교통환경정책 수립을 위한 대기환경 개선효과 추정방안 연구 도로이동오염원을 중심으로

한진석 ( Jin-seok Hahn ),서은주,서원호,김승범,최윤영 한국환경정책평가연구원 2016 기본연구보고서 Vol.2016 No.-

본 연구에서는 도로이동오염원을 대상으로 추진하는 교통환경정책의 수립 단계에서 활용 가능한 대기환경 개선효과 추정방안을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 방안은 정책 추진에 따른 도로이동오염원의 통행량과 대기오염물질 배출량의 변화, 대기오염물질의 공간적 확산과 이로 인한 인구의 건강영향을 순차적으로 고려한다. 특히, 도로이동오염원의 통행량 변화는 정책 효과와 직접적인 연관이 있기 때문에 대기환경 개선효과 추정방안에서 반드시 고려되어야 하며, 본 연구에서는 도로이동오염원 배출량 산정 시 교통분석모형 기반의 상향식(BUA: Buttom Up Approach) 방법을 적용하여 하향식(TDA: Top Down Approach) 방법 대비 정책 추진에 따른 통행자의 통행행태 변화를 상세하게 반영하고자 하였다. 본 연구의 대기환경 개선효과 추정방안은 기존 도로이동오염원의 배출량 분석 방법론 및 대기질 분석 방법론, 건강영향 분석 방법론, 국내외 관련 연구 사례 등을 검토하여 거시·중위 수준의 분석 방법론과 미시 수준의 분석 방법론으로 구분하여 제시하였으며, 시나리오 분석을 통하여 제시한 분석 방법론의 활용성을 검토하였다. 도로이동오염원의 배출량 분석 방법론은 정책 유형에 따라 TDA 접근 방법, BUA 접근 방법 모두 적용이 가능하다. 그러나 정책 추진으로 통행자의 통행행태 변화가 예상되는 경우에는 BUA 접근 방법의 적용이 필요하다. 본 연구에서 제시한 분석 방법론은 정책의 수혜 규모, 파급효과 등에 따라 거시·중위 수준 또는 미시 수준으로 적용이 가능하나 도로이동오염원 배출량 산정에 대한 미시 수준의 BUA 방법은 아직까지 공신력 있는 기초자료가 구축되어 있지 않기 때문에 현실적인 적용에는 한계가 있다. This study proposes an analysis method to test the improvement effects of air quality that can be used at the establishment stage of transport policy targeting mobile sources. The method considers changes to the volume of mobile emissions following policy enforcement, changes to the emission level of air pollutants, atmospheric dispersion of air pollutants, and the effects of air pollutants on the health of local residents, sequentially. In particular, changes to the traffic volume of mobile sources must be considered in the method to improve the effects of the atmospheric environment because the traffic volume has a direct connection to the effects of the policy. In this study, we intend to detail the changes to travelers`s travel behavior following policy enforcement. We will apply the bottom-up approach (BUA) based on the traffic demand model rather than top-down approach (TDA) when calculating changes to the emission level of the mobile sources. This study proposes analysis methods to test the effects of air quality by classifying into macro/meso-level analysis and micro-level analysis based on reviewing the analysis methodology used to test the emission level of mobile sources, analysis methodology for air quality, analysis methodology for health effects, and the related study cases from within and outside Korea. The TDA method and/or BUA method will be used to analyze the emission level of the mobile sources, depending on the type of policy. However, the BUA method must be applied when changes to the traveler`s travel behavior are expected in response to policy enforcement. The analysis method proposed in this study can be applied at the macro/meso level or micro level according to the size of the benefit from the policy, ripple effect, and other factors; however, application of the micro level BUA method in calculating the emission level of mobile sources is limited because the database on public confidence has not yet been established.

