[논문]이륜차의 일 주행거리조사와 대기오염 배출량 추정

장영기; 김정; 김필수; 신용일; 김운수; 최유진

doi:10.5572/kosae.2010.26.1.048

문제 정의

현재 대기정책지원 시스템(Clean Air Policy Support System)에서 이륜차의 배출되는 대기오염 배출량을 산정하고 있지만 PM₁₀은 국내 배출계수가 없어 PM₁₀의 배출량이 아직 산출되지 못하고 있고, 50 cc 미만의 이륜차 부분은 정확한 등록대수 파악이 어려워 정확한 이륜차의 대기오염 배출량 산정이 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 50 cc 미만 이륜차(Moped)의 운행대수를 추정하고 이륜차의 일 주행거리를 조사하며 최근 개발된 배출계수를 적용하여 PM₁₀을 포함한 이륜차의 대기오염 배출자료를 개선하고 도로이동오염원 중 배출기여도를 평가하고자 하였다.
최근 도로이동수단 중 보조 이동수단인 이륜차의 사용이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 배출자료의 불확도가 높은 이륜차의 대기오염 배출자료를 개선하기 위하여 전국적인 설문조사를 통하여 일 주행거리를 조사하였다. 또한 아직 산출되고 있지 않은 PM₁₀ 배출량과 등록대수에 대한 불확실성이 있는 모 페드(50 cc 미만 이륜차)부분의 운행대수를 추정하고, 연식을 고려한 가중 평균 배출계수를 반영하여 이륜차에서 배출되는 대기오염 배출량을 산출하였다.

가설 설정

그리고 배출계수는 연식에 따라 구분되어 있으므로 서울시 이륜차 폐차 현황 조사자료(2004~2008)를 활용하여 산출한 평균수명 8년을 적용하여 연도별 이륜차의 연식 분포를 산출하였다. 2008년을 기준으로 한 운행 이륜차의 연식 분포는 2002년 이전식 25%, 2003~2005년식 37.5%, 2006~2007년식 37.5%로 가정하여 연식별 이륜차의 가중 평균 배출계수를 적용하였다. 또 유럽 배출계수 PM₁₀은 국내 배출허용기준이 2005년도는 Euro 1, 2006~2007년도는 Euro 2, 2008년도는 Euro 3을 기준으로 하고 있어 각 해당되는 연도의 가중 평균 배출계수를 적용 하였다.

