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건주 여
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1 Journal of Korea Port Economic Association, Vol.23(1), 2007, pp.95~113 한국항만경제학회지제23권제1호 ( ) 항만의환경오염저감방안에관한연구 * 1) 송계의 ** 한철환 *** A Study on the Strategies for the Reduction of Port Pollution Gye-Eui Song Chul-Hwan Han 목 차 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 기존문헌고찰 1. 국내연구 2. 해외연구 Ⅲ. 항만의환경오염실태및규제 1. 항만의환경오염실태 2. 항만환경오염에대한규제 Ⅳ. 항만의환경오염저감방안 Ⅴ. 결론 Key Words: 환경오염, 환경친화적항만, Green Port Abstract Recently, International institution such as IMO and major maritime countries have introduced various regulations and steps to reduce port pollution. However, recognition of environmental pollution from ports is not sufficient for Korean policy makers and port communities. The purpose of this paper is to examine solutions to port pollution problems and suggests some implications to Korean ports to become a green port. To this aim, necessity of regulation on environmental pollution from port operation; literature survey on port's environmental pollution; current conditions of international port pollution; various regulations and policies governing major ports are conducted in this paper. Our main findings are as follows; First, air pollution from ship can be reduced by providing electric power at docks while at berth, Second, in case of cargo-handling equipment, retire old equipment and switch to cleaner fuel such as low-sulfur fuel and diesel emulsions. Third, offering incentives for the installation of pollution controls and minimizing idling by enforcing idling limits or by installing idle shutoff controls can be recommended for reduction of air pollution of truck and rail at ports. 논문접수 : 심사완료 : 게재확정 : * 본논문은 2006 년도영남 Seagrant 사업단연구비의지원을받아수행되었음. ** 동서대학교국제관계학부교수, gesong@dongseo.ac.kr, (051) *** 교신저자, 동서대학교국제관계학부교수, chhan16@dongseo.ac.kr, (051)

2 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) Ⅰ. 서론 세계교역의신장과그에따른항만경유화물운송의증대로항만은지역및국가경제활동의중심지임과동시에연안도시권의주요환경오염원이라는인식이점차확대되고있다. 선박, 트레일러, 기차, 화물처리장비등과같은디젤엔진에서발생하는배기가스는항만근로자뿐만아니라지역주민의건강에도상당한악영향을미쳐외국의경우지역주민과환경단체들로부터많은민원을야기하고있는실정이다. 항만을중심으로이루어지는선박, 트레일러, 기차, 하역장비들이배출하는디젤배기가스는현장근로자들뿐만아니라인근지역민들의건강및생활환경을악화시키고있다. 이처럼항만에서발생하는환경오염이심각해짐에따라국제적으로선박및항만에서발생하는환경오염을규제하는각종규제들이잇달아도입되고있다. 특히 2005년 2월교토의정서발효에따른지구온난화가스의배출규제조치에이어 2005년 5월국제해사기구 (IMO) 가 선박의대기오염물질배출규제협약 의시행에들어간것이그대표적사례이다. 교토의정서의경우 1차감축대상국에대해이산화탄소등 6종의지구온난화가스를 1990년수준보다 5.2% 줄이도록하고규정하고있다. 또한국제해사기구는지구전체배출량의 7% 와 12% 를차지하고있는선박으로부터배출되는질소산화물 (NOx) 과황산화물 (SOx) 등의대기오염물질을엄격히규제할방침이다. 이와같은세계적인환경오염규제에따라일본, 미국, EU 등주요환경선진국들도국제기준보다높은배출기준을설정하는등선박및항만에서발생하는환경오염에대한규제가갈수록강화되고있는실정이다. 그럼에도불구하고지금까지우리나라의경우환경오염방지노력은주로육상기인오염원에대한규제일변도로진행되어옴으로써항만에서발생하는환경오염원에대한연구및정책대안은상대적으로부족한상황이다. 지금까지이루어진 30여개이상의인체역학연구결과에따르면디젤배기가스는암발생위험을크게증가시키는것으로나타났으며, 특히디젤배기가스에내포된디젤분진 (PM), 휘발성유기화학물 (VOCs), 질소산화물 (NOx), 황산화물 (SOx) 등은천식, 호흡기질환, 심장질환, 폐암, 조산등인체에치명적인영향을미치는것으로보고되고있다. 특히항만기인환경오염에대한피해는주로항만인근지역에거주하고있는주민들에게직접적영향을미치는바이들지역에거주하는사람들대부분이저소득층에속하는소외계층인점을감안할때소위 환경정의 (environmental justice) 문제를야기할수있다는점에서중차대한문제이다. 이같은상황은향후우리나라도예외가아닐것으로예상되는바그이유는첫째, 우리나라도교토의정서및 IMO 협약에가입한상태이기때문에협약에서정한의무를이행해야하고, 둘째, 부산항을비롯한국내항만대부분이배후지역에거대도시를끼고있어향후지속적인민원발생가능성이높은것으로판단된다. 이에본연구는항만에서발생하는대기및수질오염원과이것이항만근로자및지역주민의건강에미치는영향을검토함은물론, 항만의환경오염실태및규제현황을조사하

