[논문]건설장비와 농기계에서 배출되는 연도별 대기오염 배출량 변화추세

신문기; 김호정; 장영기; 홍지형

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The annual air pollution emissions from construction and agricultural equipments were estimated from 1987 through 2000. The annual numbers and operation hours of 5 major construction equipments (Excavator, Bulldozer, Loader, Fork lift, Crane) and 3 major agricultural equipments (Power Tiller, Agricu...

The annual air pollution emissions from construction and agricultural equipments were estimated from 1987 through 2000. The annual numbers and operation hours of 5 major construction equipments (Excavator, Bulldozer, Loader, Fork lift, Crane) and 3 major agricultural equipments (Power Tiller, Agricultural Tractor, Combine) were investigated for emission estimation. And monthly variation factors of operation hours of construction equipment were investigated too. The NO$_{x}$ emission from construction equipment have been gradually increased since 1987 to 1997, but sharply decreased as -45％ in 1998 due to economic crisis in Korea. The NO$_{x}$ emission was estimated as 64,300 ton/year from construction equipment, and as 23,300 ton/year from agricultural equipment in 2000.000.

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문제 정의

이루어진 바 있다. 본 연구에서는 건설기겨〕, 농기계의 대기오염 배출량 산정기법 및 배출계수를 검토하고 관련 활동도 자료를 조사하여 최근 14년 동안 (1987〜2000년) 배출되는 대기오염물질 (HC, NOX, CO, PM)의 연도별 배출 현황과 변화 특성을 분석하고자 하였다.
본 연구에서는 비도로 오염원 중에서 건설기계와 농기계 가동에 따라 배출되는 대기오염물질의 1987 〜2000년의 연도별 배출량 변화 추세와 월별 가동율을 분석하였다.

가설 설정

농업기계연감에 의한 3대 주요 농업기계의 1991년부터 1999년까지의 연도별 작업일수는 ■림 4와 같다. 작업 일수 자료가 없는 1991년 이전의 작업 일수는 1991년과 같다고 가정하였다. 농기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량 산정에 필요한 농기계의 평균 정격출력 (표 4)과 평균 부하율(0.

제안 방법

배출을 보였다. 건설기계의 월별 가동율을 조사하여 이를 월별 대기오염 배출 변동계수로 정리하였다.
이에 대해서는 건설기계 가동실태 조사자료(대한건설기계협회, 2000)를 이용하였는데 연도별 연간 가동율 변화는 그림 2와 같다. 건축공사 표준품셈에서는 건설장비의 경우 일 8시간, 월 200시간을 작업표준시간으로 정하고 있으므로 여기에 가동율을 고려하여 연간 가동시간(HRS)을 산출하였다. 건설기계의 평균 정격출력 (HP)은 국립환경연구원 (1997)에서 조사된 자료 (표 1)를 이용하였으며 건설기계의 평균 부하율(LF) 은 정격출력에 대한 실제 작업 상태에서의 엔진 운전 조건을 반영한 것으로써 같은 보고서 (국립환경 연구원, 1997)에서 제시한 0.
농기계에 의한 대기오염물질 배출량을 산정하기 위하여 연도별, 기종별 등록대수는 농림통계연보를 이용하여 조사하였으며, 등록대수 연간 변화 추이는 그림 3과 같다. 1987년에 350만대였던 농기계는 2000년 444만대로 1.

