고속도로와 일반국도는 도로의 구조, 조건이나 속도 등이 다르게 나타난다. 이러한 특성에 따라서 $CO_2$ 배출량 역시 다르게 나타난다. 하지만 고속도로와 일반국도에서 배출되는 $CO_2$의 비교 연구는 미비한 실정이다. 이러한 이유로 고속도로와 일반국도에서의 $CO_2$ 배출량을 비교하여 분석이 필요하다. 본 연구를 위하여 경부고속도로와 1번국도를 대상으로 분석을 수행하였다. 첫째, 전체 구간의 차량 당 $CO_2$ 배출량을 비교하였다. 둘째, 세부 구간 중 상위 랭크된 10개의 구간을 상세 분석하였다. 셋째, 차량 당 $CO_2$ 배출량이 가장 많은 구간과 가장 적은 구간을 선정하여 세부적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 고속도로의 경우 교차로나 신호 등의 제약조건이 없어 거의 등속도로 운행을 하기 때문에 $CO_2$ 배출량이 적고, 일반국도의 경우 교차로 및 신호로 인하여 가감속 운행을 하기 때문에 $CO_2$ 배출량이 큰 것으로 분석되었다. 국가적으로 교차로 수 조정 및 신호 연동화를 개선한다면 일반국도에서 $CO_2$ 배출량을 저감할 수 있다는 추론이 가능하다.
고속도로와 일반국도는 도로의 구조, 조건이나 속도 등이 다르게 나타난다. 이러한 특성에 따라서 $CO_2$ 배출량 역시 다르게 나타난다. 하지만 고속도로와 일반국도에서 배출되는 $CO_2$의 비교 연구는 미비한 실정이다. 이러한 이유로 고속도로와 일반국도에서의 $CO_2$ 배출량을 비교하여 분석이 필요하다. 본 연구를 위하여 경부고속도로와 1번국도를 대상으로 분석을 수행하였다. 첫째, 전체 구간의 차량 당 $CO_2$ 배출량을 비교하였다. 둘째, 세부 구간 중 상위 랭크된 10개의 구간을 상세 분석하였다. 셋째, 차량 당 $CO_2$ 배출량이 가장 많은 구간과 가장 적은 구간을 선정하여 세부적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 고속도로의 경우 교차로나 신호 등의 제약조건이 없어 거의 등속도로 운행을 하기 때문에 $CO_2$ 배출량이 적고, 일반국도의 경우 교차로 및 신호로 인하여 가감속 운행을 하기 때문에 $CO_2$ 배출량이 큰 것으로 분석되었다. 국가적으로 교차로 수 조정 및 신호 연동화를 개선한다면 일반국도에서 $CO_2$ 배출량을 저감할 수 있다는 추론이 가능하다.
There are several differences between freeways and general national roads in terms of structures, conditions and limited speeds. Likewise, the characteristics of $CO_2$ emission in these roads differ depending on the road types. For these reasons, it is necessary to compare the two types ...
There are several differences between freeways and general national roads in terms of structures, conditions and limited speeds. Likewise, the characteristics of $CO_2$ emission in these roads differ depending on the road types. For these reasons, it is necessary to compare the two types of roads in terms of $CO_2$ emissions. The study was performed targeting Gyeongbu Expressway and National Highway 1. Firstly, the amount of $CO_2$ emission each car was compared in the whole sections of the both. Secondly, top 10 sections were picked out, and then $CO_2$ emission each section were compared. Lastly, two sections which were with the highest and lowest amount of $CO_2$ emission per car, were compared. As results, it were found that there were less amount of $CO_2$ emission on freeways. because cars are running on uniform velocity at relatively high speed, and that there were more amount of $CO_2$ emission on the national highway. because of frequent intersections and associated congestion. It may be concluded that the amount of $CO_2$ emission at the national highway could be reduced if signal coordination and intersection intervals are improved there.