3 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 고, 세계주요국의항만환경오염규제조치를검토함으로써향후국내항만에대한시사점을제시하고자한다. 본연구의주요내용은다음과같다. 먼저 Ⅱ장에서항만관련환경문제에대한국내외문헌들을고찰한후 Ⅲ장에서세계주요항만및부산항의환경오염실태를분석하고이어국제적으로전개되고있는항만의환경오염에대한규제를고찰한다. Ⅳ장에서는세계주요항만에서추진되고있는항만의환경오염저감방안을토대로 Green Port화전략을제시하고, Ⅴ장에서는이를위한항만관리및정책적측면에서대안을제시하였다. Ⅱ. 기존문헌고찰 1. 국내연구 항만의환경오염에관한국내연구는그동안환경친화적항만관리방향에관한법 제도적측면에서원론적연구가주류를이루어왔다. 최동현외 (2000) 는마산항의오염실태를폐기물, 수질, 선박기인오염측면에서조사한후오염원별관리방안및항만오염물질의총량규제제도도입을주장하였다. 1) 이어최동현외 (2001) 는항만의계획, 건설, 운용전단계에서의올바른환경관리를통한환경친화적항만정책의실효성을확보하고항만기본계획과별도로항만환경계획의수립을제안하였다. 2) 정봉민외 (2004) 는컨테이너항만개발시발생하는환경문제의외부비용을평가하기위한방법론의사례들을미국항만을대상으로제시하였다. 3) 또한박노경 (2004) 은유럽과선진국학자들에의해서개발된항만의환경관리를위한자가진단방법 (Self Diagnosis Methodology) 을국내항만을대상으로적용함으로써항만별환경관리실태를제시하였다. 4) 그외한국해양수산개발원 (2005) 은최근부각되고있는항만의대기오염규제에대한국제기구및주요국들의대응동향을소개하고있다. 5) 이상에서살펴본바와같이기존항만관련환경문제에대한국내문헌들은다음과같은한계점을가지고있는것으로판단된다. 첫째, 기존국내문헌들은주로국내항만들의체계적인환경친화적항만관리가크게부족한점을지적하면서, 향후이를시정하기위한방안으로법 제도적측면에서의보완점을제시하는데연구의초점을맞추고있다는점이다. 둘째, 특정항만 ( 마산항, 인천항 ) 이나외국사례의사례를단순히소개하고있는데그쳐국내최대항만인부산항의환경오염실태및항만운영측면에서의환경오염저감방안에 1) 최동현외, 주요항만오염실태및관리방안연구, 한국해양수산개발원, 2000, pp ) 최동현외, 항만환경계획수립을위한연구, 한국해양수산개발원, 2001, pp ) 정봉민외, 컨테이너항만개발과환경문제, 한국해양수산개발원, 2004, pp ) 박노경, 국내항만의환경관리자가진단방법에관한소고, 해운물류연구, 제 42 호, , pp ) 한국해양수산개발원, 항만의대기오염규제와정책시사점, KMI 현안분석, , pp

4 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 대한연구는상대적으로부족하다는점을들수있다. 셋째, 최근들어항만관련환경문제에대한국제적관심이고조되고있는가운데국제기구및주요국에서새로운규제방안들이속속등장하고있는시점에서이에대한국내항만의대응방안을제시하고있는연구는아직까지크게부족하다는점이다. 이에본연구는최근부각되고있는항만기인환경오염의문제점과그에따른국제적동향을분석함과함과아울러부산항의환경오염실태를고찰해봄으로써항만운용측면에서의환경오염저감방안을제시하고자한다. < 표 1> 항만및선박의환경오염에대한국내문헌 연구자 / 연도제목연구방법주요내용 최동현외 (2000) 주요항만오염실태및관리방안연구 마산항사례연구 마산항을대상으로오염실태조사및항만환경개선사업추진전략제시 최동현외 (2001) 항만환경계획수립을위한연구 인천항사례연구 항만의계획, 건설, 운영단계에있어서적절한항만환경계획수립방안제시 정봉민외 (2004) 컨테이너항만개발과환경문제 문헌및실증연구 주로미국항만데이타를이용하여컨테이너항만개발과관련된환경문제를도출하고이에대한경제적평가방법을제시 박노경 (2004) 국내항만의환경관리자기진단방법에관한소고 문헌연구 유럽과선진국학자들이개발한항만의환경관리를위한자기진단방법을소개 KMI (2005) 항만의대기오염규제와정책시사점 문헌연구 항만의대기오염규제에관한국제적동향소개 2. 해외연구 선박및항만의환경오염과관련된해외연구로서먼저미국항만협회 (2001) 는 120여개의미국항만들에서사용되고있는혁신적이고비용효과적인방안들을사례연구를통해제시함으로써미국항만들의환경관리에대한관심이지대함을보여주였다. 6) Gallagher & Talyor(2003) 는미국해운산업의대기오염배출에따른경제적비용을실증분석을통해분석하였고, 7) Darbra 외 (2004) 는항만에있어서환경관리성과의평가모형으로서자기진단방법 (SDM) 을소개하였다. 8) Bailey와 Solomon(2004) 은항만에서발생하는대 6) American Association of Port Authorities, Green Ports: Environmental Management and Technology at U. S. Ports, ) Gallagher & Talyor, International Trade and Air Pollution; The Economic Costs of Air Emission from Waterborne Commerce Vessels in U.S, Global Development and Environment Institute Working Paper No.01-08, Tufts University, 2003, pp ) Darbra, R., Ronza, A., Casal, J., Stojanovic, T., Wooldridge, D., "The Self Diagnosis Method: A New Methodology to Assess Environmental Management in Seaports", Marine Pollution Bulletin, Vol

