1. 모델 생성배경

패스트패션 산업의 공급망 중 Fabric Production 공정은 염색·가공 등 열에너지 사용이 큰 공정으로 이 과정에서 다량의 폐수 폐열이 발생한다. 본 프로젝트는 대표적인 패스트패션 기업인 H&M을 대상으로 하되, 대형 패션기업의 공급망 공장에서 적용 가능한 폐열회수 평가 모델을 구축하는 데 목적이 있다. 특히 기존 폐열회수시스템에 히트펌프 적용비율을 달리했을 때 에너지 절감량과 CO₂ 감축량이 어떻게 변화하는지를 산정하고 이를 경제적 가치로 환산하여 환경성과 경제성을 함께 비교하고자 한다.

2. 모델구조

본 모델은 현재 폐수조건과 변경 후 예상 폐수조건을 각각 입력하여 두 시나리오를 비교하는 구조이다. 사용자는 폐수 유량, 처리폐수 유량, 입구온도, Heat Pump 처리비율, Plate-HX 처리비율을 입력하고 모델은 이를 바탕으로 회수열량, 절약전력량, CO₂ 저감량, 비용 및 편익을 계산한다. 모델에는 시뮬레이션기간과 Heat Pump COP를 조정할 수 있는 기능이 포함되어 있으며 염색공정의 특성상 연간 운전시간은 24시간 × 365일 기준으로 고정되어 있다. 또한 Plate-HX와 Heat Pump의 처리비율에 따라 구간별 회수열량을 산정하고 내부탄소세 편익과 배출권 거래비용 절감량을 반영하여 비용대비 편익을 도출한다.

3. 기대효과
- 히트펌프 적용비율에 따른 폐열 회수량, 에너지 절감량, CO₂ 감축량을 정량적으로 비교 가능
- 환경성을 내부탄소세 및 배출부과금 절감 효과 등 경제적 가치로 환산 가능
- 기존 Plate-HX 중심 폐열회수시스템과 히트펌프 병행 시스템의 경제성 비교 가능
- 시뮬레이션기간에 따른 비용대비 편익 변화를 확인하여 장기적인 경제효과와 투자 타당성 평가 가능
- 대형 패션기업 공급망 공장에서 폐열회수 기술 도입 여부와 적정 적용비율 판단 가능

본 모델은 H&M 사례를 기반으로 하지만, 대형 패션기업의 섬유 생산공정 전반에 적용 가능한 폐열회수 평가 도구로 활용될 수 있다. 이를 통해 폐열회수 기술 도입이 환경성과 경제성 측면에서 실질적인 효과를 가지는지 정량적으로 검토할 수 있다.