㈜파나소닉, 탈 화석연료화에 따른 CO₂감축

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㈜파나소닉, 탈 화석연료화에 따른 CO₂감축

2013년 1월 23일 (수) 16:10:16 | 지면 발행 ( 2013년 1월호 - 전체 보기 )

파나소닉은 제품 생산과 사용 전반에 있어 친환경 정책을 펼치고 있다. 1990년대 들어 친환경 정책을 세워 차근차근 실천에 옮기고 있으며 환경의 중요함이 대두된 2000년 들어 그 성과가 알려져 대외적으로 인정받고 있다. 파나소닉의 친환경 정책 중 두드러지는 것은 화석연료 에너지원을 차츰 줄이면서 환경 부하 요인을 최소화하는 방침이다. 특히 CO₂배출 비중이 높은 공조용 열원기의 탈脫화석연료화를 통해 CO₂배출을 현격히 줄이는 효과를 거뒀으며 전 회사 차원의 에너지 효율화 및 경제적 효과를 얻었다.

파나소닉 세미컨덕터 옵토 디바이스

소재지: 1786-6, Tokushige, Ijuin-cho, Hioki City, Kagoshima 899-2595, Japan
대표자: 히사노리 이시구로
설립: 1969년 10월
자본금: 500만 엔
직원수: 600명
주요 품목: 가시광선 발광 다이오드, 적외선 발광 소자 단위 제품, 정밀 구현 장치(PDP·LCD·LED 모듈)의 개발·제조·판매
수전전압: 6만 6000V
계약 전력: 4300㎾(C·GE 발전설비 1000㎾).

2010년 일본의 주택 화재 발생 건수는 연간 1만 4044건으로 건물 화재 건수 중 약 60%를 차지한다. 주택 화재의 사망자는 2003년부터 연간 1000명이 넘는 사람이 희생됐지만 사망자의 절반 이상이 65세 이상이기에 향후 고령화의 진전에 따라 더욱 증가할 위험이 있다. 특히 <그림 1>에 나타냈듯이 취침 시간에 사망 발생이 두드려졌으며 화재 시 탈출하지 못해 사망에 이르는 케이스가 약 59%로 나타났다.
앞서 소개한 미국에서는 1970년대 후반 약 6000명의 사망자가 발생하고 있던 것이 2002년의 시점에서 주택 화재경보기 보급률이 90%를 넘어서면서 사망자 수가 3000명 미만으로, 거의 절반 수치로 떨어졌다. 아울러 일본에도 주택 경보기의 설치 유무로 보이는 화재 사망자 수는 화재경보기 설치 시 5.1명, 미설치 시 7.6명(화재 100건당, 2008~2010년)으로 화재경보기의 설치 효과가 나타났다.
소방법 개정으로 2006년 6월부터 전국에 걸쳐 일률적으로 주택 경보기의 설치 의무화를 시행해 2011년 6월 기준으로 화재경보기 설치율이 71.1%에 도달했다. 화재 원인으로는 방화를 제외하고 난로 및 담배에서 발화한 경우와 야간에 일어나는 화재 발생률이 높았다.
세계적으로 볼 때 미국처럼 주택용 화재경보기의 설치 의무화 성공률이 높은 나라도 있지만 중국처럼 의무화가 이제 막 진행되고 있는 나라도 많다. 아울러 글로벌 관점으로도 최근 계속적으로 화재 사망자가 늘고 있는 가운데 화재경보기에 대한 연구와 개발이 중요하다.

1918년 마쓰시타 고노스케가 오사카에 마쓰시타 일렉트릭Matsushita Electric을 설립한 이후 1931년 라디오를 생산하기 시작해 1955년부터 해외에 오디오 장비를 수출하면서 파나소닉이란 이름을 채택해 사용했다.
㈜파나소닉은 1969년 10월 지역 경제 활성화 대책으로 파나소닉의 규슈 지역 가고시마Kagoshima 사업부에서 트랜지스터* 생산을 개시했다. 지역 사회와 공생을 목표로 지역 활성화, 경제 활동에 공헌해 왔는데 신규 졸업자와 지역 취농자를 야간 계약직 직원으로 채용하는 등 지역 일자리 창출의 방편으로 협력 공장을 넓히는 활동을 펼쳤다.
1991년에는 지구 환경 보호 대책으로 '환경 선언'을 채택해 파나소닉 그룹은 친환경 '에코 아이디어Eco ideas'전략으로 3가지 중점 대책을 세웠다.
에너지 절약 상품을 통한 '에코 아이디어 상품', 생산성 향상으로 CO₂배출량을 절감하는 '에코 아이디어 만들기', 해외의 지식을 모아 직원과 지역 공존을 통한 에코 활동 '에코 아이디어 상품 확대'를 전개했다. 그 결과 2005년 '에너지 관리 우량 사업장'으로 선정돼 '자원 에너지청 장관상'을 수상했으며 2008년에는 전 직원의 에너지 절약 활동 및 에너지 원단위 개선 노력, 효율적인 열원 설비 효과 등으로 에코 활동을 확대해 '에너지 절약 우량 공장 경제 대상'을 수상했다.
파나소닉의 환경 부하 저감, CO₂감축 효과, 에너지 위기 극복을 위한 공조용 열원기의 탈脫화석연료화 사례를 소개한다.

