화물차량의 에너지 효율 및 배출가스 저감을 위한 트레일러 경량화 효과 검증과 도로 교통 안전을 위한 운전자 특성 분석 연구 doc_id PCY_201806010456237051_10

우리나라는 국가물류비 중 수송비가 69.3%를 차지하고, 그 중 화물차를 이용한 도로운송 분담률(톤-㎞ 기준)이 2013년 74.2%, 2014년 76.0% 수준으로 타 수단에 비해 절대적인 비중을 차지하고 있다(한국교통연구원, 2015a; 2015b; 2014). 특히 도로수송비 지출항목 중 절반 이상이 유류비란 점을 고려하면, 국가물류비를 절감하기 위해서라도 화물자동차 유류비 절감은 반드시 필요하다. 또한 2013년 전체 대기오염물질 배출원 중 도로이동 오염원으로 인한 비중이 22.6%를 차지하고 있다. 이중 화물차가 배출하는 대기오염물질이 38.4%로 큰 비중을 차지하고 있어 화물차 배출가스 감축은 더 이상 미룰 수 없는 사안이다. 본 연구는 최근 고강도 강판적용 및 구조개선을 통해 차중을 10% 경량화 하는데 성공한 평판트레일러의 기술이 운송 과정 중에 얼마나 연료소비와 배출가스를 저감하는지 그 효과를 검증하고자 수행되었다. 이를 위해 2016년 3월 16~18일 기간 중에 전북자동차기술원(JIAT)에서 기존 평판트레일러와 경량 평판트레일러의 연비 및 배출가스를 비교 평가하는 시험이 수행되었다. 본 연구는 그동안 많이 다루어지지 않았던 피견인 트레일러의 경량화에 따른 연료소비량 및 배출가스저감 효과를 측정하고자 하는 연구란 점에서 기존 연구들과의 차별성이 있다. 본 연구는 노홍승 외(2015)의 후속연구로, 설계 및 구조해석을 통해 경량화한 평판트레일러의 경량화 효과를 객관적으로 측정하기 위해 수행하였다. 노홍승 외(2015)는 경량소재 적용과 그에 따른 규격 및 구조변경, 불필요한 부위를 제거하는 타공 설계 등을 통해 평판트레일러를 경량화하는 설계를 수행한 내용을 담고 있다. 또한 기존 평판트레일러와 경량 평판트레일러에 대해 실제 도로에서 실차 운행시험을 통하여 연비효과를 분석한 바 있다. 반면, 본 연구는 보다 객관적인 연비향상 및 배출가스 저감효과를 측정하기 위해 가급적 외력이 배제된 객관적인 연비측정 방법인 대형 차대동력계를 적용하였다는데 기존 연구와 차별성이 있다. 또한 기존 연구는 국내외 모두 다양한 중량의 화물차량을 중심으로 연비 및 배출가스 효과를 분석하였으나, 본 연구에서는 대형차량에 체결되는 피견인 트레일러의 경량화에 따른 연료소비량 및 배출가스 저감 효과를 측정하였다는데 가장 큰 차별성이 있다. 본 연구는 그간 많이 연구되지 않았던 대형화물차 경량화에 따른 연료소비량 및 배출가스 저감 효과를 측정했다는 점에서 의미가 있으나, 다음과 같은 사항에 대해 개선이 필요할 것으로 판단된다. 첫 째, 차대동력계 시험은 연비 및 대기오염물질 배출에 영향을 주는 외부조건, 즉 온습도를 제어하는 시험실에서 이루어진다. 본 연구는 법정시험 온도 조건인 25℃로 제어된 상태에서 이루어져, 겨울이나 한여름의 조건을 반영하지 못하였다. 특히 겨울철의 경우 낮은 외기온도로 인하여 오일의 윤활성능이 떨어지고, 차량의 워밍업이 늦어지는 등의 원인으로 연비가 악화되어 대기오염물질 배출량이 늘어날 수 있다. 따라서 이러한 계절적인 요인을 반영하기 위하여 온도조건을 다양화하여 추가적인 시험이 진행될 필요가 있다. 둘째, 본 연구에서는 경량 평판트레일러의 객관적인 신뢰성을 확보하기 위해 대형차 배출가스 및 연비 측정 시 가장 많이 사용되고, 국제적으로도 공신력이 있는 WHVC 모드를 사용하였으나, WHVC 모드 자체에 가감속 구간이 심하여 국내 도로특성을 반영하기엔 한계가 있었다. 운송업 부문별 수송량당 에너지 소비량을 살펴보면 2001년 이후 철도부문의 수송량당 에너지 소비량이 전반적으로 감소하여 에너지 효율이 개선되고 있는 반면, 육상부문의 화물운송업이 큰 증가추세를 나타내어 2000년대의 도로화물운송업의 수송효율이 개선되지 않고 있음을 알 수 있다(산업자원부, 각년도). 2014년 기준 톤-㎞ 기준 국내 도로화물 운송은 전체 화물운송의 76.0%를 담당하고 있으며, 이러한 비중은 2001년 65.9%에서 점차 증가하고 있으며, 화물자동차 등록대수도 2001년 273만대에서 2010년 335만대로 지속적으로 증가하고 있다(권혁구․권태우, 2016). 특히 2014년 화물자동차 등록대수 중 비영업용 화물자동차가 298만대로 88.7%를 차지하는 반면, 도로화물 운송실적의 비중은 영업용이 전체의 69.7%를 차지하고 있어 비영업용보다는 영업용 화물자동차의 에너지 소비 집중도가 매우 높은 것으로 분석되고 있다. 또한 향후 온실가스-에너지 목표관리제도가 확대 시행되게 되면 산업체는 에너지 사용을 줄이기 위해 기존에 자가물류를 통해 운송하던 물량을 제3자 물류로 전환할 것으로 전망된다. 이처럼 기존 연구사례를 종합해 본 결과 고령운전자는 사고위험에 크게 노출된 것으로 나타났다. 신체적 특징으로는 이중과업(Dual Task) 시 인지처리능력의 저하 정도가 크게 나타났고, 속도 제어 능력은 전반적으로 낮아지는 것으로 나타났다. 사고 특성의 경우 고령운전자 일수록 특정사고(교차로상 사고, 측면직각 충돌사고 등)의 위험도 증가 가능성이 높음을 보였고, 고령운전자도 75세를 기점으로 사고유형이 상이한 것으로 도출되었다. 즉 고령운전자의 행동특성 및 신체특성에 대한 심층연구를 토대로 안전대책과 연계하는 방안이 중요함을 시사하고 있다. 음주운전 사고의 심각도에는 성별, 나이, 사고유형, 계절 및 주·야간이 영향변수로 도출되었으며 농촌에서 사고의 심각도는 도심 대비 상대적으로 높게 나타났다. 이처럼 알코올이 운전자의 시각인지 능력 및 주행안전성을 저하시키며 음주운전 사고도 개인특성 및 지역특성에 영향을 받는 만큼 이를 감안한 사고감소 전략에 대한 마련이 시급하다. 본 연구는 고령운전자의 사망자수를 감소시키기 위해 고령 운전자의 일반적인 신체적 특성 이외에 지역적 특성 및 음주정도, 고령자의 연령대에 따른 다각적인 방향에서 특성 분석을 통해 정책적 시사점을 제시하고자 한다.