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문제 정의
- 본 연구는 연구목적에서 밝힌 바와 같이 자동차 배출가스 저감을 위한 교통정책의 우선순위를 판단할 수 있는 의사결정 모델을 설계하고, 이를 토대로 자동차 배출가스 저감을 위한 교통정책을 실증적으로 파악하기 위한 연구이다. 자동차 배출가스 저감을 위한 교통정책 대안에 대한 도로이용자들의 의식을 바탕으로 분석한 결과 도로개발조건의 우회도로 신설이가장 높게 분석되었다.
- 본 연구에서는 자동차 흐름을 원활히 하여 자동차 배출가스를 저감시키기 위하여 교통 운영, 교통정책, 도로개발을 목표로 설정하여 도로 이용자들의 인식에 바탕한 자동차 배출가스저감 교통정책의 저감교통 우선순위를 결정하는데 목적이 있다. 그리고 상대적 중요도는 극단 값의 영향을 줄이고 이원비교행렬의 역수 조건을 만족시키기 위하여 기하평균으로 우선순위를 나타내었다.
- 이에 본 연구에서는 자동차 배출가스를 저감시키는데 교통정책 대안에 따른 효과를 파악함으로써 자동차로 인한 대기오염을 줄이고 교통소통을 원활히 할 수 있는 효과적인 교통정책의 방향을 모색하고자 한다. 또한 교통정책 대안별 도로이용자가 인지하는 자동차 배출가스저감 효과를 분석함으로써 미시적 시뮬레이션을 이용한 교통정책에 대한 배출가스분석 결과와 차이가 있는지를 파악하였다.
제안 방법
- 기존도로 확장은 현행도로 확장을 통해 기존 도로 용량을 증대시킴으로써 지정체해소 및 배출가스를 감소시키는 방법이다. 교차로 입체화는 교통신호로 인한 지정체 시간 감소로 주행속도 향상 및 교통 흐름을 원활히 함으로써 배출가스량을 감소시키는 방법으로 판단하였다.
- 교통운영조건은 속도규제, 능률차로제, 신신호체계, 불법주차단속, 교통정보제공으로 분류하였다. 속도규제는 자동차 흐름을 저해하는 속도규제 지역을 해결하여 배출가스량을 감소시키는 방법이며, 능률차로제는 가운데 차선을 때에 따라 양방향 운행이 가능하도록 전환하는 방법이다.
- 그리고 교통정책 대안에서 교통운영에서는 불법주차단속이 우선순위로 나타났으나 시뮬레이션적용이 용의하지 않아 교통정보를 선택하였으며. 교통정책에서는 차량요일제, 도로개발에서는 우회도로신설을 가정하여 현실을 재현할 수있는 미시적 시뮬레이션을 이용하여 응답자들이 생각하는 우선순위와 비교하였다.
- 도로개발조건에 대한 요인으로는 우회도로 신설, 기존도로 확장, 교차로 입체화를 요인으로 분석하였다 . 우회도로신설은 교통량을 분배하고 흐름을 원활히 함으로써 배출가스를 감소시키는 방법이다.
- 방향을 모색하고자 한다. 또한 교통정책 대안별 도로이용자가 인지하는 자동차 배출가스저감 효과를 분석함으로써 미시적 시뮬레이션을 이용한 교통정책에 대한 배출가스분석 결과와 차이가 있는지를 파악하였다.
- 그리고 자동차배출가스 저감을 위한 교통정책의 우선순위를 결정하기 위하여 AHP(Analytic Hierarchy Process)분석기 법을 이용하여 분석하였다. 또한 미시적 시뮬레이션을 통한 자동차 배출가스 저감효과를 파악하기 위하여 AHP조사항목 중 교통운영 교통정책, 도로개발 측면의 세부요인인 교통정보, 요일제, 우회도로신설을 가정하여 도로네트워크를 구축한 후 GETRAM 4.3을 이용하여 배출가스량을 추정하였다.