에너지 사용 현황
2008년 파나소닉의 에너지 사용으로 배출되는 CO₂비율을 <그림 1>과 <그림 2>에 나타냈다. 1990년에는 58%를 차지했지만 에너지 절약 활동에 따른 탈 화석연료화로 2008년에는 44% 차지해 14% 정도 저하됐다. 용도별 CO₂배출 비율은 반도체 공장 특성으로써 공조, 원동용이 58%를 차지했다. 에너지 원단위 인하는 2008년까지 5년간 평균 98.3%였다.

* 트랜지스터Transistor: 규소나 저마늄으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합해 만든 전자회로. 전류나 전압 흐름을 조절해 증폭, 스위치 역할을 한다. 가볍고 소비 전력이 적어 진공관을 대체하며 대부분의 전자회로에 사용된다.

에너지 절약 조직 활동
에너지 절약 위원회를 편성해 파나소닉 환경 본부와 세미컨덕터(SC)사 지구온난화 방지 위원회와 제휴해 활동하고 있다(<그림 3> 참조). 에너지 절약 위원회는 본사 방침에 따라 3년간의 계획 작성과 1년간의 전 회사 및 부문별 목표, 절감 계획의 검토·승인·달성 상황을 실시 및 보고한다. 위원회는 4개월에 한 번, 실무 추진 회의는 3개월에 한 번씩 개최해 개선, 정보 교환, 계발 활동을 한다. 또한 방침 카드, 에너지 절약 게시물, 환경 e-러닝, 쿨 비즈Cool Biz*활동 등을 통해 전 직원에게 교육을 실시하고 있다.

* 쿨 비즈Cool Biz: 여름에 환경부가 중심이 돼 실시하는 환경 대책을 목적으로 한 캠페인.

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탈 화석연료화를 통한 에너지 절약 개선 추진
에너지 절약을 목표로 해 에너지 원단위 1% 저감, 전년도 대비 CO₂7% 이상 절감에 근거해 추진하는 중이다. <그림 4>에서 보듯이 PDP 모듈 및 LED 생산 증가로 CO₂배출량의 증대가 전망됐지만 <그림 5>에서 나타냈듯이 화석연료인 중유를 줄이고 LPG와 전기의 사용을 늘림으로써 CO₂배출량의 저감을 달성했다. 또한 공조 냉열원기 활용을 통해 화석연료 저감에 포인트를 두기로 했다.
에너지별 원단위를 비교해 에너지 효율을 향상시키는 것으로 공조 냉열원기 설비와 클린 에너지화(중유→가스)를 시도했다. 2004년부터 2006년 에너지원의 고효율화로 선진적 갱신을 하고 2007년 에너지 전환(LPG→전력)을 추진했다(<표 1> 참조).

고효율 인버터 터보 냉동기 도입
연료의 클린화, 보일러의 고효율화를 추진했지만 CO₂배출량의 증대, 연료 가격 상승에 대응하는 데는 한계가 있어 <그림 6>에 나타냈듯이 COP1의 가스 직화 흡수식 냉동기를 COP6의 고효율 INV(인버터) 터보 냉동기로 대체해 근본적인 에너지 전환을 추진했다. 당시까지 흡수식 냉동기 2대를 병렬 운전했는데 흡수식은 부하 변동 대응력이 없고 에너지 손실이 크다는 단점이 있다. INV 터보 냉동기는 도입 비용이 많이 드는 단점이 있으나 냉열부하 저감이 가능하며 기존의 배관과 냉각탑 등 보조 기계를 효과적으로 활용할 수 있어 추후 운용 비용 절감 효과가 있으므로 INV 터보 냉동기를 도입했다.

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공조 냉동 시스템의 종합 효율 향상
냉동기의 보조 기계 전력은 경부하 시 손실이 크기 때문에 회전수 PID 제어에 의한 사용 전력으로 냉각탑 펌프는 23~100%, 일차 냉수 펌프는 22~100%, 냉동기 본체 부하는 50~100%로 나타나 필요한 만큼의 운전 제어가 가능해 종합 향상을 도모했다. 그 결과, 종합 효율 향상이 흡수식 냉동기 COP 0.76보다 INV 터보 냉동기 COP5.5(최대 8.5)가 7.2배 향상됐다(<그림 7> 참조).