5 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 기오염의발생원인, 인체에미치는피해실태및항만관리자의대응방안을문헌연구를통해고찰하였다. 9) 한편 Bin Lin 외 (2005) 는대만의항만들을대상으로선박기인대기오염저감을위한 IMO협약준수이행을위한효과적인대응방안을제시하였다. 10) 이상에서살펴본바와같이기존해외연구들은주로환경분야전문가들이발간한소수의논문들이있을뿐아직까지항만물류전문가들에의한체계적인분석은미미한실정이었다. 그러나항만에서발생하는환경오염문제에관한연구에있어서일대전환점이된것은미국천연자원보호협회 (NRDC) 와캘리포니아청정대기연합회 (CCCA) 가 2004년에미국 10대항만의오염실태를조사분석한보고서를발표하면서시작되었다. 11) < 표 2> 항만및선박의환경오염에대한해외문헌 연구자 / 연도제목연구방법주요내용 AAPA(2001) Gallagher & Talyor(2003) Green Ports: Environmental Management and Technology at U.S. Ports International Trade and Air Pollution; The Economic Costs of Air Emission from Waterborne Commerce Vessels in U.S Darbra 외 (2004) The Self Diagnosis Method Bailey& Solomon(2004) NRDC & CCCA ( ) NRDC & CCCA ( ) Bin Lin 외 (2005) Pollution Prevention at Ports Harboring Pollution; The Dirty Truth about U.S Ports Harboring Pollution; Strategies to Clean Up U.S Ports Compliance with International Emission Regulations 사례연구실증분석사례연구문헌연구실태분석실태분석문헌연구 미국주요항만의환경오염실태분석및오염방지를위한항만관리방안제시 미국해운산업의대기오염배출에대한경제적비용추정 항만에있어서환경관리의성과평가모형으로서자기진단법소개 항만관련대기오염에대한원인, 피해실태, 항만관리자의대응방안제시 미국 10대항만의대기, 수질오염실태분석및항만의등급평가 미국항만의환경오염저감을위한다양한기술적방안제시 대만항만을대상으로선박기인대기오염저감을위한 IMO 협약준수이행을위한효과적인대응방안제시 48, 2004, pp ) Bailey, D., Solomon, G., "Pollution Prevention at Ports: Clearing the Air", Environmental Impact Assessment Review, Vol. 24, 2004, pp ) Lin, B., Lin, C., "Compliance with International Emission Regulations: Reducing the air pollution from Merchant Vessels", Marine Policy, Vol.30, Issue. 3, 2006, pp ) Natural Resources Defense Council, Harboring Pollution; The Dirty Truth about U.S Ports, March 2004, pp

6 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 기존해외연구들은주요국제해사기구의협약과관련된선박에서발생하는환경오염문제를연구대상으로삼았거나항만의환경친화적관리방안에대한사례연구들이대부분이었으나 NRDC와 CCCA의보고서는미국주요 10대항만을대상으로대기및수질오염실태를분석함은물론, 각항만별등급을공표함으로써업계및지역민들의큰반향을일으켰다. 이어발표된후속보고서에서 NRDC와 CCCA는항만운영에따른대기및수질오염, 항만에서토지이용에따른환경문제, 항만커뮤니티와의관계등을제시함은물론항만의환경오염저감을위한다양한기술적대안들을제시하였다. 12) Ⅲ. 항만의환경오염실태및규제 1. 항만의환경오염실태 1) 항만환경의주요오염원 항만과관련된주요오염은대기오염과수질오염으로대별할수있다. 먼저항만대기오염의경우선박, 트레일러, 하역장비, 기차등이사용하는디젤엔진에서배출되는디젤배기가스가대표적이다. 최근연구결과에따르면선박, 트레일러, 기차, 화물처리장비등과같은디젤엔진에서나오는배기가스는항만노동자뿐만아니라지역주민의건강에도상당한영향을미치는것으로조사되었다. 13) 특히폐암발생위험을증가시키는것은물론천식, 기관지질환, 알레르기, 눈과귀의염증, 기침과가래, 호흡곤란, 폐기능저하를지속적으로유발하는것으로알려지고있다. 14) 디젤배기가스로부터발생하는주요대기오염원으로는질소산화물 (NOx), 황산화물 (SOx), 휘발성유기화합물 (Volatile Organic Compounds; VOCs), 그리고디젤분진 (Particulate Matter; PM) 이대표적이며, 이들요소들이건강에악영향을미치는주범으로지목되고있다. 이외에도디젤배기가스는대략총 450 가지의서로다른화합물을포함하며, 이중약 40개는유독성대기오염물질로건강과환경에치명적영향을미치는것으로알려지고있다. 현재국제기구와주요국가가주로항만지역을중심으로배기가스를집중단속하고나서는것은선박과트레일러등이자주출입하는항만이거의대부분도시를끼고있어오염이심화되는경우지역주민의건강에악영향을미칠뿐만아니라, 타지역에비해호흡기질환이나암등중대질병이발생할확률이크다는연구결과가계속발표되고있기때문이다. 실제미국의경우선박에서발생하는질소 12) Natural Resources Defense Council, Harboring Pollution; Strategies to Clean Up U.S Ports, August 2004, pp ) Ibid, p ) Bailey, D., Solomon, G., Pollution prevention at ports : Clearing the air, Environmental Impact Assessment Review, 2004, pp

