[논문]자동차 배기가스로 인한 사회적 비용을 고려한 경제성 평가 방법론

조아라; 임성린

doi:10.7464/ksct.2019.25.3.263

자동차 배기가스로 인한 사회적 비용을 고려한 경제성 평가 방법론
A Methodology to Evaluate Economic Feasibility by Taking into Account Social Costs from Automobile Exhaust Gases 원문보기

청정기술 = Clean technology, v.25 no.3, 2019년, pp.263 - 272

조아라 (강원대학교 공과대학 건설토목환경공학부 환경공학전공) , 임성린 (강원대학교 공과대학 건설토목환경공학부 환경공학전공)

초록
AI-Helper

자동차에서 배출되는 대기오염 물질로 인하여 인체 건강과 일상 활동이 막대한 피해를 입고 있어 대기오염 물질을 저감하기 위한 새로운 친환경 자동차나 자동차 개조 장치의 개발과 적용이 필요하다. 하지만 이러한 기술의 환경적 편익과 비용이 기존의 경제성 평가에서는 반영되지 않아 친환경기술의 보급에 장애가 되고 있다. 본 연구에서는 자동차에서 발생하는 대기오염 물질이 우리 사회에 끼치는 사회적 비용을 고려하여 친환경기술의 경제적 타당성을 평가하는 방법론을 제안하고, 이 방법론의 적용성과 타당성을 보여주기 위해 사례연구를 실시하였다. 현재 국내에서는 대기오염 물질의 사회적 비용이 평가되지 않았기 때문에 유럽에서 평가한 사회적 단위비용을 바탕으로 국내 자동차 배출가스 측정기준, 구매력 지수, 환율, 소비자 물가지수를 이용하여 국내에서 활용가능한 사회적 단위비용을 도출함으로써 경제적 타당성 평가에 활용할 수 있게 하였다. 사례연구에서는 경유버스를 개조하여 경유와 압축천연가스를 함께 사용할 수 있도록 하는 혼소시스템 기술에 대해 대기오염 물질의 사회적 비용을 포함한 경제성을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 방법론은 자동차뿐만 아니라 다양한 친환경 기술, 사업, 정책의 타당성을 평가하는 데 활용될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Air pollutants have a high impact on everyday life as well as on human health; therefore, new technologies such as low-emission vehicles and add-on systems for air pollutant reduction are needed for our society. However, the environmental benefits and costs of those technologies are not taken into account in existing economic feasibility assessments, which is a barrier that needs to be overcome for green technology to achieve wide dissemination and fast penetration in the market. Thus, this study develops a methodology to assess the economic feasibility of an air pollutant reduction technology by taking into account the social costs from air pollutants and carries out a case study to validate the methodology. Because the social unit costs for air pollutants have not been evaluated yet in South Korea, the methodology uses the social unit costs evaluated for the European Union that are then converted to those for South Korea based on the measuring criteria for vehicle emission gases, parity purchasing price, foreign currency exchange rate, and customer price index. The social unit costs for South Korea are used to assess economic feasibility. A case study was performed to assess the economic feasibility of a dual fuel system using diesel and compressed natural gas by taking into account social costs from air pollutants as well as economic costs. This study could contribute to assessing the true economic feasibility of green technology, projects, and policy related with air pollutant reduction.

주제어

표/그림 (14)

