02분반 5조 팝업창조

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 팝업스토어의 폐기물 환경비용 및 등급 산정 앱 개발

영문 : Developed an app for calculating environmental benefits and ratings of pop-up stores

과제 팀명

팝업창조

지도교수

서명원 교수님

개발기간

2023년 9월 ~ 2023년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 20188900** 강*민(팀장)

서울시립대학교 환경공학부 20178900** 오*정

서울시립대학교 환경공학부 20178900** 전*수

서울시립대학교 환경공학부 20188900** 이*우

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

코로나 시대가 끝나면서 외부 활동이 늘어남에 따라 성수, 홍대, 여의도 등에서 매주 100곳이 넘는 팝업스토어가 열리고 있는 상황이다. 팝업스토어에 사용된 자재, 재료 등은 대부분 폐기물로 배출되며 이들은 팝업스토어만을 위해 설계된 것이 대부분이라 재활용이 쉽지 않다. 환경 관련 전문가들은 이에 대해 문제를 제기하며 해결책이 필요하다는 목소리를 내고 있으며, 팝업스토어를 설계하고 제작할 때부터 쉽게 재활용할 수 있도록 하는 것이 필요하다고 한다.
우리 조는 이러한 팝업스토어를 통해 발생하는 오염물질, 온실가스 등의 환경문제와 기업에서 추구하는 경제적인 문제 두 가지를 적절하게 혼합해 최적의 팝업스토어 부스 설계를 이끌어낼 수 있는 프로그램을 개발할 것이다. 또한 이를 가시적인 결과물로 표현하기 위해 어플을 개발할 계획이다.
우리 조는 3곳의 팝업스토어를 방문해 데이터베이스를 구축하였고 이를 토대로 소프트웨어 설계를 구상하였다. 어플리케이션의 사용으로 인한 데이터 축적 및 제도 변화 등에 따라 데이터베이스가 쌓여 좀 더 정확한 등급과 편익, 배출량 산정이 가능할 것이다. 또한, 단위면적당 폐기물량을 5등급으로 나눈 등급제를 도입하여 궁극적으로 온실가스 저감에 도움을 주고자 한다. 이 역시 앞으로 쌓일 데이터를 통해 조정을 해 좀 더 정확한 값을 얻을 수 있을 것이다. 이를 통해 결과적으로 팝업스토어 제작 및 폐기 시 발생하는 폐기물 발생량 감소효과와 온실가스 감축효과를 기대할 수 있다.

개발 과제의 배경

팝업스토어의 인기폭발과 탄소배출

본격적인 코로나19 엔데믹시대 속 늘어난 외부활동에 발맞춰 기업들이 팝업스토어 마케팅에 열을 올리고 있다. 2023년 7월 한 달간 유동인구가 많은 서울 성수·강남·홍대·용산 등의 ‘핫플레이스‘에선 100여개의 팝업스토어가 열렸다. 그러나 이러한 홍보 활동 이면엔 수십t의 폐기물이 양산되는 문제가 발생하고 있다. 팝업스토어는 공간 자체를 거의 새로 짓는 거라 폐기물이 엄청 나오지만 기업들은 온라인에서 해소할 수 없는 고객 경험을 주기 위해 10억∼20억원씩을 쏟고 있다. 2층 카페와 인근 상가를 통째 빌려 신상 전자제품을 홍보한 팝업스토어가 해체되는 과정에서 폐목재, FRP(혼합플라스틱), 비닐류 등의 쓰레기가 쏟아져 나왔다. 지난달 인근 대형 카페 내·외부를 공항처럼 꾸며 이목을 끈 한 대형은행의 팝업스토어 철거 현장에서도 반나절 동안 30t 이상의 쓰레기가 나왔다. 팝업스토어를 위해 특별 제작된 것들이라 재활용이 어려워 폐기물 업체로 바로 가는 상황이다. 국내 폐기물 배출량은 지속적으로 증가하고 있다. 환경부에 따르면 2021년 전국 폐기물 발생량은 1억9738만t으로 2017년(1만5678t) 대비 5년 새 4000t 이상 늘었다. 특히 팝업스토어와 같은 사업장에서 배출되는 사업장 일반폐기물이 2021년 건설폐기물을 앞지르며 가장 큰 비중을 차지했다.이 쓰레기의 구성으로는 패널용 목재와 가벽, 현수막, 플라스틱의 비중이 높은 편이다. 하지만 이들 중 대부분은 재활용하지 못하고 버려지고 있다. 이렇게 버려진 쓰레기는 대부분 매립 또는 소각하는데, 소각하는 경우 다이옥신, 납 등의 오염물질이 발생하게 된다. 그뿐만 아니라 새로 구조물을 제작하고 탄소가 발생한다. 이를 통해 우리는 이러한 최근 팝업스토어 생기는 많은 양의 쓰레기의 처리를 개선하여 쓰레기 처리에 대한 부담 줄이고, 탄소중립을 통해 환경을 보호하고 원료의 무분별한 에너지 소모를 줄이는 것에도 탁월한 효과가 생길 수 있는 방안에 대해 연구가 필요함을 느끼고 설계를 진행하기 위해 이 주제를 선정했다. 또한, 기업입장에서는 해당 내용이 기업에게 있어서 어떠한 편익을 가져오는지 그에 대한 방안으로 기업에서 마케팅 등의 요소로 편익을 늘릴 수 있는 방안에 대해서도 목적을 이룰 수 있게 설계의 방향을 정했다.