대상 데이터

건축공사 표준품셈에서는 건설장비의 경우 일 8시간, 월 200시간을 작업표준시간으로 정하고 있으므로 여기에 가동율을 고려하여 연간 가동시간(HRS)을 산출하였다. 건설기계의 평균 정격출력 (HP)은 국립환경연구원 (1997)에서 조사된 자료 (표 1)를 이용하였으며 건설기계의 평균 부하율(LF) 은 정격출력에 대한 실제 작업 상태에서의 엔진 운전 조건을 반영한 것으로써 같은 보고서 (국립환경 연구원, 1997)에서 제시한 0.48을 적용하였다.
작업 일수 자료가 없는 1991년 이전의 작업 일수는 1991년과 같다고 가정하였다. 농기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량 산정에 필요한 농기계의 평균 정격출력 (표 4)과 평균 부하율(0.48), 농기계의 배출계수(표 5)는 국립환경연구원(1999)의 조사 자료를 이용하였다. 배출계수 중 농용트랙터와 콤바인의 배출계수는 국내에서 산출된 것이고 동력경운기의 배출계수는 미국 환경청에서 산정한 배출계수를 이용한 것이다.
농기계의 총 가동시간은 농업기계연감(한국농기계협동조합, 한국농업기계학회, 2000)의 자료를 이용하였다. 농업기계연감에 의한 3대 주요 농업기계의 1991년부터 1999년까지의 연도별 작업일수는 ■림 4와 같다.
EPA, 1998)과 비교하여 보면 미국의 경우 월별 가동율이 겨울에는 감소하고 여름에 높은 활동도를 보이지만, 한국의 경우 봄, 가을에 비해 여름에 낮은 활동도를 보이는데 이는 장마라는 한국적 기후 특성 때문인 것으로 생각된다. 배출량을 산정하기 위한 배출계수는 국립환경연구원 자동차공해 연구소에 서 조사한 배 출계 수(국립 환경연 구원, 1997)를 적용하였으며 표 3과 같다.
괄목할 만한 성장을 하였다. 연도별 등록대수는 건설교통부 건설장비 현황 자료(건설교통부, 2001)를 이용하였으며, 등록대수 변화는 그림 1과 같다. 1987 년 당시 65, 000여대에 불과하였던 건설기계의 등록대수는 1998년 외환위기 이후에 건설경기 침체에 따라 증가율이 둔화되었지만, 2000년에는 259, 859대가 등록되어 대략 4배 증가하였다.

이론/모형

배출량 산정식은 미국 환경청의 비도로 오염원 배출량 산정 방법론(U.S.EPA, 1998)을 이용하였으며 다음과 같다.

성능/효과

건설장비별 배출 순위를 살펴보면, 굴삭기가 전체 배출량의 절반 정도를 배출함으로써 가장 큰 배출을 보였으며, 지게차, 기중기, 로우더, 불도저 순으로 높은 배출을 보였다. 건설기계의 월별 가동율을 조사하여 이를 월별 대기오염 배출 변동계수로 정리하였다.
6과 같다. 굴삭기가 전체 배출량의 약 50% 정도를 배출함으로써 가장 큰 배출 비율을 보였으며, 그 다음으로 지게차, 기중기, 로우더, 불도저 순으로 높은 배출을 보였다.
본 연구 결과 주요 건설장비와 농기계에서 배출되는 20S년 연간 N* O의 배출량은 8.76만 톤/년으로 추정되었다. 이 양은 같은 해 수송 부문의 NOX 배출량 51.

후속연구

5%)에 달하는 양으로 건설기계와 농기계에서 배출되는 대기오염의 비중이 작지 않음을 알 수 있다. 앞으로 건설기계와 농기계에서 배출되는 대기오염 배출량을 더 정확하게 산정하기 위해서는 본 연구에서 고려된 5대 주요 건설장비와 3 대 주요 농기계 이외의 장비에 대한 운영 현황과 배출계수에 대한 연구와 농기계의 월별 가동율에 대한 조사가 필요하다.

참고문헌 (14)

건설교통부(2001) 건설교통통계연보 2000
경기도(2000) 21C경기 대기보전 실천계획
국립환경연구원 (1997) 경유 엔진에 의한 대기오염물질 저감대책에 관한 연구(1)
국립환경연구원 (1999) 경유 엔진에 의한 대기오염물질 저감대책에 관한 연구 (III)
한국농기계협동조합, 한국농업기계학회 (2000) 농업기계연감 2000
농림부 (2000) 농림통계연보
대한건설기계협회 (2000) 협조 자료
산업자원부(1999) 에너지 총조사 보고서
산업자원부 (2000) 에너지 통계연보
환경부 (1995) 면 및 이동오염원 조사방법 개발 및 지침서 작성에 관한 연구
환경부, 국립환경연구원 (2001) 대기오염물질 배출량 (2000)
EEA (European Environment Agency) (1999) Atmospheric Emission Inventory Guidebook, 2nd Edition
U.S. EPA (1998) User's Guide for The National Non-road Emission Model
U.S. EPA (2000) National Air Pollutant Emission Trends: 1900-1998

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