이 희 수 공학박사 산업기술시험원 기계소재본부 재료평가팀장
최근 산업환경 보호가 범세계적으로 급격히 요구되면서 선진국 환경규제가 강화되고 있다.
특히 EU에서는 자동차산업에 대한 환경규제를 강화하여 모든 자동차부품에 대한 재활용을 적극적으로 요구하는 동시에 자동차부품·소재의 유해중금속에 대하여 법적(Directive 2000/53/EC on End of Life Vehicles)으로 규제하고 있으며, 또한 주요 환경 이슈로 떠오른 전기·전자제품에 대해서도 유해물질 규제(Directive 2002/95/EC on the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in elec
trical and electronic equipment)를 2006년 7월부터 실시할 예정이다. 이 법규의 주요 내용은 제품에 함유된 6대 유해물질(납, 수은, 카드뮴, 6가크롬, PBB, PBDE)사용을 제한하고 이를 만족시키지 못할 시에는 제품의 시장진입 자체를 금지하는 것이다.
따라서 유해물질 규제는 이들 지역에 제품을 수출하는 기업들에게는 기업생존과 직결될 만큼 커다란 부담으로 다가오고 있다.
올해에는 이미 많은 주목을 받고 있는 EU의 WE
EE, RoHS, REACH 등의 환경규제가 발효 및 구체화되는 해이다.
이에 따라 2003년 및 2004년의 유럽, 아시아, 북미, 남미지역에서의 EHS(환경, 보건 및 안전)관련 규제동향(입법예고, 정책 및 법률을 포함)을 살펴보면, 유럽의 경우 WEEE, RoHS, 폐차처리지침(이하 ‘ELV´)과 더불어 2004년 5월 동유럽국가들의 EU 회원가입으로 인한 EU 법률의 내국법화(hamoniza
tion)과정으로 인해 거의 600여 EHS정책 및 법률이 입안 내지 채택되었다.
아시아 및 미주지역에서는 국제동향 및 자국환경문제에 부응한 정책입안 및 법률이 전반적인 증가추세를 보이고 있다.
한국과 밀접한 세계 주요 15개국의 2003년 및 2004년 환경관련 규제동향을 살펴보면, 아시아의 경우 대표적으로 중국이 환경문제의 심각성 인식에 따른 환경규제(예컨대 EU의 RoHS 및 WEEE 등을 본뜬 전자제품오염관리규칙 및 폐가전제품회수관리규칙, 에너지효율표지관리규칙, 청정생산감사규칙 등)의 구체화 경향을 보이고 있고, 한국기업의 유럽진출 교두보가 되고 있는 폴란드가 약 70여 환경관련 정책 및 법률을 입안한 것이 두드러진 특색이다.
이에 따라 환경사회인 21세기에 지속적인 경쟁력을 유지하기 위하여 각국의 주요 기업들은 자국 정부와의 협력하에 공급망 상의 모든 기업들이 참여하여 환경을 고려한 새로운 경영활동의 패러다임을 구축하는 방향으로 진행되고 있으며, 새로운 가치창출의 기회로 활용하고자 하는 전략과 단계별 로드맵을 수립하여 대응하고 있다.
2001년 네덜란드에서는 소니의 플레이스테이션이 카드뮴 기준치를 초과하여 수입금지 됨으로써 1억 6,200만 달러라는 매출액 손실을 야기한 사건이 발생했다.
이러한 일련의 사건들은 ‘제품의 환경성’이라는 요소가 최고경영자에서 일반 소비자에 이르는 모든 이해관계자들에게 상품개발이나 수출보다 관심을 갖게 만든 단적인 사례들이다. 앞으로 이러한 관심이 보다 사전대응의 차원에서 전세계적으로 높아질 것으로 예상된다.
이러한 중점규제사항들에 대하여 선진기업들의 대응을 살펴보면 다음과 같다. 제품회수와 관련하여 지멘스는 이미 1982년 이래 폐제품 분해과정을 고려한 제품디자인을 적용하여 제작하고 있다. HP의 경우 1990년초 유럽지역을 대상으로 한 제품회수 프로그램을 실시 중에 있으며, IBM은 세계의 자사 상품에 대한 물질회수센터(Materials Recovery Center)를 운영해 오고 있다.