7 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 산화물이나디젤미세먼지가자동차나발전소보다많이배출되는것으로조사되고있는바 IMO에따르면선박의디젤엔진에서나오는질소산화물 (NOx) 과황산화물 (SOx) 은지구전체배출량의 7% 와 12% 를차지하는것으로나타나, 육상부문의규제와보조를맞춰선박등의배출규제도시급하다는주장이지속적으로제기되기되고있는실정이다. 그러나최근들어미국등에서도입하고있는조치는항만주변에거주하는지역주민의강력한요청에따라이루어지고있어국제적인규제와는성격이상이한것이특징이다. 이는디젤배기가스등대기오염이심한항만주변에서거주하는경우다른지역보다폐암에걸릴확률이 % 가량높다는연구결과가지속적으로발표되고있고, 특히폐기능이아직완전하지못한어린이의경우기침과천식이발병할가능성이크다는주장이제기됨에따라, 오염이심한항만지역주민의쾌적한주거여건보장이중요한사회적현안으로등장했기때문이다. 참고로현재전세계적으로선박의디젤엔진에서발생하는질소산화물 (NOx) 과황산화물 (SOx) 은지구전체배출량의 14% 와 5% 를차지하고있다. 15) 한편항만운영혹은선박으로부터발생하는수질오염은어패류의박테리아혹은바이러스감염, 해양내산소결핍, 유독물질의어류내축적등을통해해양생물및생태계는물론나아가인류건강에도심대한영향을미치게된다. 수질오염의주요오염원으로는선박에서발생하는폐유및폐수등이선저에고여있는물인빌지워터 (bilge water), 선박에사용되는오염방지용도료, 유류배출오염, 준설및준설토투기등을들수있다. 2) 국내외항만의환경오염실태 가. 선진국사례 미국천연자원보호협회 (NRDC) 와캘리포니아청정대기연합회 (CCCA) 의자료 (2004) 에따르면항만이대기오염의주범으로알려진자동차나발전소보다더많은오염물질을배출하는것으로나타났다. 특히로스앤젤레스 (LA) 항만의경우하루에배출하는질소산화물 (NOx) 과디젤분진 (PM) 이각각 31.4톤과 1.8톤에이르고있다. 이같은수치는 NOx가자동차 65만대, PM은자동차 160만대에서배출되는것과같은양으로일반인들이인식하고있는것보다항만에서발생하는환경오염이매우심각한수준을알수있다. 한편미국항만에서대기오염물질을가장많이배출하는운송수단은트레일러와선박, 하역장비등인것으로나타났는데, 질소산화물의경우컨테이너트레일러가전체의 40% 를배출하고있으며, 그다음이선박 (32%) 과하역장비 (23%) 순이었다. 또한디젤분진은선박이전체배출량의 43% 를차지하여가장높았고, 컨테이너트레일러 (31%) 과하역장비 (24%) 가그뒤를이었다. 다만, 항만에출입하는자동차나연결철도에의한배출량은의외로적 15) Corbett J, Fishbeck P, "Sources and Transport of Air Pollution From Ships; Current Understanding, Implications and Trends", Conference on Marine Vessels and Air Quality, 2001, pp

한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 (2007. 3) 은것으로조사되었다.

for Clean Air, Harboring Pollution; The Dirty Truth about U. S. Ports, 2004. p. 4.

8 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 은것으로조사되었다. < 그림 -1> 미국의대기오염배출원비교 질소산화물 (NOx) 배출량 ( 톤 / 일 ) 디젤분진 (PM) 배출량 ( 톤 / 일 ) 정유시설발전소자동차버지니아 NY/NJ LA 항 50 만대 정유시설발전소자동차버지니아 NY/NJ LA 항 50 만대 자료 : Natural Resources Defence Council & California Coalition for Clean Air, Harboring Pollution; The Dirty Truth about U. S. Ports, p. 4. < 표 -3> 컨테이너항만의 NOx 및 PM 배출순위비교 구분자동차철도하역장비트레일러선박 질소산화물 (NOx) 배출율 (%) 디젤분진 (PM) 배출율 (%) 1% 4% 23% 40% 32% 1% 미만 2% 24% 31% 43% 자료 : Natural Resources Defence Council & California Coalition for Clean Air, Harboring Pollution; The Dirty Truth about U. S. Ports, p. 3. 일본동경항에서도자동차나공장에서배출하는것과맞먹는양의대기오염물질이발생하는것으로추산되었다. 일본의선박대기오염대책검토위원회가 2002년동경항만에정박한선박 3만 3,500척을대상으로실시한대기오염물질배출량계측에따르면, 내항선과외항선에서 NOx와 SOx, 그리고디젤분진 (PM) 을연간모두 4,843톤배출하는것으로조사되었다. 이가운데, 내항선의전체배출량은연간 1,755톤, 외항선은 3,088톤으로밝혀졌다

9 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 < 표-4> 동경항만의대기오염물질배출량추정 ( 단위 : 연 / 톤 ) 구분 NOx 배출량 SOx 배출량 PM 배출량합계내항선외항선합계내항선외항선합계내항선외항선 합계 2, ,185 2, , 톤미만 ~3, ,000~1, ,000~30, ,000~ 자료 : 일본 해운, 2005년 3월호. 나. 부산항 부산항의경우먼저수질오염실태를살펴보면 2005년기준부산항평균수질오염도는북항내항, 북항외항, 남항내항, 남항 외항, 감천항, 다대포항의경우전지점이해양수산부가지정한해역환경기준 Ⅱ등급기준을만족하는것으로조사되었다. < 표 -5> 부산항일반해역평균수질오염도 ( 단위 : ph 는무차원그외 : mg/l) 항목 지점 북내항북외항남항남외항감천항다대포항환경기준 수소이온농도 (ph) ~8.5 용존산소량 (DO) (5) 이상 화학적산소요구량 (COD) (2) 이하 총질소 (TN) 총인 (TP) (0.600) 이하 (0.050) 이하 해역등급 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ(Ⅱ) 자료 : 부산시보건환경연구원, 부산항해수수질조사보고서, 2005 를이용하여재작성

10 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 연도별항목별수질오염실태를살펴보면수소이온농도의경우평균 로나타나생활환경해역Ⅰ등급기준 ( ) 을만족하는것으로조사되었으며, 연도별로큰차이가없는것으로조사되었다. 2005년부산항의용존산소량 (DO) 은 8.8mg/L이상으로해역Ⅰ등급 (7.5이상) 수준인것으로조사되었으며, 2001년이후대부분의항만구역에서개선되고있는것으로나타났다. 한편화학적산소요구량 (COD) 은 2005년평균 1.3mg/L로해역 Ⅱ 등급 (2 이하 ) 으로판명되었으나, 다대포항과북외항의경우전년대비 정도수치가상승한것으로나타나하수관거정비와정박선박등과같은연안수역의오염인자에대한지속적인지도관리가필요한것으로나타났다. 한편부산지역대기오염추이를살펴보면 SO2, CO는전반적으로감소하는추세인반면, NO2는 2002년이후감소하고있으며, PM-10의경우 2003년이후다소증가하였다. 미세먼지 (PM) 의경우 2005년 59μg / m3로수도권연평균농도 63μg / m3보다는낮은수준이나 5 대광역시중가장높은수준이고, 미국뉴욕 22μg / m3, 영국런던 27μg / m3, 일본도쿄 32μg / m3에비해서도 2~3배가량높은수준이다. 황산화물 (SO) 연평균농도역시 0.006ppm으로인천과더불어전국최고를기록하였으며, OECD 주요도시와비교할때뉴욕 (0.006ppm) 과도쿄 (0.007ppm) 과비슷한수준이다. 질소산화물 (NO) 의경우연평균농도가 0.023ppm으로 2002년이후소폭개선되어서울, 인천등수도권지역에비해서는낮은수준이며, OECD 국가주요도시인뉴욕 (0.030ppm), 런던 (0.024ppm), 도쿄 (0.032ppm) 에비해서도양호한것으로나타났다. 부산의경우전반적으로국내대기환경기준을충족하고있으나미세먼지, 황산화물등은전국여타도시및선진국주요도시보다높은것으로나타났다. < 표-6> 부산지역대기오염추이 구분 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년 SO₂ppm NO₂ppm O₃ppm CO, ppm PM-10 μg / m 자료 : 부산시보건환경연구원, 부산시대기질분석보고서, 각년도를이용하여재작성

