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물질 흐름 분석(MFA) 및 물질 흐름 분석(SFA)이란 무엇입니까?

목차

재료 흐름 분석(MFA)이란 무엇입니까?

한 지역에서 특정 기간 동안 다양한 자재의 이동 및 비축에 대한 체계적인 회계는 MFA를 통해 가능합니다. "재료"의 정의는 개별 화학 성분, 화합물 및 제조된 물건을 포함하여 포괄적입니다. 알루미늄, 강철, 구리 및 우라늄은 MFA 프로그램의 일부로 자주 연구되는 몇 가지 재료입니다. 질량 보존 법칙에서 개발된 질량 균형 개념은 MFA의 기초입니다. 이는 손실이나 재고가 있는 자재 투입과 산출이 균형을 이루어야 함을 의미합니다(즉, 축적). MFA는 채광, 제조 사용 및 폐기물 관리를 포함하여 재료의 수명 주기를 다룰 수 있습니다. MFA는 재료 흐름 외에 재료 재고와 재료 흐름을 모두 고려하기 때문에 자원 희소성 연구에 적합합니다. 일반적으로 재료 흐름은 수년 동안 모니터링되므로 재료 활용의 장기 패턴을 연구할 수 있습니다. MFA는 경제의 자원 생산성을 계산할 수도 있습니다. 그러나 단일 생산 시스템을 고려하는 것은 적절하지 않습니다.

재료 흐름 분석(MFA)

따라서 MFA는 생산 또는 유통 시스템에서 자재 및 상품의 흐름을 평가합니다. MFA는 자재 및 상품의 흐름을 최적화하고 효율성을 개선하며 비용을 절감하기 위해 개선할 수 있는 영역을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

MFA의 목적은 자재 기반 시스템의 흐름과 재고를 조사하는 것입니다. MFA는 적합한 도구입니다. 시스템 동작에 대한 정보를 제공합니다. 에너지 흐름, 경제 및 소비자 중심 분석과 같은 다른 분야와 통합하면 인위적 시스템을 보다 쉽게 관리할 수 있습니다. MFA의 목표는 다음과 같습니다.

제조 또는 유통 시스템에서 재료 및 상품의 이동을 평가하는 것은 MFA 연구의 주요 목표로 알려져 있습니다. 재료와 관심사의 흐름을 최적화할 수 있는 곳을 찾아 궁극적으로 효율성을 높이고 비용을 낮출 수 있습니다.

재료 흐름 분석(MFA) 모델의 예

MFA는 생산 또는 유통 시스템을 더 깊이 이해하기 위해 프로세스 매핑 및 가치 분석과 같은 다른 분석 방법과 함께 자주 사용됩니다. MFA의 사용은 조직의 요구 사항에 따라 다릅니다. MFA는 여러 가지 방법으로 적용될 수 있습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 MFA 애플리케이션입니다.

  • 생산 또는 유통망에서 비효율성과 낭비를 찾습니다.
  • 생산 또는 창고 시설의 운영 향상.
  • 공급망을 통해 공급품 및 제품의 이동을 향상시킵니다.
  • 생산 및 자재 취급이 환경에 미치는 영향 평가.

MFA의 중요성

기업이 생산 및 유통 네트워크의 효율성을 높이는 데 도움이 될 수 있기 때문에 MFA는 중요합니다. 이는 재정적 절감을 가져오고 재료 취급 및 생산의 환경적 영향을 줄일 수 있습니다.

MFA는 자재 흐름을 개선하여 조직의 성과를 높이는 비즈니스 도구입니다. 또한 생산 관련 병목 현상을 찾아 해결하는 데 사용됩니다. MFA의 목표는 비즈니스의 수익을 가능하게 하는 제조 프로세스 효율성을 높이는 것입니다. 재료 흐름에 관한 정확한 데이터에 의존하는 데이터 기반 전략. 생산 공정의 여러 단계에서 이 데이터를 수집하기 위해 재료 목록을 작성합니다. MFA 사용은 제조 공정의 모델을 개발하는 데 사용됩니다. 생산 프로세스 병목 현상을 찾아 해결하려면 이 접근 방식을 활용하십시오.

재료 흐름 분석 시스템 및 주요 정의 이해

재료 흐름 분석(MFA)의 개념
재료 흐름 분석(MFA)의 개념

재료 흐름 분석(MFA) 모델의 예

공간과 시간을 특징으로 하는 시스템 내에서 재료의 흐름과 재고를 체계적으로 평가하는 것을 MFA라고 합니다. 재료의 소스, 경로, 중간 및 최종 싱크를 연결합니다. 간단한 물질 균형은 물질 보존 규칙으로 인해 프로세스의 모든 입력, 재고 및 출력을 대조하는 MFA의 결과를 관리할 수 있습니다.