There are several differences between freeways and general national roads in terms of structures, conditions and limited speeds. Likewise, the characteristics of $CO_2$ emission in these roads differ depending on the road types. For these reasons, it is necessary to compare the two types of roads in terms of $CO_2$ emissions. The study was performed targeting Gyeongbu Expressway and National Highway 1. Firstly, the amount of $CO_2$ emission each car was compared in the whole sections of the both. Secondly, top 10 sections were picked out, and then $CO_2$ emission each section were compared. Lastly, two sections which were with the highest and lowest amount of $CO_2$ emission per car, were compared. As results, it were found that there were less amount of $CO_2$ emission on freeways. because cars are running on uniform velocity at relatively high speed, and that there were more amount of $CO_2$ emission on the national highway. because of frequent intersections and associated congestion. It may be concluded that the amount of $CO_2$ emission at the national highway could be reduced if signal coordination and intersection intervals are improved there.
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문제 정의
본 연구에서는 고속도로와 일반국도로 나누어 도로유 형과 평균통행속도가 차량 당 CQ 발생에 미치는 영향 에 대하여 비교 하였다’
본 연구에서는 도로별로 차량 한 대 당 CQ 배출량을 알아보기 위한 연구로서 도로 특성을 고속도로와 일반국도로 나누어 차량 당 CQ 배출량 추이를 분석하였다. 고속도로와 일반국도의 평균통행속도 자료를 토대로 차량 당 CQ 배출량을 산출하여 각 도로별 특징을 파악하고 IC 수, 교차로 수 등의 조건들을 가정하여 도로 특성별 CQ 배출량에 영향을 주는 요인에 대하여 분석하였다.
가설 설정
감속이 이루어지지 않고 전체 구간에서 평균통행속도를 유지한다고 가정하였으며, 일반국도의 경우 교차로로 인하여 신호대기 및 가.감속이 이루어지기 때문에 차량의 가.감속을 고려하여 비교하였다.
둘째, 고속도로의 경우 가.감속이 이루어지지 않고 전체 구간에서 평균통행속도를 유지한다고 가정하였으며, 일반국도의 경우 교차로로 인하여 신호대기 및 가.감속이 이루어지기 때문에 차량의 가.
요소로는 신호 및 교차로를 들 수 있다. 교차로 및 신호대기 시 일정속도를 유지하며 운행하다 가.감속을 실시함으로서 평균 통행속도가 낮아지게 된다.
제안 방법
감속이 이루어지기 때문에 차량의 가.감속을 고려하여 비교하였다. 속도자료는 경기도 교통정보센터 자료(2010년 10월 셋째 주 수요일 오전 08~09시)를 이용하였다.
고속도로와 일반국도 전체구간의 차량 당 co2 배출량을 비교하기 위하여 배출량에 따른 그래프를 활용하여 비교하였다.
분석하였다. 고속도로와 일반국도의 평균통행속도 자료를 토대로 차량 당 CQ 배출량을 산출하여 각 도로별 특징을 파악하고 IC 수, 교차로 수 등의 조건들을 가정하여 도로 특성별 CQ 배출량에 영향을 주는 요인에 대하여 분석하였다.
다음의 표 7은 앞에서 나온 표 5와 표 6을 기준으로 하여 차량 당 CQ 배출량이 상위 랭크된 총 10개 구간을 교차로수와 함께 비교하였다.
둘째, C0 배출량이 상위 랭크된 10개의 구간을 상세분석하여 도로별로 특징을 알아보았다.
둘째, 차량 당 CO2 배출량이 상위 랭크된 총 10개의세부 구간을 도표화하여 특징을 알아보았다. 셋째, 자료를 세분화하여 가장 큰 특징을 보이는 두 개의 구간을선정하여 상세분석하였다.
한다. 미국의 이산화탄소 배출량 중 3번째로 많은배출량을 띄고 있는 도로부문에 관련하여 차량 당 CQ 배출량 연구를 실시하였다. 다음 그림 1은 통행속도에따른 차량 당 CQ 배출량 그래프이다.
본 논문에서는 비교를 용이하게 하기 위해 CQ 배출계수 차종은 휘발유-중형 - 승용차로 통일하였다. 이는대부분의 관련 연구들이 승용차 위주로 분석하였기 때문이다.
본 논문의 방법론으로는 첫째, 경부고속도로와 1번 국도의 대상구간을 차량 1대가 평균 통행 속도로 운행할시 배출되는 차량 당 C0 배출량을 조사하여 비교 분석하였다. 차량 당 CQ 배출량 산정의 경우 국립환경과학원(2011)의 배출계수 산출식을 이용하였다.