11 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 2. 항만환경오염에대한규제 현재국제해사기구 (IMO) 와같은국제기구들은주로선박에서발생하는대기오염원규제에중점을두고있는반면, 항만에서발생하는환경오염에대한규제움직임은주로선진국항만들을중심으로개별적차원에서진행되고있는것이특징이다. IMO의경우선박에서발생하는모든환경오염물질을통제한다는방침아래 2005년 5월 선박의대기오염물질배출규제협약 을전면시행에들어갔다. 이협약에따라선박엔진에서배출되는질소산화물 (NOx) 는일정농도이하에서만배출이허용되며, 황산화물 (SOx) 의경우일반해역을운항할때는유황함량이 4.5% 이하인연료유를사용하도록규제함과동시에함으로써발트해와같은환경민감해역을운항할시에는유황함량이 1.5% 이하의연료유를사용하도록강제하고있다. 또한 IMO는유조선에서발생하는휘발성유기화합물 (VOCs) 의배출억제를위해배출통제장치설치의무화및해당선박이입항하는항만에대해서도배출물회수장치의설치를의무화하고있다. 한편항만기인환경오염에대한저감움직임이가장활발한항만은미국로스엔젤레스 (L.A.) 항만을들수있다. LA 항만의경우선박뿐만아니라크레인과같은항만장비에대해서도청정연료를사용하도록하는등다양한규제조치를시행하고있다. 특히 LA 항만은대기오염을줄이기위해이른바 'Cold Ironing' 이라고도불리는육상전기공급장치인 AMP(Alternative Maritime Power) 를도입하였다. 이시스템은선박이보조기관을가동하여전기를발생하는과정에서생기는대기오염물질배출을막기위해정박중인선박의보조엔진가동을중단하는대신육상에서해당선박에전력을공급하는시설을일컫는다. 다만이같은시스템을이용하기위해서는터미널내에전원공급장치를설치해야함은물론, 선박에파워케이블 (power cable) 이나스위치기어 (switch gear) 등과같은수전시설 ( 受電施設 ) 을설치해야하는등개조작업을수행해야한다. LA 항만당국에따르면지금까지 AMP 프로그램을도입한이후 50척의입항선박에이시스템을적용함으로써대기오염원을 80톤이상제거하였으며선박한척기항시평균적으로질소산화물, 황산화물, 디젤분진등과같은대기오염물질을 95% 이상줄인것으로발표하였다. 16) 이에따라 LA 항만당국은앞으로터미널을임대할때는 AMP 사용을조건으로내걸고, 적어도입항하는선박의 70% 는육상전력을사용하도록한다는계획을추진하고있다. 그외에도 LA 항만은 PierPass 제도를도입하여항만오염과교통체증등두문제를동시에해결하는방안을추진하고있다. PierPass 제는주 5일운영되던 LA 항만이최근아시아화물이폭증하자터미널개장시간을주말과야간까지확대한것이다. 당초이제도는낮시간대에항만에트레일러가몰려대기오염이심화되는것을막기위해도입이검토되다가교통체증을완화하는대안으로도활용되고있다. 이같은조치들외에도 LA 항만이도입을추진하고있는 16) Hunt, J., Environmental Considerations in Terminal Operations, Maritime Terminal Management Training Program, AAPA, 2006, pp

12 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 환경오염방지방안에는입항선박의감속운항, 공회전트레일러에대한처벌강화, 청정연료사용트레일러의구매지원, 전기가동하역장비의사용등이있다. 한편유럽연합 (EU) 의항만환경오염저감방안은크게세가지점에초점을맞추고있다. 첫째, 선박에서배출되는황산화물 (SOx) 을줄이기위해 2006년부터발트해와북해지역을운항하는선박에대해저유황 (1.5%) 연료유를사용하도록하고, 향후이기준을유럽항만을정기적으로운항하는여객선에까지확대할방침이다. 둘째, 선박에서이산화탄소가배출되는점을감안하여 배출권거래제도 를해운부문에도입하는방안을강구하고있다. 셋째, 선박용엔진제조업체를중심으로선박에서배출되는배기가스를최소화하는이른바 저공해엔진 (low emission engine) 의개발과상용화에박차를가하고있다. < 표 -7> 미국 LA 항만의환경오염저감대책 환경오염저감대책 AMP의설치 운영 PierPass 제의시행입항선박감속운항청정연료사용권장오염발생트레일러교체 RTGs의전기사용오염저감인센티브 EPA의예산지원 주요내용부두에정박중인선박에육상전기를공급하는시설주말과야간에터미널을개장하여오염과체증완화항계 20마일이내부터선박운항속도 12 노트로감속컨테이너트레일러및항만장비에청정 대체연료권장디젤엔진사용트레일러교체지원및환경기금설치터미널에사용하는 Rubber Tired Gantry의전기사용의무화추진항만에서대기오염을줄이는업체에인센티브검토디젤장비의배기가스를줄이는데환경보호청의예산지원 자료 : 한국해양수산개발원, 항만의대기오염규제와정책시사점, 2005, p.12. 아시아의경우일본이가장선진적인항만환경오염규제에나서고있다. 도쿄 ( 東京 ) 항의경우 2004년부터트레일러에대해배기가스배출규제조치를단행한이후사상처음으로질소산화물 (NOx) 과황산화물 (SOx) 은물론디젤분진 (PM) 까지배출규제물질에포함한선박의배기가스규제방안을시행할계획으로있다

