Developing an Eco Design Method for Energy-Related Products Using Environmental, Economic, and Functional Assessment Techniques

Abstract

Recently, new product development is being forced to move toward considering more various and different performances. Especially, assessing environmental impacts of product systems becomes significant with emphasis on the reduction of carbon dioxide emission in line with the new climate change regime. For these reasons, selecting the best product among product candidates remains more troublesome to product developers. However, relevant studies regarding environmental assessment on the product development phase do not much combine the aspects of cost and function simultaneously. The present work proposes an environmentally-conscious (eco-) design methodology that integrates environmental, economic and functional analysis with consideration of product’s predefined requirements. This methodology consists of four phases: (1) compliance checklist to ensure that energy-related products fulfill the legislation formalized by ErP Directive 2009/124/EC enacted from European Union, (2) environmental assessment to evaluate the product’s environmental impacts by using simplified Life Cycle Assessment (LCA), which is suggested by ISO standard, (3) economic assessment to calculate the total cost during the product lifecycle by using Life Cycle Cost (LCC) concept, and (4) functional assessment to check the ability of the product during the period of time. Ultimately, the proposed methodology provides an analytical method for determining the most appropriate product in terms of those three aspects. The present work includes a case study to show the effectiveness of the proposed methodology, demonstrated by comparing energy-related products, specifically two vacuum cleaners respectively made by Germany and Korea. This study expectedly helps product developers make an eco-decision on selecting the best product among product candidates through the checking mechanism for complying with such environmental legislation as well as the integrated thinking for quantifying environmental, economic and functional performances.

지난 한 해 동안, 신제품 개발은 다양성과 효율성을 중심으로 끌려 오고 있었다. 특히 제품 생산에 배출된 이산화 탄소를 줄이기 위한 기후변화대응대책 평가를 집중적으로 하고 있었다. 따라서 개발할 의향이 있는 제품들 중에 위에 같은 요건과 일치하는 제품생산 시스템을 개발하기가 쉽지 않다. 심지어 제품생산에 생긴 비용편익과 환경적인 효과에 대하여 적절한 평가 과제나 논문이 많이 없었다. 본 연구는 제품의 사전 정의 된 요구 사항을 고려하여 환경, 경제 및 기능 분석을 통합하는 환경 친화적 (에코) 설계 방법을 제안합니다. 이 방법론은 다음과 같은 4 단계로 구성되어 있다: (1) 에너지 관련 제품이 EU에서 지정된 ErP 지침 2009 / 124 / EC에 의하여 법적으로 준수하는지 보장하기 위한 체크리스트, (2) ISO 표준 제안을 따라 단순화 된 LCA (Life Cycle Assessment)을 사용하여 제품의 환경 영향을 평가, (3) LCC (Life Cycle Cost) 방법을 사용하여 제품 수명주기에 총 비용을 계산하도록 하는 경제적 평가, (4) 일정한 기간 동안 제품의 기능 평가. 제안 된 방법론은 이 세 가지 측면에서 가장 적절한 제품을 결정하기 위함이다. 본 연구는 에너지 관련 제품, 구체적으로 독일과 한국에서 생산된 두 개의 진공 청소기를 비교하여 제안된 방법론의 효과를 보여주기 위한 사례를 포함되어 있다. 또 환경, 경제 및 기능적 성능에 관한 점검 구조가 개발할 제품 후보 중에서 제일 적합한 제품을 선택하는 데에 친환경적인 결정을 내리기에 도움이 될 것으로 기대된다.