그린-X
순환 바이오경제를 정량화하기 위한 지수
전 세계가 기후 변화를 완화하고 증가하는 인구에게 자원을 제공해야 하는 과제에 직면함에 따라 지속 가능한 생산을 위한 순환 경제 개발에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그러나 전략과 영향을 평가하려면 신뢰할 수 있는 지표가 있어야 합니다.
University of Illinois Urbana-Champaign의 연구원들은 생물 경제 시스템의 순환성을 정량화하는 포괄적인 방법을 제공하는 순환성 지수를 개발했습니다. 새로운 논문에서 그들은 이 방법을 개략적으로 설명하고 이를 두 가지 사례 연구, 즉 옥수수/대두 농업 운영과 전체 미국 식량 및 농업 시스템에 적용합니다.
이 연구는 학술지 '자원, 보존 및 재활용(Resources, Conservation and Recycling)'에 게재되었습니다.
"전통적인 경제 시스템은 선형적이며, 우리는 제품을 생산, 유통, 사용 및 처분합니다. 지속 가능성을 높이려면 순환 경제를 개발해야 합니다. 천연 자원을 단순히 사용하는 것이 아니라 폐기물을 회수, 재사용 및 재활용해야 합니다"라고 U. of I의 농업, 소비자 및 환경 과학 대학과 그레인저 공과 대학의 농업 및 생물 공학(ABE) 교수인 수석 저자 Yuanhui Zhang은 말했습니다.
"순환 바이오 경제는 연구에서 뜨거운 주제가 되었지만, 대부분의 연구는 설명에 불과하고 영향을 측정할 방법이 없습니다. 기술을 발전시키기 위해서는 효과를 정량화하고, 벤치마크를 수립하고, 접근 방식을 비교하고, 약점을 식별하기 위한 측정이 필요합니다"라고 그는 말했습니다.
이 논문에서 연구원들은 0에서 1까지의 척도로 순환성을 측정하는 순환성 지수(CI)에 대한 단계별 개요를 제공합니다. 0은 시스템이 완전히 선형임을 의미하고 1은 완전히 원형임을 의미합니다. 이 지수는 취하기, 만들기, 배포하기, 사용하기, 폐기하기, 복구하기, 리메이크하기, 재사용하기의 8가지 범주로 구성됩니다. CI는 이러한 각 범주에 사용 가능한 데이터를 입력하여 계산됩니다.
Zhang과 그의 동료들은 두 가지 사례 연구에서 CI를 사용하는 방법을 보여줍니다. 첫 번째는 미국 중서부의 옥수수-콩 농장에서 질소 순환을 조사합니다. 연구진은 8년 동안의 생산 및 생산량 데이터를 입력하고, 두 가지 다른 비료 처리, 즉 요소와 분뇨의 효과를 비교했습니다. 그들은 CI를 요소의 경우 0.687, 분뇨의 경우 0.86으로 계산하여 분뇨의 사용이 보다 순환 경제를 제공한다는 것을 나타냅니다.
두 번째 사례 연구에서 Zhang과 그의 동료들은 에너지 사용에 초점을 맞춰 미국 식량 및 농업 시스템을 살펴봅니다. USDA, EPA 및 DOE의 국가 데이터를 바탕으로 현재 시스템을 유기 폐기물의 회수, 재생성 및 재사용을 포함하는 환경 향상 식품 에너지 및 물 시스템 프레임워크에 기반한 접근 방식과 비교합니다. 그들은 기존 시스템의 CI가 0.179인 반면 EE-FEWS 접근 방식은 0.84의 CI로 증가될 것임을 발견했습니다.
"우리의 현재 생산 시스템은 주로 화석 연료에 의존하고 있으며 일부는 태양열과 풍력 에너지를 사용합니다. 그러나 바이오 폐기물의 회수는 거의 없습니다. 음식물 쓰레기와 분뇨를 회수하여 에너지와 비료로 전환하면 원래 농업 시스템으로 다시 재활용할 수 있습니다. EE-FEWS 프레임워크를 채택하면 미국 바이오경제의 순환성이 크게 향상될 것"이라고 장 교수는 설명했습니다.
CI는 관심 있는 초점에 따라 다양한 리소스 유형 및 시스템에서 사용할 수 있는 확장 가능한 방법입니다. 자원은 탄소 또는 질소와 같은 미네랄 또는 물 또는 에너지와 같은 비미네랄일 수 있습니다. 시스템은 프로세스 또는 팜에서 산업 부문, 국가 경제 또는 글로벌 경제에 이르기까지 다양할 수 있습니다.
"우리는 화석 연료 사용을 줄이고, 재생 가능한 자원을 늘리고, 물 소비를 최소화하는 것이 중요하다는 것을 알고 있습니다. 그러나 이를 효과적으로 수행하기 위해서는 얼마나 많이, 그리고 약한 고리와 트레이드오프가 무엇인지 알아야 합니다. CI는 기준선을 설정하고, 시스템을 비교하고, 최선의 행동 전략을 결정할 수 있는 단일 수치를 제공합니다"라고 Zhang은 말했습니다.
CI는 UN의 지속 가능한 개발 목표와 같은 정책 이니셔티브를 지원하는 지표 역할을 할 수 있습니다. 또한 잠재적인 상업적 가치가 있습니다. 예를 들어, 식품 회사는 소비자에게 생산 순환성을 입증할 수 있습니다.
이상의 기사는 2024년 8월 19일 Phys.org에 게재된 “Researchers develop index to quantify circular bioeconomy”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Researchers develop index to quantify circular bioeconomy (phys.org)
* 추가정보 출처 : A scalable index for quantifying circularity of bioeconomy systems - ScienceDirect