지속가능한 설계: 지구를 위한 설계
환경에 대한 인식이 중요한 시대가 도래했습니다. 소비자는 자신의 구매 행동이 환경에 미치는 영향을 인식하고 있으며, 보다 지속 가능한 제품을 요구하고 있습니다. 이전에는 규제가 있는 경우를 제외하고는 제품 제조에 있어서 오염이나 자원 고갈은 거의 고려하지 않았습니다. 그러나 시장 수요가 새로운 원동력이 되었습니다. 소비자가 이제는 자신이 구매하는 제품이 책임감 있게 만들어진 제품이기를 기대하고 있는 것입니다. 최근 CIMData 전자책에 따르면 소비자는 지속 가능한 제품을 선호할 뿐만 아니라 그런 제품을 구매하기위해 기꺼이 프리미엄을 지불할 의향을 가지고 있다고 합니다.
이러한 추세를 인식하게 된 제조업체는 보다 지속 가능한 제품의 설계, 제조 및 서비스 방법을 모색하고 있습니다. 제조업체는 지속가능성에 대한 시장 수요를 충족하면서 더욱 엄격한 환경 규제 준수를 요구하는 정부의 압력에도 대처하고 있습니다.
규제 당국의 압력과 고객의 요구로 인해 지속가능성 이니셔티브가 제조업체의 최우선 순위가 되었습니다. 이 새로운 경쟁 구도에서 선두주자가 되려면 제조업체는 운영 및 전체 제품 수명 주기를 평가하여 효율성을 향상시킬 기회를 식별해야 합니다. 결정적으로 지속가능성에 가장 큰 영향을 미치는 것은 제품이 만들어지기 전의 제품 설계 및 엔지니어링 단계입니다.
Michael Braungart와 William McDonough가 저술한 책 업사이클(The Upcycle)에서 저자는 “인간이 가진 건 환경 오염 문제가 아니라 설계 문제다. 인간이 제품, 도구, 가구, 집, 공장 및 도시를 처음부터 더 지능적으로 고안했다면 낭비, 오염 또는 희소성에 대해 생각할 필요조차 없을 것이다. 좋은 설계는 풍부하고, 계속 재사용 가능하면서 즐거움을 줄 수 있는 설계이다.”고 언급했습니다.
지속가능한 설계는 무엇인가?
지속가능한 설계는 환경과 인체 건강에 미치는 부정적인 영향을 줄이면서 제품 재활용 가능성을 높이는 방법으로 제품을 설계하는 과정입니다. 이 과정에는 순환 경제를 창출하면서 동시에 폐기물 및 오염은 감소시키는 설계, 탄소 발자국 감소, 추적 가능성 확보 및 공급망 투명성 향상 등이 포함됩니다.
순환 경제 모델에 따라 재사용 및 재활용할 수 있도록 제품을 설계해야 합니다. 지속 가능한 생산 및 소비(Sustainable Production and Consumption) 저널에 따르면 설계 초기 단계에서 환경에 미치는 영향의 80%가 결정되므로 설계 초기 단계의 의사 결정이 매우 중요합니다. 수명 주기의 후반부에 다시 설계하고 계획하는 것은 쉽지 않습니다.
지속가능한 설계를 도입하면 기업은 친환경 전략에 따라 아이디어를 내고 프로토타입을 개발할 수 있습니다. 엔지니어는 배출 감소, 재활용 가능하고 더 효율적인 소모품 제조 등과 같은 지속가능 공정을 구현할 수 있습니다. 설계자는 지속가능성과 제품 전체 수명 주기 전반에 걸친 제품의 효율성을 고려하여 설계함으로써 제품이 환경에 미치는 영향을 제어할 수 있습니다.
지속가능한 설계 기술은 무엇인가?
지속가능한 설계 기술은 기업이 원자재와 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 되는 전략입니다. 이런 기술을 활용하면 기업은 엄격한 환경 및 안전 규정이 있는 시장에서 경쟁할 수 있고, 브랜드 평판과 영업권을 향상시킵니다. 지속가능성을 염두에 두고 제품을 설계한다면 제조업체는 다음과 같은 지속가능한 설계 기술을 고려해야 합니다.
- 업사이클링 –업사이클링은 가치가 낮거나 버려진 제품을 고부가가치 제품으로 전환하는 것입니다. 기존 제품을 기본 자재로 분해할 필요가 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 업사이클링은 소비 전 또는 소비 후 폐기물 또는 이 둘의 조합을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 Rebottled라는 네덜란드 회사는 빈 와인병을 디자이너 유리 제품으로 업사이클링합니다. 이를 통해 14만 개의 유리병이 낭비되는 것을 방지했습니다. 또한 원래 유리병을 만드는 데 사용된 에너지를 보존할 수 있었습니다. 마찬가지로 타미 힐피거는 100% 재활용 면으로 만든 청바지를 출시했습니다. 지속가능한 데님은 효율적이고 보다 환경 친화적인 방식으로 데님을 생산하기 위한 새로운 표준을 설정하는 데 전념하는 암스테르담의 PVH 데님 센터의 연구 결과로 탄생했습니다.