세부적인 분석방법은 총 3가지 방법으로 분석 하였다.
셋째, 보다 상세한 분석을 위해 차량 당 CQ 배출량이 가장 많은 구간과 가장 적은 구간을 선정하여 차량당 CQ 배출량과 영향을 주는 요소에 대하여 비교 분석하였다.
둘째, 차량 당 CO2 배출량이 상위 랭크된 총 10개의세부 구간을 도표화하여 특징을 알아보았다. 셋째, 자료를 세분화하여 가장 큰 특징을 보이는 두 개의 구간을선정하여 상세분석하였다.
연구내용으로는 첫째, 고속도로와 일반국도로 구분하고 전체 구간에서 일정 구간을 나누어 평균 통행속도에 따른 차량 당 CQ 배출량을 비교하여 분석하였다.
비교하였다. 차량 당 C0 배출량에 영향을 주는 요소로서 고속도로는 km당 IC 간격, 1번국도는 km당 교차로 수를 고려하여 함께 검토하였다.
차량의 종류별, 연료별, 차속별로 세분화하여 C0 배출계수 산출식을 제안하고 있다.
첫째, 평균속도에 따른 고속도로와 1번국도 전체구간의 차량 당 CQ 배출량을 산출하여 수치를 비교 하였다. 둘째, 차량 당 CO2 배출량이 상위 랭크된 총 10개의세부 구간을 도표화하여 특징을 알아보았다.
대상 데이터
대상구간 총 연장은 75.Okm이며 15개 구간으로 나누어 분석하였다. 그리고 일반국도의 경우 국도 1호선(병점IC~여우고개사거리) 상행선으로 선정하였다.
09km이며 15개 구간으로 나누어분석하였다. 그리고 일반국도의 경우 국도 1호선(병점 IC~여우고개사거리) 상행선으로 선정하였다. 대상구간의 총 연장은 74.
09km이며 15개 구간으로 나누어분석하였다. 그리고 일반국도의 경우 국도 1호선(병점 IC~여우고개사거리) 상행선으로 선정하였다. 대상구간의 총 연장은 74.
대상구간 총 연장은 75.09km이며 15개 구간으로 나누어분석하였다. 그리고 일반국도의 경우 국도 1호선(병점 IC~여우고개사거리) 상행선으로 선정하였다.
그리고 일반국도의 경우 국도 1호선(병점 IC~여우고개사거리) 상행선으로 선정하였다. 대상구간의 총 연장은 74.81km이며 19개 구간으로 나누어분석하였다. 비교를 용이하게 하기 위하여 두 대상간의전체 구간의 총 연장을 비슷하게 선정하였다.
그리고 일반국도의 경우 국도 1호선(병점 IC~여우고개사거리) 상행선으로 선정하였다. 대상구간의 총 연장은 74.81km이며 19개 구간으로 나누어분석하였다. 비교를 용이하게 하기 위하여 두 대상간의전체 구간의 총 연장을 비슷하게 선정하였다.
본 연구의 공간적 범위는 고속도로의 경우 경부고속도로(서초IC~망향휴게소) 하행선으로 선정하였다. 대상구간 총 연장은 75.
본 연구의 대상구간은 고속도로의 경우 경부고속도로 (서초IC~망향휴게소) 하행선으로 선정하였다. 대상구간 총 연장은 75.
감속을 고려하여 비교하였다. 속도자료는 경기도 교통정보센터 자료(2010년 10월 셋째 주 수요일 오전 08~09시)를 이용하였다.
이유는 가장 평일에 가까운 자료를 위해 수요일을 선정하였다. 자료는 경 기 도교통정보센터 자료를 이용하였다.
자료수집은 구간별로 관찰된 평균통행속도 데이터를 이용하였다. 평균통행속도는 2010년 10월 셋째 주 수요일 오전 8시~9시의 속도를 사용하였다.
데이터처리
다음 표 5와 표 6은 상세한 분석을 위해 고속도로와 1 번국도의 전체 구간을 약 5km 기준으로 세분화하여 배출량을 비교하였다. 차량 당 C0 배출량에 영향을 주는 요소로서 고속도로는 km당 IC 간격, 1번국도는 km당 교차로 수를 고려하여 함께 검토하였다.