- 먼저, AHP(Analytic Hierarchy Process)분석을 위한 조사항목을 결정하기 위하여 예비조사를 실시하고 그 결과를 바탕으로본 설문조사 항목을 설정하였다. 조사항목은 크게 교통정책조건, 교통운영조건, 도로개발조건을 최종 목표로 설정하고 교통정책조건에서는 차량요일제, 환경부담금, 대중교통활성화, 교통운영 조건에서는 교통정보제공, 불법주차단속, 신신호체계, 도로개 발조건 에서는 우회도로신설, 기존도로확장, 교차로 입체화를 평가기준으로 설정하여 조사표를 작성하였다.
- 특히 건강에 장해를 일으키는 것은 N02이며, 불면, 점막의 손상에서부터 호흡시 폐포까지 도달하여, 수시간내에 혼흡곤란을 수반한 폐수종 염증도 일으킬 수 있다. 이런 질소를 자동차가 어느 정도 배출하는 것에 대하여 자동차 속도별로 계산하였다.<그림 7>을 분석한 결과 모든 차종에서 속도가 증가할수록 질소량이 증가함을 보였으며, 승용차, 택시, 5톤미만 트럭에서 배출되는 질소량은 많지 않았다.
- 일으킨다. 이런 탄화수소를 자동차가 어느정도 배줄하는 것에 대하여 자동차 속도별로 계산하였다.<그림 6>와 같이 승용차와 택시는 속도가 증가할수록 배출량이 감소하였으며, 5톤미만 트럭은 속도가 증가하면 배출량은 증가하고 있었다.
- 따라서 자동차 배출가스 저감을 위한 정책결정 모델을 만들기 위해서는 AHP이론에 따라 요인들을 유사한 속성끼리 군집화하여 계층화 구조화 할 필요가 있다. 이를 위하여 자동차 배출가스저감에 대한 정책 결정에 앞서 교통운영, 교통정책, 도로개발을 최종 목표로 하는 대안 설정을 위하여 일반 시민을 대상으로 예비 설문조사를 실시하였다. 먼저 교통정책조건 대안으로 교통혼잡요금징수는 교통량이 많은 시가지 및 주요간선도로에 통행료를 부과하여 교통량을 감소시켜 교통흐름을 원활히 함으로써 배출가스를 저감시키는 방법이며, 환경부담금 징수는 자동차를 소유하고 있는 운전자에게 환경부담금을 징수하여 대기오염을 정화시키는 방법이다.
- 자동차 배출가스 저감을 위한 교통정책 대안에 대한 도로이용자들의 의식을 바탕으로 분석한 결과 도로개발조건의 우회도로 신설이가장 높게 분석되었다. 이에 교통대안을 재현할수 있는 미시적 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다. 교통대안으로 요일제, 우회도로신설, 교통정보에 대해서 배출가스량을 산정한 결과 요일제로 분석되었으며 이는 강제적으로 영업용 자동차를 제외한 승용차를 20%감소시킴으로 인하여 발생원을 줄임으로 인하여 발생되는 것으로낮게 추정되었다.
- 자동차 배출가스 저감을 위하여 교통 흐름및 지정체에 영향을 미치는 요인으로 교통정책, 교통운영, 도로개발에 대한 세부항목을 예비설문에서 조사된 3순위까지 선정하여 본 설문에서 9점 척도로 설문을 실시하였다.
- 자동차 배출가스 저감을 위하여 응답자들이 선호하는 정책대안과 미시적 시뮬레이션을 이용한 배출가스 저감효과에 대하여 비교분석을 실시하였다. 먼저, AHP(Analytic Hierarchy Process)분석을 위한 조사항목을 결정하기 위하여 예비조사를 실시하고 그 결과를 바탕으로본 설문조사 항목을 설정하였다.
- 자동차 배출가스 저감을 위한 교통정책에 대한 연구를 수행하기 위하여 익산, 전주, 대전지역에서 교육된 면접원에 의해 대인면접조사를 실시하였다.
