개별차량 속도기반 온실가스 배출량 산정을 위한 적정 구간거리 설정

Abstract

온실가스 배출량은 지구온난화의 원인이 되는 전세계적인 문제이다. 지구 온난화 문제 해결을 위한 온실가스 배출량 감축의 필요에 따라 각종 국제 협약이 이루어지고 있다. UN기후변화협약에 이어 교토의정서, 최근으로는 파리협약으로 이어졌고 대한민국도 온실가스 감축하기로 정하여 목표를 2030년까지 BAU(Business As Usual)대비 37%로 설정하고 각종 정책을 펼치기 시작했다. 온실가스 배출량 감축을 위한 각종 정책을 실행기 위해서는 우선적으로 현재 배출량이 얼마나 되는지에 대해 파악하는 기초 작업이 중요하다. 이 단계가 잘못되면 결과도 잘못된 결과가 나오게 된다. 그렇기에 온실가스 배출량의 정확한 산정은 매우 중요하다. 대기 중의 온실가스는 여러 가지 종류가 존재한다. 대표적으로 6가지가 있는데 이산화탄소(CO2)외에 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수화불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)가 이에 해당하는 6대 온실가스이다. 본 연구에서는 이 중에서 도로부문의 주요 온실가스인 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O)를 대상으로 연구를 진행한다. 본 연구에서는 DSRC(Dedicated Short Range Communications)경로자료를 통해서 도로이동오염원의 배출량 산정을 진행하였다. DSRC 자료는 하이패스 단말기 부착 차량이 RSE 검지기가 설치된 지점을 통과할 때 기록된 자료이다. 자료의 구성은 차량의 지점 통과시간과 대상 차량의 이동경로 등을 알 수 있게 이루어져 있다. 이 자료를 통해 고속도로 구간의 차량에 대한 분석을 진행한다. 우리나라에서는 도로부문 온실가스 배출량 산정을 구간의 평균속도를 배출계수식에 적용한 후 나온 배출 원단위를 적용하여 배출량 산정을 진행한다. 하지만 국립환경과학원에서 실험을 통해 제시한 자동차의 온실가스 배출계수식에 따르면 속도가 낮을 경우 배출 원단위가 급격하게 높은 값을 가지며 속도가 높아질수록 그 변화폭이 줄어들게 된다. 즉 평균 속도를 적용하면 속도가 낮은 부분의 높은 배출량을 고려하지 못하여 과소 추정되는 문제가 생긴다. 따라서 본 연구에서는 구간 통과 차량의 평균 속도가 아닌 개별차량의 속도를 각각 적용해 고려하지 못하던 문제인 속도가 낮은 차량의 높은 배출 원단위의 문제와 속도가 높아져 임계점을 지나 높아지는 배출 원단위를 적용하지 못하는 문제를 고려하여 배출량 산정을 진행한다. 하지만 개별차량을 통해 배출량 산정의 진행을 할 경우에도 문제가 남아있다. 차량의 검지기와 검지기 사이의 구간의 속도를 산출할 경우이다. 예를 들어 구간에서 구간으로 차량이 통과할 때 차량의 속도가 60km/hr에서 80km/hr로 변하는 급격한 변화를 가질 경우 차량의 가속 및 감속에 따른 속도 변화를 적용하지 못하는 것이다. 이를 해결하기 위해 대상 구간을 일정한 간격으로 공간분할해서 배출량 산정을 진행하여 나온 배출량의 분산값의 편차 및 배출량의 편차를 이용해 온실가스 배출량 산정의 적정 간격을 구하는 연구를 진행하였다. 결과적으로 온실가스 배출량 산정의 적절한 간격은 500m로 산정 되었고 정밀한 분석이 필요할 때 진행할 간격은 200m가 나왔다.

GHG emissions are a global problem that causes global warming. Various international agreements are being made to reduce greenhouse gas emissions to solve global warming problems. Following the United Nations Framework Convention on Climate Change, the Kyoto Protocol, and finally the Paris Convention, the Republic of Korea has also set a greenhouse gas reduction target. By 2030, we have set a target of 37% against BAU(Business As Usual) and started to implement various policies. Prior to implementing various policies to reduce greenhouse gas emissions, it is important to understand the current situation of emissions. Therefore, accurate estimation of GHG emissions is very important. There are various kinds of greenhouse gases in the atmosphere. There are six representative greenhouse gases, including carbon dioxide (CH4), nitrous oxide (N2O), hydrofluorocarbons (HFCs), perfluorocarbons (PFCs) and sulfur hexafluoride (SF6) . In this paper, the major greenhouse gases CO2, CH4, N2O in the road sector are studied. In this paper, the emission of pollutants from the roads were analyzed through DSRC (Dedicated Short Range Communications) route data. The DSRC data is collected when the vehicle with the high pass terminal is detected by the RSE sensor. The composition of the data is the data that can be used to know the passing time of the vehicle and the moving route of the target vehicle. In Korea, the emission rate is calculated by using the average unit speed of the section in the calculation of the greenhouse gas emissions of the road sector and the emission intensity from the emission factor formula. However, according to the greenhouse gas emission coefficient formula of the automobile proposed by the National Institute of Environmental Research, the emission intensity is rapidly increased when the speed is low, and the variation is decreased as the speed is increased. Applying an average speed results in an underestimation problem due to the inability to account for high emissions at low speeds. Therefore, in this paper, considering the problem of not applying the average speed of the segmented vehicle but the speed of the individual vehicle, Proceed with estimating the amount of emissions. However, there is another problem when proceeding through individual vehicles. And the speed of the section between the detector and the detector of the vehicle is calculated. For example, if there is a rapid change in speed that varies from 60 km / hr to 80 km / hr, the speed change due to acceleration and deceleration of the vehicle can not be applied. In order to solve this problem, this study was carried out to find the proper interval of GHG emissions estimation the deviation of the dispersion value of the emission amount and the deviation of the emission amount resulting from the space division of the target section at a predetermined interval. As a result, the appropriate interval for estimating GHG emissions was estimated at 500m and the interval to proceed when precise analysis was required was 200m.