhouse gas

Korea Testing & Research Institute, Ecosian

Jeong-Il Lee, Beom-Goo Hwang, Seon-Ho Baek, Sun-Bok Jang, Kyu-Hong

Jung, Bong-Jae Lee, Hye-Mi Park, Dong-Woo Kim, Byung Soo Kang,

Jin-Wook Lee, Mu-Hyun Jung, Sung-Yong Kim, Jeong-Hee Lee, Jong-Ho

Park, Seok-Kyung Yoon, Ok-Hun Kim, Min-Soo Park, Hee-Jun Koo,

Byoung-jin Lee, Sung-Moon Cheon, Jae-Keun Kim, Shin-Jung Park

2016. 1.

제 출 문

국립환경과학원장 귀하

본 보고서를 “온실가스 시료채취 및 성분분석·시험방법 개선방안 마련 연구” 연구용역의 최종보고서로 제출합니다.

2016년 1월

연 구 기 관 명 : 한국화학융합시험연구원 에코시안연 구 책 임 자 : 이정일연 구 원 : 황범구, 백선호, 장순복, 정규홍, 이봉재,

박혜미, 김동우, 강병수, 이진욱, 정무현, 김성용, 이정희, 박종호, 윤석경, 김옥헌, 박민수, 구희준, 이병진, 천성문, 김재근, 박신정

요 약 문Ⅰ. 연구개요

연구과제명

국문 온실가스 시료채취 및 성분분석·시험방법 개선방안 마련 연구

영문Improvement of the test method for the sampling and

analysis of greenhouse gas

연구기관한국화학융합시험연구원

에코시안연구책임자

소속한국화학융합

시험연구원

성명 이 정 일

연구기간 2015년 6월 19일 ~ 2016년 1월 18일 (7개월)

연구개발비 200,000,000 원

참여연구원수 총 21명 내부 : 21명

Ⅱ. 연구목적 및 필요성

¡ 시험 전 과정에서 배출시설의 연료, 원료 등의 시험결과를 적용하는 시험소에 대한 평가방법이 수립되어 있지 못하여 시험절차에 대한 필수적인 평가항목 구분은 물론 계량화하여 정량적으로 평가할 수 있는 방법과 이를 적용할 수 있는 가이드라인 개발이 요구되고 있다.

¡ 또한 대상 업체에서 자체 시험법을 사용하고 있는 경우 이 시험방법이 유효화되지 않고 사용되고 있어 주무관청에서 이를 승인할 수 있는 검토항목 및 방법을 기준으로 승인된 방법으로 시험을 진행하도록 유도할 필요가 있다.

¡ 따라서 시험방법 검증 시 시험소의 적격성 평가를 통한 시험결과의 신뢰성을 향상을 목적으로 한다.

- II -

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

¡ 시험소의 시험결과에 대한 적절성을 평가하기 위해 환경시험 검사기관 정도관리 운영, KOLAS 정도관리 방법 등을 참고하고 시료채취지점 선정, 시료채취방법 및 Tier 3 개발 가이드라인 요구사항 등을 반영하여 계량화된 항목별 평가기준표를 개발하고 이를 검증기관 등이 활용할 수 있도록 가이드라인을 개발한다.

¡ 평가기준표에 따라 평가한 결과를 명세서 및 모니터링 계획 검증 시 현장에서 실제 적용할 수 있는 세부검증가이드라인을 개발하고, 주무관청에서는 표준화된 시험방법이 아닌 시험법을 사용하고 있는 사항에 대해 유효화를 통하여 승인된 방법으로 승인할 수 있도록 검토·활용 가이드라인을 개발한다.

¡ 개발된 평가기준표를 활용하여 모니터링 계획 현장 검증 시 시험·분석 적절성 평가 및 보완을 검토하고, Tier 3 개발 사업장을 대상으로 18개 사업장을 선정하여 검증을 통해 시험·분석 적절성 평가 및 보완사항을 검토한다.

¡ 매개변수 검토 관련자(사업장 담당자, 검증심사원, 공단 담당자 등)를 대상으로 시험·분석방법 및 평가기준표에 대한 교육을 실시한다(2회).

¡ 국내·외 공인된 시험·분석방법의 환경부고시 반영 및 KOLAS 미인증 사업장에 대한 자격부여방안을 마련한다.

Ÿ 동일한 항목에 대해 시험·분석방법간 Gap 분석

Ÿ 현재 사업장에서 사용되고 있으나 표준화되지 않은 방법 등 신규 시험·분석방법을 조사한 후 표준 방법화 하여 목표관리지침에 반영

Ÿ 폐기물 성상 분류기준 및 바이오매스 활동자료 결정방법 개선안 마련

Ÿ KOLAS 미인증 사업장의 정도관리 및 자격 부여 방안 마련

Ⅳ. 연구 결과

가. 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

¡ 할당대상업체 및 할당대상업체 시험소의 시험결과를 온실가스 배출량 산정에 반영하는 경우, 해당 시험소의 시험방법, 시험절차 등이 적격성을 지닌 유효한 방법으로 시험분석을 진행하는지 평가할 수 있도록 사업장 온실가스 시험분석의 적절성 평가기준표(이하 평가기준표)를 개발하였다.

¡ 이 평가기준표는 대상업체의 시험실 관리항목을 구분하고 필수적으로 만족해야 하는 항목들을 제시하여 시험결과의 정확성을 제고하고, 최소한 간략화하여 핵심사항들을 위주로 평가할 수 있도록 구성하였다. 또한 계량화된 평가항목 및 기준을 마련하여 온실가스 배출량 검증 업무와 관련하여 시험소의 적격성을 평가할 수 있는 기준문서 및 근거로 제시하였다.

¡ 평가기준표의 적용범위는 자체시험소/자체시험소와 위탁 병행/외부시험소 위탁 으로 구분하여 적용하도록 구성되어 있으며, 평가항목은 반드시 만족해야 하는 필수요건 6개 항목과, 점수로 계량화하여 평가할 수 있는 11개 요건, 29개 항목의 기본요건으로 구분하여 평가하도록 하였다.

¡ 또한 평가기준표를 대상업체 및 검증기관 담당자들이 명세서 및 모니터링 계획 검증시 활용할 수 있도록 활용 가이드라인과 검증매뉴얼의 세부검증 가이드라인을 마련하였다.

나. 평가기준표 검토·확인 가이드라인 개발

¡ 평가기준표는 대상업체에서 작성하여 제출하면, 검증기관에서 검증하여 확인하고 최종 검증결론을 주무관청에 제출하도록 새롭게 평가절차를 구축하였다. 이에 따라 검증심사원이 평가한 평가기준표 결과는 주무관청에서 검토하고 확인할 수 있어야 하며, 또한 표준화된 시험방법이 아닌 경우 이를 승인할 수 있는 기준 마련이 필요하다.

¡ 그러므로 검증기관 평가결과의 부적합 사항에 대해서는 보수적 산정의 적절성을 확인하고 또한 대상업체에서 자체 개발한 시료채취 및 시험방법을 적용하고 있는 경우 시험방법의 유효화 평가를 통하여 방법을 승인하고 사용할 수 있도록 절차를 추가하여 이를 주무관청에서 사용할 수 있는 가이드라인으로 개발하였다.

¡ 평가기준표의 검토 및 확인은 필수요건 6개 항목에 대하여 검토할 수 있도록 하였으며, 부적합 사항에 대하여 ‘시험품질 시스템 부적합’과 ‘정량적 계량화 부적합’으로 부적합유형을 분류하여 보수적 산정기준을 적용하도록 하였다.

¡ 또한 공인된 시험방법이 없거나 변경하여 자체시험법으로 실시하는 시험법은 승인할 수 있는 필수 검토항목을 제시하고, 유효성 수행인자를 정의하고 수행절차 및 분석횟수를 제시하여 유효성을 검토할 수 있도록 가이드라인을 개발하였다.