- 먼저, AHP(Analytic Hierarchy Process)분석을 위한 조사항목을 결정하기 위하여 예비조사를 실시하고 그 결과를 바탕으로본 설문조사 항목을 설정하였다. 조사항목은 크게 교통정책조건, 교통운영조건, 도로개발조건을 최종 목표로 설정하고 교통정책조건에서는 차량요일제, 환경부담금, 대중교통활성화, 교통운영 조건에서는 교통정보제공, 불법주차단속, 신신호체계, 도로개 발조건 에서는 우회도로신설, 기존도로확장, 교차로 입체화를 평가기준으로 설정하여 조사표를 작성하였다. 그리고 자동차배출가스 저감을 위한 교통정책의 우선순위를 결정하기 위하여 AHP(Analytic Hierarchy Process)분석기 법을 이용하여 분석하였다.
대상 데이터
- 또한, 배출가스는 자동차의 연료에 따라 가솔린, LPG, 경유 3종류로 구분할 수 있다. 본 연구에서 차량형태를 소형자동차(자가용, 택시), 5ton미만 트럭, 5ton이상 트럭, 버스, 세미트레일러 6종으로 구분하였으며 배출가스량은 국립환경과학원 교통환경연구소에의해 산출된 식을 이용하였다.
- 도로설계기준에 적용하고 있는 차량의 형태는 소형자동차, 대형자동차, 세미트레일러로 구성되어 있으며, 참고로 미국의 AASHTO 에서는 설계기준 자동차를 15가지로 구분하고있다. 본 연구에서는 차량형태를 소형자동차(자가용, 택시), 5ton미만 트럭, 5ton이상 트럭, 버스, 세미트레일러 6종으로 구분하여 차량의 형태를 정의하였다.
- 본 연구의 시뮬레이션 적용 대상지역인 익산시는 호남고속도로와 서해안고속도로에 인접해있으며, 2007년 호남고속철도 정차 역으로 확정됨으로써 호남의 교통 요충지로 거듭나고 있다. 또한 새로운 도심지 형성과 상업지구의 발달로 인한 교통정체를 야기시키고 있어 새로운 교통시스템의 도입 및 개선 등과 같은 교통운영시스템의 개선이 절실한 상황이다.
- 2와 같이 익산시의 주요 도심지인 13개동을 포함한다. 시뮬레이션 네트워크의 구축은 주요 도심지의 상습정체구간인 주요 간선도로 역할을 하는 김제에서 익산IC까지의 산업도로와 원광대학교에서 고속버 스터 미 널에 이르는 남북로, 신동삼거리 에서 인화사거리까지의 인북로, 그리고 1공단과 2 공단을 연결하는 공단대로, 익산역에서 동산오거리에 이르는 중앙로로 총 5개의 주축으로 이루어 졌다. 미시적 시뮬레이션에서 차량의 형태는 사용자가 차량의 특성을 입력할 수 있도록 하였다.
- 또한 새로운 도심지 형성과 상업지구의 발달로 인한 교통정체를 야기시키고 있어 새로운 교통시스템의 도입 및 개선 등과 같은 교통운영시스템의 개선이 절실한 상황이다. 시뮬레이션에적용된 익산시는 13개의 동(洞)과 14개의 면 (面), 1개 읍(邑)으로 구성되어 있다. 이중에서 시뮬레이션에 포함되는 지역은 그림 4.
- 시뮬레이션에적용된 익산시는 13개의 동(洞)과 14개의 면 (面), 1개 읍(邑)으로 구성되어 있다. 이중에서 시뮬레이션에 포함되는 지역은 그림 4.2와 같이 익산시의 주요 도심지인 13개동을 포함한다. 시뮬레이션 네트워크의 구축은 주요 도심지의 상습정체구간인 주요 간선도로 역할을 하는 김제에서 익산IC까지의 산업도로와 원광대학교에서 고속버 스터 미 널에 이르는 남북로, 신동삼거리 에서 인화사거리까지의 인북로, 그리고 1공단과 2 공단을 연결하는 공단대로, 익산역에서 동산오거리에 이르는 중앙로로 총 5개의 주축으로 이루어 졌다.
- 조사는 2006년 6월에 실시하였고 응답 대상자는 운전경력이 있는 20대, 30대, 40대, 50대 이상으토 분류하였으며, 구체적인 설문내용은에 제시하였다.