제안 방법

먼저 주요 활동도인 이륜차 일 주행거리에 대한 국내의 조사 자료를 조사하여 비교 평가하였다. 이륜차의 일 평균 주행거리 조사결과는 자료에 따라 큰 차이를 보이고 있었다.
기존의 일 주행거리 자료가 조사 대상과 조사 지역에 따라 차이가 있고, 전체적인 대표성이 낮다고 판단되어 이를 보완하기 위하여 2009년 6월~7월 전국적인 설문조사를 통하여 일 주행거리 조사를 실시하였다. 조사지역은 수도권, 중부권(대전, 충남), 남부 권(대구, 부산)으로 선정하였으며, 세부사항으로는 사용목적, 이용 빈도, 배기량, 1일 평균 주행거리 등을 조사하여 지역별, 용도별, 배기량별 일 주행거리를 조사하였다.
운행되는 이륜차 대수를 파악하기 위해서는 판매대수와 함께 이륜차의 수명에 대한 자료가 필요한데, 이는 최근 5년간(2004~2008) 서울시의 등록된 이륜차의 생산연도와 폐차 현황자료를 이용하여 평균 수명을 추정하였다. 배기량별 평균 수명은 표 9와 같이 배기량에 따라 약간 증가하였으며, 평균 8.
국내 이륜차 분류는 50 cc 미만, 50 cc 이상, 100 cc 초과, 260 cc 초과로 나누고 있어서 배출계수 적용 시 100 cc 초과는 50~150 cc 이륜차의 배출계수를 적용하고 260 cc 초과는 150 cc 이상 이륜차의 배출계수를 적용하였다. 그리고 배출계수는 연식에 따라 구분되어 있으므로 서울시 이륜차 폐차 현황 조사자료(2004~2008)를 활용하여 산출한 평균수명 8년을 적용하여 연도별 이륜차의 연식 분포를 산출하였다.
이륜차의 대기오염 배출량은 설문조사를 통한 배기량별 일 주행거리와 배기량별 등록대수를 적용하였다. 지역별 50 cc 미만의 등록대수는 지역별 50 cc 이상 이륜차의 등록대수 비율로 적용하여 배출량을 추정하였다.
이륜차의 대기오염 배출량은 설문조사를 통한 배기량별 일 주행거리와 배기량별 등록대수를 적용하였다. 지역별 50 cc 미만의 등록대수는 지역별 50 cc 이상 이륜차의 등록대수 비율로 적용하여 배출량을 추정하였다.
본 연구에서는 배출자료의 불확도가 높은 이륜차의 대기오염 배출자료를 개선하기 위하여 전국적인 설문조사를 통하여 일 주행거리를 조사하였다. 또한 아직 산출되고 있지 않은 PM₁₀ 배출량과 등록대수에 대한 불확실성이 있는 모 페드(50 cc 미만 이륜차)부분의 운행대수를 추정하고, 연식을 고려한 가중 평균 배출계수를 반영하여 이륜차에서 배출되는 대기오염 배출량을 산출하였다.
용도별 일 주행거리는 퀵 배달, 근거리교통, 일반배달, 스포츠/레저용으로 구분하였으며, 퀵 배달은 퀵서비스와 택배, 일반배달은 식당배달, 피자배달, 마트에서의 배달, 근거리교통은 일반 업무, 등하교, 출퇴근을 대상으로 하였다. 용도별 일 주행거리 분석결과는 표 4와 같으며 퀵 배달용과 퀵 배달용을 제외한 일 주행거리는 각각 72.
배기량별 일 주행거리는 국내 이륜차 등록구분인 50 cc, 100 cc, 260 cc를 기준으로 구분하여 분석하였으며, 본 조사에서는 50 cc 미만에 대한 일 주행거리를 구분하여 분석하였다. 배기량별 일 주행거리 조사 결과 표 5와 같이 배기량이 커질수록 일 주행거리가 높게 조사되어 50 cc 이하의 경우 19.
국내 이륜차 분류는 50 cc 미만, 50 cc 이상, 100 cc 초과, 260 cc 초과로 나누고 있어서 배출계수 적용 시 100 cc 초과는 50~150 cc 이륜차의 배출계수를 적용하고 260 cc 초과는 150 cc 이상 이륜차의 배출계수를 적용하였다. 그리고 배출계수는 연식에 따라 구분되어 있으므로 서울시 이륜차 폐차 현황 조사자료(2004~2008)를 활용하여 산출한 평균수명 8년을 적용하여 연도별 이륜차의 연식 분포를 산출하였다. 2008년을 기준으로 한 운행 이륜차의 연식 분포는 2002년 이전식 25%, 2003~2005년식 37.

대상 데이터

설문조사는 총 1,265건의 조사를 하였으며, 지역별일 주행거리는 전국 평균 32.5 km/day로 조사되었다. 지역별 일 주행거리 조사결과는 표 3과 같이 큰 차이를 보이지는 않았지만 부산/경남 지역의 일 주행거리는 21.
기존의 일 주행거리 자료가 조사 대상과 조사 지역에 따라 차이가 있고, 전체적인 대표성이 낮다고 판단되어 이를 보완하기 위하여 2009년 6월~7월 전국적인 설문조사를 통하여 일 주행거리 조사를 실시하였다. 조사지역은 수도권, 중부권(대전, 충남), 남부 권(대구, 부산)으로 선정하였으며, 세부사항으로는 사용목적, 이용 빈도, 배기량, 1일 평균 주행거리 등을 조사하여 지역별, 용도별, 배기량별 일 주행거리를 조사하였다.
따라서 본 연구에서는 이를 파악하기 위하여 먼저 관세청에 자료를 요청하여 최근 3년간(2006~2008) 수입된 모페드 대수를 조사한 결과(표 7) 약 4만 8천 대로 조사되었으며, 이 중 중국에서 52%, 일본에서 29%가 수입 판매되고 있었다. 그리고 국내 2개 이륜차 생산업체의 연도별 50 cc 미만 이륜차의 판매대수를 조사한 결과와 최근 50 cc 이하 이륜차의 수입판매량을 더하여 국내의 연도별 총 판매대수를 구하였다. 그 결과 50 cc 미만 이륜차의 연도별 판매대수는 5.
국내의 이륜차 등록대수는 국토해양부의 통계자료를 사용하였으며, 지역별 배기량별 이륜차 등록대수는 표 6과 같다. 2008년 현재 전국의 등록된 50 cc 이상의 이륜차는 약 181만 대이며, 배기량별로는 50~100 cc의 이륜차가 약 97만 대로에서 58%를 차지하고 있었고, 지역별로는 수도권(서울, 인천, 경기) 지역에 약 75만 대가 등록되어 전국의 42%를 차지하고 있었다.