이 접근 방식은 MFA의 이러한 독특한 특징 때문에 자원 관리, 폐기물 관리 및 환경 관리에서 의사 결정 지원 도구로 매력적입니다. MFA는 포괄적이고 일관된 시스템 내에서 특정 자재의 모든 흐름과 재고에 대한 정보를 제공합니다. 폐기물의 흐름과 환경 부하를 볼 수 있으며 입력과 출력의 균형을 통해 원인을 찾을 수 있습니다. 재료 재고 고갈 또는 축적을 조기에 감지하면 예방 조치를 구현하거나 더 많은 확장 및 향후 사용을 장려할 수 있습니다. 그리고 단기적으로는 보이지 않지만 점차 장기적으로 피해를 줄 수 있는 미세한 조정도 나타납니다. 물질적 움직임과 주식보다 인위적인 시스템에 더 많은 것이 있습니다. 인류권을 책임감 있게 다루려면 에너지, 공간, 정보 및 사회경제적 문제를 고려해야 합니다. MFA는 이러한 요소를 고려하지 않고 수행될 수 있습니다.

그러나 이러한 추가 고려 사항은 대부분의 상황에서 MFA 조사 결과를 이해하고 사용하는 데 필요합니다. MFA는 일반적으로 경제, 도시 계획 및 기타 관련 주제 분석과 결합됩니다. 인위적 시스템을 조사하려면 공통 언어가 필요합니다. 이러한 유사성 덕분에 가시적이고 반복 가능한 방식으로 여러 MFA의 결과를 쉽게 비교할 수 있습니다. 이 매뉴얼은 재료 흐름 시스템을 분석, 설명 및 모델링하기 위한 용어 및 프로세스를 정의하여 시스템 내부의 모든 재료 흐름 및 재고를 철저하고 반복 가능하며 투명하게 설명할 수 있도록 합니다.

"재료"라는 단어는 사물과 물질을 모두 의미합니다. 화학 정의에 따르면 물질은 균일한 단위로 구성된 단일 물질입니다. 구성 요소가 탄소나 철과 같은 원자인 경우 재료는 원소이고, 구성 요소가 이산화탄소나 염화철과 같은 분자인 경우 화합물입니다. 물질 또는 물질의 조합은 시장에서 경제적 가치를 부여할 때 상품으로 간주됩니다. 값은 양수(예: 차량, 휘발유 또는 목재) 또는 음수(도시 고형 폐기물, 하수 슬러지)일 수 있습니다. "재화"라는 용어는 일반적으로 경제학에서 에너지(예: 전기), 서비스 및 정보와 같은 비물질 항목을 지칭하는 데 사용됩니다. 그러나 MFA 용어에서 "상품"이라는 단어는 유형의 객체만을 의미합니다. 그러나 예를 들어 자원 보존에 대한 판단을 내리기 위해 MFA를 활용하는 경우 MFA에 의해 정의된 상품과 경제학자가 사용하는 다른 상품 간의 관계는 중요할 수 있습니다. 자료의 운송, 변경 또는 보관이 모두 처리됩니다.

강에서 용해된 인의 이동은 자연 운송 과정의 한 예입니다. 또한 파이프라인의 가스 흐름 또는 폐기물 수집과 같은 인위적인 활동일 수도 있습니다. 저장 및 변환(예: 자연적 산불 대 인공 난방 시스템에 의한 이산화탄소 산화)(예: 자연 퇴적 대 인공 매립)의 경우에도 마찬가지입니다. 스톡은 킬로의 물리적 단위를 가지며 검사 시스템 내부의 재료 저장소(질량)로 정의됩니다. 스톡은 프로세스 내에 보관된 질량으로 구성된 프로세스 구성 요소입니다. 주식은 시스템의 신진대사에서 중요한 역할을 합니다. 재고에 있는 자재의 평균 체류 시간은 재고에 있는 자재의 질량을 재고에 들어오거나 나가는 자재 흐름으로 나누어 정상 상태 상황(입력과 산출량)에서 계산할 수 있습니다. 재고는 재료 축적 또는 고갈로 인해 크기가 증가하거나 감소할 수 있습니다. 재료의 흐름(시간당 질량) 또는 플럭스(시간당 질량 및 단면)는 프로세스를 연결합니다. 가져오기 및 내보내기는 시스템 경계를 넘어 발생하는 흐름 또는 플럭스입니다. 프로세스에 들어가는 것을 입력이라고 하고 나가는 재료를 출력이라고 합니다.

시스템은 미리 결정된 경계 내에서 여러 자재 흐름, 재고 및 프로세스로 구성됩니다. 가장 작은 시스템은 단순히 하나의 프로세스로 구성됩니다. 다음은 MFA가 조사하는 일반적인 시스템의 예입니다. 지역, 도시 소각로, 주거용 주택, 산업, 농장 등. 공간과 시간은 시스템 경계를 정의하는 데 사용됩니다. 시간의 시스템 경계를 선택할 때 목표, 데이터 가용성, 적절한 균형 기간, 재고 내 재료의 체류 시간 등과 같은 요소를 고려해야 합니다. 물리적 경계(지역) 또는 가상 한계(예: 운송, 폐기물 수거 및 하수도 시스템과 같이 개인 가정에 서비스를 제공하는 프로세스를 포함하는 개인 가정)를 포함할 수 있습니다.