데이터처리
- 목적이 있다. 그리고 상대적 중요도는 극단 값의 영향을 줄이고 이원비교행렬의 역수 조건을 만족시키기 위하여 기하평균으로 우선순위를 나타내었다.
이론/모형
- 조사항목은 크게 교통정책조건, 교통운영조건, 도로개발조건을 최종 목표로 설정하고 교통정책조건에서는 차량요일제, 환경부담금, 대중교통활성화, 교통운영 조건에서는 교통정보제공, 불법주차단속, 신신호체계, 도로개 발조건 에서는 우회도로신설, 기존도로확장, 교차로 입체화를 평가기준으로 설정하여 조사표를 작성하였다. 그리고 자동차배출가스 저감을 위한 교통정책의 우선순위를 결정하기 위하여 AHP(Analytic Hierarchy Process)분석기 법을 이용하여 분석하였다. 또한 미시적 시뮬레이션을 통한 자동차 배출가스 저감효과를 파악하기 위하여 AHP조사항목 중 교통운영 교통정책, 도로개발 측면의 세부요인인 교통정보, 요일제, 우회도로신설을 가정하여 도로네트워크를 구축한 후 GETRAM 4.
성능/효과
- <그림 5>에 도시된 자동차의 속도별에 따른 CO량을 보면 승용차는 속도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 배출가스량은 다른 차종에 비하여 낮은 것으로 나타났다. LPG를 사용하는 택시는 속도의 변화에 CO변화량은 거의 나타나지 않고 있었으며, 버스, 5톤미만 트럭, 5톤이상 트럭, 세미트레일러는 속도가 증가할수록 CO량이 증가하고 있다. 가솔린을 사용하는 차량은 속도가 증가하면 CO량은 감소하고, 경유를 연료로 사용하는 차량은 속도가 증가할수록 CO량은 증가함을 보였다.
- LPG를 사용하는 택시는 속도의 변화에 CO변화량은 거의 나타나지 않고 있었으며, 버스, 5톤미만 트럭, 5톤이상 트럭, 세미트레일러는 속도가 증가할수록 CO량이 증가하고 있다. 가솔린을 사용하는 차량은 속도가 증가하면 CO량은 감소하고, 경유를 연료로 사용하는 차량은 속도가 증가할수록 CO량은 증가함을 보였다. 그리고 LPG를 연료로 사용하는 차량은 속도에 상관없이 CO량은 변화가 없는 것으로 나타났다.
- 이에 교통대안을 재현할수 있는 미시적 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다. 교통대안으로 요일제, 우회도로신설, 교통정보에 대해서 배출가스량을 산정한 결과 요일제로 분석되었으며 이는 강제적으로 영업용 자동차를 제외한 승용차를 20%감소시킴으로 인하여 발생원을 줄임으로 인하여 발생되는 것으로낮게 추정되었다. 그리고 계층화 분석과 미시적 시뮬레이션 분석을 비교하면 응답자들이 생각하는 배출가스 저감 교통대안에서는 도로개발에서의 우회도로로 나타나 이는 운전자의 이동성 및 편리성을 먼저 판단한 결과로 볼 수 있으며, 미시적 시뮬레이션 결과는 다른 대안보다 근본적인 원인을 억제함으로써 배출가스량을 저감시키는 요일제가 가장 효과가 큰 것으로나타나 계층화분석과 다르게 분석되었다.
- 그 결과 1순위 교통정보제공(29.0%), 2순위 불법주차 단속(25.2%), 3순위 신신호체계(18.1%) 로 나타나 이를 쌍대응비교를 위한 요인으로 나타났다.
- 그결과 배출량 총량에서 CO 량은 현안 703.44kg/hr, 우회도로신설 608.31kg/hr, 요일제 567.47kg/hr, 교통정보 672.21kg/hr이며, 감소량은 우회도로신설 95.13kg/hr (13.5%), 요일제 135.97kg/hr(19.3%), 교통정보 31.23kg/hr(4.4%) 이 감소하였다. HC량은 현안 219.