이론/모형
분석방법은 차량 당배출량 산정의 경우 대상 구간 각각의 평균통행속도 자료를 이용하여 국립환경과학원(2011)의 CQ 배출계수 산출식에 속도를 대 입하여 산정하였다.
차량 당 CQ 배출량 산정의 경우 국립환경과학원(2011)의 배출계수 산출식을 이용하였다.
성능/효과
둘째, 차량 당 CQ 배출량이 상위 랭크된 총 10개의 구간을 선정하여 비교한 결과 1번국도의 경우 구간의 거리는 동일하나 교차로 수가 증가하면 차량 당 co2 배출량 역시 증가하는 것을 알 수 있었다. 상위 랭크된 10 개의 구간 역시 일반국도에서 고속도로보다 더 많은 차량 당 CQ를 배출한다는 사실을 알 수 있었다.
역시 증가하는 것을 알 수 있었다. 상위 랭크된 10 개의 구간 역시 일반국도에서 고속도로보다 더 많은 차량 당 CQ를 배출한다는 사실을 알 수 있었다.
셋째, 위의 자료들을 토대로 차량 당 co2 최대구간과최소구간을 선정하여 비교한 결과 이 역시 동일한 거리의 구간이지만 차량 당 co2 배출량의 차이가 나는 것을알 수 있었다. 경부고속도로의 경우 차량 당 co2 배출량이 최대 구간과 최소 구간에서의 차이가 거의 없다.
감속 시에 차량 당 C0 배출량이 증가하는 것을 유추할 수 있다. 전체 구간의 차량 당 CO2 배출량의 평균치를 살펴보면 고속도로는 150.9(g/km/대), 1번국도는 182.8(g/km/대)로 1번국도에서 1.8배 가량 더 많은 차량 당 CQ가 발생되는 것을알 수 있다.
차량 한 대가 해당 구간을 지나갈 때 배출하는 평균 co2 배출량은 경부고속도로와 1번국도 모두 동일하게 150.0(g/km/대)로 나타났다. 최소 구간 내에서 최대치와 최소치 역시 경부고속도로와 1번국도 모두 비슷한 수치를 나타내고 있다.
첫째, 고속도로와 일반국도에서의 전체구간의 차량 당 co2 배출량을 비교한 결과 전 구간에 걸쳐 일반국도에서고속도로보다 개략적으로 1.8배 더 많은 CQ를 배출한다는 사실을 알 수 있었다. 일반국도에서 차량 당 CQ가더 많이 발생한 이유로는 신호와 교차로 등으로 인한 가 .
후속연구
또한 본 논문에서 거시적으로 볼 때 연속류 도로와 단속류 도로를 비교하였는데 향후 CQ 저감형 도로 설계 시에 연속류 도로로 설계해야 할 것으로 사료된다.
본 연구를 통하여 고속도로와 일반국도에서 배출되는차량 당 CO2의 배출량 비교 및 요소를 분석함으로서 향후 도로부문에서 co2 배출량을 줄이기 위한 연구의 중요한 지표가 될 것이다.
연구 대상 구간의 차로수를 고려한 차량 당 CQ 배출량, 시 도별로 구분한 차량 당 co2 배출량, 교통량대비 차량 당 co2 배출량 등의 요소들이 더욱 많이 있으나 모두 고려하지 않았다는 점은 향후 연구로서 보완해야 할 것이다.
참고문헌 (6)
경기도교통정보센터(2010)." 노선별 통계정보", http://gits.gg.go.kr
국립환경과학원 (2001). "자동차의 온실가스 배출량 조사", 국립환경과학원
국립환경과학원 (2011). " $CO_{2}$ 배출계수 산출식 ", 국립환경과학원
Alessandra, C. (2002)." Modeling traffic flow emissions", Master of Science in Transportation, Department of Civil and Environmental Engineering, Massachusetts institute of Technology.
Hesham, R., Ahn, K. H., Ihan, E. S. and Jang, S. B. (2003). "Emission model development using in-vehicle on-road emission measurements", 13th CRC On-road vehicle emissions workshop, San Diego.
Matthew, B., Kanok, B. (2009). "Traffic congestion and greenhouse gases", Transportation Research at the University of California, Access 35, 2-9.
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