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냉동 에너지의 CO₂배출량과 비용 추이
2007년 4월부터 INV 터보 냉동기를 가동한 후의 CO₂배출량 추이 그래프를 나타냈다(<그림 8> 참조). 2006년에 비해 2007년은 CO₂배출량이 1/3배, 에너지 비용은 1/4배로 대폭 저감하는 등 큰 성과를 거뒀다.

개선 효과
냉동기 CO₂배출량은 애초 목표치 7%를 능가하는 수치인 10.1% 저감돼 목표 달성을 했다. 또한 냉열원으로 바꿈으로써 에너지 비용 4056만 9000엔, 74% 절감 효과를 얻었으며 회사 전체 유지관리 비용의 13% 정도 대폭 절감하는 경영 효과를 낳았다. 그 외의 경영 효과로써 노화된 흡수식 냉동기 고장에 따른 생산 리스크 저감이나 LPG 폐지로 안전성 향상을 도모하게 됐다.
2000년도 CO₂배출은 1만 4614톤, 화석연료에 따른 CO₂배출은 6496톤(전체의 45%)이며, 탈 화석연료화 정책을 적용한 2007년 CO₂배출은 1만 1340톤, 화석연료에 따른 CO₂배출은 1801톤(전체의 16%)으로 나타났다. 2000년에 비해 2007년 화석연료 사용이 줄었음을 볼 수 있으며 화석연료에 따른 CO₂배출이 현격히 줄었음을 알 수 있다.
이와 관련 개선 전과 후의 효과를 <표 2>, <표 3>, <그림 9>에 나타냈다.

개선 평가
개선에 대한 평가는 화석연료 비용 상승과 비교한 평가 그리고 기존 설비의 효과적인 활용을 통한 이니셜 코스트* 억제 및 고효율 운전 제어로 운전효율 향상을 도모함으로써 투자 대비 효과를 평가했다. 그 평가 내용은 아래와 같다.

투자: 4900만 엔
연간 효과: 4056만 9000엔
단순 상각: 1년 2개월

*

파나소닉은 근검절약을 콘셉트로 CO₂배출 저감 3년 계획을 세우고 유틸리티 관련 대책을 추진해 목표를 달성했다. 파나소닉은 사업을 통한 사회 공헌을 경영 이념으로 하고 '생활을 즐겁게, 편리한 상품을 만들어 제공'한다는 모토를 내걸고 전 세계인과 관계를 맺어 왔다. 이에 생활에 밀접한 제품개발 및 제조업 등 모든 활동에서 환경 혁신을 일으킴으로써 환경 공헌과 사업 성장을 동시에 이룰 수 있다는 게 파나소닉의 경영 철학이다. 파나소닉의 '에코 아이디어'마크는 이 같은 환경 경영 활동에 대한 파나소닉의 강한 의지를 나타내는 표시이기도 하다.
파나소닉은 2050년까지 온실가스 배출량 제로(0)를 환경 목표로 내걸고 있다. 또한 트렌드보다 앞서서 2018년에는 생산 활동뿐 아니라 상품 사용시의 친환경성도 포함해 사업 활동 전체의 CO₂배출량을 감소하는 것을 목표로 상품을 개발 중이다.
아울러 에너지 저장 장치(ESS)의 개발과 태양광발전, 연료전지 등의 에너지 시스템 사업의 확대, 공장 에너지 절약 지원 서비스 확장도 추진 중이다.
파나소닉은 지금보다 한 걸음 더 나아가는 친환경인 기업을 목표로 지구온난화 방지 정책을 지속적으로 실천할 계획이다.

* 이니셜 코스트Initial cost: 기계나 설비의 구입비용과 기초, 설치, 배선, 배관 등 처음에 소요되는 비용 전부를 말한다.

국내 사례

㈜도레이첨단소재, 통합 에너지 관리 시스템으로 온실가스 저감에 박차

정부는 올해부터 제조 과정에서 발생하는 온실가스 감축 시설에 대해 세액공제(10%)를 신설하고 그린에너지 기술 투자를 확대하는 등 기업의 온실가스 감축 활동을 지원할 방침이다. 지식경제부는 11월 21일 '2012 온실가스 에너지 목표관리 국제 컨퍼런스'를 개최하고 국내외 산업계의 온실가스 감축 정책 동향과 기술 정보 및 우수 사례를 공유하는 자리를 가졌다. 우수 사례로 꼽힌 ㈜도레이첨단소재는 자사에서 개발한 TEMS(Total Energy Management System)를 활용한 에너지 절감 사례를 발표했다. 도레이첨단소재는 일별 에너지 사용량, 라인별 원단위 개선 실적, 개선 테마 관리 등을 통해 에너지 경영 활동을 추진하고 있다.