이론/모형

이륜차 CO, NO_x, VOC 배출계수는 최근 국내에서 개발된 연구자료(Lim et al., 2008)를 적용하였고, 현재 국내에 구축되지 않은 PM₁₀의 배출계수는 유럽 환경청에 제시된(CORINAIR, 2007) 배출계수를 적용하였다. 적용된 이륜차 배출계수를 정리하면 표 10, 표 11과 같다.
이륜차에서 배출되는 PM₁₀, CO, NO_x, VOC는 유럽 환경청에서 제시하고 있는 배출량 산정 방법론 (CORINAIR, 2007)을 사용하였으며 산출식은 다음과 같다.

성능/효과

현재 50 cc 이하의 이륜차에 대한 등록대수는 공식적으로 파악되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 파악하기 위하여 먼저 관세청에 자료를 요청하여 최근 3년간(2006~2008) 수입된 모페드 대수를 조사한 결과(표 7) 약 4만 8천 대로 조사되었으며, 이 중 중국에서 52%, 일본에서 29%가 수입 판매되고 있었다. 그리고 국내 2개 이륜차 생산업체의 연도별 50 cc 미만 이륜차의 판매대수를 조사한 결과와 최근 50 cc 이하 이륜차의 수입판매량을 더하여 국내의 연도별 총 판매대수를 구하였다.
그리고 국내 2개 이륜차 생산업체의 연도별 50 cc 미만 이륜차의 판매대수를 조사한 결과와 최근 50 cc 이하 이륜차의 수입판매량을 더하여 국내의 연도별 총 판매대수를 구하였다. 그 결과 50 cc 미만 이륜차의 연도별 판매대수는 5.6~6.0만 대로 파악되었다(표 8).
운행되는 이륜차 대수를 파악하기 위해서는 판매대수와 함께 이륜차의 수명에 대한 자료가 필요한데, 이는 최근 5년간(2004~2008) 서울시의 등록된 이륜차의 생산연도와 폐차 현황자료를 이용하여 평균 수명을 추정하였다. 배기량별 평균 수명은 표 9와 같이 배기량에 따라 약간 증가하였으며, 평균 8.3년으로 분석되었다.
이러한 자료들을 이용해 50 cc 미만 이륜차의 평균 수명을 50 cc 이상 100 cc 미만 이륜차의 평균 수명인 6.9년으로 가정하고, 최근 3년간 국내 판매와 수입된모페드의 연평균 대수 58,000대를 이용한 결과, 국내에서 운행되는 모페드(50 cc 미만 이륜차)의 등록대수는 약 40만 대로 추정되었다. 이는 등록된 50 cc 이상 이륜차 대수의 약 23%에 해당되는 양이다.
이륜차에서 배출되는 대기오염 배출량은 배기량별로 살펴보면 표 14와 같다. 이륜차 중 배기량별 배출기여도는 PM₁₀은 50~100 cc 이륜차가 63%, CO, NO_x, VOC는 100~260 cc 이륜차의 배출기여도가 각각 48%, 51%, 36%로 가장 높았다.
본 연구에서 산출한 2006년도 대기오염 배출량을 이륜차 이외 차종에 대한 2006년 배출자료(National Institute of Environmental Research, 2008)와 종합하여 비교하면 표 15와 같다. 이를 살펴보면 도로이동 오염원 중 이륜차의 배출기여도는 PM₁₀, CO, NO_x, VOC가 각각 4%, 29%, 1%, 24%를 차지하고 있었다. 그림 5, 그림 6과 같이 CO와 VOC에 대한 차종별 배출구성비를 살펴보면 CO의 경우 50 cc 이상의 기여도가 26%, VOC 경우에는 50 cc 미만과 50 cc 이상 이륜차의 기여도가 8%, 16%에 달하여 이륜차는 도로이동오염원 중 주요한 배출원이며 저감대책에서 중요하게 다루어져야 함을 확인하였다.
이를 살펴보면 도로이동 오염원 중 이륜차의 배출기여도는 PM₁₀, CO, NO_x, VOC가 각각 4%, 29%, 1%, 24%를 차지하고 있었다. 그림 5, 그림 6과 같이 CO와 VOC에 대한 차종별 배출구성비를 살펴보면 CO의 경우 50 cc 이상의 기여도가 26%, VOC 경우에는 50 cc 미만과 50 cc 이상 이륜차의 기여도가 8%, 16%에 달하여 이륜차는 도로이동오염원 중 주요한 배출원이며 저감대책에서 중요하게 다루어져야 함을 확인하였다.
첫째, 50 cc 미만의 이륜차 운행대수는 최근 수입판매량과 국내 제작사의 국내 판매량 그리고 평균 수명을 조사하여 추정한 결과 약 40만 대로 추정되었다. 이는 2008년도 50 cc 이상 이륜차 등록대수의 약 23%에 해당하는 대수이다.
둘째, 설문조사를 통하여 배기량별 일 주행거리를 조사한 결과 모페드(50 cc 미만), 50 cc, 100 cc, 260 cc 로 구분하여 각각 19.1 km/day, 26.4 km/day, 38.4 km/ day, 53.3 km/day로 조사되었다. 2008년도 50 cc 이상 이륜차에 대하여 등록대수 비율을 고려한 가중 평균일 주행거리를 구하면 32.
셋째, 연식 분포를 고려하여 2008년 말 기준으로 이륜차에서 배출되는 전국 대기오염 배출량은 PM₁₀, CO, NO_x, VOC에 대하여 각각 910 ton/yr, 208,198 ton/yr, 3,032 ton/yr, 25,575 ton/yr로 추정되었다. 지역별로는 이륜차 등록대수가 많은 서울지역에서 가장 많이 배출되었다.
넷째, 2006년도 이륜차의 도로이동오염원 중 대기 오염 배출기여도는 CO의 경우 약 29%, VOC의 경우 약 24%를 차지하여 주요 배출원으로 확인되었다.
배기량별 일 주행거리는 국내 이륜차 등록구분인 50 cc, 100 cc, 260 cc를 기준으로 구분하여 분석하였으며, 본 조사에서는 50 cc 미만에 대한 일 주행거리를 구분하여 분석하였다. 배기량별 일 주행거리 조사 결과 표 5와 같이 배기량이 커질수록 일 주행거리가 높게 조사되어 50 cc 이하의 경우 19.1 km/day, 260 cc 이상의 경우 53.3 km/day로 나타났다. 2008년도 50 cc 이상 이륜차에 대하여 등록대수 비율을 고려한 가중 평균을 구하면 32.