이런 기업별 대응뿐만 아니라, 기업체 연합에 의한 프로그램도 시행되고 있다. IBM, HP, 필립스 등은 1995년 ICER(Industry Council for Electronic Equipment Recycling)을 설립하여 폐전자제품의 처리에 관한 연구를 실시해 오고 있고, 파나소닉, HP, IBM, 도시바, 소니, 애플, 캐논, 모토로라는 영국에 EMERG(Electronics Manufactures Equipment Recycling Group)를 설립하여 전자제품 회수 및 재활용촉진에 대한 역할을 하고 있다.
또한 유해물질사용과 관련하여, 모토로라, 에릭슨, 노키아, HP, IBM, 소니는 부품 공급업자들에게 유해물질사용금지 및 사용물질공개 등을 요구하고 있고, 미국의 NEMI(National Electronics Manufacturing Initiative)는 무연합금에 대한 산업표준을 제정·권고하고 있다. 에릭슨도 친환경설계(DfE)를 공급업체에게 요구하고 있다. 자동차메이커인 다임러크라이슬러, GM, 포드는 각각 2003년 1월 1일, 2002년 12월 1일, 2003년 7월 1일부터 부품공급업체들에 대하여 ISO14001 또는 기타 환경경영시스템 인증을 받도록 요구하고 있다.
국내에서도 대내외적인 상품경쟁 및 강화된 규제에 직면하고 있는 한국기업에게 있어, 최근 친환경상품구매 등에 의해 기업들의 의식과 경쟁력을 높이는 정부의 정책은 계속 진행되고 있으며, 이와 더불어 강화되는 환경규제를 무역장벽이 아닌 세계기업과의 경쟁에서 비교우위로 이용할 수 있는 기업들이 되기 위해 부단한 노력을 하고 있다.
자동차 및 전기·전자제품에 사용 중인 대부분의 부품에는 EU의 ELV 및 RoHS에서 규제하고 있는 6대 유해물질이 포함되어 있으며, 이 유해물질은 접점재료, 안정제 및 안료 등의 다양한 용도로 사용되고 있어, 기업이 시급히 추진해야 할 기술과제는 현재 사용중인 6대 물질의 대체와 무연솔더링(Pb free soldering)의 적용이다. 이를 대체하는데 있어 고려해야 할 내용을 살펴보면 다음과 같다.
첫째로 전기·전자제품에 사용되고 있는 유해물질인 카드뮴을 대체하는데 약 4~25%, PBB, PBDE 등 할로겐 난연제를 대체하는 데는 약 2~7%의 재료비가 증가하는 것으로 나타나는 등 유해물질의 대체는 재료비의 증가를 유발시켜 기업 경영에 영향을 미칠 것이다. 또한 기존 납땜을 무연솔더링으로 대체할 경우 기존 설비를 신규로 교체하거나 새로 투자하여야 하는 설비 투자비용 증가가 발생하여, 솔더(solder) 재료비 또한 기존 재료에 비해 2~3배 정도 상승함으로써 제품 가격 경쟁력에 영향을 주게 된다. 따라서 유해물질의 대체는 기존의 제품 가격 경쟁력을 유지하면서 이루어질 수 있도록 비용 상승을 고려한 대체 기술을 적용해 나가야 하는 점이 관건이다.
둘째로 6대 유해물질은 품질적 측면에서 장기간 신뢰성이 검증된 물질로서 제품 성능 및 품질을 안정적으로 유지하는데 이상적인 물질들이다. 이러한 물질들을 단기간에 걸쳐 새로운 물질로 변경한다는 것은 기업 입장에서 보면 위험이 따른다. 신뢰성이 검증된 물질을 사용한 부품을 이용하여 품질이 우수한 제품을 생산하는 기업의 경우에도 품질비용이 매출액의 3~4% 정도 차지하는 것이 현실임을 고려할 때, 단기간에 6대 유해물질을 급속히 대체하는 것은 장기적으로 품질 문제를 야기할 수 있는 잠재적 요인을 감수해야 한다. 따라서 유해물질을 대체할 때는 철저한 품질 검증과정이 필수적이다.