기존의 기술 및 제도상 문제

팝업스토어라는 개념이 자리잡고 인기가 생긴 기간은 그리 길지 않다. 그런 이유로 제도상 팝업스토어에 대한 법률은 명확하게 존재하지 않는다. 일반적으로 건설 폐기물의 경우 이와 관련해 재활용 촉진에 관한 법률이 존재하지만, 팝업스토어의 경우 처리 기준이 명확하지 않다. 팝업스토어는 가벽 등 대형폐기물이 다량 발생됨에도 불구하고 별도의 기준이 없어 일반 생활폐기물을 기준으로 처리될 수 있다. 보도에 따른 환경부 관계자의 답변에 따르면 폐기물이 기준치 이상일 경우 사업장 폐기물로 별도 구분된다. 하지만 팝업스토어에서 발생하는 폐기물의 양을 의무적으로 공개해야 하는 법률이 존재하지 않아 폐기물의 기준을 잡기 더욱 어려운 상황이다.

또한 기존에 팝업스토어의 환경에 대한 인식은 기획단계에 고려하지않고 철거 및 폐기 순서에 뒤늦게 관심을 갖는 경우가 많다. 이러한 인식은 폐기물의 감소가 잘 이루어지지않고 재활용 역시 이루어지지않는 결과를 낳았다. 이러한 현재 상황을 타파하기 위해 우리는 이번에 기획 단계부터 환경에 대한 인식을 증가시키는 방법에 대한 설계를 진행하기로 했다.

개발 과제의 목표 및 내용

우리는 현 팝업스토어에서 발생하는 쓰레기 발생을 줄이기 위해 팝업스토어에 사용되는 물건의 생산과정부터 처리 및 재활용하는 구조에 대해 설계한다. 팝업스토어 제작 관계자의 말에 의하면 약 10평 정도의 팝업스토어에서 배출되는 쓰레기양은 약 1톤으로 추정된다. 이런 대량의 폐기물이 발생하는 팝업스토어가 2023년 서울 기준으로 최소 100개의 팝업스토어가 열리는 등 전국 곳곳에서 생기는 상황이다. 이 쓰레기의 구성으로는 패널용 목재와 가벽, 현수막, 플라스틱의 비중이 높은 편이다. 하지만 이들 중 대부분은 재활용하지 못하고 버려지고 있다. 이렇게 버려진 쓰레기는 대부분 매립 또는 소각하는데, 소각하는 경우 다이옥신, 납 등의 오염물질이 발생하게 된다. 그뿐만 아니라 새로 구조물을 제작하고 옮기는 것에 대해 탄소가 발생한다. 따라서 우리는 재활용하지 못하고 버려지는 쓰레기를 재활용하고 발생하는 오염물질을 저감하는는 방안을 설계하고자 한다. 이를 통해 최근 팝업스토어를 통해 생기는 많은 양의 쓰레기의 처리를 개선하여 쓰레기 처리에 대한 부담 줄이고, 탄소중립을 통해 환경을 보호하고 원료의 무분별한 에너지 소모를 줄이는 것에도 탁월한 효과가 있을 것으로 예상한다.