표 Table 1. Characteristics of NIER cruise patterns
표 Table 2. Proportion of the bus speeds and road conditions depending on the cruise scenarios
표 Table 3. Social unit costs of air pollutants emitted from automobile transport for European countries
표 Table 4. Social unit costs for PM2.5 and Europe (Year 2010) depending on automobile speed
표 Table 5. Purchasing power parity (PPP) for GDP per capita for year 2010
표 Table 6. Customer price index for years 2010 through 2015, South Korea
표 Table 7. Social unit costs (Year 2015) in KRW for air pollutants in automobile exhaust gas
표 Table 8. Air pollutant emissions and fuel consumptions of the cruise tests for the diesel bus and the dual fuel bus
표 Table 9. Annual social costs estimated based on the cruise tests for the diesel bus and the dual fuel bus (Unit: 10³ KRW)
표 Table 10. Comparison of annual total costs of the diesel bus and the dual fuel bus by taking into account economic and social costs: (a) Scenario I; (b) Scenario II; and (c) Scenario III. The installation cost and lifetime of the dual fuel system are KRW 16,400,000 and 10 years, respectively. Unit: 10³ KRW yr^-1
그림 Figure 1. Net present value (NPV) and internal rate of return (IRR) of the duel fuel system for the three scenarios: (a) Scenario I; (b) Scenario II; and (c) Scenario III.
그림 Figure 2. Uncertainty and sensitivity analysis results for the net present value (NPV) of the duel fuel bus for Scenario III: (a) uncertainty analysis; and (b) sensitivity analysis.
표 Table 11. Net present value (NPV), cost-benefit ratio (C/B), internal rate of return (IRR), payback period (PP) of the dual fuel bus by taking into account economic and social cost at the same time, depending on the scenarios
표 Table 12. Probability distribution of the input data used for the uncertainty and sensitivity analyses

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

국내에서 자동차의 배기가스 배출로 인해 발생하는 사회적 비용을 고려하여 자동차를 신규로 구입하거나 개조할 때 필요한 의사결정을 하기 위해 개발된 방법론의 타당성과 적용성을 검토하기 위해 사례연구를 실시하였다. 이 사례연구에서는 사용 중인 경유버스(EURO 4 배출기준으로 제작)에서 배출되는 미세먼지의 발생량을 저감하기 위하여 압축천연가스를 경유와 함께 사용할 수 있도록 설치한 혼소시스템을 대상으로 하였다.
앞에서 언급한 것처럼 현재 국내에서는 대기오염물질의 사회적 비용에 대한 평가가 이루어지지 않았기 때문에 유럽의 연구 결과를 바탕으로 국내 사정에 적합하도록 구매력지수, 환율, 물가지수를 고려하여 대기오염 물질의 환경부하를 화폐가치로 평가하여 사회적 단위비용을 도출하였고, 이를 이용하여 자동차의 구매나 개조시 환경적, 경제적으로 타당한 의사결정을 할 수 있는 방법론을 개발하였다. 또한, 본 연구에서 개발한 방법론의 적용성과 타당성을 검토하기 위하여 경유 버스를 개조하여 압축천연가스(Compressed Natural Gas: CNG)와 경유를 함께 사용할 수 있도록 하는 혼소 시스템의 환경적, 경제적 타당성을 동시에 평가하는 사례연구를 수행하였다.
본 연구의 목적은 자동차에서 배출되는 대기오염 물질의 사회적 단위비용을 국내 상황에 적합하게 도출함으로써 자동차의 구입이나 개조시 요구되는 의사결정에 사회적 비용을 반영하여 경제성을 평가할 수 있도록 하는 방법론을 개발하는 것이다. 앞에서 언급한 것처럼 현재 국내에서는 대기오염물질의 사회적 비용에 대한 평가가 이루어지지 않았기 때문에 유럽의 연구 결과를 바탕으로 국내 사정에 적합하도록 구매력지수, 환율, 물가지수를 고려하여 대기오염 물질의 환경부하를 화폐가치로 평가하여 사회적 단위비용을 도출하였고, 이를 이용하여 자동차의 구매나 개조시 환경적, 경제적으로 타당한 의사결정을 할 수 있는 방법론을 개발하였다.

가설 설정

압축천연가스와 경유의 단가는 연료 생산 국가의 지정학적 상황에 따라 많은 영향을 받기 때문에 과거의 연료단가자료를 바탕으로 확률분포 함수를 도출하였다. 버스의 연간 주행거리와 물가상승률, 할인율은 정규분포로 가정하였다. 주행거리의 표준편차는 평균 주행거리의 10%로 가정하였고, 물가상승률과 할인율에 대한 표준편차는 높은 변동성을 고려하기위해 각각 1%와 2%로 가정하였다.
EU의 배출가스별 사회적 단위비용을 국내에서 사용하고 있는 주행성능 평가를 위한 시험모드의 분류 방식에 맞추기 위하여 Table 4와 같이 운행 속도로 구분하여 나타내었다. 여기에서 고속 주행을 하는 고속도로의 주변 상황은 농촌 지역(Rural Area)와 유사할 것으로 가정하였다. 유럽의 사회적 단 위비용을 국내에 적용하기 위해서는 Table 5의 구매력지수와 환율(KRW/EURO (2010년 평균) = 1,532.
버스의 연간 주행거리와 물가상승률, 할인율은 정규분포로 가정하였다. 주행거리의 표준편차는 평균 주행거리의 10%로 가정하였고, 물가상승률과 할인율에 대한 표준편차는 높은 변동성을 고려하기위해 각각 1%와 2%로 가정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션에서는 데이터의 변동성을 고려하여 100,000회 반복 실시함으로써 순현재가치의 불확도를 평가하였다.