마지막으로 유해물질 중 가장 많이 사용되는 납, 특히 솔더에 사용하는 납을 대체하는 것은 단순히 솔더를 구성하고 있는 재료 중 하나인 납 성분을 제거하는 문제가 아니라 전기·전자제품을 구성하고 있는 전장부품의 성능적 특성을 만족시켜야 하는 문제가 발생한다. 즉 기존 Sn-Pb(주석-납)계의 경우 부품의 온도 내열 특성이 183℃를 만족시키면 되었으나, 무연솔더링으로 대체함으로써 Sn-Ag-Cu(주석-은-구리)를 사용하는 경우 부품의 내열온도특성이 220℃를 만족하여야 한다. 납을 제거하는 문제는 단순한 재료의 대체문제가 아닌 전기·전자제품 내에 현재 사용되고 있는 전 부품의 성능적 특성을 바꾸어야 하는 문제로 기술적 적용 범위가 확장되는 것이다.
유해물질을 대체하는데 있어 앞에서 살펴 보았듯이 비용적, 품질적, 안전성, 기술적 측면에 잠재적인 문제점을 가지고 있음에도 국제 환경규제에서 기업이 생존하기 위해서는 유해물질 대체 기술개발을 활발하게 진행하여야 한다. 이는 해외 경쟁사보다 한발 앞서 유해물질을 대체한 친환경 제품을 시장에 출시함으로써 규제 대응 차원을 넘어 새로운 패러다임으로 생성되고 있는 친환경 시장을 선점하려는 전략적인 접근을 담고 있다.
전세계적으로 새롭게 시행되는 제품 환경규제에 대응하지 못하는 기업은 새로운 시장진입 자체가 불가능하게 되고 매출 감소는 물론 기업의 존폐까지 위협 받을 수 있음을 간과해서는 안된다. 제품 개발시 품질 및 가격뿐만 아니라 환경을 고려하여 경쟁력 있는 신재료의 개발 및 적용기술을 시급히 확보하여야 다가올 환경사회에서 기업의 경쟁력은 물론 국가 경쟁력을 한 단계 도약시키는 계기가 될 것이다.
국가적 관점에서 볼 때 국내 기술로 친환경적인 재질로 대체하지 못하게 되면, 완제품 제조업체들은 국내 기반을 통한 부품 수급이 어렵게 되어 핵심 부품뿐만 아니라 친환경 부품·소재를 사용한 비 핵심부품까지도 불가피하게 선진 부품업체들로부터 수입하여야 하는 상황이 일어나게 될 것이다.
이로 인해 부품 가격은 더욱 상승하여 제품 가격 경쟁력을 약화시키는 결과를 초래하여 국내 자동차 및 전기·전자산업의 기반을 위태롭게 함은 물론 국내의 주요 수출 품목에 대해 막대한 영향을 끼치게 될 것이다. 이를 해결하기 위한 방안으로는 필요 기술 확보를 위해 기업별로 친환경 부품 대체 기술 개발을 추진함과 동시에 정부차원에서 운영되는 중장기 기술개발사업에 적극 참여하여 친환경성이 새로이 대두되는 국제시장에서 선도적 위치를 차지할 수 있는 종합적인 대응이 필요하다.
기업의 환경경영 성공사례
기업 영 역 환경경영활동 경제적 효과
코닥 환경친화제품 재활용가능 1회용 카메라 재활용률 85%, 폐기물 감소
세계 시장점유율 50~60%
제록스 환경친화제품 98% 부품 재이용 96년 유럽에서 6천5백만 달러 비용절감
제품회수시스템 미국에서 2억5천만 달러 비용절감
필립스 그린 TV 재활용물질사용 5% 비용절감
유해물질 삭감
쓰리엠 청정생산 Pollution Prevention 60만 톤 오염물질 발생 저감
Pays 프로그램 6천5백만 달러 비용절감
삼 성 청정생산 에너지효율성 증진 용수 10% 절감, 전력사용량 5% 절감
오염물 배출 저감 활동
일본(SONY)
Netherlands “Cd Decree”
Sony “Playstation”
전량 반품, 적합품 교환조치
(매출손실 1억 6천2백만 달러)
ㅇ Cd 100ppm 이하
ㅇ XRF로 검사
XRF 분석법 개발
참여 업체
Sony
Shimadzu
이쯔이 화학
Horiba 등
개 발 내 용
-XRF 분석법 개발 → ED-XRF
-플라스틱 중 Pb, Cd 분석용 표준물질 개발(PVC, PE 등)
-전선 피복 등 소형부품의 직접 분석법 개발
필자약력
·한양대 무기재료공학과(학사)
·한양대 무기재료공학과(박사)
·한국유리공업협동조합 재활용사업부 과장
·산업기술시험원 재료평가팀장
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