이 기준은 WFN(Water Footprint Network)이 설립 2년 후인 2010년 10월 16일에 완성됐다. 이 평가매뉴얼에 소개된 물발자국의 종류 중에서 공정, 제품, 국가, 기업, 물발자국의 특징, 계산방법을 소개하고자 한다.
물 발자국의 구성단위와 종류별 목표
물 발자국의 구성단위는 시간당 물의 양으로 표현되는데 첫째, 공정이 만든 제품의 양을 분배하면 (시간 당 제품 단위) 제품 당 물의 양으로 나타낼 수 있다. 둘째, 제품의 물 발자국은 항상 제품 당 물의 양이 된다.
◈부피 당 물의 양 (무게가 양을 나타내는 좋은 지표인 제품)
◈금액 당 물의 양 (무게 보다 돈의 가치가 중요한 제품)
◈개수 당 물의 양 (무게 보다 단위 개수로 셀 수 있는 제품)
◈에너지 단위 당 물의 양
(식품은 kcal, 연료나 전기는 joule)
셋째, 소비자나 기업의 물 발자국은 시간당 물의 양을 말한다. 시간 당 물 발자국이 소비자, 총매출(기업)로 시간 당 물 발자국을 나눴을 때 화폐 단위의 물의 양으로 표현된다.
넷째, 소비자들의 물 발자국은 자본의 시간당 물의 양이다. 다섯째, 지리적으로 가까운 지역 내에서의 물 발자국은 시간 당 물의 양으로, 그 지역에서의 소득으로 나눴을 때 화폐 단위 당 물의 양으로 표현될 수 있다.
이러한 물 발자국 평가 절차는 첫째, 목적과 범위 산정:연구의 목적과 범위를 명백하게 설정해야 한다. 둘째, 물 발자국 산정:데이터를 수집해 실제로 산정을 진행하는 단계로 산정 시 세부 범위와 수준은 이전 단계에서 정한 결정에 따른다.
셋째, 물 발자국의 지속 가능성 평가:물 발자국을 사회적·경제적 관점뿐만 아니라 환경적 관점으로도 평가한다. 넷째, 물 발자국의 대응전략 수립:대응방안을 선택하거나 전략이나 정책을 만든다.
물 발자국 평가를 할 때는 첫째, 궁극적인 목표는 무엇인가? 둘째, 어떤 특정 단계에 초점을 맞추는가? 회계, 지속성 평가, 응답 제제에 초점을 맞추는가? 셋째, 관심의 범위는 무엇인가? 직접적 아니면 간접적인 물 발자국인가? 그린, 블루, 그레이 물 발자국인가? 넷째, 시간에 얼마나 빨리 대처하는가? 특정 일 년, 몇 년, 아니면 동향 분석을 통한 평가에 목적을 두는가를 들 수 있다. <표1>에서 물발자국 종류별로 목표를 설명하고 있다.
공정단계 물 발자국
블루 워터 발자국은 블루워터인 담수의 표면이나 지하수의 소모적인 사용의 지표다. ‘소모적인 물의 사용’이란 다음의 네 경우를 말한다.
첫째, 물이 증발한다. 둘째, 물이 제품과 결합된다. 셋째, 물은 같은 집수지로 돌아오지 않는다. 물은 다른 집수지나 바다로 흘러간다. 넷째, 물은 같은 기간에 돌아오지 않는다. 물은 우기 및 건기에 돌아온다. 공정 단계에서의 블루 워터 발자국은 (식1)과 같이 계산된다.
WFproc, blue =
블루워터 증발+블루 워터 혼합 + 손실된 돌아온 물[Volume/time] (식1)
공정의 블루 워터 발자국 평가는 다양한 블루워터 자원을 비교하는 데 있다. 연관성이 있는 부분은 재생된 지하수나 화석 지하수로 흘러가는 표면수다. 표면 블루 워터 발자국, 재생 가능한 지하 블루 워터 발자국, 화석 지하 블루 워터 발자국을 각각 표현으로써 구별이 가능하다.
그린 물 발자국은 그린 워터의 인간사용 지표다. 그린워터는 지하수를 보충하거나 흘러넘치지 않은 토지에 강수를 의미하지만 토양에 저장되거나 토양이나 식물에 남는다.
그린 워터 발자국은 생산 공정 동안에 소비된 빗물의 양이다. 농업과 임업 제품(작물이나 목재를 기반으로 한 제품)과 관련이 있으며, 총 빗물 증발산과 수확 작물이나 나무와 통합된 물을 의미한다. 공정 단계의 그린 물 발자국은 (식2)와 같다.
WFproc,green = 그린 워터 증발 + 그린 워터 통합 [부피/시간]
(식2)
공정 단계의 그레이 물 발자국은 공정 단계와 결합될 수 있는 담수의 오염 수준을 나타내는 지표다. 이것은 자연 배경 농도와 기존의 주변 수질 기준에 근거한 오염물질을 흡수하는 데 필요한 담수의 양으로 정의된다.
그레이 물 발자국 개념은 수질 오염의 크기가 인체에 무해한 오염물질을 희석하는 데 필요한 물의 부피로 표현될 수 있다.
