교통환경정책에 따른 대기질 개선효과를 정밀하게 추정하기 위해 통행자의 통행행태 변화를 반영한 교통수요모형 기반의 BUA 접근 방식 도로이동오염원 배출량 산정 방안 제시 doc_id PCY_201802050202141081_1

국내의 경우 교통 부문이 대기질에 미치는 영향이 적지 않으며 도로이동오염원인 자동차 등록대수가 2030년 기준 약 2,500만대까지 증가하고, 자동차 등록대수 중 인체위해성과 관련이 있는 미세먼지(PM10)와 질소산화물(NOX)의 배출 기여도가 높은 경유차의 비중이 최근 10년간 40% 수준을 유지한다는 점 등을 감안하면 교통환경정책의 효과척도 중 하나로 대기질 개선효과를 검토해야 할 필요가 있으며, 추진대상은 도로이동오염원에 중점을 두어야 할 필요가 있다. 교통환경정책으로 인한 대기질 개선효과는 도로이동오염원의 배출량에 영향을 받으며, 해당 배출량은 도로이동오염원의 통행량에 영향을 받는다. 도로이동오염원의 통행량 변화는 정책 효과와 직접적인 연관이 있기 때문에 도로이동오염원 대기질 개선효과 추정시 반드시 고려되어야 한다. 특히, 통행량은 대상지역의 도로인프라 수준, 통행자의 사회경제적 특성 등에 영향을 받기 때문에, 정책 시행에 따른 효과는 지역별로 상이할 수 있다. 최기주 등(2009)은 교통수요모형과 GIS를 이용하여 BUA 기반 도로이동오염원 배출량 산정 방안을 제시하였으며, 장기원 등(2011)은 CAPSS 배출량을 이용하여 수도권 지역의 도로이동오염원 NOX 배출량을 TDA 접근 방법으로 산정하였다. 진형아 등(2012) 역시 CAPSS 배출량을 이용하여 도로이동오염원의 PM2.5 배출량을 TDA 접근 방법으로 산정하였으며, 이규진 등(2012)은 교통수요모형을 이용하여 도로이동오염원 배출량을 산정할 경우 냉간 시동 배출량을 산정하지 못하는 한계를 제시하고, 이에 대한 해결 방안을 제시하였다. 유병용·배상훈(2012)은 도시부 첨단교통관리시스템에서 수집되는 교통정보를 이용하여 도로부문 온실가스 배출량을 BUA 기반으로 산정하였으며, 양충헌 등(2013)은 미시 교통시뮬레이션 모형을 이용하여 개별 차량의 차종, 속도, 감가속도 등을 고려한 BUA 기반의 탄소 배출량을 산정하였다. Borrego et al.(2000)은 리스본 지역의 대기질 분석을 위하여 도로이동오염원 배출량을 산정하였으며, 교통량이 많은 주요 도로에 대해서는 BUA 산정 방안을, 교통량이 적은 외곽 도로에 대해서는 TDA 산정 방안을 적용하였으며, Borrego et al.(2003)은 도로망 배출가스 산정 모형인 TREM(Transport Emission Model)을 이용하여 BUA 기반의 도로이동오염원 배출량을 산정하였다. 또한 Cook et al.(2008)은 고속도로를 대상으로 BUA 기반의 도로이동오염원 배출량을 산정하였으며, Samaranayake et al.(2014)은 샌프란시스코를 대상으로 BUA 기반의 도로이동오염원 배출량 산정 가능성 검토를 위한 사례 분석을 수행하였다. 선행연구 검토 결과 도로이동오염원 배출량 산정 방안은 분석 목적에 따라 TDA/BUA 접근 방식 적용이 가능하며, 특히 교통량이 많은 고해상도 배출량 산정을 위해서는 BUA 접근 방식 활용성이 높은 것으로 검토되었다. 특히 고재경·박년배(2008)는 경기도 시·군 지자체의 온실가스 배출량을 Tier 1(TDA 접근) 방식으로 산정하면서 수송부문에서 발생하는 배출량은 지역의 차종별 차급별 연료별 자동차 등록대수와 연간 주행거리, 속도 등의 특성을 고려하는 Tier 2 또는 Tier 3(BUA 접근) 방식을 적용하는 것이 바람직함을 언급하였다. 