환경영향평가 시 도로이동오염원 대기오염물질 배출량 산정 개선방안

김유미 ( Yumi Kim ),문난경,하종식,김민아 한국환경연구원 2017 수시연구보고서 Vol.2017 No.-

본 연구에서는 환경영향평가 시 도로이동오염원의 대기오염물질 배출량 산정 현황 및 문제점을 살펴보고 배출계수 적용방안의 개선점을 제시하였다. 현재 환경영향평가서 내에는 경유 승용차에 대한 부분이 반영되지 않거나, 도로이동오염원 대기오염물질 배출계수로 활용되는 환경부 고시(제2013-94호)가 기존 목적에 맞도록 개정되어 향후 환경영향평가 내 배출계수로 활용하기가 적절치 않은 문제점이 있다. 또한, 현재 환경영향평가 시 도로 재비산 먼지 및 특정대기유해물질을 고려하지 않는 등의 문제점도 존재한다. 이에 본 연구에서는 국가 대기오염물질 배출량 산정 시 활용되는 대기정책지원시스템 (CAPSS: Clean Air Policy Support System)의 배출계수를 살펴보고 차종별, 연료별, 연식별 통계자료를 활용하여 환경영향평가 내 적용방안을 제시하였다. 기존 방안 대신 신규 적용방안을 활용할 경우 차종에 따라 NOx 및 PM 배출계수가 증가하는 경향이 나타났다. 더불어 EPA에서 제시한 연구결과를 활용하여 도로 재비산먼지 적용방안을 제시하고, 단계별 특정대기유해물질 적용방안을 검토하였다. 그 결과, 예를 들어 특정대기유해물질 중 benzene의 경우 우선 적용 할 수 있는 물질로 판단되었다. 본 연구 결과는 최근 개선된 산정방법으로 환경영향평가서 작성 가이드라인을 개정 시 활용할 수 있을 것이다. 또한 도로이동오염원의 영향을 현실적으로 반영하여 신뢰도와 정확도를 향상하는 데 기여할 수 있을 것이다. 현재 도로이동오염원에서 배출되는 대기오염 물질의 영향이 과소평가되고 있는 것으로 판단된다. 도로사업의 노선 선정 또는 도시개발사업 주거시설의 배치 등에 개선된 적용방안을 활용한다면, 도로이동오염원의 영향을 최소화하는 방향으로 정책을 구현하는 데 뒷받침이 될 것이다. In this study, we tried to look into current status and problems of air pollutant emission estimation of vehicle in environmental impact assessment(EIA) and then proposed improvement of emission factor application method. Currently, in most cases, there are some problems of not considering diesel passenger cars, resuspended road dust, and hazardous air pollutants in EIA. In addition, since the Ministry of Environment Notice(No. 2013-94), which is used as the air pollutant emission factor of vehicle in EIA, has been amended to meet the existing purpose(No. 2017-166), it is not appropriate to use it as emission factor. We have proposed the application of the Clean Air Policy Support System (CAPSS) in EIA using national statistics by vehicle type, fuel type, and production year. The NOx and PM emission factors tended to increase according to the vehicle type when the new application method was used instead of the existing method. In addition, the consideration of resuspened road dust is suggested as an application method of EPA study. We reviewed the application of hazardous air pollutants emitted from vehicles by legal stage, research stage, and EIA stage. The results of this study can be applied to the amendment of the EIA guidelines. Improvement of estimation of air pollutant emitted from vehicles in EIA can contribute to improve the reliability and accuracy of EIA. Utilizing the improved application method will also support the implementation of policies to minimize the influence of vehicles by using improved information on the route selection of road projects or the arrangement of residential facilities for urban development projects.