제품 물 발자국
제품의 물 발자국은 제품을 생산하기 위해 직·간접적으로 사용된 담수의 총 부피로 정의된다. 부피는 물 사용의 한 측면으로 사용된 물의 유형과 물 사용의 시간 및 장소가 중요하다.
농산물의 경우에는 물 발자국은 일반적으로 m³/ton이나 litres/kg으로 표현된다. 농산물을 셀 수 있으면 물 발자국 또한 수량당 물의 부피로 표현될 수 있다. 공업 제품의 경우 물 발자국은 m³/US$나 수량 당 물의 부피로 표현될 수 있다.
제품의 물 발자국을 표현하는 다른 방법으로는 부피/kcal(다이어트 식품용), 부피/joule(전기나 연료)를 들 수 있다. 제품의 물 발자국은 ‘chain-summation’ 접근과 ‘stepwise accumulative’ 접근이 있다.
chain-summation 접근은 특별한 경우에 적용할 수 있으며, stepwise accumulative이 일반적인 접근 방식이 있다. 먼저 Stepwise 축적 방식은 처리 단계의 제품 및 공정 물 발자국을 생산하기 위한 마지막 공정 단계에서 필요한 출력제품의 물 발자국을 기반으로 한 제품 물 발자국의 일반적인 계산 방식이다.
우리는 입력 제품 y로 처리되는 제품 p의 물 발자국을 계산해보면, 입력 제품은 i=1~y까지 번호를 사용한다. 산출되는 제품 z는 입력 제품 y의 결과라고 가정했을 때 산출제품 p=1~z까지로 숫자화하면 산출 제품 p의 물 발자국은 다음과 같이 계산된다.
[부피/질량] (식3)
국가 물 발자국
국가 전체의 물 발자국 계정은 ‘국가 소비의 물 발자국’과 ‘국내의 물 발자국’ 계정을 하나의 종합적인 제도로 결합해 얻을 수 있다.
전통적인 국가 물 사용 계정은 한 국가 내에서의 물 회수만을 의미한다. 이것은 수출품을 만들기 위해 사용한 물과 국내소비를 위해 만든 제품에 사용된 물을 비교하지 않는다는 것이다.
또한 그린 및 그레이 워터를 제외하고 오직 블루 워터 사용만 포함한다. 더 광범위한 종류의 분석을 제공하고 더 나은 의사결정을 하기 위해서는 전통적인 국가 물 사용 계정이 연장돼야만 한다.
WF cons,nat = F cons,nat,int +WF cons,nat, ext
[volume/time] (식4)
한 국가(W) 소비자의 물 발자국은 내부 및 외부 물 발자국 이라는 두 가지 구성요소를 가진다.
국내 소비(W)의 내부 물 발자국은 국민이 소비하는 제품이나 서비스를 생산하기 위해 국내 수자원의 이용으로 정의된다.
기업 물 발자국
기업의 물 발자국은 기업이 직·간접적으로 사용되는 담수의 총 부피로 정의된다. 기업의 운영(직접)은 사업의 운영으로 인해 소비되거나 오염된 담수의 부피다. 기업의 공급체인 물 발자국(간접)은 기업의 생산 입력을 형성하는 서비스와 모든 제품을 생산하는 데 소비되거나 오염된 담수의 부피다.
‘기업의 물 발자국’은 ‘기업 산출 제품의 물 발자국의 합’과 같다고 정의할 수 있다.
‘기업의 공급 체인 물 발자국’은 ‘기업의 입력 제품의 물 발자국 합’과 같다. 기업 물 발자국의 계산에는 운영(직접적) 및 공급 체인(간접적) 물 발자국의 차이를 만드는 데 초점을 맞추고 있다. 기업이 공급 체인 물 발자국에 간접적인 영향을 미치고 운영 물 발자국에 직접적인 통제가 있기 때문에 정책 관점과 관련이 있다.
사업 단위의 물 발자국(W, 부피/시간)이 공급 체인의 물 발자국과 사업 단위의 운영 물 발자국을 추가하여 계산된다.
WFbus =WFbus,oper+WFbus,sup
[volume/time] (식5)
기호 설명
fp [p,i] : 투입 제품 i로 생산된 산출제품 p의 생산 품
f v [p] : 산출제품 p의 볼륨 분
WFbus : 기업 물 발자국
WFbus,oper : 기업의 운영 물 발자국
WFbus,sup : 기업의 공급 체인 물 발자국
WF cons,nat : 국가 물 발자국
WF proc,green : 공정의 그린 물 발자국
WF proc,blue : 공정의 블루 물 발자국
WF proc : 공정 물 발자국
WF prod : 제품의 물 발자국
두 구성요소는 사업부문에서 제품의 생산과 직접적으로 연관시킬 수 있는 물 발자국으로 구성된다. 운영 물 발자국은 기업의 운영과 관련될 수 있는 물 오염 및 소비적인 물 사용과 동일하다.
박석하 박사
(주)로지스파크닷컴 대표 / (사)녹색물류학회 부회장
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