다. 모니터링 계획의 시험·분석 적절성 평가 및 평가방법 교육

¡ 고체, 액체, 기체연료에 대한 Tier 3 개발현황을 조사한 결과 각 분석항목에서 일

부 Issue가 발견되었음.

¡ 주로 폐지된 규격을 현재까지 사용하거나, 출처가 불분명한 자체규격을 사용하여 분석을 수행한 경우, UOP 744 등 라이선스 규격을 사용하여 분석하거나, 석탄의 발열량 분석을 위한 표준을 순환자원 연료(폐기물 재생연료)의 분석을 위해 사용하는 등 업체별로 확인된 Issue을 정리하였음.

¡ 이에 따라 Issue별로 대표되는 18개 사업장을 선정하여 2015년 10월 12일부터 동년 12월 17일까지 현장방문을 실시하였음,

¡ 현장방문과 동시에 검증심사원 및 검증기관 직원 등 검토자, 현장 실무 담당자 및 분석담당자를 대상으로 시험분석 평가벙법 및 온실가스 검증을 위한 절차서 에 대한 교육을 실시하였으며, 교육 완료 후 의견수렴 실시하였음.

- V -

라. 시험·분석방법에 대한 검증 및 분석 및 대안마련

¡ 석탄의 시험 분석 방법에서 제시하는 발열량 산정방법에 따른 Gap를 확인하기 위해 유연탄에 대한 원소 분석 및 발열량 분석을 실시하였으며, 각각의 분석 표준별로 다르게 제시하고 있는 저위발열량 산정식을 대입하여 각 표준별 저위발열량의 Gap 차이를 분석한 결과 분석 규격별로 최대 56 J/g의 차이를 보였으며, 온실가스 배출량 산정결과 각 표준별 배출량의 차이가 평균 0.0015% 차이를 보이는 것으로 확인됨에 따라 표준에서 적용하는 산정식이 배출량에 미치는 영향은 미미한 것으로 확인되었음.

¡ 고체연료 시료 조건에 따라 부착수분의 분석여부에 따른 Issue가 발생하였으며, 일부 사업장에 경우 기건 시료 조재 시 중량확인을 실시하지 않아 부착수분량의 확인이 불가능함. 이는 온실가스 배출계수 산정 기준인 인수식 저위발열량을 산정할 수 없기 때문에 온실가스 배출량에 영향을 미치게 됨으로 명확한 방법론의 확립 및 교육을 통한 data 품질관리가 이루어져야 함.

¡ 일부 유리생산 업종에서 사용하는 코크스에 대한 탄소함량을 고정탄소의 함량으로 결정함에 따라 온실가스 배출량이 과소평가될 우려가 있으며, 이를 방지하기 위한 분석방법의 확립 및 교육을 통한 data 품질관리가 필요함.

¡ 순환자원 연료의 경우 그 성상이 발생대상지역, 대상 사업장, 계절적 차이로 인해 성상이 수시로 변화하며, 각기 다른 성상으로 인해 분석결과의 불확도가 큼. 이를 확인하기 위해 동일한 시료 2개로 나누어 하나는 분쇄를 통해 균일한 상태로 분석을 실시하고, 나머지 시료는 성상 분류를 통해 종이, 폐비닐, 플라스틱으로 구분하여 발열량 분석을 실시하여 그 Gap 차이를 확인하였으며, 분석결과 최대 1,903 J/g의 차이를 보였음. 특히 분쇄하여 분석한 시료의 경우 재현성 분석에도 표준편차 ± 758.4 J/g으로 확인되었음. 이를 통해 정확한 data를 확보하기 위해서는 폐기물 성상분류(안)을 통해 분류된 성상별로 각기 분석을 실시하여 분석하는 방법론을 개발하여야 할 것임.

¡ 액체연료에 대한 발열량, 원소 분석 시 휘발분의 함량이 높을수록 불확도가 높아지는 것을 확인하였으며, 분석 시 캡슐 사용여부에 따라 폐 메탄올의 경우 최대 245.5 J/g의 차이를 보임. 액체연료에 대한 검증 시 휘발성이 높은 물질에 대하여

캡슐 사용 여부를 확인해야 할 것으로 판단됨.

¡ 기체연료의 발열량 분석은 성분분석을 실시하여 이론적인 발열량을 산출하는 방법으로 각 분석표준에 따라 압축인자, 표준상태 산정기준에서 차이를 보임. 이에 따른 온실가스 배출량을 비교한 결과 각 표준 별 배출량 Gap이 최대 0.0046%로 미미한 차이를 보이고 있음.

¡ 기체연료의 발열량 분석 시 성분분석에 대한 Unknown물질의 함량은 KS I ISO 6976의 경우 0.01% 이내로 한정하고 있으나 각 분석을 실시하는 업체의 경우 Unknown물질이 5 ~ 10% 수준으로 확인되고 있어, 발열량의 차이가 생길 것으로 보이며 실제로 분석결과 경우에 따라 최대 15%정도 차이가 나는 것으로 조사되었음. 하지만 부생연료 등의 경우에는 연료 내 물질의 종류가 적게는 수십종에서 많게는 백수십종으로 모든 물질을 정량하기 어려울 것으로 생각되며, 이에 따라 ASTM D3588에서 제시한 Unknown물질의 함량이 2% 수준까지 정량하는 것을 대안으로 제시함.

¡ 시멘트 업종에서 주원료로 사용되는 석회석에 포함된 탄산염으로 인한 CO₂ 배출 및 부원료에 포함된 비탄산염에 의한 배출량 저감 가능성이 확인되었으며, TGA 분석방법 및 LOI분석방법을 통해 함량 측정이 가능할 것으로 판단되었으나, 보다 심도 있는 연구를 통해 방법론을 개발해야 할 것으로 생각됨.

¡ 인산제조시설의 경우 인광석에 함유된 불순물 중 가장 높은 비율을 차지하는 탄산염이 황산과 반응을 통해 CO₂배출되고 있으나, 일부 불화수소 등의 영향으로 직접 측정이 불가능하기 때문에 TGA 분석법 등을 통한 배출량 산정 및 분석에 대한 방법론 개발이 필요함.

¡ IPCC G/L에서 제시하는 고형 폐기물의 성상분류 체계와 국내에서 사용하는 폐기물 성상분류 체계가 차이를 보이고 있으며, 분류 방법 별로 바이오매스 함량의 차이로 인해 온실가스 배출량의 차이가 나타나고 있음. 일부 폐기물 소각장을 대상으로 분류방법의 차이에 따른 배출량 차이를 조사한 결과 최대 3.5% 정도 차이가 나는 것으로 조사되어 분류체계를 확립하는 것이 필요하다고 생각되는 바 본 연구에서는 폐기물 성상분류(안) 및 성상분류 절차(안)을 제시하였음.

¡ 또한 국내 바이오매스 함량분석방법의 정확성을 높이기 위해 고형 Bio-SRF 및 섬유류, 폐타이어에 대하여 용해선별법과 탄소동위원소측정법을 이용하여 함량 분석을 실시한 결과 함량의 차이가 최대 2배 이상으로 나타나고 있었음. 이는 불순물 및 일부 화석탄소가 용해선별법에서 사용하는 용매에 녹아 바이오매스 함량이 과대평가 되는 것으로 국내 바이오매스 함량분석에 탄소동위원소측정법을 추가하는 것이 타당한 것으로 판단됨.

¡ 기타 표준가스 사용에 대한 Issue, 기체연료의 검량선과 관련된 Issue, KOLAS 미인정 분석기관에 대한 지정방안 마련, 폐지된 표준 또는 자체 분석규격 등을 확인하였으며 이에 대한 평가를 수행하였음.