후속연구

추후 이륜차의 정확한 배출량 산출과 저감대책 평가를 위해서는 매년 이륜차의 일 주행거리 조사, 50 cc 미만 이륜차에 대한 등록대수 파악, 연식 변화를 고려하고 PM₁₀을 포함한 국내 배출계수의 개발이 필요하다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	이륜차의 일 주행거리가 조사자료에 따라 큰 차이를 보이는 이유는 무엇인가?	이러한 조사자료에 따라 큰 차이를 보이는 것은 조사 대상에 일반용 이륜차와 특급배달용(퀵서비스) 이륜차가 얼마나 포함되었는지에 따른 것으로 판단 된다. 2005년도 조사자료(Choi, 2005)는 특급배달용 이륜차가 너무 많이 포함되어 주행거리가 과대평가되었고, 2009년도 조사자료(교통환경연구소, 2009)는 특급배달용 이륜차가 너무 적게 포함되어 과소평가된 결과라고 평가된다.
	이륜차의 일 주행거리는 스트로크 별로 각각 얼마인가?	서울, 부산 등 전국 8개 지역의 이륜차 정비업소에 정비를 의뢰한 운전자 275명을 대상으로 주행거리 등에 대해 설문조사 한 결과 일 주행거리는 2 storke과 4 storke이 각각 7.2 km/day, 11.5 km/day로 조사되었다.
	배기량별 일 주행거리의 cc는 어떻게 구분하였는가?	배기량별 일 주행거리는 국내 이륜차 등록구분인 50 cc, 100 cc, 260 cc를 기준으로 구분하여 분석하였으며, 본 조사에서는 50 cc 미만에 대한 일 주행거리를 구분하여 분석하였다. 배기량별 일 주행거리 조사 결과 표 5와 같이 배기량이 커질수록 일 주행거리가 높게 조사되어 50 cc 이하의 경우 19.

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