- 가솔린을 사용하는 차량은 속도가 증가하면 CO량은 감소하고, 경유를 연료로 사용하는 차량은 속도가 증가할수록 CO량은 증가함을 보였다. 그리고 LPG를 연료로 사용하는 차량은 속도에 상관없이 CO량은 변화가 없는 것으로 나타났다.
- 교통대안으로 요일제, 우회도로신설, 교통정보에 대해서 배출가스량을 산정한 결과 요일제로 분석되었으며 이는 강제적으로 영업용 자동차를 제외한 승용차를 20%감소시킴으로 인하여 발생원을 줄임으로 인하여 발생되는 것으로낮게 추정되었다. 그리고 계층화 분석과 미시적 시뮬레이션 분석을 비교하면 응답자들이 생각하는 배출가스 저감 교통대안에서는 도로개발에서의 우회도로로 나타나 이는 운전자의 이동성 및 편리성을 먼저 판단한 결과로 볼 수 있으며, 미시적 시뮬레이션 결과는 다른 대안보다 근본적인 원인을 억제함으로써 배출가스량을 저감시키는 요일제가 가장 효과가 큰 것으로나타나 계층화분석과 다르게 분석되었다.
- 하지만 승용차와 택시, 5톤 미만 트럭은 배출되는 탄화수소량이 미미한 것으로 나타났다. 그리고 버스 및 5톤이상 트럭, 세미트레일러는 속도가 증가할수록 탄화수소량은 증가함을 보였으며 배출되는 가스량 또한 높게 나타났다.
- 94kg/hr(4, 3%)이 감소하였다. 대안별 배출가스 저감 순위는 CO, HC, NOx 모두 요일제, 우회도로신설, 교통정보 순으로 나타났다.
- 061), 7순위 차량요일제, 8순위 신신호체계, 9순위 환경부담금으로 나타났다. 따라서 응답자들이 생각하는 자동차 배줄가스 저감 정책에 대한 우선순위는 대체적으로 도로개발이 자동차 배출가스 저감에 효과가 큰 것으로 나타났다. 그리고 교통정책 대안에서 교통운영에서는 불법주차단속이 우선순위로 나타났으나 시뮬레이션적용이 용의하지 않아 교통정보를 선택하였으며.
- 증상을 일으킨다.<그림 5>에 도시된 자동차의 속도별에 따른 CO량을 보면 승용차는 속도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 배출가스량은 다른 차종에 비하여 낮은 것으로 나타났다. LPG를 사용하는 택시는 속도의 변화에 CO변화량은 거의 나타나지 않고 있었으며, 버스, 5톤미만 트럭, 5톤이상 트럭, 세미트레일러는 속도가 증가할수록 CO량이 증가하고 있다.
- 이런 탄화수소를 자동차가 어느정도 배줄하는 것에 대하여 자동차 속도별로 계산하였다.<그림 6>와 같이 승용차와 택시는 속도가 증가할수록 배출량이 감소하였으며, 5톤미만 트럭은 속도가 증가하면 배출량은 증가하고 있었다. 하지만 승용차와 택시, 5톤 미만 트럭은 배출되는 탄화수소량이 미미한 것으로 나타났다.
- 이런 질소를 자동차가 어느 정도 배출하는 것에 대하여 자동차 속도별로 계산하였다.<그림 7>을 분석한 결과 모든 차종에서 속도가 증가할수록 질소량이 증가함을 보였으며, 승용차, 택시, 5톤미만 트럭에서 배출되는 질소량은 많지 않았다. 하지만 버스나 5톤이상 트럭, 세미트레일러는 질소를 많이 배출하고 있었으며 특히 세미트레일러는 높은 수치를 나타내고 있었다.
- 자동차 배출가스 저감을 위한 교통정책 대안에 대한 도로이용자들의 의식을 바탕으로 분석한 결과 도로개발조건의 우회도로 신설이가장 높게 분석되었다. 이에 교통대안을 재현할수 있는 미시적 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다.
후속연구
- 본 연구의 향후 연구과제로는 우회도로신설, 요일제, 교통정보에 대한 간접비용 및 직접비용을 제외한 배출가스 처리비용만을 고려한 회수 기간 법을 이용한 경제성분석을 통한 평가를 실시하여야 할 것으로 판단된다.
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