Ⅴ. 연구결과 활용에 대한 건의

¡ 온실가스ㆍ에너지 목표관리제의 주체인 정부기관, 대상업체, 그리고 검증기관 등이 본 용역을 통해 얻게 되는 기대효과는 다음과 같다.

정부부처(주무관청,

적합성평가기관, 국립환경과학원 등)

Ÿ 할당대상업체 및 검증기관에 명세서 및 모니터링 계획 검증시 활용가능한 매뉴얼 제공

Ÿ 정부와 할당대상업체, 검증기관 간의 시험실 적격성에 대한 적용 및 해석의 산포를 최소화 하는 기준으로 활용

Ÿ 평가기준표를 검토하고 확인할 수 있는 지침 및 시험방법을 승인할 수 있는 기준으로 활용

Ÿ 가이드라인에 대한 수정사안 및 관리자료의 검토, 고시개정(안)을 제시함으로서, 유효성 확인을 위한 방법론 마련

검증기관 및 검증심사원

Ÿ 검증기관의 명세서 및 모니터링 계획 검증시 활용할 수 있는 가이드라인으로 활용

Ÿ 검증심사원의 시험 전문성 확보 및 검증수준의 적격성 확보를 위한 교안으로 활용

Ÿ 검증기관 간 및 검증기관과 할당대상업체 간 시험실 관리 및 적격성에 대한 해석 이슈 최소화

Ÿ 검증심사원의 전문성 확보를 위한 기준서로 활용

관리업체할당대상업체

Ÿ 시험방법의 승인된 방법으로 적용할 수 있도록 활용Ÿ 검증심사원과 동일한 기준으로 효과적인 의사소통 가능Ÿ 할당대상 업체 온실가스 배출량 및 시험결과 정보에

대한 신뢰성 향상에 기여

¡ 본 용역이 마무리 된 이후의 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 및 가이드라인 활용을 위한 제언사항은 다음과 같다.

- 검증심사원 보수교육 및 검증심사원 교육 과정의 기본 교재 또는 보조교재로 활용 - 할당대상 업체의 사업장 고유배출계수 개발 시 시험분석 결과의 정확성 제고 및

자체 시험법을 승인할 수 있는 근거로 활용

- I -

목 차

제 1 장 연구 개요 1. 연구 배경 및 필요성 ····························································································· 1 2. 연구 범위 및 내용 ································································································· 2

제 2 장 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발 1. 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발 개요 ····················· 11 1.1. 개요 ··················································································································· 11 1.2. 적용범위 및 목적 ··························································································· 13 1.3. 평가기준표 구성 ····························································································· 15 1.4. 시험소 적절성 평가 절차 ·············································································· 17 1.5. 평가기준표 작성방법 ····················································································· 21 2. 시험소 적절성 평가 내용 ··················································································· 23 2.1. 적용범위 ··········································································································· 23 2.2. 필수 요건 ········································································································· 26 2.3. 기본 요건 ········································································································· 28 3. 기대성과 및 이슈사항 ························································································· 39 3.1. 기대성과 ··········································································································· 39

제 3 장 Tier 3 매개변수 검토를 위한 시험·분석의 적절성 평가기준표 검토·확인 가이드라인 개발 1. 평가기준표 검토·확인 가이드라인 개발 개요 ················································· 40 1.1. 개요 ··················································································································· 40 1.2. 평가기준표 검토 범위 ··················································································· 41 2. 평가기준표 검토·확인 방법 ················································································ 42 2.1. 평가기준표 검토 방법 ··················································································· 42 3. 시험방법 유효성 확인 방법 ··············································································· 49 3.1. 유효성 확인 개요 ··························································································· 49 3.2. 유효성 수행 절차 ··························································································· 50 3.3. 유효성 수행인자 ····························································································· 52 3.4. 유효성 확인 방법 ··························································································· 58

- II -

제 4 장 모니터링 계획의 현장검증을 통한 시험분석 적절성 평가 1. 국내 Tier 3 개발현황 검토 ············································································· 65 1.1. 배출활동 현황 분석 ······················································································· 65 1.2. 배출활동별 현황 - 기체연료연소 활동자료 ·············································· 67 1.3. 배출활동별 현황 - 고체연료연소 활동자료 ·············································· 80 1.4. 배출활동별 현황 - 액체연료연소 활동자료 ·············································· 92 1.5. 배출활동별 현황 - 철강 생산 활동자료 ·················································· 106 1.6. 합금철생산부분 활동자료 분석 ·································································· 117 2. 현장방문 ·············································································································· 121 2.1. 현장방문 일정 ······························································································· 122 2.2. 현장방문 결과 ······························································································· 124 2.3. 현장방문 확인 Issue 현황 ········································································· 128 2.4. 시험분석 평가방법 교육 ············································································· 129

제 5 장 국내·외 공인된 시험분석방법의 환경부고시 반영 및 KOLAS 미인증 사업장의 자격부여 방안 마련 1. 동일한 항목에 대한 시험 분석 방법 간 Gap 분석 ···································· 134 1.1. 고체연료의 시험방법에 따른 Gap 분석 ·················································· 134 1.2. 액체연료의 시험 방법에 따른 Gap분석 ·················································· 146 1.3. 기체연료의 시험방법에 따른 Gap분석 ···················································· 148 2. 신규 시험분석방법 표준화 방안 마련 ··························································· 156 3. IPCC 기준에 따른 폐기물 성상분류 기준 및 가이드라인 개발 ··············· 167 3.1. 국내·외 생활 고형폐기물 성상분류 체계 ··············································· 167 3.2. 생활 고형폐기물 중 바이오매스 함량 ······················································ 169 3.3. 생활폐기물 성상분류의 필요성 ·································································· 172 3.4. 생활폐기물 성상분류(안) 및 성상분석 절차서 제언 ······························ 175 4. 바이오매스 활동자료 결정방법 개선(안) 마련 ············································· 179 4.1. 국내 바이오매스 현황 ················································································· 180 4.2. 바이오매스 함량이 적용된 국외 제도 및 국내 산정방법 규격 현황 · 184 5. KOLAS 미인정 사업장의 정도관리 및 자격부여 방안 마련 ····················· 200 6. 온실가스 시험분석 개선(안) 마련 ··································································· 202 6.1. 온실가스·에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침 개정 소요(안) ········· 202 6.2. 폐기물 공정시험기준 개정 소요(안) ························································· 210 6.3. 폐기물 부분 온실가스 산정 매뉴얼 개정 소요(안) ································ 211 6.4. 고현연료제품 품질 시험·분석방법 개정 소요(안) ··································· 212

- III -

6.5. 기술표준원 시험표준 개정 소요(안) ························································· 213

제 6 장 결론 ··············································································································· 214

참고문헌 ························································································································ 219

부록 1. 사업장 온실가스 시험분석의 적절성 평가표 양식

부록 2. 사업장 평가표 가이드라인

부록 3. 검토 확인 가이드라인

부록 4. 폐기물 성상분류 기준(안)

부록 5. 폐기물 성상분석 기록지(안)

부록 6. 온실가스 측정 및 분석기관의 지정 등에 관한 규정(안)