도로이동오염원의 암모니아와 비배기 먼지 배출에 대한 고찰

최유진,김용표 서울연구원 2022 서울도시연구 Vol.23 No.1

This study focuses on on-road vehicles, which are the main management targets of PM10 and PM2.5 in urban areas like Seoul. Recently, the main environmental agenda is Net-Zero. Korean government has announced the 2050 Net-Zero Scenario Plan, which includes the supply of eco-friendly vehicles such as electric vehicles. Local governments including Seoul are also proposing related plans. The pattern of air pollutants emitted from on-road vehicles is highly likely to change in the process of sequentially implementing the eco-friendly vehicle supply plan. Accordingly, new air pollutants that require attention in terms of PM10 and PM2.5 management in urban areas will emerge. In this study, ammonia(NH3) and non-exhaust dust were selected as newly emerging air pollutants from on-road vehicles. Through literature review, the reasons for paying attention to the two air pollutants were summarized, and the management directions for reducing the emission and exposure of two air pollutants were presented. The direction for reducing the emission was divided into emission factor and total Vehicle Kilometers Traveled(VKT). In particular, the direction for reducing the exposure was suggested to protect users of health-sensitive facilities adjacent to roads. 이 논문에서는 서울시 같은 국내 도시지역에서 문제가 되는 대기오염물질인 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5)와 해당 대기오염물질의 주요 관리 대상인 도로이동오염원에 주목하였다. 최근 국내외 핵심 환경 의제가 탄소중립이다. 우리나라도 전기차 등 친환경차 보급을 포함하는 ‘2050 탄소중립 시나리오안’을 발표하였고, 서울시를 포함한 지방정부도 관련된 계획을 발표하고 있다. 친환경차 보급계획이 순차적으로 이행되는 과정에서 도로이동오염원의 대기오염물질 배출 양상이 달라지고, 이에 따라 미세먼지, 초미세먼지 등 도시지역의 대기오염 관리 관점에서 주목해야 할 대기오염물질이 새롭게 등장할 수 있다. 이 논문에서는 새롭게 주목할 대기오염물질로 암모니아(NH3)와 비배기 먼지를 선정하고, 국내외 선행연구자료를 조사하고 수집하였다. 도시지역에서 도로이동오염원의 암모니아와 비배기 먼지 배출을 주목해야 할 이유를 정리하고, 두 대기오염물질을 관리할 방향을 배출 저감과 노출 저감으로 분리하여 제안하였다. 배출 저감 방향은 배출계수 저감과 총주행거리 저감으로 구분하여 제시하였다. 배출 저감 수단이 정착하는 데 장시간이 소요될 가능성을 고려하면, 도로이동오염원 배출로부터 노출을 최소화할 수 있는 수단도 함께 적용될 필요가 있다. 이에 특히 도로와 인접한 학교, 어린이집 등 건강민감계층 시설의 이용자가 도로이동오염원 배출로부터 노출을 최소화할 수 있는 방향을 제시하였다.

도로이동오염원 배출량 산정을 위한 Bottom-Up Approach 기법의 개선에 관한 연구

최기주,이규진,안성채 대한교통학회 2009 大韓交通學會誌 Vol.27 No.4

Air pollution due to vehicle exhaust gas is considered to be a main contributor to the issues of transportation & environment. Furthermore it is raising concern over life quality and public health and is also perceived as a global issue. This research aims at providing helping hands for both central and local governments to set up and promote efficient atmospheric quality improvement policies, with the help of the travel demand forecasting model and GIS. More specifically, it tries to produce the overall emission level with time and space-based high resolution framework. This research, based on bottom-up approach reflecting vehicular traffic characteristics, suggested an improved approach to estimating emission level, by using a traffic model with a total of vehicular mileage revised by surveyed value and atmosphere model. Summing up, using the method proposed, the improvement of the reliability of the emissions inventory from the mobile pollutions sources is expected by the proposed integrated paradigm of transportation and atmosphere modeling approach as a new alternative. 교통⋅환경문제로 대표되는 차량의 배기가스에 의한 대기오염은 삶의 질과 국민보건에 대한 관심뿐 아니라 범세계적인 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 교통수요모형과 GIS를 이용하여 도로이동오염원에 대한 시공간적 고해상도의 배출량 산정 방식을 제시하여 정부와 지자체가 효과적으로 대기 질 개선 정책을 수립⋅추진할 수 있는 기반을 마련하고자 하였다. 이에 차량의 통행특성을 반영하는 Bottom-Up Approach 기법을 기반으로 총 주행거리를 실측치로 보정한 교통모형과 차량의 특성에 적합한 배출계수를 적용할 수 있는 대기모형을 이용한 개선된 기법을 제시하였다. 즉, 새로운 대안으로 교통-대기 통합패러다임에 의해 이를 연계한 도로이동오염원의 배출량 산정기법을 제시함으로써, 도로이동오염원 배출량의 신뢰도 개선이 기대되어진다.

