이동수단 및 통근 환경에 따른 대기오염 물질 노출 차이 분석과 대중교통 이용 전환의 효과 및 영향 요인 연구 doc_id PCY_201601290641378351_6

우리는 시간의 흐름에 따라 오염 물질의 수준이 어떻게 변화 하는지를 알아보기 위해 먼저 시계열 그래프를 계획하였다. 9월 3일 아침 통근차의 시계열 플롯과 이와 상응하는 노출 정도를 보여주는 지도의 예를 보여준다. 그 날의 주행 조건으로 자가용은 고속도로에서 창문을 열고 주행하였다. 시계열 플롯은 BC 정도가 일관적이게 2.5μg/㎥ 보다 높으며, 때때로 12.5μg/㎥까지 치솟는 값을 보였다. 로스엔젤리스 지역에서 평균적인 BC 정도의 평균값인 1.1μg/㎥과 비교하면, 고속도로에서의 측정값은 지역 평균보다 월등히 높은 값을 보인다. 노출 정도를 표시한 지도 또한 고속도로가 교통이 혼잡한 시간대에 교통체증으로 인해 BC 정도의 최고치가 기록된 것을 보여준다. 이 그래프들은 BC 정도가 주변의 교통 상황에 영향을 많이 받고 있음을 보여주고 있으나, 시계열과 노광 지도는 하루의 패턴만 나타낸다는 것에 유의해야 한다. 차량 내부의 오염 물질의 농도는 차량이 창문을 열고 있는 상황이기 때문에 내부 환기율이 높기 때문에 도로의 오염정도에 따라 내부 역시 달라진다. 흥미롭게도, 평균 BC 수준의 이동수단 차이는 아침 교통이 혼잡한 시간대에 따라 현저했다. 이 차이는 지상의 오염 물질 농도 수준이 일반적으로 알려진 주간 효과에 의해 설명될 수 있다 (Oke, 1988). 오염 물질의 농도는 다음 두 가지 이유 때문에 오후보다 오전 중에 일반적으로 높아지고 있다: 1) 위쪽 레이어의 따뜻한 공기와 표면과 차갑고 낮은 공기층에 의해 온도의 전도; 2) 낮은 공기층의 입자 재현탁을 일으키는 인위적인 활동의 강화가 그 두 가지 원인이다. 환승역에서 도보 이동 중 높은 BC 노출 농도 때문에, 열차 통근자들은 아마도 지표면의 농도가 더 높은 아침동안에 BC에 더 많이 노출 될 것이다. 오후에 관측된 이동수단으로 인한 약간의 BC 노출정도 차이는 아침에 BC 노출 정도 차이가 대부분 차량과 열차의 이동수단 차이로 인한 BC 측정에 기여한다는 것을 시사한다. 이전 연구를 바탕으로, 여기에서는 자가용에서 열차로 이동수단을 전환하는 통근자가 내부에서 더 대기오염에 더 적게 노출 될 것이라고 가정하였다. 그러나 주변의 오염 농도의 높은 변동률은 열차 통근자들에게 노출 정도 총량을 평가하기 위한 분석을 더 복잡하게 할 것이다. 이 연구에서는 자가용과 열차 사이에 노출 정도의 차이는 자가용 내부의 환기조건에 의존한다고 가정하였다. 창문이 닫힌 자가용 내부의 노출 정도는 열차 내부에서 대기오염 노출 정도보다 더 낮을 것이다. 그러나 창문이 열려있는 자가용 내부의 노출 정도는 열차 내부 노출정도보다 더 높을 것이다. 또한 역으로 부가적으로 걷는 것은 열차 이용자에게 상당한 대기오염 노출 요인이 될 것이다. 정리하자면, 여기서는 차량의 환기 선택 및 환승역으로의 도보 경로가 자가용 통근자와 열차 통근자 간의 이동수단 차이를 결정하는 중요한 결정 요인이 될 것을 가정하였다. 이 연구에서는 이러한 요인들을 두 이동수단 사이의 노출 정도를 비교하고 분석할 때 고려하였다. 두 번째 질문은 역으로의 부가적인 경로가 자가용 통근자와 열차 통근자 사이의 노출 차이에 영향을 미치는가에 관한 것이다. 비록 자택과 역(Station)의 사이 경로는 짧은 거리일지라도, 교통 대기오염은 노출 정도를 결정하는 주요한 요인이 될 수 있기 때문이다. 자택에서 역으로 도보로 이동하는 인근에서 높은 오염 농도 수준의 대기오염 노출 상황을 포함할 수 도 있다. 미국에서는 많은 역사에서 자가용으로 이동하여 무료로 주차하고 열차로 환승할 수 있도록 제공하는 ‘park-and-ride’ 시설을 제공한다. 