관련 기술의 현황

시장상황에 대한 분석

경쟁제품 조사 비교

① 신축/해체 공사시 발생되는 건설폐기물 발생량 예측 장치 및 방법 (10-2013-0104866, 삼성물산 주식회사)

본 특허는 신축/해체 공사시 발생되는 건설폐기물 발생량 예측 장치 및 방법에 관한 것이다. 건설폐기물 발생량 예측 장치는 건축물에 관한 정보 등을 입력받는 입력부, 예측량 결과 화면을 포함한 정보를 표시하는 표시부, 기초데이터 등 정보를 저장하는 저장부, 폐기물을 종류별로 계산하여 상기 표시부에 표시하는 연산 처리부를 포함한다. 본 장치 및 방법을 통해 건설폐기물 발생량을 정량적으로 예측하고 관리함으로써 폐기물의 감출 및 재활용률 향상을 도모할 수 있다. 우리 조는 건설폐기물이 아닌 팝업스토어 철거에 따라 발생하는 폐기물로 사업장일반폐기물을 주제로 하지만 폐기물에 관련된 정보를 입력하는 것으로 결과값을 자동으로 예측하는 장치라는 점에서 참고할 수 있을 것이다.

② 환경영향평가 계산

해당 어플리케이션은 환경영향평가를 쉽고 간편하게 측정할 수 있는 어플리케이션이다. 이를 통해 일반 시민을 대상으로 접근성을 높일 수 있을 것이며, 이는 시민들이 직접 측정을 진행하면서 값을 얻고, 정확하게 측정한다면 기업은 시민에게 신뢰 상승 효과를 얻을 수 있을 것이다.

특허전략

위에서 언급한 특허 중 ‘신축/해체 공사시 발생되는 건설폐기물 발생량 예측 장치 및 방법’에서는, 건설 폐기물에 대한 폐기물 발생량 예측 방법에 대해 다루고 있다. 이를 통해 우리는 팝업스토어에 대한 폐기물 발생량을 구한 뒤, 이를 폐기물 처리단가, 온실가스 배출량 및 비용, LCA평가 등을 통해 해당 팝업스토어의 오염물질 배출량 및 환경편익에 대해 알 수 있을 것이다. 이는 기업에게는 편익이, 시민과 사회에는 환경요소를 좀 더 부각하기 위해 이런 항목을 추가했다. 환경영향평가 어플리케이션은 우리가 해당 주제에 대해 접근법을 확정시켜주었다. 단순 프로그램 개발은 시민들에게 사용이 힘들어 기업전용으로 사용이 될 것이며, 마땅한 제도가 없는 현재에 프로그램 개발은 시민들에게 신뢰를 얻기 힘들 것으로 생각했다. 따라서 시민들에게 접근이 쉬울 방법에 대해 고민하던 중, 어플리케이션을 통한 방안으로 결정하게 되었다. 시민들에게 접근하기 쉬운 방안을 마련했으면, 시민의 눈높이에 맞춰 이해할 수 있게 결과가 나와야 할 것이다. 이 방안에 대해서는 에너비소비효율등급과 비슷한 방법으로 접근해 보았다. 간단하게 등급으로 나타낸 결과는 시민들이 한눈에 알아보기 편할 것이며, 소비자가 에너지효율등급을 보고 제품을 구매하는 것과 마찬가지로, 기업 입장으로는 마케팅 효과와 친환경 이미지 구축 등의 이점을 얻을 수 있을 것이다. 해당 등급은 좀 더 객관적으로 평가하기 위해 단위면적당 폐기물량을 기준으로 결정했다. 이렇게 정해진 등급은 이후 출력 등의 과정을 통하거나, 인터넷에서 홍보할 때 사용이 가능하다. 이러한 마케팅 효과를 누리기 위해 기업은 단위면적당 폐기물이 적게 발생하도록 할 것이다. 이를 통해, 해당 설계를 이용하면서 기업 입장에서는 마케팅 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 궁극적으로 팝업스토어에 대한 환경오염을 줄일 수 있을 것이다.