제안 방법

CO2에 대한 사회적 단위비용은 CO2 배출권의 국내 거래가격을 이용하였고, CH4에 대한 사회적 단위비용은 지구온난화지수(GWP)를 이용하여 CO2–eq (equivalent)로 환산하여 산정하였다.
할인율은 경제적 비용과 사회적 비용을 구분하여 다르게 적용하였다. 경제적인 비용과 편익에 대해서는 한국은행 경제통계시스템[21]의 자료를 바탕으로 2010년부터 2014년까지의 금리에 대한 평균값을 고려하여 3%를 적용하였다. 혼소시스템의 환경성을 평가하기 위해서는 사회적 편익과 비용에 대한 할인율을 별도로 결정할 필요가 있다.
주행거리의 표준편차는 평균 주행거리의 10%로 가정하였고, 물가상승률과 할인율에 대한 표준편차는 높은 변동성을 고려하기위해 각각 1%와 2%로 가정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션에서는 데이터의 변동성을 고려하여 100,000회 반복 실시함으로써 순현재가치의 불확도를 평가하였다. 몬테카를로 시뮬레이션은 Crystal Ball 소프트웨어[23]를 이용하여 수행하였다.
혼소시스템의 경제성을 사회적 비용과 통합 평가하기 위해 한국은행 경제통계시스템[21]의 자료를 사용하여 물가상승률을 결정하였다. 물가상승률을 결정하기 위하여 2011년부터 2015년까지의 소비자물가지수에 대한 평균값을 고려하여 물가상승률을 2%로 적용하였다. 할인율은 경제적 비용과 사회적 비용을 구분하여 다르게 적용하였다.
혼소시스템으로 개조하기 전후의 대기오염물질 배출량과 연료 소모량을 비교하기 위하여 동일한 경유버스에 혼소시스템을 가동하지 않을 때와 가동할 때로 구분하여 실험을 수행하였다. 버스의 연간 운행 방식은 주행장소와 속도별로 다르기 때문에 운행 방식을 도심(저속), 근교(중속), 고속도로(고속)로 구분하고 각각의 운행 방식에 따른 주행거리의 비율을 다르게 가정하여 세 가지의 시나리오로 설정하였다. Table 2는 각 시나리오별 주행 장소와 속도에 따른 주행거리의 비율을 나타내었다.
0 km h^-1 범위에 대하여 15개의 주행패턴으로 구성된다. 본 사례연구에서는 혼소버스의 주행패턴을 대표하기 위하여 NIER 8 (도심 운행 가정), NIER 12 (근교 운행 가정), NIER 14 (고속도로 운행가정)를 선정하여 대기오염 물질의 배출량을 측정하여 사회적 비용을 평가하였다. 혼소시스템으로 개조하기 전후의 대기오염물질 배출량과 연료 소모량을 비교하기 위하여 동일한 경유버스에 혼소시스템을 가동하지 않을 때와 가동할 때로 구분하여 실험을 수행하였다.
공공에 대한 비용이나 편익에 할인율을 적용하여 미래의 편익과 비용을 합산하는 것은 미래세대에게 귀속되는 편익과 비용을 낮추는 것을 의미한다. 본 연구에서는 미래세대를 위해 환경영향을 최대한 낮추는 것이 바람직하다고 판단되어 사회적 편익과 비용에 대한 할인율을 0%로 설정하였다.
여기서, Social Cost for South Korea는 한국에서의 배출가스별 사회적 단위비용(원 kg-1), Social Cost for EU average는 EU에서의 배출가스별 사회적 단위비용(EUR tonne-1), PR (PPP Ratio)은 구매력평가지수비, CER (Currency Exchange Rate)은 환율비를 각각 나타내며, 1000은 단위환산을 위해 사용되었다. 본 연구에서는 자동차로부터 배출되는 오염물질 중에서 NMVOC (Non-methane Volatile Organic Compounds), NOx, PM_2.5, SO₂, CO₂, CH₄에 대해 사회적 단위비용을 결정하였다. CO에 대한 사회적 비용은 평가 대상에서 제외하였는데, 이는 자동차에서 배출되는 CO는 대기로 배출시 공기에 희석되어 농도가 짧은 시간 내에 낮아질 뿐만 아니라 공기 중의 산소에 의하여 CO₂로 산화되어 독성이 낮아지기 때문이다[16].
사회적 비용을 고려한 경제성 평가에서 이용한 데이터의 변동성과 불확실성이 혼소시스템의 타당성에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 평가에 사용된 데이터의 확률분포를 고려할 수 있도록 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 수행하여 확률론적 모델링 기법(stochastic modeling)을 적용하였다[22].
이를 위해 평가에 사용된 데이터의 확률분포를 고려할 수 있도록 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 수행하여 확률론적 모델링 기법(stochastic modeling)을 적용하였다[22]. 압축천연가스와 경유의 단가는 연료 생산 국가의 지정학적 상황에 따라 많은 영향을 받기 때문에 과거의 연료단가자료를 바탕으로 확률분포 함수를 도출하였다. 버스의 연간 주행거리와 물가상승률, 할인율은 정규분포로 가정하였다.