- IV -

표 목 차

연구 개요 및 범위 ······················································································································ 2 시험소 요구사항 비교표 ·········································································································· 12 필수 요건 ··································································································································· 26 필수 요건에 대한 확인 자료 ·································································································· 27 평가 요건의 내용 ····················································································································· 29 평가 요건에 대한 확인 자료 및 평가 기준 ········································································ 31 항목별 검토 결과 ····················································································································· 48 유효화보고서 수행인자의 수행절차 및 분석 횟수 ··························································· 61 국내 생산업종의 온실가스 배출활동별 종류 및 현황 ······················································· 66 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 활동자료의 종류 및 현황 ······················· 67 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 활동자료의 종류 및 현황(계속) ············· 68 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 활동자료의 종류 및 현황(계속) ············· 69 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 발열량 분석 사용표준 현황 ······················ 70 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 발열량 분석 사용표준 리스트 ················ 70 기체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 ASTM D 3588 사용현황 ················ 71 기체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS I ISO 6976 사용현황 ··············· 71 기체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 perry’s handbook 사용현황 ········ 71 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 연료함량분석 사용표준 현황 ···················· 72 국내 온실가스 배출활동 중 기체연료연소 분석 사용표준 리스트 ······························· 73 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 UOP 539 사용현황 ······················ 74 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 1946 사용현황 ············ 74 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 KS I ISO 6974 사용현황 ··········· 74 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 2505 사용현황 ············ 75 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 KS M 2085 사용현황 ·················· 75 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 2593 사용현황 ············ 76 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 1945 사용현황 ············ 76 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 2163 사용현황 ············ 76 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 2504 사용현황 ············ 77 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 ASTM D 2427 사용현황 ············ 77 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 KS M ISO 7941 사용현황 ········· 78 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 KS M ISO 6977 사용현황 ········· 78 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 사내분석규격 사용현황 ················ 78 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 UOP 539 사용현황 ······················ 78 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 측정기 이용현황 ··························· 79 기체연료연소의 활동자료 별 연료함량 분석 표준 GPA 2261 사용현황 ···················· 79 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 활동자료의 종류 및 수량 ······················· 81 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 발열량 분석 사용표준 현황 ······················ 82

- V -

국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 발열량 분석 사용표준 리스트 ·················· 83 고체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS E 3707 사용현황 ······················· 83 고체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 ASTM D 5865 사용현황 ·············· 84 고체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 ASTM D 2015 사용현황 ·········· 84 고체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 ASTM D 3286 사용현황 ················ 84 고체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 HCS-CE-E-10 사용현황 ················ 84 고체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 국립환경과학원 고시 2013-58 사용현황 ······ 85 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 원소분석 사용표준 현황 ··························· 84 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 원소 분석 사용표준 리스트 ······················ 86 고체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 ASTM D 5373 사용현황 ···················· 86 고체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 원소분석기 사용현황 ··························· 87 고체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 ASTM E 1915 사용현황 ···················· 87 고체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 ASTM D 6316 사용현황 ···················· 87 고체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 ISFS-3002-2 사용현황 ······················· 88 고체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 KS E 3709 사용현황 ·························· 88 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 공업 분석 사용표준 현황 ························· 88 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 공업 분석 사용표준 리스트 ······················ 88 고체연료연소의 활동자료 별 공업 분석 표준 ASTM E 7582 사용현황 ···················· 89 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 수분함량 분석 사용표준 현황 ·················· 89 국내 온실가스 배출활동 중 고체연료연소 수분함량 분석 사용표준 리스트 ·············· 90 고체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 ASTM D 3302/3302M 사용현황 ······· 90 고체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 KS E ISO 331 사용현황 ············ 91 고체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 KS E ISO 589 사용현황 ············ 91 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 활동자료의 종류 및 현황 ························· 93 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 발열량 분석 사용표준 현황 ······················ 94 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 발열량분석 사용표준 리스트 ···················· 94 액체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS M 2057 사용현황 ······················ 95 액체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 ASTM D 240 사용현황 ·················· 96 액체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS E 3707 사용현황 ······················· 96 액체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 perry’s handbook 사용현황 ········ 96 액체연료연소의 활동자료 별 발열량 분석 표준 HCS-CE-E-10 사용현황 ················ 96 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 원소 분석 사용표준 현황 ························· 97 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 원소 분석 사용표준 리스트 ······················ 98 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 원소분석기 사용현황 ··························· 98 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 ASTM D 2505 사용현황 ···················· 98 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 ASTM D 5291 사용현황 ···················· 99 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 KS M 2418 사용현황 ·························· 99 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 KS M 1658 사용현황 ······················· 100 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 KS M 2085 사용현황 ······················· 100 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 YQA – 633 사용현황(자체규격) ····· 100 액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 UOP – 744 사용현황(자체규격) ····· 100

- VI -

액체연료연소의 활동자료 별 원소 분석 표준 자체분석표준 사용현황(자체규격) ··· 100 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 밀도 및 비중분석 사용표준 현황 ·········· 101 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 밀도 및 비중분석 사용표준 리스트 ······ 102 액체연료연소의 활동자료 별 밀도 및 비중 분석 표준 KS M 2002 사용현황 ········ 102 액체연료연소의 활동자료 별 밀도 및 비중 분석 표준 KS M ISO 12185 사용현황 ···· 103 액체연료연소의 활동자료 별 밀도 및 비중 분석 표준 KS M 0004 사용현황 ········ 103 액체연료연소의 활동자료 별 밀도 및 비중 분석 표준 ASTM D 1298 사용현황 ··· 103 액체연료연소의 활동자료 별 밀도 및 비중 분석 표준 ASTM D 1298 사용현황 ···· 103 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 수분함량분석 사용표준 현황 ················· 104 국내 온실가스 배출활동 중 액체연료연소 수분함량분석 사용표준 리스트 ·············· 104 액체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 KS M ISO 6296 사용현황 ······· 105 액체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 KS M ISO 331 사용현황 ········· 105 액체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 KS M ISO 12937 사용현황 ····· 105 액체연료연소의 활동자료 별 수분함량 분석 표준 KS M ISO 9029 사용현황 ······· 105 국내 온실가스 배출활동 중 철강생산 활동자료의 종류 및 현황 ······························· 107 국내 온실가스 배출활동 중 철강생산 발열량분석 사용표준 현황 ··························· 108 국내 온실가스 배출활동 중 철강생산 발열량분석 사용표준 리스트 ························· 108 철강생산의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS M 2057 사용현황 ··························· 109 철강생산의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS I ISO 6976 사용현황 ····················· 109 철강생산의 활동자료 별 발열량 분석 표준 KS M 3588 사용현황 ··························· 109 국내 온실가스 배출활동 중 철강생산 원소 및 성분분석 사용표준 현황 ················· 110 국내 온실가스 배출활동 중 철강생산 원소 및 성분분석 사용표준 리스트 ··········· 111 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 ASTM D 3176 사용현황 ········ 111 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 ISO 9001 사용현황 ················· 112 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 JIS M 8813 사용현황 ············· 112 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS E 3705 사용현황 ·············· 112 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS D 1686 사용현황 ·············· 113 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS I ISO 6974 사용현황 ······· 114 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS D 1780 사용현황 ·············· 114 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS E 3709 사용현황 ·············· 115 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS D 1816 사용현황 ·············· 115 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KS M 2418 사용현황 ············· 115 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 표준 KSI JT 226 사용현황 ·············· 116 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 JIS G 1211 사용현황 ························ 116 철강생산의 활동자료 별 원소 및 성분 분석 HES K GR651 사용현황 ·················· 116 국내 온실가스 배출활동 중 합금철생산 활동자료의 종류 및 현황 ························· 117 국내 온실가스 배출활동 중 합금철생산 원소 및 성분분석 사용표준 현황 ··········· 118 국내 온실가스 배출활동 중 합금철생산 원소 및 성분 분석 사용표준 리스트 ····· 119 합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분 분석 KS D 1804 사용현황 ························ 119 합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분 분석 KS D 1816 사용현황 ························ 119 합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분 분석 ASTM E 1915 사용현황 ·················· 120