재료 흐름 분석(MFA) 모델의 예

물질: 단변량 단위로 구성된 모든 (화학적) 원소 또는 화합물은 물질입니다. 모든 물질(예: N, C, Cu, NH4+ 및 CO2)은 각각 고유하고 동일한 구성을 갖기 때문에 균질합니다.

좋은: 양수 또는 음수 값을 갖는 물질의 경제적 실체는 상품입니다(예: 각각 음용수, 연료유, 고형 폐기물, 하수).

공기, 배기 가스 또는 강수와 같은 일부 제품은 가치 측면에서 중립적이며 이는 경제적 가치가 없음을 의미합니다.

재료: "재료"라는 단어는 물질과 대상 모두를 지칭하는 데 사용됩니다. 따라서 자연적으로 발생하는 모든 물질과 물리적 또는 화학적으로 변경된 물질을 포함합니다.

프로세스: 제품 및 물질을 검사할 때 또는 검사가 제품 또는 물질 수준에서 수행되는지 여부가 아직 명확하지 않은 경우 "재료"라는 단어가 사용됩니다. 상품 및 물질의 변형, 운송 및 보관은 프로세스입니다.

스톡: "자재 재고"는 프로세스에 보관된 전체 자재 수량을 의미합니다.

다음은 스톡 예시입니다.

  • 소각 시설의 폐기물 – 신선한 쓰레기는 재고를 증가시키는 반면 소각은 재고를 떨어뜨립니다.
  • 건물은 인프라의 구성 요소입니다. 새 건물이 건설되면 스톡이 증가합니다. 건물이 철거되면 재고가 감소합니다.

흐름 수도관과 같은 도체를 통과하는 단위 시간당 질량의 비율입니다. kg/sec 또는 t/yr로 유량의 물리적 구분을 지정할 수 있습니다.

유량: 정의에 따라 "단면적"당 흐름입니다. 사람, 1m2 표면적, 또는 개인 주택이나 회사와 같은 엔티티는 종종 MFA에서 단면을 활용합니다. 플럭스는 kg/(sec.m2)와 같은 단위로 표현될 수 있습니다.

체계: 시스템은 서로 상호 작용하는 여러 구성 요소로 구성됩니다. MFA에서는 시스템의 구성원을 프로세스 및 흐름이라고 합니다. 개요는 회사(예: 폐기물 소각 시설), 지역, 국가 또는 단독 주택일 수 있습니다.

MFA 시스템의 모든 제품은 원본 및 대상 절차를 통해 정확하게 인식될 수 있습니다.

시스템 경계: 시스템 경계는 시간과 공간에서 설정됩니다(시간적 및 공간적 시스템 경계). 회사, 도시 또는 국가와 같은 인위적 시스템의 경우 데이터 가용성으로 인해 1년이라는 기간이 종종 시간 제한으로 사용됩니다. 프로세스가 위치한 지리적 영역은 일반적으로 공간 시스템의 경계를 결정합니다.

가져오기는 시스템으로의 흐름이고 내보내기는 시스템 밖으로 이동하는 것입니다.

물질 흐름 분석(SFA)이란 무엇입니까?

단일 물질이 초점일 때 MFA(SFA라고도 함)는 공간과 시간에 지정된 시스템 내에서 재료의 흐름과 재고의 상태와 변화에 대한 체계적인 평가입니다. MFA는 재료의 소스, 경로, 중간 싱크 및 최종 싱크를 연결합니다. MFA의 결과는 물질 보존 법칙으로 인해 프로세스의 모든 입력, 재고 및 출력을 대조하는 간단한 질량 균형으로 관리할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 MFA의 이러한 특징으로 인해 자원 관리, 폐기물 관리, 환경 관리 및 정책 평가에서 의사 결정 지원 도구로 매력적입니다.

그러나 SFA는 화학 원소 또는 분자에 초점을 맞춘 MFA의 특정 하위 유형입니다. 대부분의 SFA 연구의 주요 목표는 화학 물질의 지역적 또는 국가적 전략적 관리에 대한 지식을 제공하는 것입니다. SFA는 특정 지역에서 시간 경과에 따른 환경 오염을 모니터링할 수 있습니다. 다양한 출처에서 특정 지역의 공기, 물 및 토지로의 오염 배출. 그러나 MFA와 SFA를 구분하는 경계가 모호한 경우가 많으며 이 두 문구는 때때로 서로 바꿔서 사용할 수 있습니다.

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