본 연구의 목적은 자동차에서 배출되는 대기오염 물질의 사회적 단위비용을 국내 상황에 적합하게 도출함으로써 자동차의 구입이나 개조시 요구되는 의사결정에 사회적 비용을 반영하여 경제성을 평가할 수 있도록 하는 방법론을 개발하는 것이다. 앞에서 언급한 것처럼 현재 국내에서는 대기오염물질의 사회적 비용에 대한 평가가 이루어지지 않았기 때문에 유럽의 연구 결과를 바탕으로 국내 사정에 적합하도록 구매력지수, 환율, 물가지수를 고려하여 대기오염 물질의 환경부하를 화폐가치로 평가하여 사회적 단위비용을 도출하였고, 이를 이용하여 자동차의 구매나 개조시 환경적, 경제적으로 타당한 의사결정을 할 수 있는 방법론을 개발하였다. 또한, 본 연구에서 개발한 방법론의 적용성과 타당성을 검토하기 위하여 경유 버스를 개조하여 압축천연가스(Compressed Natural Gas: CNG)와 경유를 함께 사용할 수 있도록 하는 혼소 시스템의 환경적, 경제적 타당성을 동시에 평가하는 사례연구를 수행하였다.
운영비는 경유와 압축천연가스의 연료비, 천연가스필터 교체비, 내압용기 검사수수료가 포함되었다. 연간 비용을 산정하기 위해 혼소시스템의 초기투자비는 내용년수를 고려하여 10년으로 균일하게 분할되어 평가하였으며 내압용기의 정기검사수수료는 검사 주기를 고려하여 3년으로 균일하게 분할하여 평가하였다.
94)을 반영하였다. 이때 유럽과 한국의 구매력지수가 직접적으로 비교된 자료가 없기 때문에 유럽 통계청[24]과 OECD 통계자료[25]를 이용하여 유럽과 미국의 구매력지수와 더불어 미국과 한국의 구매력지수를 동시에 비교하였다. 이들 지수는 2010년을 기준으로 하고 있기 때문에 Table 6의 소비자물가지수를 사용하여 2015년에 대한 한국의 배출가스별 사회적 단위비용을 Table 7에 나타내었다.
자동차의 경제성을 평가할 때 환경성을 고려하기 위해서는 자동차의 배출가스로 인한 사회적 비용과 편익을 산정해야 한다. 이를 위해 일반적인 경제성 평가 절차와 같이 기존의 자동차나 개조 전의 자동차를 운행하였을 때 발생하는 사회적 비용을 비교 기준으로 이용하여 새로 구입한 자동차나 개조된 자동차를 운행하였을 때 발생하는 사회적 비용의 증가나 감소를 평가하여 Equation (6)과 같이 점증적 비용과 평가로 평가한다.
자동차에서 배출되는 대기오염물질로 인한 사회적 비용을 포함하여 경제적 타당성을 평가할 수 있는 방법론을 개발하였으며, 이 방법론의 타당성과 적용성을 검토하기 위하여 경유버스를 개조하여 압축천연가스와 경유를 함께 사용할 수 있는 혼소시스템의 타당성을 평가하였다. 현재 국내에서는 대기오염물질로 인한 사회적 단위비용에 대한 자료가 없기 때문에 유럽의 자료를 활용하였다.
현재 국내에서는 이러한 사회적 단위비용에 대한 연구가 미비하여 본 연구에서는 유럽의 RICARDO-AEA에서 발표한 ‘EU의 수송에 의한 사회적 단위비용 정량화 보고서’[15]의 결과를 토대로 국내에 적용할 수 있는 배출가스별 사회적 단위비용을 다음의 Equation (4)와 같이 평가하였다.
혼소시스템으로 개조된 경유버스의 배출오염물질을 측정하기 위해 버스의 운행 모드를 저속, 중속, 고속으로 분류하여 주행패턴을 설정하였다. 국립환경과학원의 대표적 차속별 주행패턴인 NIER (National Institute of Environmental Research) 모드[17]를 바탕으로 주행 실험이 수행되었다.
본 사례연구에서는 혼소버스의 주행패턴을 대표하기 위하여 NIER 8 (도심 운행 가정), NIER 12 (근교 운행 가정), NIER 14 (고속도로 운행가정)를 선정하여 대기오염 물질의 배출량을 측정하여 사회적 비용을 평가하였다. 혼소시스템으로 개조하기 전후의 대기오염물질 배출량과 연료 소모량을 비교하기 위하여 동일한 경유버스에 혼소시스템을 가동하지 않을 때와 가동할 때로 구분하여 실험을 수행하였다. 버스의 연간 운행 방식은 주행장소와 속도별로 다르기 때문에 운행 방식을 도심(저속), 근교(중속), 고속도로(고속)로 구분하고 각각의 운행 방식에 따른 주행거리의 비율을 다르게 가정하여 세 가지의 시나리오로 설정하였다.
혼소시스템의 경제성을 사회적 비용과 통합 평가하기 위해 한국은행 경제통계시스템[21]의 자료를 사용하여 물가상승률을 결정하였다. 물가상승률을 결정하기 위하여 2011년부터 2015년까지의 소비자물가지수에 대한 평균값을 고려하여 물가상승률을 2%로 적용하였다.
혼소시스템의 설치로 인한 운행 버스의 연간 비용을 평가하기 위하여 혼소시스템의 설치에 따른 초기투자비와 운영비를 조사하였다. 운영비는 경유와 압축천연가스의 연료비, 천연가스필터 교체비, 내압용기 검사수수료가 포함되었다.