- 분해용이성 설계(Design for disassembly, DFD) –DFD는 제품 분해 프로세스를 단순화하는 방식으로 제품을 설계하는 것입니다. DFD의 이점은 다음과 같습니다.
- 역제조 프로세스 촉진
- 분해에 필요한 시간과 비용 최소화
- 제품 부품 및 자재 회수 지원
DFD를 사용하면 재사용 가능한 중요한 구성 요소를 회수하고 분리 프로세스가 비용 효율적인 간단한 유지 보수를 위해 제품을 분해 가능하도록 설계하게 됩니다. 재사용, 재제조 및 재활용이 가능해지면 제품의 낭비와 스크랩을 최소화할 수 있습니다.
- 수명에 맞는 설계 –수명에 맞는 설계를 할 때 중요한 것은 제품의 수명 주기를 정의하는 방법입니다. 수명은 제품이 일정 기간 동안 원하는 기능을 얼마나 오래 수행할 수 있는 가로 정의합니다. 수명에 맞는 설계의 목표는 최적의 수명을 염두에 두고 제품을 설계하는 것입니다. 참고: 제품의 수명 최적화라는 것이 반드시 수명 최대화를 의미하는 것은 아닙니다. 그것은 지속가능성의 경우에도 마찬가지입니다.
녹색 설계와 지속가능한 설계의 차이는 무엇인가?
녹색 설계와 지속가능한 설계라는 용어는 제조업체에서 종종 같은 의미로 사용됩니다. 두 개념 모두 환경 친화적이고 자원 효율적인 제품을 만드는 데 중점을 둡니다. 그러나 두 용어의 의미에는 약간의 뉘앙스 차이가 있습니다.
녹색 설계 –녹색 설계는 환경 친화적이고 효율적인 방법으로 자원을 사용하도록 제품을 설계하는 원칙입니다. 제조업체는 에너지 및 자재의 소비와 유해 물질의 배출을 줄여야 할 뿐만 아니라, 제품과 구성 요소가 분류, 재활용 또는 재사용하기 쉬운 방식으로 설계되도록 해야 합니다.
지속가능한 설계 – 지속 가능한 설계는 보다 전체론적 접근 방식입니다. 에너지 효율성, 자재 소비 감소 및 오염 최소화를 위한 설계 외에도 제품의 장기적인 환경 영향과 사회적 동의에 대해 고심하는 설계 방법입니다.
PLM으로 지속가능한 설계를 더 쉽게 만드는 방법
재활용, 재사용 및 에너지 소비 감소를 위한 제품을 설계하고 제조하려면 수명 주기 전반에 걸쳐 제품을 이해해야 합니다. 제품을 지속 가능하게 소싱, 제작, 배포, 사용, 서비스 및 폐기할 수 있도록 만드는 대부분의 요소는 주로 설계 단계에서 결정됩니다. 바로 이 부분에서 제품 수명 주기 관리(PLM)가 설계 부서에서 시작한 친환경 전략을 지원할 수 있습니다.
수명 주기에 따라 제품을 관리하면 많은 정보가 생성됩니다. 지속 가능성을 중시하는 제조업체에게는 제품 수명 주기 데이터를 포착하고 연관시켜 제품에서 이어지는 각 부분에 제공하는 것이 매우 중요합니다. 친환경 엔지니어링을 위한 PLM을 도입하면 전사에서 제품과 관련된 모든 데이터를 단일 진실 공급원으로 관리할 수 있습니다. 그런 데이터에는 탄소 배출량, 제품 폐기까지의 잔여 수명, 지속 가능한 자재 사용 그리고 지속 가능한 공급업체 인증과 같은 지표가 포함됩니다. PLM이 가진 원활한 데이터 공유 기능을 활용하고 전사적으로 디지털 스레드를 구현하면 설계자와 엔지니어는 더 우수하고 지속 가능한 제품을 만들 수 있습니다.
예를 들어, 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 제품의 탄소 발자국에 대한 가시성과 추적성을 갖춘 제조업체는 보다 지속 가능한 조달 또는 제조 프로세스를 통해 개선할 수 있는 기준이 있습니다.
결론
오염과 자원 고갈은 지구와 생태계에 큰 영향을 미치고 있습니다. 그리고 그 결과를 우리는 모든 곳에서 목격하고 있습니다. 지속 가능한 설계를 시작으로 친환경 제조 공정을 도입하는 것이 중요합니다. 그러나 친환경 전략을 도입하는 과정은 모든 제조업체에게 큰 과제입니다. PLM을 설계 중심 지속 가능성의 기반으로 사용하면 조직은 비용 효과와 효율성을 높이면서 동시에 보다 환경 친화적인 기업으로 거듭날 수 있습니다.