기존 방식 조사 및 비교

현재 팝업스토어에 관한 법률 및 제도는 존재하지 않는다. 일반적으로 건설 폐기물의 경우 이와 관련해 재활용 촉진에 관한 법률이 존재하지만, 팝업스토어의 경우 처리 기준이 명확하지 않다. 팝업스토어는 가벽 등 대형폐기물이 다량 발생됨에도 불구하고 별도의 기준이 없어 일반 생활폐기물을 기준으로 처리될 수 있다. 보도에 따른 환경부 관계자의 답변에 따르면 폐기물이 기준치 이상일 경우 사업장 폐기물로 별도 구분된다. 「폐기물관리법」은 제2조 2항에 따라 폐기물의 종류 및 재활용 유형에 관한 세부 분류를 폐기물의 발생원, 구성성분, 유해성 등을 고려해 환경부령 시행규칙으로 정하고 있다. 「폐기물관리법」 시행규칙에 따르면 폐기물은 크게 사업장폐기물, 지정폐기물, 생활폐기물로 구분한다. 사업장폐기물은 주로 「대기환경보전법」, 「물환경보전법」, 「소음·진동 관리법」에 따라 배출시설을 설치·운영하는 사업장에서 발생하는 폐기물을 말한다. 지정폐기물은 사업장폐기물 중 폐유와 폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물 등 인체에 위해를 줄 수 있는 해로운 물질로서 대통령령에 따라 정해진다. 생활폐기물은 사업장폐기물 외의 폐기물을 말한다.

해외의 팝업스토어 사례 역시 국내와 별반 다를 것이 없다. 이전에는 크게 발전하지 않은 팝업스토어 시장은 코로나 엔데믹을 이후로 갑작스럽게 발전했고, 이로 인해 해외에서의 법률 및 처러 기준 역시 존재하지 않는다. 그러므로 현재 전 세계적으로 팝업스토어에 대한 기존 방식은 크게 발전해있다고 볼 수 없다.

마케팅 전략 제시

위에서 언급한 바와 같이 해당 설계는 현재 유사 프로그램 및 기술이 없으므로 가장 큰 장점은 선점이 가능하다는 것이다. 우리는 마케팅 전략 분석을 좀 더 명확하게 나타내기 위해 가장 많이 사용하는 기법인 SWOT분석을 이용해 분석을 진행했다.

- 강점: 팝업스토어의 폐기물 발생량을 줄일 수 있는 간접적인 방안으로 폐기물과 온실가스를 감소한다. 이렇게 줄어든 탄소를 통해 국제적으로 시행하고 있는 탄소배출권의 비용을 절감하고, 기업은 그린마케팅으로 친환경 기업 이미지를 심어주면서 마케팅 비용을 아낄 수 있을 것이다.

- 약점, 위협: 갑작스럽게 증가한 인기로 인해 현재 국내외 팝업스토어에 대한 제도는 거의 없다고 볼 수 있다. 그로 인해, 해당 설계 기준에 대해 신뢰도가 부족하다고 느낄 수 있다. 그리고 팝업스토어의 유행이 최근에 발생한 것이다 보니, 이에 대한 기초연구자료가 부족한 상황이다. 따라서 정보 부족 등의 이러한 약점을 극복하고 업계의 환경 인식을 갖추는 것이 최우선이 되야할 것이다.

- 기회: 2020년 환경부가 진행한 자원순환 정책 대전환으로 폐기물의 발생량을 줄이고, 이미 발생한 폐기물의 재순환으로 궁극적으로 폐기물을 줄이기 위한 정책을 마련하고 있다. 그와 동시에 최근 팝업스토어에 관해서 폐기물이 증가하는 것에 대해 언론과 전문가들은 우려를 나타내고 있다. 이번에 제시할 설계를 도입하면 팝업스토어으로 인해 발생한 폐기물의 양을 줄이면서, 궁극적으로 전체 폐기물의 양 또한 줄어들 것이므로, 자원 순화 정책의 실현 가능성을 높일 수 있을 것이다.

