고속도로 구간의 온실가스 On-Line 모니터링 산정방법 document_id A220517039153

기존의 도로교통의 속도관리 목표는 이동성 및 안전성 개선을 목표로 운영되어 왔으며, 환경적 측면과 에너지 효율 측면에 대한 고려는 미미하였다. 하지만, 최근 들어 기후변화로인한 경제적 피해규모가 증가하고 있으며, 외부적 여건변화에 따라 환경가치는 상승할 것으로 예상된다. 또한, 교통부문에서의 탄소배출량 저감정책은 개인교통수단에서 대중교통으로의 전환 및 친환경자동차 개발에만 집중되어있어 상대적으로 도로운영의 개선을 통한 저감 노력이 부족하다는 평가를 받았다. 향후 우리나라의 자동차 보유대수는 증가할 것으로 예상되므로 이에 대한 적응전략 및 대비책이 필요한 시점이다. 이를 위해서는 기존의 이동성 중심의 도로운영 정책에서 환경측면을 고려한 정책으로, 도로운영의 패러다임 전환을 통해 구현할 수 있을 것으로 판단된다. 교통운영 측면에서 온실가스 배출량을 저감하기 위해서는 현재 도로상에서 어느 정도 온실가스가 배출되는지를 실시간으로 모니터링 할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실시간으로 수집되는 교통자료를 이용하여 5분 후의 상태를 예측하고 이를 통해 실시간 온실가스 배출량 모니터링 시스템을 구축할 수 있는 방법론을 제안하였다. 2008년 저탄소 녹색 성장이 국가 비전으로 선언된 이후, 우리나라는 2020년 까지 온실가스 배출전망치 대비 30%를 감축하기로 발표하였다. 이중 교통부문 온실가스 감축목표는 2020년 배출전망치 대비 34.3%로 국가 온실가스 중기 감축목표 달성을 위하여 그린카 개발과 온실가스 감축을 위한 다양한 정책을 수행하고 있다. 교통운영 측면에서 온실가스 배출량을 저감하기 위해서는 현재 도로상에서 어느 정도 온실가스가 배출되는지를 실시간으로 모니터링 할 수 있어야 한다. 하지만 현재까지 우리나라에서 실시간으로 교통부문의 온실가스 배출량을 모니터링 할 수 있는 시스템은 구축되어있지 못하다. 본 연구에서는 실시간으로 수집되는 교통자료를 이용하여 5분 후의 상태를 예측하고 이를 통해 실시간 온실가스 배출량 모니터링 시스템을 구축할 수 있는 방법론을 제안하였다. 온실가스 배출량 산정에서 가장 중요한 변수인 교통량과 속도에 대한 예측결과는 일주일치 자료를 기준으로 각각 MAPE는 7.2%, 2.7%로 오차율이 크지 않아 온실가스 배출량 산정을 위한 변수로 사용하는데 무리가 없을 것으로 판단된다. 또한, 차종별 시간대별로 온실가스 배출량의 변화량을 분석한 결과를 바탕으로 고속도로 운영의 방향을 설정하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 충분한 데이터가 누적되면 본 연구에서 적용된 칼만필터 외에도 다양한 모형을 이용한 예측도 가능하므로 향후 비교연구가 필요할 것으로 판단된다. 현재까지 고속도로의 속도관리 목표는 이동성 중심으로 수행되어 왔으나 시대가 변함에 따라 효율성 측면뿐만 아니라 환경의 가치가 점차 증가하고 있으며, 기상이변 증가로 경제적 피해가 증가하고 있다. 즉, 외부적 여건변화에 따라 환경가치가 상승할 경우 도로의 속도관리 방안의 변화가 필요하다. 본 연구에서 제안하는 고속도로 구간의 실시간 온실가스 배출량 모니터링 시스템의 활용방안은 다음과 같다. 첫째, 환경비용을 고려한 고속도로 운영전략 수립 시 활용이 가능할 것이다. 둘째, 기후변화를 대비한 도로운영정책 수립 시 활용이 가능할 것이다. 셋째, 교통부문에서 발생하는 온실가스 배출량을 보다 정확하게 산정할 수 있을 것이다. 넷째, 내비게이션 정보 제공시 환경을 고려한 경로정보 제공 시에도 활용이 가능할 것으로 판단된다.