대상 데이터

본 사례연구의 대상인 버스는 전세버스로 고속 주행의 비율이 높기 때문에 불확실성과 민감도 분석은 실제 전세버스 주행패턴과 가장 유사한 시나리오 III을 대표적인 예로 선택하여 분석하였다.
국내에서 자동차의 배기가스 배출로 인해 발생하는 사회적 비용을 고려하여 자동차를 신규로 구입하거나 개조할 때 필요한 의사결정을 하기 위해 개발된 방법론의 타당성과 적용성을 검토하기 위해 사례연구를 실시하였다. 이 사례연구에서는 사용 중인 경유버스(EURO 4 배출기준으로 제작)에서 배출되는 미세먼지의 발생량을 저감하기 위하여 압축천연가스를 경유와 함께 사용할 수 있도록 설치한 혼소시스템을 대상으로 하였다.
자동차에서 배출되는 대기오염물질로 인한 사회적 비용을 포함하여 경제적 타당성을 평가할 수 있는 방법론을 개발하였으며, 이 방법론의 타당성과 적용성을 검토하기 위하여 경유버스를 개조하여 압축천연가스와 경유를 함께 사용할 수 있는 혼소시스템의 타당성을 평가하였다. 현재 국내에서는 대기오염물질로 인한 사회적 단위비용에 대한 자료가 없기 때문에 유럽의 자료를 활용하였다. 향후 국내 사정을 고려하여 사회적 단위비용이 평가될 때까지 본 연구에서 제안된 방법은 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