- VII -

합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분 분석 JIS M 8813 사용현황 ······················· 120 합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분 분석 ASTM E 1019 사용현황 ·················· 120 합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분 분석 KS E ISO 9686 사용현황 ··············· 120 합금철생산 활동자료 별 원소 및 성분분석 원소분석 사용현황 ······························· 120 Tier 3 업체 현장방문 산정사유 및 방문일시 ······························································ 123 Tier 3 업체 현장방문 결과 및 Issue사항 정리 ·························································· 125 Tier 3 업체 현장방문 결과 및 Issue사항 정리(계속) ··············································· 126 Tier 3 업체 현장방문 결과 및 Issue사항 정리(계속) ··············································· 127 시험분석 평가방법 교육 개요 ························································································· 129 시험분석 평가방법 교육 일정 및 대상 ·········································································· 130 시험분석 평가방법 교육 내용 ························································································· 130 검증심사원 등 검토자의 설문조사 결과 ········································································ 132 검증심사원 등 검토자의 설문조사 결과 ········································································ 133 분석표준별 저위발열량 환산식 ······················································································· 135 유연탄의 분석표준별 온실가스 배출량 Gap분석 ························································· 136 석탄 분석 표준 별 유연탄의 저위발열량 분석결과 비교 ·········································· 137 석탄의 수분량 측정결과 환산 및 비교 ·········································································· 140 석탄의 종류별 탄소함량과 고정탄소함량 차이 비교 ·················································· 141 순환자원 연료의 고위발열량 분석결과 비교 ································································ 145 액체연료의 캡슐사용여부에 따른 고위발열량 분석결과 비교 ··································· 147 기체연료 시험분석 표준에 따른 발열량 계산 결과 비교 ·········································· 148 기체연료 시험분석 표준에 따른 온실가스 배출량 비교 ············································ 149 기체연료 분석결과 비교(Unknown물질의 적용 방법 비교) ····································· 150 기체연료 분석결과 및 온실가스 배출량 차이 비교 (Unknown물질의 적용 방법 비교) ····· 151 C4 raffinate의 종류 및 물리화학적 특성 ·································································· 156 C5 Fuel의 종류 및 물리화학적 특성 ············································································ 157 C5 raffinate의 종류 및 물리화학적 특성 ···································································· 157 LOI와 TGA 분석결과를 이용하여 비탄산염 온실가스 배출량 신정 결과 비교 ········ 160 시멘트 업체의 비탄산염 CO₂ 감축량 비교 ··································································· 163 폐지된 표준 리스트 및 폐지사유 ··················································································· 166 생활폐기물 성상분류 세분류 및 설명(안) ····································································· 168 생활폐기물 소각분야 폐기물 성상분류 및 기본 매개계수 ········································· 168 IPCC 기본값과의 국내 연구결과 화석탄소함량 비교 ················································· 169 국내외 유사 연구와의 고형폐기물 성상별 화석탄소함량 비교 ································· 171 송도소각장의 생활폐기물 물리적 성상 비율(%) ·························································· 173 송도소각장의 온실가스 배출량 산정 ·············································································· 173 고양소각장의 생활폐기물 물리적 성상 비율(%) ·························································· 174 고양소각장의 온실가스 배출량 산정 ·············································································· 174 생활폐기물 성상분류 세분류 및 예시(안) ····································································· 175 생활폐기물 성상분류 세분류 및 예시(안) (계속) ························································· 176 바이오 고형연료제품(Bio-SRF)의 품질기준 ································································· 180

- VIII -

목재펠릿의 규격·품질기준 ······························································································ 182 목재펠릿과 Bio-SRF의 차이점 ······················································································· 183 미국 MRR에 명시된 소각가스 시료채취와 분석 주기 ·············································· 185 EU-ETS의 바오이매스 비율 결정 ················································································ 186 EU-ETS의 바오이매스 비율 결정(계속) ······································································· 187 EU-ETS의 바오이매스 비율 결정(계속) ······································································· 188 육안선별법을 위한 폐기물 성상 분류표 ········································································ 192 용해선별법(SDM) 과정 ······································································································ 193 용해선별법 적용의 부적합 물질 ····················································································· 193 바이오매스 함량(비율) 관련 분석규격별 현황 ····························································· 196 용해선별법 및 탄소동위원소법 분석결과 ······································································ 198 온실가스 측정·분석기관의 지정 등에 관한 규정(예시) ··············································· 201

- IX -

그 림 목 차

연구 진행 순서 및 내용 ········································································································ 3 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발 절차 ········································ 5 적절성 평가 체크리스트 개발 및 결과도출 ······································································· 6 모니터링 계획서 제출 및 절차 ···························································································· 6 모니터링 계획의 현장검증을 통한 시험분석 적절성 평가 진행계획 ···························· 7 평가기준표 적용 범위에 따른 평가항목 ··········································································· 14 평가기준표 구성 요소 ········································································································ 15 시험소 적절성 평가 절차 ···································································································· 18 평가기준표 적용범위 ············································································································ 23 평가기준표 검토 범위에 따른 검토 내용 ······································································ 41 시험소 적절성 평가기준표 검토 절차 ············································································ 43 필수요건 부적합 중요성 유형에 따른 보수적 산정 ····················································· 43 필수요건 부적합의 중요성 유형에 따른 보수적 산정 방법 예시 ····························· 44 유효성 확인 절차 ··············································································································· 51 유효성 성능특성 수행인자 ································································································ 52 유효성확인 검토결과 의견 예시 ······················································································ 64 현장방문 대상업종 선정 ································································································· 121 현장방문 선정 우선순위 업체 ························································································ 122 유연탄의 분석표준별 온실가스 배출량 Gap분석 ······················································· 136 시료의 조건 별 발열량 환산식 ······················································································ 138 기건식 총 발열량에서 인수식 순 발열량으로의 환산과정 ······································· 138 탄소 및 수소 함량 환산과정 ·························································································· 139 순환자원 연료의 발열량 분석 시료 ·············································································· 144 순환자원 연료의 발열량, 원소분석 장비 사진 ··························································· 144 액체연료 발열량 분석 시료 ···························································································· 147 KS I ISO 6976의 Unknown함량에 대한 기준 ························································· 151 ASTM D3588의 Unknown함량에 대한 기준 ···························································· 152 Single point검량선의 불확도 감소에 대한 그래프 ·················································· 154 표준물질 인증서 ··············································································································· 155 시멘트 생산 사업장의 비탄산염 온실가스 배출 특성 ··············································· 158 시멘트 생산에 필요한 원료 ···························································································· 159 시멘트 부원료 시료 ········································································································· 160 시멘트 부원료의 TGA 분석 그래프 ············································································· 161 인산제조시설의 제조공정의 온실가스 배출 화학식 ················································· 164 인광석의 TGA 분석결과 ································································································· 164 폐지된 표준 ······················································································································· 166 IPCC와 우리나라 생활폐기물 성상 분류체계 비교 ··················································· 167

- X -

생활폐기물 물리적 성상 재분류 ···················································································· 172 생활폐기물 성상분류 절차(안) ····················································································· 177 생활폐기물 성상분류 기록지(안) ··················································································· 178 고형연료 중 바이오매스 시험방법 ················································································ 190 탄소동위원소측정법(AMS) ······························································································ 194 용해선별법 및 탄소동위원소측정법 분석시료 사진 ··················································· 197 탄소동위원소측정법 분석기 사진(AMS) ····································································· 197

제 1 장 연구개요

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제 1 장 연구 개요

1. 연구 배경 및 필요성

¡ 2015년 배출권거래제에 포함되어있는 할당업체 중 에너지 다소비 업종의 경우 활동자료 및 매개변수의 측정 및 시험·분석을 통해 개발하고 그 결과를 토대로 온실가스 배출량을 산정하고 있어, 업체별 실험실 운영, 시료채취, 측정 및 분석의 신뢰성 확보가 중요하게 대두하고 있다.

¡ 온실가스 배출량 산정 시 일부 연료 및 원료의 시험 항목별 시험 규격 적용에 따른 발열량 및 배출계수(매개변수) 등의 차이(gap)가 발생에 따라 온실가스 배출량에도 영향을 주어, gap 발생 원인의 규명 및 개선방안 요구되고 있다.