걷는 것과 비교하서 환승역으로 운전하여 이동하는 동안의 노출 정도는 더 낮을 것이다. 그러나 운전자들 또한 운전자의 행동과 환기시설 설정에 따라서 길거리에서의 높은 수준의 오염 농도에 노출 될 수 있다. 따라서 이는 자가용과 열차 통근자 사이에 노출 정도를 환승역으로 부가적인 이동에 의해 부분적으로 설명할 수 있는지 여부를 조사하고자 하는 것이다. 지하철 접근성(주거지에서 인근 지하철역까지의 이격거리) 차이에 따른 통근행태 특성을 비교한 결과, 통근수단 분담비율 증감 변화에 있어 일정한 선형함수 패턴이 확인되었다.. 구체적으로 자가용 수단 통근 분담비율은 지하철 접근성이 낮을수록 점점 증가하는 추세를 보이고 있는 반면, 대중교통 수단 분담비율은 지하철 접근성이 낮아질수록 점점 감소하는 거리조락함수(distance decay function) 특성을 보였다. 지하철 접근성이 낮을수록 자가용 수단 통근 분담비율이 점점 증가하는 추세를 보이는 실증분석 결과는 자가용 수단이 지하철 등 대중교통 수단의 대체재 성격의 이동수단 특성을 반영하는 것으로 이해될 수 있다. 비록 변화 폭은 작지만, 보행수단 분담비율 역시 이러한 거리조락함수의 특성을 보임에 따라, 지하철 접근성 요인에 있어 대중교통 수단과 보행수단 분담비율은 상당히 유사한 면을 보이고 있다. 이러한 실증분석 결과는 대중교통 수단 선택에 있어 보행 수단이 보완재 성격의 이동수단 특성을 지니고 있음을 뒷받침하는 근거로 이해될 수 있다. 전체 통행 자료가 아닌 통근통행 자료를 기초로 분석된 한계로 연구결과를 일반화하기에는 무리가 있으나, 토지이용 개발 및 대중교통시설 구축에 따른 개별가구의 통행 행태변화를 어느 정도 기대할 수 있음. 보다 구체적으로, 주거지 인근의 고밀/압축/용도혼합의 개발패턴 및 대중교통 중심의 주거지 개발은 자가용 통근비중을 감소시키고 대중교통 중심의 통근비중을 증가시키는데 기여할 것으로 판단된다. 토지이용-통행 관련 기존 선행연구에서는 일반적으로 가로연결도가 높은 (격자형 도로패턴) 거주 지역에서 자가용 통근비중이 감소하고 대중교통 통근비중이 증가하는 경향이 있음을 제시하고 있으나, 오히려 본 연구는 이와는 상반된 결과를 도출하고 있다. 다시 말해 가로 연결도가 높은 지역일수록 자가용 이용보다는 보행 수단을 통한 출발지-도착지 사이의 근거리 이동행태가 높은 것으로 인식되고 있으나, 서울지역 실증분석에서는 가로 연결도가 높은 지역일수록 자가용 통행 이동경로 단축 등의 이유로 통근 수단 분담비율이 높은 것으로 집계되었다. 제1장 중 선행연구와의 차별성에서 언급한 바대로 이 연구의 가장 특징적인 방법은 동시측정을 통해서 자가용과 대중교통 수단(경전철) 사이에 오염 노출을 비교하는 것이다. 그리고 기상, 여행 경로 그리고 환풍과 같은 어떠한 중요한 중개 요인을 통제 한 후 주행 모드의 차이가 노출에 영향을 미치는지 여부를 판단한다. 이 실험을 위해 이 연구에서는 실시간으로 일산화탄소의 양을 측정하는 Aethalometer 이동 장치를 현장 테스트를 위해 사용하였다. 이 시범적 조사‧분석은 입자상 물질 및 초미립자를 포함한 여러 측정을 적용하는 대규모 연구를 위한 적절한 연구 방법 및 측정/교정 과정의 개발에 중요한 시사점을 제공한다. 교통수단으로부터 대기오염 배출량을 줄일 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나는 자가용에서 경전철, 지하철과 같은 선로 교통수단으로의 대중교통 수단을 제공하는 것이다. 개인 자동차와 비교하여 열차는 꽤 많은 여객을 운송하고 훨씬 적은 배출량을 방출한다. 열차는 날씨 또는 물리적인 환경에 속박되지 않고 장거리 여행을 할 수 있도록 해준다. 우리는 개인 자동차에서 열차 교통으로 선택하는 대중의 수행 집단을 달성 할 수 있는 경우, 대기오염물질 배출을 대폭 감축하면서 도시의 교통 체증을 완화 할 수 있을 것이다.