이론/모형

혼소시스템으로 개조된 경유버스의 배출오염물질을 측정하기 위해 버스의 운행 모드를 저속, 중속, 고속으로 분류하여 주행패턴을 설정하였다. 국립환경과학원의 대표적 차속별 주행패턴인 NIER (National Institute of Environmental Research) 모드[17]를 바탕으로 주행 실험이 수행되었다. NIER 모드는 Table 1과 같이 4.
몬테카를로 시뮬레이션에서는 데이터의 변동성을 고려하여 100,000회 반복 실시함으로써 순현재가치의 불확도를 평가하였다. 몬테카를로 시뮬레이션은 Crystal Ball 소프트웨어[23]를 이용하여 수행하였다.
이들 지수는 2010년을 기준으로 하고 있기 때문에 Table 6의 소비자물가지수를 사용하여 2015년에 대한 한국의 배출가스별 사회적 단위비용을 Table 7에 나타내었다. 여기에서 CO₂에 대한 사회적 단위비용은 한국거래소[26]에서 제공한 CO₂ 배출권 거래가격(2016년 6월 1일 기준)으로 설정하였으며, CH₄에 대한 사회적 단위비용은 지구온난화지수(GWP)를 이용하여 CO₂ 배출량으로 환산하여 산정하였다.
사회적 비용을 고려한 경제성 평가에서 이용한 데이터의 변동성과 불확실성이 혼소시스템의 타당성에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 평가에 사용된 데이터의 확률분포를 고려할 수 있도록 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 수행하여 확률론적 모델링 기법(stochastic modeling)을 적용하였다[22]. 압축천연가스와 경유의 단가는 연료 생산 국가의 지정학적 상황에 따라 많은 영향을 받기 때문에 과거의 연료단가자료를 바탕으로 확률분포 함수를 도출하였다.