¡ 또한, 일부 업체에서 측정 분석을 통해 매개변수 등을 산정할 때 자체 규격을 사용하고 있어, 비표준화 규격을 표준 규격화가 요구되고 있으며, 폐기물분야의 경우 배출량 산정 시 폐기물 성상분류에 따라 배출량의 차이가 발생하는데 지침에 있는 분류체계와 업체들이 사용하고 있는 분류체계가 상이하고 현재의 분류체계 또한, 분류기준이 명확하지 않아 명세서 검증 시 업체와 검증심사원 간의 검증 이슈로 부각되어 폐기물 성상 분류에 대한 기준이 요구된다.

¡ 신·재생에너지공급의무화제도(RPS) 및 온실가스 감축에 따라 발전사와 기업의 바이오매스 및 폐기물 연료의 사용이 증가하고 있으며, 목표관리제 지침 제94조에 따라 바이오매스와 화석연료를 혼합하여 사용하는 경우에는 제92조의 규정에 따라 바이오매스 혼합비율을 산정하여 해당 비율만큼의 이산화탄소 배출량을 제외하나, 현재 바이오매스 함량에 대한 측정 및 산정 기준이 없어 현장에서 기준제시를 요구하고 있다.

¡ 또한, 측정 및 분석을 통해 매개변수 등을 개발할 경우 개발하는 실험실의 요구조건이 KOLAS(ISO 17025) 수준을 요구하고 있으나 업체들을 비용적, 운영적 어려움으로 대부분 KOLAS 인정받지 않은 사업장으로 운영되어 명세서 검증 시 쟁점이 되고 있어, KOLAS 미인정 사업장에 대한 정도관리 및 자격 부여 방안이 요구된다.

¡ 온실가스·에너지 목표관리제 추진에 따라, 할당대상업체는 목표관리지침에 기술된

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산정등급 최소기준에 따라서 온실가스 배출량을 산정해야 하며, 이에 따라 배출량 통계산정 과정의 신뢰성 및 정확성을 제고할 수 있는 관리방안이 필요하다.

¡ 온실가스 목표관리제와 배출권거래제의 온실가스 배출량 산정과 관련된 시험분석 과정의 확인이 미흡하여 정확성 및 투명성 관리방안 마련이 필요한 상황이다.

¡ 제2기 배출권거래제 할당 시 배출량(매개변수)에 영향을 미치는 시험검사방법의 불확실성 요소를 최소화하여 제도 안정화 하는 것이 필요하다.

¡ 2015년 배출권거래제 모니터링 계획의 현장검증 시 시험분석 및 매개변수 개발과정의 타당성이 확인되어야 한다.

¡ 이러한 온실가스 시료채취 및 성분분석·시험방법의 불확실성을 최소화하여 일관성 있고 적정한 매개변수 관리체계 구축으로 온실가스 관련 제도를 안정적으로 추진하고자 한다.

2. 연구 범위 및 내용

본 연구의 수행 범위는 다음과 같다.

연 구 명 온실가스 시료채취 및 성분분석·시험방법 개선방안 마련 연구

연구기간 계약일로부터 7개월

연구범위

◦ 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발◦ Tier 3 매개변수 검토를 위한 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발◦ 모니터링 계획의 현장검증을 통한 시험·분석 적절성 평가◦ 매개변수 검토 관련자 대상으로 시험·분석 평가방법 교육◦ 국내·외 공인된 시험·분석방법의 환경부고시 반영 및 KOLAS

미인증 사업장의 자격 부여 방안 마련

연구 개요 및 범위

제 1 장 연구개요

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연구 진행 순서 및 내용

1) 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

현재 사업장의 시료 채취 및 분석에 대한 표준규격이 업계 현황에 맞지 않는 경우가 많다. 이에 따라 시료채취 방법의 선정 및 분석절차 등이 통일되지 않았거나, 분석 결과의 신뢰성을 확보하지 못하는 경우가 상당하다. 이에 따라 현재 사업장에서 적용중인 시료채취 및 분석절차의 체계를 파악하고, 고유배출계수 검증을 위한 실험실 관리항목(분석기관 역량, 인적요인, 시설 및 환경조건, 시험 및 환경조건, 장비, 측정 소급성, 샘플링, 시험의 품질관리)과 시료채취 및 분석과정의 전 과정을 포괄 할 수 있는 적절성 평가 체크리스트 개발이 필요한 시점이다.

따라서 본 연구에서는 시료지점 선정 및 시료채취 방법, Tier 3 개발 가이드라인 요구사항 등을 반영하고 환경시험 검사기관 정도관리 운영, KOLAS 정도관리 방법 등을 참고하여 보다 상세하고 계량화된 항목별 체크리스트 개발하고, 개발된 평가기준표를 바탕으로 ‘사업장 고유배출계수(Tier 3) 세부 검증요령’을 검증심사원이 활용할 수 있도록 보완하였다.

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본 절에서 진행하는 연구 수행의 단계별 내용은 다음과 같다.

o 업체 시료채취 및 시험·분석 적용 현황파악

¡ 국가표준(KS), 국제표준(ISO), 미국재료시험학회 표준(ASTM) 등 국제적으로 통용되는 방법론을 활용하여 시료채취 또는 분석·시험방법의 적절성 평가

¡ 시료채취 및 분석주기가 각 표준 및 목표관리제에 부합하게 수행되고 있는지 파악

¡ 현재 폐지된 표준(ASTM D2015 등)이나 표준화되지 않은 시험방법(UOP 규격), 기타 순환자원 연료나 바이오매스 연료처럼 분석규격이 없는 규격 등에 대한 분석 적용성 파악

o 개선요인 도출

¡ 사업장 자체 시험·분석에 대한 실험실 관리 기준, 시료 채취 및 분석 방법론 등에 대한 평가기준 마련

¡ 사업장 배출계수 개발 시 사용된 비 표준화 규격과 현 시점 폐지규격에 대한 확인 및 평가 방안 정의

¡ 국가표준(KS), 국제표준(ISO), 미국재료시험학회 표준(ASTM) 등 국제적으로 통용되는 방법론 기반의 평가체계 구축

¡ 목표관리 지침에서 제시하고 있는 분석실험 기준 및 환경 조건 준수 여부 평가

¡ 지침에 추가 반영 또는 제외되어야 할 국내·외 표준시험방법 등을 검토하여 개정안 마련

o 국내 규격 및 지침 비교 및 검토기준(안) 수립

¡ 온실가스 목표관리지침 및 국내 관련법 조사, KS ISO/IEC 17025 및 국내·외 표준분석 규격을 조사

¡ 도출된 결과를 토대로 검토 항목을 설정하고 필수항목과 선택항목을 분류하여 검토기준안을 수립

제 1 장 연구개요

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o 평가기준표 개발 및 매뉴얼 고도화

¡ 인정기관 평가와 관련된 규정 등을 참고하여 시설 및 환경조건, 시험 및 교정방법과 유효성 확인에 대한 세부적인 평가기준을 개발

¡ 검토기준 시험적용을 통해 적용가능성 검토 및 보완에 필요한 Data 확보

사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발 절차

2) Tier 3 매개변수 검토를 위한 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

‘사업장 고유배출계수 검토·확인을 위한 통합 가이드라인’에서는 6대 항목, 21개 확인요소에 대하여 상세한 검토 material 검토방법을 제시하고 있으며 실제 할당대상업체의 개발 실적에 대한 검토결과도 예시로 포함하고 있지만 시험·분석 측면에서의 추가적인 보완이 필요한 상황이다.