한편, 교통수요모형을 활용하여 도로이동오염원 배출량을 산정한 연구는 다수로 검토되었으나(최기주 등, 2009; 이규진 등, 2012; 양충헌 등, 2013; 김영국·우승국), 본 연구에서와 같이 정책 추진에 따른 통행자의 통행행태 변화에 초점을 맞추어서 도로이동오염원 배출량 변화를 검토한 사례는 없는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 교통환경정책에 따른 대기환경 개선효과 추정시 활용 가능한 교통수요모형 기반 BUA 접근 방법의 도로이동오염원 배출량 추정 방안을 제시하였다. 도로이동오염원 통행량 변화는 정책의 효과와 직접적인 연관을 가지기 때문에 대기환경 개선효과 추정시 반드시 고려되어야 하며, 본 연구에서 제시한 방안은 정책 추진에 따른 통행자의 통행행태 변화를 반영하여 도로이동오염원 배출량을 추정하기 때문에, 기존 TDA 접근 방법 대비 상세한 분석이 가능할 것으로 판단된다. 도로이동오염원 배출량 분석 방법론은 기본적으로 정책 유형에 따라 TDA 접근 방법, BUA 접근 방법 모두 적용이 가능하지만, LEZ 제도와 같이 통행자의 통행행태 변화가 예상되는 정책의 경우에는 BUA 방법의 적용이 보다 적합한 것으로 판단된다. 특히, 정책 추진에 따른 도로이동오염원 배출량 분석은 통상적인 대기환경 개선효과 분석을 위한 이후 단계인 대기확산분석, 건강영향분석에 영향을 미치기 때문에 통행자의 통행행태 변화는 가능한 현실적으로 반영해야 할 필요가 있다. LEZ 제도는 노후경유차에서 발생하는 PM10을 줄이기 위한 정책으로 서울시 전역은 2017년, 인천시(옹진군 제외)와 경기도 17개 시는 2018년, 나머지 수도권 대기관리권역은 2020년부터 시행될 예정이다. 운행제한 대상 차량은 2005년 이전에 수도권 대기관리권역에 등록한 총중량 2.5톤 이상 경유차이며, 수도권 이외 지역에 등록된 노후경유차의 수도권 운행 제한은 장기적으로 검토될 예정이다. 본 시나리오에서는 2014년 LEZ 제도 시행으로 대전광역시 전역을 노후경유차 운행제한지역으로 가정하였으며, 대상 차량은 2005년 이전에 제주도를 제외한 16개 시도에 등록한 총중량 2.5톤 이상 경유차 중 승합차와 화물차로 한정하였다. 대상차량 중 대전광역시 등록 차량은 모두 저공해조치(DPF: Diesel Particulate Filter)를 이행하여 대전광역시 운행제한 대상에서 제외되는 것으로, 대전광역시 이외 지역의 등록 차량7)은 대전광역시 운행이 제한되는 것으로 가정하였다. 교통수요모형은 교통시설개발사업의 경제적·재무적 타당성 평가, 도로 및 철도 부문 사업에 대한 예비타당성조사 수행 등에서 각각 “교통시설 투자평가지침(5차개정)”, “도로·철도 부문 사업의 예비타당성조사 표준지침 수정·보완 연구(제5판)”을 근거로 교통수요예측을 위한 모형으로 활용된다. 분석 소프트웨어는 EMME 3, TransCAD 등이 주로 활용되며, 분석을 위한 기초자료는 한국교통연구원의 국가교통데이터베이스(KTDB: Korea Transport Data Base)를 이용한다. 본 연구에서 제시하는 도로이동오염원 배출량 산정 방안은 교통수요모형의 결과물인 링크 단위 교통서비스 특성(차종별 교통량, 통행속도, 통행거리 등)을 산출한 후, 국립환경과학원(2013)에서 제시하는 차종별·차급별·연료유형별 배출계수와 교통안전공단(2015)에서 제시하는 차종별·차급별·연료유형별 연식분포를 고려하여 도로이동오염원 배출량을 산정한다.