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

팝업스토어의 폐기물량 온실가스 배출량 산정을 위한 시스템을 개발하면 좀 더 편리하게 환경면익 및 기존에 신경쓰지않던 후처리 폐기물을 초기 계획 때 고려하여 최적의 환경을 위한 부스 모델을 채택하는 것이 가능하게 할 수 있다. 이를 전문인력이 하는 것이 아니라 비전문인원이 사용이 가능하게 설계할 예정이다. 또한 분리가 편한 부스를 설계하여 자원의 재활용을 늘리고 폐기물량의 예측을 용이하게 할 수 있다. 전체적으로 효율적으로 폐기물량 감소시키고 불필요한 인력낭비를 줄일 수 있다. 소각, 매립 시 발생하는 오염물질의 저감이 가능해지고 폐기물량이 감소하면 운송 역시 줄게 되어 발생하는 비용, 에너지, 탄소(CO2)의 양을 줄일 수 있다.

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

경제성 분석이란 어떤 사업을 행하기 이전에 그 사업을 진행하는데 필요한 비용과 사업을 진행하면서 얻게되는 수익의 양을 서로 비교하여 그 사업이 흑자가 날지, 적자가 날지 분석하는 것을 말한다. 팝업스토어 폐기물 팝업스토어의 폐기물 환경편익 계산 및 등급 산정 앱 개발의 경우 궁극적으로 온실가스 저감을 목표로 하는바 이를 경제성 분석에 적용하면 다음과 같다.

위와 같이 해당 앱 개발을 통해 폐기물을 저감하고 궁극적으로 온실가스 저감의 편익과 비용을 분석한 결과 편익은 장기적으로 발생하는 한편 비용은 단기적으로 발생하고 그이후에는 적은 비용이 들게된다. 따라서 경제성 분석결과 타당하다.

구성원 및 추진체계

설계

설계사양

제품의 요구사항

설계 요구사항을 다음 표와 같이 설정하였다.

설계 사양

팝업스토어 법 기준

(1) 우리나라 법

일반적으로 건설 폐기물의 경우 이와 관련해 재활용 촉진에 관한 법률이 존재하지만 팝업의 경우 처리 기준이 명확하지 않다. 팝업스토어는 가벽 등 대형폐기물이 다량 발생됨에도 불구하고 별도의 기준이 없어 일반 생활폐기물을 기준으로 처리될 수 있다. 보도에 따른 환경부 관계자의 답변에 따르면 폐기물이 기준치 이상일 경우 사업장 폐기물로 별도 구분된다.

「폐기물관리법」은 제2조 2항에 따라 폐기물의 종류 및 재활용 유형에 관한 세부 분류를  폐기물의 발생원, 구성성분, 유해성 등을 고려해 환경부령 시행규칙으로 정하고 있다.「폐기물관리법」 시행규칙에 따르면 폐기물은 크게 사업장폐기물, 지정폐기물, 생활폐기물로 구분한다. 사업장폐기물은 주로 「대기환경보전법」, 「물환경보전법」, 「소음·진동 관리법」에 따라 배출시설을 설치·운영하는 사업장에서 발생하는 폐기물을 말한다. 지정폐기물은 사업장폐기물 중 폐유와 폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물 등 인체에 위해를 줄 수 있는 해로운 물질로서 대통령령에 따라 정해진다. 생활폐기물은 사업장폐기물 외의 폐기물을 말한다.

팝업스토어의 폐기물을 사업장폐기물이나 생활폐기물로 보는 것은 「폐기물관리법」 시행규칙에서 폐기물량에 따라 달라진다. 보생활폐기물 처리 방식은 다음과 같다. 특별자치시장·특별자치도 지사 또는 시장·군수·구청장은 「폐기물관리법」 제14조에 따라 생활폐기물을 처리할 때 배출되는 생활폐기물의 종류와 양에 따라 수수료를 징수한다. 주로 해당 지방자치단체의 조례에 따라 폐기물 종량제봉투 혹은 폐기물임을 표시하는 표지를 판매하는 방식으로 징수한다. 음식물류 폐기물은 배출량에 따라 산출한 금액을 부과하는 방법으로 징수할 수 있다.