교통환경정책의 대기질 개선효과 분석 방법론 연구

이건우,한진석 대한교통학회 2017 대한교통학회지 Vol.35 No.1

This study proposes an analysis methodology for air quality improvement effect of transport and environment policy that are used for mobile pollution sources. The methodology considers the changes of traffic of road transport sources and air pollutant emission, the changes of atmospheric dispersion of air pollutants and the effects on the health of local residents in response to policy implementation. Especially, the changes to traffic flow must be considered in evaluating the effects on atmospheric environment as it has a direct connection to the effects of the policy in this study. We used bottom-up approach (BUA) based on the travel demand model to reflect the changes of travel behavior in detail in response to the policy implementation compared to the top-down approach (TDA) when calculating the changes of emission level of road transport. We showed the applicability of the proposed analysis methodology through a policy scenario analysis, and the analysis method can be effectively applied to the cases in which travelers’ behavior changes are expected. 본 연구에서는 도로이동오염원을 대상으로 추진하는 교통환경정책의 대기질 개선효과 분석 방법론을 제시하였으며, 해당 방법론은 정책 추진에 따른 도로이동오염원의 통행량과 대기오염물질 배출량 변화, 대기오염물질의 공간적 확산과 이로 인한 노출인구의 건강영향을 순차적으로 고려한다. 특히 도로이동오염원의 통행량 변화는 정책 효과와 직접적인 연관이 있기 때문에 대기질 개선효과 분석시 반드시 고려되어야 하며, 본 연구에서는 교통수요모형 기반의 상향식 방법을 적용하여 기존 하향식 방법 대비 정책 추진에 따른 통행자의 통행행태 변화를 상세하게 반영하고자 하였다. 정책 시나리오 분석을 통하여 본 연구에서 제시한 분석 방법론의 활용가능성을 검토하였으며, 통행자의 통행행태 변화가 예상되는 정책의 대기질 개선효과 분석은 본 연구의 분석 방법론 적용이 필요한 것으로 판단된다.

자료포락분석(DEA) 기법을 활용한 도로이동오염원 저감대책의 효율성 분석

박관휘,이규진,최기주 대한교통학회 2014 大韓交通學會誌 Vol.32 No.2

본 연구는 자료포락분석(Data Envelopment Analysis: DEA) 기법을 활용하여 도로이동오염원 저감대책의 상대적 효율성 평가와 그에 기반하여 우선순위를 결정하였다. 현재 시행 중이거나 장래 계획 가능한 도로이동오염원 저감 대책들을 근거로 실효성높은 자동차 온실가스와 대기오염물질 저감 대책 10개를 선정하여 시나리오를 구성하였으며, 대기오염물질 4개(CO, HC, NOX,PM), 온실가스 3개(CO2, CH4, N2O)물질에 대해 장래 통행패턴을 고려한 교통수요예측모형과 가변적 복합배출계수를 활용하여2027년도를 최종 목표년도로 저감량을 산정하였다. 저감 대책들 간의 상대적 효율성을 평가하기 위해 DEA모형 중 초효율성 분석을 수행한 결과, 승용차 요일제 참여 확대 대책이 효율성 점수 1.879로 가장 우선순위가 높은 저감대책으로 선정되었으며, 버스전용차로 확대, CNG버스 보급 대책의 효율성이 높은 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 자동차 온실가스와 대기오염물질 저감대책 우선순위 선정 결정 시 절대적인 자료로 활용될 수는 없지만 저감대책의 방향성을 제시하고 있으므로 향후 자동차 배출량 저감 정책방향 설정 및 체계적인 중장기 저감대책 수립에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. This study evaluated the relative efficiency of mobile emission reduction countermeasures through a Data EnvelopmentAnalysis (DEA) approach and determined the priority of countermeasures based on the efficiency. Ten countermeasurescurrently applied for reducing greenhouse gases and air pollution materials were selected to make a scenario for evaluation. The reduction volumes of four air pollution materials(CO, HC, NOX, PM) and three greenhouse gases(CO2, CH4, N2O) forthe year 2027, which is the last target year, were calculated by utilizing both a travel demand forecasting model and variablecomposite emission factors with respect to future travel patterns. To estimate the relative effectiveness of reductioncountermeasures, this study performed a super-efficiency analysis among the Data Envelopment Analysis models. It was foundthat expanding the participation in self car-free day program was the most superior reduction measurement with 1.879efficiency points, followed by expansion of exclusive bus lanes and promotion of CNG hybrid bus diffusion. The results ofthis study do not represent the absolute data for prioritizing reduction countermeasures for mobile greenhouse gases and airpollution materials. However, in terms of presenting the direction for establishing reduction countermeasures, this study maycontribute to policy selection for mobile emission reduction measures and the establishment of systematic mid- and long-termreduction measures.