성능/효과

시나리오 I과 같이 저속으로 주행하는 비율이 높을수록 경유버스와 혼소버스의 사회적 비용이 모두 증가함을 알 수 있었는데, 이는 저속으로 주행할수록 배출량이 증가하기 때문이다. 경유버스와 혼소버스의 사회적 비용 차이는 저속의 비율이 높은 시나리오 I에서 가장 크게 발생하였으며 고속으로 주행하는 비율이 높은 시나리오 II에서는 비용 차이가 가장 적게 나타났다.
대기오염 물질의 배출량을 모니터링한 결과(Table 8)를 살펴보면, 경유버스와 혼소버스가 저속으로 운행을 할 때 모든 오염물질 항목에 대해 단위 배출량이 증가하는 것으로 나타났다. 경유버스와 혼소장치를 장착한 버스의 운행 결과를 비교해 보면, 혼소버스는 CO₂, NOx, PM의 배출량이 감소하였지만 NMVOC, CH₄의 배출량은 증가하는 결과를 보여주었다. 특히, CH4의 경우에는 혼소시스템을 장착하였을 때만 배출되는 것으로 나타났다.
혼소버스의 경제적 비용은 혼소시스템의 초기투자비로 인하여 경유버스보다 높게 나왔으나, 사회적 비용은 낮게 발생하는 것으로 나타났다. 경제적비용과 사회적 비용을 모두 고려한 경유버스의 연간 비용은 23,179,000원, 혼소버스의 연간 비용은 22,944,000원으로 평가되어 혼소버스의 총 비용은 경유버스보다 연간 235,000원 낮은 것으로 나타나서 경제적 측면과 환경적 측면을 모두 고려하였을 때 혼소시스템 설치는 타당한 것으로 보인다.
대기오염 물질의 배출량을 모니터링한 결과(Table 8)를 살펴보면, 경유버스와 혼소버스가 저속으로 운행을 할 때 모든 오염물질 항목에 대해 단위 배출량이 증가하는 것으로 나타났다. 경유버스와 혼소장치를 장착한 버스의 운행 결과를 비교해 보면, 혼소버스는 CO₂, NOx, PM의 배출량이 감소하였지만 NMVOC, CH₄의 배출량은 증가하는 결과를 보여주었다.
시나리오 III에서도 경유버스의 연간비용은 20,189,000원, 혼소버스의 연간 비용은 19,927,000원으로 평가되었으며 혼소버스의 총 비용이 경유버스 대비 연간 261,000원 낮은 것으로 나타났다. 따라서, 경제적 비용과 사회적 비용을 모두 고려하였을 때, 고속 주행의 비율이 높을수록 혼소시스템의 설치가 유리하다는 것을 보여주었다.
5%이었다. 따라서, 여러 가지 변동인자를 고려하더라도 사회적 비용을 포함하여 경제적 타당성을 가질 수 있는 확률이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 확률이 100%이지는 않기 때문에 상황에 따라서 경제적, 환경적 타당성을 확보하지 못할 가능성도 있다.
Figure 1은 시간에 따른 NPV 변화를 나타낸 것이다. 사회적 비용을 제외하고 경제적 비용만을 고려하였을 경우, 모든 시나리오에서 10년 후에 음의 NPV를 나타내어 경제적 타당성이 없음을 보여 주었다. 반면, 사회적 비용과 경제적 비용을 동시에 고려하였을 경우에는 10년 경과 후에 양의 NPV를 보여줌으로써 혼소시스템의 타당성이 있음을 보여주었다.
시나리오 Ⅱ에서는 경유버스의 연간 비용이 21,689,000원, CNG 혼소버스의 연간 비용은 21,443,000원으로 평가되어 혼소버스의 총 비용은 경유버스 대비 연간 245,000원 낮은 것으로 분석되었다. 시나리오 III에서도 경유버스의 연간비용은 20,189,000원, 혼소버스의 연간 비용은 19,927,000원으로 평가되었으며 혼소버스의 총 비용이 경유버스 대비 연간 261,000원 낮은 것으로 나타났다. 따라서, 경제적 비용과 사회적 비용을 모두 고려하였을 때, 고속 주행의 비율이 높을수록 혼소시스템의 설치가 유리하다는 것을 보여주었다.
Table 10(b)와 (c)에 나타난 것처럼 고속의 운행거리비율이 높은 시나리오 II와 III에서도 시나리오 I과 유사한 결과가 나타났다. 시나리오 Ⅱ에서는 경유버스의 연간 비용이 21,689,000원, CNG 혼소버스의 연간 비용은 21,443,000원으로 평가되어 혼소버스의 총 비용은 경유버스 대비 연간 245,000원 낮은 것으로 분석되었다. 시나리오 III에서도 경유버스의 연간비용은 20,189,000원, 혼소버스의 연간 비용은 19,927,000원으로 평가되었으며 혼소버스의 총 비용이 경유버스 대비 연간 261,000원 낮은 것으로 나타났다.
0%, PP는 약 8년이었다. 시나리오별로 비교해 보면 그 차이는 미미하나 혼소버스가 고속으로 주행하는 거리의 비율이 높을수록 사회적 비용을 고려한 경제적 타당성이 우수함을 알 수 있다.
혼소시스템으로 개조된 버스에 대한 NPV의 불확도 평가결과는 Figure 2(a)에 나타내었다. 입력 데이터의 불확실성이 고려되어 평가된 혼소시스템의 경제적, 환경적 타당성은 확률적으로 NPV가 0보다 클 가능성이 68.5%이었다. 따라서, 여러 가지 변동인자를 고려하더라도 사회적 비용을 포함하여 경제적 타당성을 가질 수 있는 확률이 비교적 높게 나타났다.
혼소버스의 민감도 분석 결과를 Figure 2(b)에 나타내었다. 혼소버스에 대한 NPV의 민감도에 영향을 미치는 주요 인자는 영향이 큰 순서대로 보면 경유 연료단가, 압축천연가스 연료단가, NOx의 사회적 단위비용, NMVOC의 사회적 단위비용, 물가상승률이었다. 압축천연가스의 연료단가와 NMVOC의 사회적 단위비용은 음수를 띄었는데 이는 NPV와 반비례 관계임을 의미한다.
저속의 운행거리 비율이 높은 시나리오 Ⅰ을 따르는 혼소버스와 경유버스의 연간 경제적, 사회적 비용을 평가한 결과를 Table 10(a)에 나타내었다. 혼소버스의 경제적 비용은 혼소시스템의 초기투자비로 인하여 경유버스보다 높게 나왔으나, 사회적 비용은 낮게 발생하는 것으로 나타났다. 경제적비용과 사회적 비용을 모두 고려한 경유버스의 연간 비용은 23,179,000원, 혼소버스의 연간 비용은 22,944,000원으로 평가되어 혼소버스의 총 비용은 경유버스보다 연간 235,000원 낮은 것으로 나타나서 경제적 측면과 환경적 측면을 모두 고려하였을 때 혼소시스템 설치는 타당한 것으로 보인다.

