교통수요모형 기반의 상향식(Bottom-up) 도로이동오염원 배출량 산정 방안 제시 및 대전광역시 사례를 통한 분석과 한계점 검토 doc_id PCY_201802050202141081_2

국립환경과학원(2013)에서 제시하는 배출계수는 속도(km/h)에 따른 배출량(g/km)을 산출하는 함수이며, 차량의 차종(승용차, RV, 승합차, 버스, 화물차)과 차급(경형, 소형, 중형, 대형), 연료유형(휘발유, 경유, LPG, CNG)과 연식에 따라 별도의 함수로 구분된다. 본 연구에서는 대전광역시 도로망을 통행하는 차량의 차종과 차급, 연료유형과 연식의 비율은 교통안전공단에서 제공하는 2014년 기준 자동차등록대수 통계자료를 활용하였으며, 도로구간 및 위계에 상관없이 모두 동일한 것으로 가정하였다. 또한 KTDB에서 제공하는 기종점 통행량의 단위는 연평균 일교통량(AADT:Annual Average Daily Traffic Volume)이기 때문에 배출량 산정시 시간대별 교통량은 모두 동일한 것으로 가정하였다. 이상의 과정을 토대로 대전광역시 도로이동오염원에 따른 오염물질별 배출량을 산정한 결과, 2014년 기준 PM10은 243톤, NOX는 5,661톤이 추정되었다. 도로 구간별 배출량 추정 결과에 대한 검증은 실측치가 부족하여 현실적으로 어려운 관계로 국립환경과학원의 CAPSS 배출량을 이용하여 공간 단위로 비교한 결과PM10은 약 8%, NOX는 약 14% 과소 산정된 것으로 나타났으며, 이는 배출량 산정 시 적용한 차종별 교통량 및 주행거리 수준의 차이, 교통수요모형의 속도 정산에 대한 한계 등이 주요 요인으로 판단된다. 즉, 교통량의 경우 CAPSS에서는 대전광역시 자동차 등록대수를 기반으로 추정하는 반면, 교통수요모형에서는 대전광역시 내부↔내부 통행량, 내부↔외부 통행량, 외부↔외부 통행량(통과통행)을 고려하기 때문에 차이가 발생할 수 있다. 도로이동오염원 배출량은 교통환경정책의 대기질 개선 효과 분석을 위한 기초자료이며, 배출량 산정 결과는 대기질 분석, 노출인구 영향 등 이후 분석 단계에 순차적으로 영향을 미치기 때문에 배출량 산정 단계에서 정책 추진에 따른 통행자의 통행행태 변화가 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 통행자의 통행행태 변화 추정이 가능한 교통수요모형 기반의 상향식(BUA: bottom up approach) 도로이동오염원 배출량 산정 방안을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 방안으로 대전광역시 도로이동오염원의 PM10과 NOX 배출량을 산정한 결과, CAPSS 배출량 대비 PM10은 약 8%, NOX는 약 14% 과소 추정된 것으로 검토되었다. 시나리오 분석 결과를 토대로 본 연구에서 제안한 배출량 산정 방안은 통행자의 통행행태 변화를 유도하는 정책의 도로이동오염원 배출량 분석시 활용도가 높을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서 제시한 분석 방법론은 순차적으로 진행되기 때문에 단계별 분석결과에 대한 오차가 누적되는 한계를 가진다. 이러한 한계를 완화하기 위해서는 단계별 분석결과의 정확도를 높이기 위한 방안(통행배정시 첨두시와 비첨두시 구분, 주요 도로에 대한 통행속도 정산, 대전광역시 실측 VKT와 교통수요모형에서 추정한 대전광역시 VKT 비교 등)이 지속적으로 검토되어야 하며, 큰 틀에서는 국내 특성을 고려할 수 있는 각 단계별 모형의 개발, 미시 수준의 도로이동오염원 배출량 분석을 위한 기초자료 구축 등을 위한 후속 연구의 진행과 모형을 이용한 배출량 추정 방법론의 신뢰도 확보를 위하여 주요 도로의 배출량 정보를 수집할 수 있는 인프라 구축이 필요하다. 또한 배출원의 오염물질은 발생하는 시·공간적 특성에 따라 노출인구 등 사회에 미치는 영향이 상이하다. 이러한 특성으로 인하여 도로이동오염원의 경우 노출 인구가 많은 도심에서 발생하는 오염물질이 미치는 사회적 영향은 고속도로 등 외곽 지역보다 상대적으로 클 수 있다. 따라서 향후 연구로는 배출량 산정 뿐 아니라 도로이동오염원에서 발생한 오염물질이 대기 중 확산을 통하여 거주자 또는 유동 인구에 미치는 영향에 대한 연구가 진행되어야 할 필요가 있다.