13 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 < 표 -8> 일본의선박대기오염저감방안 저감대책세부방안주요내용 청정연료 엔진개량 양질의연료유사용에멀젼연료사용엔진개조엔진교체 C 중유 (MFO) 를 A 중유 (MDO) 로전환삭감율 : PM 75%, NOx 10%, SOx 75% 에멀젼연료를사용하여 NOx 배출 40-50% 삭감 급배기, 연료분사기, 연소실개조 IMO 에서요구하는수준의엔진으로교체 배기가스처리장치 선택적촉매환원 (Selective 암모니아 (NH3) 를 환원제로 사용하여 NOx를 Catalytic Reduction) 식배연탈소 80-90% 제거 디젤분진필터세라믹제, 금속제등의필터를사용하여디젤분 (Diesel Particulate Filter) 사용진 (PM) 70-90% 삭감 육상전원소형선박에적용정박선박에보조엔진대신육상에서전원공급 자료 : 일본 해운, 를토대로재작성. 도쿄항만당국은 2004년 6월산 관 학으로구성된 선박등에의한대기오염대책검토위원회 를설치하여항만및선박으로부터발생하는배기가스삭감대책을본격적으로추진하고있다. 이를위해관련단체, 업계, 행정기관등으로구성된 대기오염대책추진협의회 ( 가칭 ) 를설립한다음이협의회산하에외항선박, 내항선박, 항만하역분과를두고, 각분야별로구체적인삭감계획을수립하여시행할예정으로있다. 이와관련하여일본내항총련은도쿄항에접안하는선박의보조기관 ( 補機 ) 에사용하는연료를벙커 C유에서벙커 A 유로전환하는것에대해서는합의했으나연안운송업체가입을수있는경제적손실을최소화하기위해선박의입항세와고정자산세를줄여주는등인센티브를부여해달라고관계당국에요구하고있다. 원양선사도국제적으로강화되고있는환경규제에적극대응한다는방침아래청정연료사용, 엔진개량, 배기가스처리장치설치, 육상전원이용등다양한방안을강구하고있다. Ⅳ. 항만의환경오염저감방안 이하에서는선박입출항, 터미널운영, 배후수송등항만활동과관련하여발생하는대기오염피해를줄임으로써환경친화적인항만을조성하기위한방안들을제시하고자한다. 이를위해선박, 하역장비, 트레일러, 철도등항만에있어서핵심적인역할을담당하는화물운송및하역장비들을중심으로환경오염저감방안을검토하고자한다

14 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 1. 선박 항만에기항하는선박으로부터발생하는디젤배기가스를줄이기위한방법은크게네가지로요약할수있다. 첫째, 예인선과같은항만내에서운항하는선박의경우개조나새로운엔진으로교체하기방안을들수있다. 즉보조엔진과주엔진에대형디젤을사용하고있는예인선의경우소유주나운영자에게오래된에인선을개조하거나엔진을신형으로교체하도록유도할수있는인센티브프로그램을시행할필요가있다. 둘째, 항만에선박이정박하고있는동안필요한전원을공급하기위해육상전기를제공하는방안이다. 선박들은부두에정박하고있는동안동력조달을위해선내디젤보조엔진을가동함으로써많은양의대기오염을발생시킨다. 특히보조엔진가동은가장낮은등급의디젤인벙커유를이용하기때문에항만대기오염의주요요인으로작용하고있다. 따라서정박한선박들이오염을저감시키기위해육상측에서선박에전력을공급하는소위 cold ironing 방식을도입할필요가있다. 이미미국의로스앤젤레스, 알래스카의 Juneau, 스웨덴의 Göteborg를포함한몇몇항만들은이방법을시행하고있다. 17) 셋째, 선박의청정연료사용이다. 항만들은유황함량이적은선박디젤연료유를사용함으로써선박의배기가스배출을감소시켜야한다. 일반적으로대형원양선박들은유황함량이높은저등급인벙커연료를이용하고있어 NOx, SOx, PM의배출을증가시키고있다. 세계의선박들이사용하는벙커연료유는평균적으로약 2.7% 의유황을함유하고있는데청정연료사용을통해유황함량을 0.3% 로감소시키면대략 90% 의 SOx 배출이저감될수있다. 18) 넷째, 원양선박 (oceangoing ships) 으로부터오염배출통제이다. 원양선박은국제적인영역에서운항하기때문에사실상이들의배기가스배출은규제하기어려운것이사실이다. 따라서항만들이원양선박들에게더엄격한배출기준을충족시킬것을요구할수는없지만, 항만에자주기항하는선박들이배출통제장치를사용하도록인센티브를도입하는방안도강구해야한다. 예를들어스웨덴의차별화된항만요금시스템은인센티브의좋은사례이다. 스웨덴은선박들이항만에입항할때저유황연료유나 NOx 통제장치를장착한선박에대해서는항만요율을할인해주고있다. 2. 하역장비 하역장비의경우사용연수에따라 3가지전략을추구할수있다. 첫째, 10년이상된노후장비는프로판또는천연가스로작동되는대체연료엔진으로교체하거나, 하이브리드시스템으로교체하는방안이다. 기존디젤연료를사용하는컨테이너터미널화물처리장비에 17) Natural Resources Defence Council, Harboring Pollution; Strategies to Clean Up U. S. Ports, 2004, pp ) Ibid, p