따라서 본 연구에서는 시료채취 및 분석주기, 분석에 대한 유효성를 확인할 수 있는 증빙자료가 확보되었는지 등에 따른 보완점을 도출하고 평가기준을 고도화 하고, 세부 항목별 평가기준을 상세하게 마련하여, 실험결과를 위해 요구되는 필수항목에 대한 평가방법을 개발하였다.

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적절성 평가 체크리스트 개발 및 결과도출

모니터링 계획서 제출 및 절차

제 1 장 연구개요

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3) 모니터링 계획의 현장검증을 통한 시험분석 적절성 평가

현재 사업장의 시료 채취 및 분석에 대한 표준규격이 업계 현황에 맞지 않는 경우가 많다. 이에 따라 시료채취 방법의 선정 및 분석절차 등이 통일되지 않았거나, 분석 결과의 신뢰성을 확보하지 못하는 경우가 상당하다. 이에 본 절에서는 시험분석에 대한 현황을 파악하고, 현장검증을 통해 Issue를 도출하였으며, 시험분석 평가방법에 대한 교육 및 설문조사를 통해 시험분석에 대한 적절성 평가를 수행하였다.

모니터링 계획의 현장검증을 통한 시험분석 적절성 평가 진행계획

본 절에서 진행하는 연구 수행의 단계별 내용은 다음과 같다.

o 국내 Tier 3 개발현황 검토

¡ 국내 Tier 3 대상 사업장의 배출계수를 개발하기 위해 사용한 표준에 대한 현황을 파악

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¡ 현황파악을 통해 발견된 Issue를 확인

¡ 해당 표준이 적절한 연료에 적용이 되었는지 확인하고 현장방문 대상사업장 선정

o 현장검증 실시

¡ 선정된 현장검증 대상사업장에 대한 현장방문을 실시하고 문제점을 도출

¡ 현장검증 시 자체실험실을 방문하여 개발된 평가기준표로 평가를 실시하여 현장 적용성을 검토

¡ 현장검증 시 업체 담당자와 인터뷰를 통해 의견수렴

o 시험분석 평가방법 교육

¡ Tier 3 검증심사원 및 검증기관, 공단관리자, 대상 사업장의 실무 및 분석 담당자를 대상으로 교육을 실시

¡ 교육 후 현장 설문조사를 통해 의견을 수렴하고 평가기준표에 반영

제 1 장 연구개요

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4) 국·내외 공인된 시험분석방법의 환경부고시 반영 및 KOLAS 미인증 사업

장의 자격부여 방안 마련

전 장에서 확인한 Issue 및 현재 알려져 있는 문제점을 평가하고 각각의 Issue에 대한 대안을 마련하고자 한다.

o 동일한 항목에 대한 시험분석 간 Gap 분석

¡ 고체연료, 액체연료, 기체연료의 분석에 대한 분석기준의 차이, 기준의 차이 등을 확인하고 필요에 따라 분석을 실시하여 정책적 제언을 위한 자료 확보

o 신규 시험분석방법 표준화 방안 마련

¡ 신규 추가가 필요한 분석방법 제언

¡ 폐지된 규격 및 자체 규격 등에 대한 인정방안 마련

o 폐기물 성상 분류기준 개선(안)마련

¡ 국내 폐기물의 성상분류 체계가 온실가스 배출량 산정하기 위한 기준이 아닌 자료조사를 위한 기준이기 때문에 온실가스 배출량 산정을 위한 새로운 분류기준안 마련이 필요

¡ IPCC G/L에서 정하는 11종 폐기물 성상분류 체계 및 성상분석 기록지(안)을 제시

o 바이오매스 활동자료 결정방법 개선(안) 마련

¡ 기존 국내에서 사용하는 육안선별법, 용해선별법은 바이오매스 함량 분석에 오차율이 존재함

¡ 현재 바이오매스 함량을 분석하기 가장 정확한 방법론으로 평가되는 탄소동위원소분석법과 용해선별법에 대한 분석결과를 비교

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¡ 탄소동위원소 분석법 도입에 대한 개선(안) 제언

o KOLAS 미인정 사업장의 정도관리 및 자격부여 방안 마련

¡ 다이옥신 및 악취 등 환경부분의 분석분야를 참고하여 ‘온실가스 측정·분석기관의 지정 등에 관한 규정(안)’을 제시

o 온실가스 시험분석 개선(안) 제언

제 2 장 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

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제 2 장 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표

개발

1. 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발 개요

1.1. 개요

본 「사업장 온실가스 시험분석의 적절성 평가기준표(이하 “평가기준표”라 함)」는 온실가스 배출량을 산정하는데 시험소의 시험결과를 반영하는 경우, 해당 시험소의 시험방법, 시험절차 등이 적격성을 지닌 유효한 방법으로 시험분석을 진행하는지 평가하기 위한 가이드라인이다.

가. 평가기준표 개발 배경

평가기준표의 개발 배경은 다음과 같다.

Ÿ 검증심사원의 시험소 평가를 위한 전문지식이나 관련분야 이해도에 편차가 있음.

Ÿ 단시간에 시험실의 시료채취 및 시험분석의 적격성을 판단하기 어려움.

Ÿ 자체시험소의 적격성에 대한 판단기준이 미비함.

Ÿ 시료채취 및 시험분석 적격성을 평가하기 위한 계량화된 평가기준이 부족함.

나. 시험소 적격성 평가 기준

우리나라의 시험소 적격성 평가는 『국가표준기본법』에 의한 시험기관 인정제도인 한국인정기구(KOLAS, Korea Laboratory Accreditation Scheme), 『환경분야 시험검사 등에 관한 법률』에 따른 국립환경과학원의 환경 시험·검사기관 정도관리, 『온실가스·에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침』에 따라 사업장 고유 배출계수(Tier 3) 개발을 위한 체크리스트 등에 따른 적격성 평가기준이 있다.

대표적인 3가지의 시험소 적격성 요구사항을 비교하면 다음 표와 같다.

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No. KOLAS 정도관리 Tier 3 checklist1 4.1 조직 2.1 조직 A. 분석기관2 4.2 경영시스템 2.2 품질시스템 B. 인적요인3 4.3 문서관리 2.3 문서관리 C. 시설 및 환경조건

4 4.4 의뢰, 입찰, 계약의 검토 2.4 시험의뢰 및 계약 시의 검토 D. 시험 및 환경조건

5 4.5 시험 및 교정의 위탁계약 2.5 시험 및 교정의 위탁 E. 장비

6 4.6 서비스 및 물품구매 2.6 서비스 및 물품구매 F. 측정소급성

7 4.7 고객에 대한 서비스 2.7 고객에 대한 서비스/ 불만사항 G. 샘플링

8 4.8 불만사항 2.8 부적합 시험 및 관리 H. 시험 및 교정결과의품질보증

9 4.9 부적합 시험 및/또는 교정 작업의 관리 2.9 시정조치 I. 데이터관리

10 4.10 개선 2.10 예방 조치 -11 4.11 시정조치 2.11 기록관리 -12 4.12 예방 조치 2.12 내부 심사 -13 4.13 기록의 관리 3.1 직원 -14 4.14 내부심사 3.2 시설 및 환경조건 -

15 4.15 경영검토 3.3 시험방법과 방법의 유효성 확인 -

16 5.1 일반사항 3.4 시험장비 및 표준물질 -

17 5.2 직원 3.5 측정 소급성 -18 5.3 시설 및 환경 조건 3.6 시료채취 -

195.4 시험 및 /또는 교정

방법과 방법의 유효성 확인

3.7 시료취급 및 관리 -

20 5.5 장비 3.8 시험분석 -

21 5.6 측정 소급성 3.9 추가 기술요건 (해당될 경우) -

22 5.7 샘플링 3.10 시험결과의 보증 -

23 5.8 시험 및/또는 교정품목의 취급 3.11 결과보고 -

24 5.9 시험 및 교정결과의 품질보증 - -

25 5.10 결과보고 - -

시험소 요구사항 비교표

제 2 장 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

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1.2. 적용범위 및 목적

가. 개발목적

본 평가기준표는 검증기관 및 검증심사원이 온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침(이하 "산정보고 지침"이라고 함) 등에 따라 수행해야 하는 온실가스 배출량 검증 업무와 관련하여 시험소의 적격성을 평가하기 위한 목적으로 개발되었다.