「폐기물관리법」 시행규칙 제18조 제1항에 의해 지정폐기물 외의 사업장폐기물 배출자신고 대상자를 같은 항 각호(아래 1~5호)에 해당하는 자로 정하고 있다.

1. 대기, 수질, 소음진동 배출시설 설치.운영자로서 폐기물을 1일 평균 100킬로그램 이상 배출자

2. '대기환경보전법시행령' 제2조 제1호~제5호(폐수종말처리시설, 공공하수처리시설, 분뇨처리시설, 축산폐수 공공처리시설, 폐기물처리시설)의 시설을 설치.운영하는 자로서 폐기물을 1일 평균 100킬로그램 이상 배출자

3. 폐기물을 1일 평균 300킬로그램 이상 배출자

4. 건설공사, 일련의 공사 또는 작업(시행령 제2조 제9호 참조 : 공사를 착공하거나 작업을 시작할 때부터 마칠 때까지 발생하는 폐기물의 양을 말한다) 등으로 폐기물을 5톤이상 배출자

5. 사업장폐기물 공동처리 운영기구의 대표자

(2) 해외 법

해외에서도 팝업스토어 철거로 인해 발생하는 폐기물에 대한 별도의 기준이 마련되어 있지 않다. 몇몇 국가는 팝업폐기물을 건설 및 철거폐기물의 일부로 간주하고 우리나라와 같이 일반 생활 폐기물로 간주하는 국가도 있다.

환경편익 데이터 처리

(1) 환경편익 산정에 대한 개요

환경편익을 산정할 수 있는 방법으로는 경제학적 접근법, 비경제학적 접근법이 있다. 위의 그림과 같이, 경제학적 접근법은 경제학 이론에 근거하여 자료를 수집한 수 통계적 분석을 통해 가치를 평가하는 기법이고, 비경제학적 접근법은 경제학 이론에 근거하지 않고 공학적/회계학적 비용 등에 근거하여 가치를 평가하는 기법이다.

이러한 환경편익 산정은 물환경 분야, 대기 분야, 유해폐기물 분야, 생태복원 분야 등 다양한 분야에 대한 기술에 적용할 수 있는데, 우리 조는 팝업스토어의 폐기물에 따른 환경편익 산정을 주제로 하는바 폐기물 분야에 대한 산정을 할 것이다. 구체적으로 폐기물처리에 따른 편익, 편익 항목, 편익인자는 아래의 그림과 같이 구분할 수 있다. 우리 조의 주제인 팝업스토어의 폐기물에 따른 환경편익 산정방법으로 가장 적절한 폐기물처리 편익과 온실가스 감축 편익을 중심으로 산정할 것이다.

(2) 유해폐기물 처리의 환경편익

국내에서는 경제학적 접근법을 이용한 유해폐기물 처리에 대한 환경편익 추산사례는 존재하지 않으며 한국개발연구원에서는 비경제학적 기법인 대체비용접근법을 활용한다. 예컨대 A의 대체비용접근법에 따른 편익은 A대신 B를 활용함으로서 소요되는 대체비용을 산정한다. 하지만 이는 실제로 측정하기 어려워 어플에서는 팝업스토어 폐기물 처리비용을 통해 알아본다.

(3) 온실가스 감축 편익

현재 우리나라에서는 일반적으로 탄소배출권(CER)편익이 온실가스 감축 편익으로 고려되고있다. 온실가스 감축 편익은 다시 그림2와 같이 CDM사업 편익과 온실가스 감축의 사회적 편익으로 구분된다. 따라서 우리가 개발하는 어플리케이션에서 온실가스의 배출랴을 확인하고 이를 줄일수 있도록 재활용 제품과 친환경 팝업스토어를 추천할 것이다.

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

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완료작품의 평가

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향후계획

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특허 출원 내용

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