15 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 대해대체연료를사용하는신형장비를투입하는방안이다. 즉트랙터, 스트래들캐리어, RTGC, 포크리프트등터미널내에서사용되고있는화물처리장비의신규구입시천연가스, 프로판 (propane), 또는배터리를사용하는동력장비를갖춘것을도입함으로써항만의대기오염을줄일수있다. 이같은장비의도입을촉진하기위해항만당국은부두임대계약체결시새로운대체연료화물처리장비의구입및운영업체에대해가산점을주는방안을도입할필요가있다. 실제로미국 LA항의차이나쉬핑터미널 (China Shipping Terminal) 은모든야드트랙터에대해 2004년말까지대체연료로운영되는시스템을갖추었으며, 스페인의바르셀로나항은하이브리드형스트래드캐리어를운영하여연료의 30% 를절감하는효과를거둔바있다. 19) 둘째, 10년미만의장비에대해서는질소산화물과디젤분진을줄이기위해청정연료를사용할수있는엔진으로교체하거나기존엔진에디젤분진필터 (diesel particulate filters; DPF) 와디젤산화촉진제 (diesel oxidation catalysts; DOCs) 와같은배출가스통제시설을새로이부착하는방안이다. 스웨덴고텐버그항은모든트랙터와 30% 에해당하는스트래드캐리어에대해디젤분진필터를장착하여상당량의디젤분진을줄이는성과를거두었다. 20) 셋째, 기존장비에청정연료를사용하는방안이다. 이는디젤분진필터 (DPFs) 와함께저유황연료를사용하거나, 또는디젤산화촉진제 (DOCs) 와함께디젤에멀죤을사용하는등청정디젤연료유로전환하는방안을말하는것이다. 이를위해선진항만들에있어서는저유황디젤, 디젤에멀젼, 바이오디젤, Fischer-Tropsch 디젤, E-diesel" 등을활용하는방안을강구하고있다. 21) 터미널장비에청정연료를사용하는데있어서는북유럽국가들이현재선도하고있다. 핀란드의헬싱키항은저유황디젤 (30ppm 이하유황함유 ) 을화물처리장비및일부선박에사용하고있으며, 덴마크와스웨덴이공동으로운영관리하고있는코펜하겐-말뫼항은하역장비들에디젤산화촉진제 (DOCs) 와함께저유황디젤 (50ppm 이하 ) 을사용하여대기오염을크게줄인것으로알려지고있다. 22) 3. 트레일러와기차 항만과내륙거점간화물운송을담당하고있는주요운송수단으로는컨테이너트레일러와기차를들수있다. 먼저컨테이너터미널의게이트를통해화물운송을담당하는트레일러에대한주요배기가스배출저감방안은다음과같다. 첫째, 10년이상노후트레일 19) ( ) 20) Medin, E., and Mo Zuo, Environmental Performance Calculations for the Port of Gotenborg, Gotenborg University, 2005, pp ) 피셔 - 트롭쉬 (Fischer-Tropsch) 디젤이란석탄이나천연가스를제조원료로사용하여합성경유인 GTL(Gas To Liquid) 경유를만들어내며, E-diesel 이란기존디젤과에탄올 15% 를혼합한것으로흔히 Oxydiesel 이라고도불리는청정연료임 22) Natural Resources Defence Council, Harboring Pollution; Strategies to Clean Up U. S. Ports, p

16 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 러들은신형트레일러로교체하는방안, 둘째, 10년미만인트레일러들은디젤분진필터 (DPFs) 를장착하거나디젤산화촉진장비 (DOCs) 로개조하는방안, 셋째, 모든트레일러에대해디젤에멀젼 (diesel emulsion) 이나저유황디젤연료유와같은청정연료유를사용하는방안이다. 항만당국은이러한방안들을수행하기위해노후트레일러를대체또는개조하기위한인센티브프로그램을도입할필요가있다. 그외에도모든트레일러들에대해항만및인접구역에있어서엔진공회전감소를의무화함으로써배기가스배출을줄일수있다. 특히모든트레일러에대해항만당국및터미널운영업체는터미널내 외부에서공회전시간을최소한도로제한하는한편, 공회전제한구역도게이트입구에근접한대기지역뿐만아니라터미널전체구역으로적용하는방안을도입할필요가있다. 미국캘리포니아주는 2003년주요대도시지역항만의경우트레일러의공회전시간을 30분으로제한하는법률을도입하여대기오염및소음피해를줄임과동시에상당한연료절감효과를거둔바있다. 23) 한편철도에대해서도다음과같은세가지를대기오염저감방안을고려할수있다. 첫째, 컨테이너터미널에운영되고있는노후열차의교체또는신형엔진으로의대체, 둘째, 열차에자동공회전통제장치 (automatic idling control devices) 의설치, 셋째, 열차에저유황디젤연료또는디젤에멀젼과같은청정연료유를사용하는방안이다. 일례로캐나다벤쿠버에본사를두고있는 Railpower Technologies Corp. 라는회사는 Green Goat 라는하이브리드기차를개발하여발전기와배터리를함께사용함으로써기존기차에비해 NOx와 PM을 85% 가량줄인것은물론, 연료사용을 30% 가량줄이고소음도대폭개선하는획기적인성과를거두고있다. 24) Ⅴ. 결론 최근들어환경오염에대한관심이국제적으로고조됨에따라주요선진국들을중심으로선박및항만에서발생하는환경오염을규제하는각종조치들이잇달아도입되고있다. 그럼에도불구하고지금까지우리나라의경우환경오염을방지하려는노력은주로육상기인오염원에대한규제일변도로진행되어옴으로써항만에서발생하는환경오염원에대한연구가절대적으로부족한실정이다. 이에본연구는항만에서발생하는환경오염의피해정도, 각국의규제동향및나아가항만의환경오염저감을위한방안을선박, 하역장비, 운송수단이라는세가지측면에서제시하였다. 이러한연구를토대로향후국내항만의환경친화적항만, 소위 Green Port로의전환을위한시사점은다음과같다. 먼저항만관리운영측면에서볼때선박으로부터발생하는환경오염을저감시키기위해서는 i) 예선운영업자로하여금노후엔진개조혹은교체를위한인센티브프로그램도 23) Ibid, p ) Wall Street Journal, Train makers race clock to find ways to cut locomotive pollution,