나. 평가기준표 적용 목적

평가기준표의 적용 목적은 다음과 같다.

Ÿ 관리업체 및 할당대상업체가 작성·보고한 명세서에 대한 「사업장 고유배출계수(이하 “Tier 3"라고 함)」검증 시 시험소의 적격성 평가를 통한 시험결과의 신뢰성 향상

Ÿ 시험소 평가를 위한 평가방법의 일관성 확보 및 품질향상

Ÿ 시험분석 검증관련 다양한 이해관계자 간에 명료한 의사소통

Ÿ 적합한 시험결과를 위해 각 평가항목별 기본적으로 확인해야 할 사항 규정

Ÿ 시험소 평가항목에 따른 계량 점수화로 단시간 내 중요 항목 평가

Ÿ 산정보고 지침의 시험 전 과정에서 배출시설의 연료, 원료 등의 시험결과를 적용하는 시험소에 대한 구체적·세부적인 평가 절차 명확화

Ÿ 시험소 시험결과 적격성 요구사항 유형 및 기준별 검증 접근 방법 제시

Ÿ 검증기관별 및 검증심사원별 시험소 평가 편차 최소화

다. 평가기준표 적용 범위

본 평가기준표는 ‘KOLAS에 준하는 시험실’을 평가하기 위한 개발된 체크리스트이다, 따라서 본 평가기준표는 자체시험실 및 외부 위탁하는 시험실이 KOLAS 기관인 경우 적용을 제외한다. 단, 자체시험실 및 외부 위탁하는 시험실이 KOLAS 기관이라 할지라도 절차서 또는 시험성적서 등을 확인하여 지침에서 정하고 있는 시험방법을

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평가기준표 적용 범위에 따른 평가항목

통하여 시험이 이루어지고 있는지의 여부를 확인하여야 하며, 확인결과 자체 규격 등 지침에서 정하고 있는 시험방법을 사용하고 있지 않다면 시험방법에 대한 유효성평가보고서 여부를 확인하여야 한다.

본 평가기준표는 자체 또는 외부시험소에 대한 ‘시험분석’과 ‘시료채취‘의 적절성을 평가하기 위하여 개발되었으며,

각 경우에 대한 평가항목 구분은 다음과 같다.

Ÿ KOLAS 기관인 자체 또는 외부시험소에서 ‘시험분석’ 및 ‘시료채취’를 실시하는 경우 필수요건 중 2.1, 2,2 2,3항 및 기본요건 3.9항 평가 (1)

Ÿ KOLAS 기관인 자체 또는 외부시험소에서 ‘시험분석’ 및 비KOLAS기관에서 ‘시료채취’을 실시한 경우 필수요건 중 2.1, 2,2 2,3항 및 기본요건 3.9항 평가 (2)

Ÿ 비KOLAS 기관인 자체 또는 외부시험소에서 ‘시험분석’ 및 KOLAS기관에서 ‘시료채취’를 실시한 경우 필수요건 및 기본요건 평가 (3)

Ÿ 비KOLAS 기관인 자체 또는 외부시험소에서 ‘시험분석’ 및 ‘시료채취’을 실시한 경우 필수요건 및 기본요건 평가 (4)

제 2 장 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

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평가기준표 구성 요소

1.3. 평가기준표 구성

본 평가기준표는 피검증 할당대상업체의 시험소 적격성 평가를 위한 적용범위, 필수요건, 기본요건으로 구성되어 있으며, 할당대상업체에서 온실가스 배출량을 산정하기 위하여 시험분석 결과를 활용하는 모든 사업장을 대상으로 한다.

가. 평가기준표 구성

평가기준표의 구성은 다음과 같이 3개 요구사항으로 구성된다.

Ÿ 적용범위 : 사업장의 온실가스 배출량을 산정하기 위하여 시험분석 및 시료채취를 자체시험소/외부위탁/인 경우 KOLAS기관 또는 비KOLAS기관에서 실시하는 경우에 대해 평가항목 및 방법 제시

Ÿ 필수요건 : 시험소가 반드시 준수하여야 할 항목이며 온실가스 배출량에 중대한 영향을 미치는 핵심 항목들로 미준수 시 시험소의 적격성은 부적합 부여

Ÿ 기본요건 : 자체시험소의 세부 평가내용으로 객관적이고 신뢰할 수 있는 시험결과를 도출할 수 있는지 점수로 계량화하여 시험소 적격성 여부 평가

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나. 평가기준표 필수 요건

시험소가 반드시 준수하여야 할 항목으로 온실가스 배출량에 중대한 영향을 미치는 6개의 핵심 항목들로 구성되며, 6개의 필수 요건 항목은 다음과 같다.

2.1 시험방법

2.2 시료채취주기

2.3 시료채취 및 취급

2.4 장비

2.5 표준물질

2.6 검정곡선 주기

다. 평가기준표 기본 요건

자체시험소의 세부 평가항목을 점수로 계량화하여 평가하는 11개 요건, 29개 평가 항목으로 구성되며 세부 기본 요건은 다음과 같다.

3.1 시험 및 교정의 위탁

3.2 조직

3.3 직원

3.4 시설 및 환경조건

3.5 시험방법

3.6 장비

3.7 표준물질

3.8 측정소급성

3.9 시료채취 및 취급

3.10 시험분석

3.11 결과보고

제 2 장 사업장 온실가스 시험·분석의 적절성 평가기준표 개발

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평가기준표 기본요건의 계량화된 기준점수는 배출량의 직간접 영향 또는 중요도에 따라 구분하여 기준점수를 부여한다.

Ÿ 5점(16개 항목) : 온실가스 배출량에 직간접적으로 큰 영향을 미칠수 있는 평가항목으로 기본요건의 16개 평가내용으로 구성

Ÿ 3점(3개 항목) : 온실가스 배출량에 직간접적으로 영향을 미치는 평가항목으로 기본요건의 3개 평가내용으로 구성

Ÿ 2점(1개 항목) : 온실가스 배출량에 직접적인 영향을 미치지는 않으나 시험소 관리 또는 절차상 관리에 필요한 평가항목으로 기본요건의 1개 평가내용으로 구성

Ÿ 1점(9개 항목) : 온실가스 배출량에 직접적인 영향을 미치지는 않으나 시험소 관리 또는 문서상 관리에 필요한 평가항목으로 기본요건의 9개 평가내용으로 구성

사업장 온실가스 시험분석의 적절성 평가표 양식 전문은 부록 1.에서 확인할 수 있다.

1.4. 시험소 적절성 평가 절차

시험소의 적절성을 평가하는 절차는 다음과 같으며, 현장평가팀 구성은 2인(검증기관 또는 업체에 따라 1인도 가능)의 검증심사원을 필수로 하나 최소 1MD를 기준으로 평가할 수 있도록 구성한다. 또한, 평가는 검증심사원이 수행하는 것이 원칙이나, 전문적인 기술 및 능력이 필요한 경우에 기술전문가를 대동할 수 있다.

시험소 적절성 평가 절차

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가. 현장평가팀

모니터링계획의 검증계획 시 시험소 적절성 현장평가계획을 수립하여야 한다. 또한, 현장평가계획에 따라 현장평가팀을 구성한다(팀장 1인, 팀원 1인, 또는 기술전문가 1인).

평가팀장은 평가표의 최종 취합 정리 및 평가보고서를 작성 및 제출하