장대 도로터널 내 이동측정을 통한 노면 경사도에 따른 대기오염물질 배출량 비교

손영진,김연욱,용광순,최정훈,곽경환 한국기상학회 2023 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2023 No.4

관측 자료에 기반한 서울시 도로이동오염원의 대기오염물질 및 CO₂ 배출량 추정

박용미,김라은,박호선,이승현,황규철,최원식 한국기상학회 2018 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2018 No.10

도로이동오염원 대기오염 저감대책에 의한 수도권 지역 계절별 질소산화물 개선효과

김유정(Yoo Jung Kim),정혜선(Hye Seon Jeong),김수향(Suh Yang Kim),마영일(Young Il Ma),이우근(Woo Keun Lee),김정수(Jeong Soo Kim),선우영(Wooyoung Sun) 大韓環境工學會 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.5

수도권지역의 대기오염을 개선하기 위해 수도권 대기환경 개선에 관한 특별법이 제정되었고 2005년부터 시행되었다. 그 결과 수도권의 대기질은 개선되었으나 각 대책의 평가에 대한 연구는 부족하다. 이에, 본 연구는 도로이동오염원의 배출량 저감정책이 질소산화물의 농도저감에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 MM5-SMOKE-CMAQ 모델 시스템을 이용하여 수치모사를 수행하였다. 2007년 수도권 NO(x) 저감 배출량은 16,561톤으로서 4.7%의 저감률을 보였다. 여러 대책 중 제작차 배출허용기준강화 대책이 가장 효과적이었다. 지역별 삭감실적은 차이가 커서 서울의 삭감률은 인천과 경기의 약 2배에 달하였다. 결과적으로 NO(x) 저감의 효과는 서울 도심에 집중적으로 나타났다. 이동오염원 저감대책에 의하여 서울의 NO₂ 농도는 연평균 0.60 ppb (2.0%)저감되었고 인천과 경기는 각각 0.18 ppb (1.5%), 0.22 ppb (1.7%)가 저감되었다. 봄과 겨울의 저감농도는 여름과 가을에 비해 1.5~2.0배 정도 높았다. 도심과 풍하지역으로의 NO₂ 저감효과 분산때문에 도심지역의 NO(x) 배출량 저감이 직접적인 NO₂ 농도 저감에 효과적이지 않았다. In order to improve air quality in the Seoul Metropolitan Area (SMA), the "Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement" has been enforced since 2005. The strategy has resulted in some reduction of air pollution, but there has not been much research into the quantitative impact analysis of each separate preventive countermeasure. Therefore, we analyzed nitrogen oxide reduction resulting from implementation of the emission control plan for on-road mobile sources. The MM5- SMOKE-CMAQ model system was employed for air quality prediction. Reduced NO(x) emissions for SMA was 16,561 ton, 4.7% of reduction rate, in 2007. One countermeasure, tighter acceptable standards for manufacturing vehicles, dominated other countermeasures for effective NO(x) emission control. Large spatial differences in reduced emissions, those for Seoul being twice that of Incheon and Gyeonggi, showed greater NO(x) emission reduction impact in the heart of the metropolitan complex. The NO₂ concentration decreased by 0.60 ppb (2.0%), 0.18 ppb (1.5%), and 0.22 ppb (1.7%) in Seoul, Incheon, and Gyeonggi, respectively. Concentration decreases in spring and winter were larger, 1.5~2.0 times, than summer and fall. However, the NO₂ reduction impact did not correspond directly to local NO(x) emission controls in the city area because of the natural flow and dispersion, both urban and downwind.

도로이동 오염원 대기환경 빅데이터 시각화를 위한 데이터 가공 및 융합 시스템

강성인(Seong In, Kang),김범석(Beom Seok, Kim),김지환(Ji Whan, Kim) 대한환경공학회 2020 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.11