후속연구

경제적 비용만을 고려하는 평가는 인간 보건이나 생태 환경과 관련된 편익이나 비용을 반영하지 않으므로 사회적 비용을 포함하여 환경경제성을 동시에 평가 분석하는 것이 반드시 필요하다. 본 연구에서 개발된 방법론은 자동차뿐만 아니라 대기오염 물질을 배출하는 에너지 시설의 공정 개선이나 신규 건설 사업의 타당성을 평가하고 정부의 대기환경 정책을 개발하는 데도 활용될 수 있을 것이다.
현재 국내에서는 대기오염물질로 인한 사회적 단위비용에 대한 자료가 없기 때문에 유럽의 자료를 활용하였다. 향후 국내 사정을 고려하여 사회적 단위비용이 평가될 때까지 본 연구에서 제안된 방법은 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 경제적 비용만을 고려하는 평가는 인간 보건이나 생태 환경과 관련된 편익이나 비용을 반영하지 않으므로 사회적 비용을 포함하여 환경경제성을 동시에 평가 분석하는 것이 반드시 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	친환경 자동차나 자동차 개조 장치의 개발과 적용이 필요한 이유	자동차에서 배출되는 대기오염 물질로 인하여 인체 건강과 일상 활동이 막대한 피해를 입고 있어 대기오염 물질을 저감하기 위한 새로운 친환경 자동차나 자동차 개조 장치의 개발과 적용이 필요하다. 하지만 이러한 기술의 환경적 편익과 비용이 기존의 경제성 평가에서는 반영되지 않아 친환경기술의 보급에 장애가 되고 있다.
	미래세대를 고려하여 사회적 편익과 비용에 대하여 할인율을 결정하는 의의	이때 자동차의 환경성을 평가하기 위해서는 사회적 편익과 비용에 대하여 할인율을 결정할 필요가 있다. 공공의 비용과 편익에 대하여 할인율을 적용하여 미래의 편익과 비용을 합산하는 것은 미래세대에게 귀속되는 편익과 비용을 낮추는 것을 의미한다[14]. 즉, 할인율이 높으면 먼 미래보다는 현재의 가시적 편익을 많이 창출하는 의사결정에 대한 경제적 타당성이 높아진다. 따라서, 미래세대를 고려하여 환경영향으로 인한 비용과 편익을 중요하게 반영하기 위하여 사회적 편익과 비용에 대한 할인율을 경제적 편익과 비용에 대한 할인율보다는 낮게 설정할 필요가 있다[14].
	미세먼지와 같은 대기오염 물질의 악영향	최근 미세먼지로 인한 대기오염으로 인하여 일반 대중들의 야외활동이 제한되고 호흡기 질환과 발암에 대한 우려가 가중되어 사회적 재해로 인식되고 있다. 미세먼지와 같은 대기오염 물질에는 탄소, 황산염, 질산염, 유기화합물, 중금속이 다량으로 포함되어 호흡기와 심혈관에 급성과 만성 질환을 유발할 수 있는 높은 잠재력을 가지고 있다[1]. 무엇보다도 미세먼지는 발암물질로 분류되고 있어[2], 다른 대기오염 물질보다 우리 사회에 많은 피해를 일으켜 사회적 비용이 2-3배정도 크기 때문에 미세먼지의 발생을 사전예방하는 것이 매우 중요하다[3,4].

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증