㈜도레이첨단소재는 구미 공장을 중심으로 폴리에스터 필름(16만t), 스펀본드 부직포(11만 2000t), 폴리에스터 원사(6만t), 화학수지(40만t) 등 다양한 제품을 생산하고 있다.
2002년 LCD용 필름과 연성회로기판(FCCL)을 개발해 2005년 이후 LCD 필름 등 전자 소재 생산에도 박차를 가했다.
화학 소재 기업 특성상 '환경 오염물질 배출량 제로(0)'를 실현하기 위한 체계적, 효율적 에너지 절감 활동으로 에너지 경영 시스템(EnMS)과 통합 에너지 관리 시스템(TEMS) 등을 이용해 최근 5년간 절감한 에너지를 금액으로 환산하면 126억 원이다. 또한 자발적 협약(VA), 에너지 경영 시스템, ESP 등에 참여했으며 특히 2010년에 총 74건의 개선 과제를 수행해 운전 최적화를 통한 에너지원단위 개선으로 47억 원의 에너지 비용을 절감했다.
매년 에너지 워크숍을 열어 그 해의 에너지 절약 활동 계획을 수립하고 노사 합동 캠페인을 시작으로 냉난방온도 관리 및 사용 허가제, 에너지 절약 아이디어 공모, 에너지 절감 10대 행동강령 실천 등 절감 활동을 추진하고 있다. 원가 절감 활동으로는 각 팀의 연간 에너지 절감 목표를 바탕으로 개선 활동을 한 뒤 작업 표준 관리까지 이어지며 개선된 결과는 매월 에너지 관리 위원회에서 별도로 발표하는 등 부서별 목표 관리제를 시행하고 있다.

통합 에너지 경영 시스템 구축 운영
에너지 경영 시스템(ISO50001) 기반으로 온실가스와 에너지 관리를 동시에 할 수 있는 전사(본사, 1, 2, 3공장)의 IT프로그램으로 통합 에너지 관리 시스템을 독자 개발 구축해 에너지 경영 목표에 따른 실시간 공정별 에너지 사용 흐름 관리 및 에너지 절약 활동 등 정부 목표 관리제에 대응하는 에너지 경영 시스템을 운영한다.
이에 표준화된 프로세스와 Top-down 간 상시 정보 공유로 신속하고 획기적인 에너지 원 단위를 개선, 구축 운영 전과 비교해 원가 절감과 감축량에서 3배의 성과를 냈고 매출액 대비 에너지 비용이 5% 수준을 달성했다. 이는 해당 업계 최고 수준이다.
시스템 운영 체계는 생산 정보와 에너지 사용 정보를 용역별, 공정별 관리하는 UMS(Utility Management System)는 에너지 목표에 따른 사용 현황을 분석하며, 운영을 관리하는 TEMS(Total Energy Management System), 에너지 사용 정보를 바탕으로 유형별 온실 가스 배출을 관리하는 GHG(Green House Gas) 등 3개의 시스템을 도입해 상호 유기적으로 운영하고 있다.

신재생에너지 사업으로 전기료 절감
도레이첨단소재는 정부의 친환경 녹색정책 추진에 따른 에너지 온실 가스 저감에 기여하고자 공장 지붕에 태양광발전 시스템을 설치했다. 일간, 월간 발전 현황을 관리하며 1일 1회 주기로 점검을 실시한다. 또한 인버터 관리 업체를 통해 매년 정기 점검을 실시 중이다. 이로써 태양광발전을 통해 약 3300만 원의 전기료를 절감할 수 있었다.

필름 제조 배기열 재사용으로 에너지 절감
필름 제조 설비(TDO 1H/R) 급배기 시스템에 급기되는 공기가 외기를 상온 상태 그대로 공급하므로 설정 온도(100~125℃) 대비 온도가 너무 낮고 특히 동절기에는 외기 온도가 더 낮아져 에너지 사용량 증가의 원인이 됐다. 또한 폐열을 그대로 대기에 방출해 환경오염의 문제가 제기됐다. 급배기 시스템은 급기를 외기로 직접 사용하므로 설정 온도까지 올리기 위한 스팀 사용량이 많았으며 외기를 설정 온도까지 올리기 위해서는 열교환기 용량이 많이 필요해 재설계가 필요했다. 배기되는 고온 폐열의 공기를 덕트로 연결, 급기부에 공급함으로써 대기방출되는 폐열을 회수해 스팀 사용량을 최소화하게 됐다. 또한 오염된 공기 유입을 방지하기 위해 불순물을 걸러주는 R/O Filter를 설치해 급기 공기의 쾌적함을 유지한다.