17 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 입 ii) 선박정박중보조기관기동에따른대기오염물질배출을막기위한육상전기공급장치도입 iii) 저유황함유디젤유와같은청정연료의사용 iv) 배출가스저감장치유도를위한차별화된항만이용료적용등을도입할필요가있다. 또한하역장비에대해서는 i) 10 년이상노후장비에대해천연가스혹은하이브리드시스템을장착한대체연료엔진으로대체하거나 ii) 10년미만장비에대해서는디젤분진필터 (diesel particulate filters), 질소산화물배출억제제 (lean NOx catalyst), 디젤산화촉매제 (diesel oxidation catalyst) 등의사용의무화및저유황함유청정디젤연료로교체내지개조를추진하고 iii) 청정연료의사용등을권장하는방안을강구해야한다. 한편트레일러와철도의경우 i) 배기가스배출통제장치를갖춘차량으로대체하거나 ii) 디젤분진필터나디젤산화촉매제를장착하는방안을강구하고 iii) 저유황함유청정원료의사용 iv) 자동공회전통제장치 (automatic idling control device) 설치등을의무화할필요가있다. 이상과같은조치들이효과적으로시행되기위해서는우선정부차원에서항만에서발생하는환경오염관리방안에대한마스터플랜을수립하여항만에서발생하는환경오염원에대한보다강력한규제방안을도입할필요가있다. 또한정부는디젤연료사용장비들의연도별대체혹은개조계획, 육상전기공급장치도입방안등을마련하는한편, 선사, 터미널운영회사, 운송회사들이청정원료사용, 배출가스저감장치설치, 신형엔진으로교체등을추진할시보조금혹은인센티브를부여하는다양한방안을강구하여야할것이다. 참고문헌 1. 박노경 (2004), 국내항만의환경관리자가진단방법에관한소고, 해운물류연구, 제 42 호, pp 부산시보건환경연구원 (2005), 부산항해수수질조사보고서. 3. 부산시보건환경연구원, 부산시대기질분석보고서, 각년도 4. 정봉민외 (2004), 컨테이너항만개발과환경문제, 한국해양수산개발원. 5. 최동현외 (2000), 주요항만오염실태및관리방안연구, 한국해양수산개발원. 6. 최동현외 (2001), 항만환경계획수립을위한연구, 한국해양수산개발원. 7. 한국해양수산개발원 (2005), 항만의대기오염규제와정책시사점, KMI 현안분석. 8. 日本海運, 2005 년 3 월호, 4 월 9. American Association of Port Authorities, Green Ports: Environmental Management and Technology at U. S. Ports, Bailey, D., Solomon, G., "Pollution Prevention at Ports: Clearing the Air", Environmental Impact Assessment Review, Vol. 24, 2004, pp Corbett J, Fishbeck P, "Sources and Transport of Air Pollution From Ships; Current Understanding, Implications and Trends", Conference on Marine Vessels and Air Quality, Darbra, R., Ronza, A., Casal, J., Stojanovic, T., Wooldridge, D., "The Self Diagnosis Method: A New Methodology to Assess Environmental Management in Seaports", Marine Pollution Bulletin, Vol. 48, 2004, pp

18 한국항만경제학회지제 23 집제 1 호 ( ) 13. Gallagher & Talyor, International Trade and Air Pollution; The Economic Costs of Air Emission from Waterborne Commerce Vessels in U.S, Global Development and Environment Institute Working Paper No.01-08, Tufts University, 2003, pp Hunt, J., Environmental Considerations in Terminal Operations, Maritime Terminal Management Training Program, AAPA, Lin, B., Lin, C., "Compliance with International Emission Regulations: Reducing the air pollution from Merchant Vessels", Marine Policy, Vol.30, Issue. 3, 2006, pp Medin, E., and Mo Zuo, Environmental Performance Calculations for the Port of Gotenborg, Gotenborg University, Natural Resources Defense Council, Harboring Pollution; The Dirty Truth about U.S Ports, March Natural Resources Defense Council, Harboring Pollution; Strategies to Clean Up U.S Ports, August Wall Street Journal, Train makers race clock to find ways to cut locomotive pollution, ( )

19 환경의환경오염저감방안에관한연구 / 송계의 한철환 < 요약 > 항만의환경오염저감방안에관한연구 송계의 한철환 최근들어항만은국가및지역경제의중심지로역할하고있는동시에연안도시권의주요환경오염원이라는인식이점차확대됨에따라국제해사기구를비롯한국제기구및주요선진국에서는항만에서발생하는환경오염을줄이기위해다양한규제조치들을도입하고있다. 그럼에도불구하고지금까지정부의환경오염방지노력은주로육상에서발생하는오염원에대한규제일변도로진행되어옴에따라항만에서발생하는환경오염에대한연구는상대적으로크게부족한상황이다. 이에본연구는항만환경오염규제의필요성, 항만환경오염에관한국내외문헌조사, 세계주요항만의환경오염실태, 그리고각국의항만환경오염저감방안등을고찰함으로써국내항만에대한시사점을도출하는데그목적이있다. 연구결과, 선박에서발생하는환경오염을줄이기위해서는정박중인선박에대해육상에서전력을공급하는방안이효과적이며, 하역장비의경우노후장비는신형으로대체하는한편청정연료사용및배출가스저감장치등을설치하는방안이필요한것으로나타났다. 또한트레일러및기차의경우공회전제한및차량현대화를위한다양한인센티브제도의도입이필요하다고사료된다. 주제어 : 환경오염, 환경친화적항만, 그린포트

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