경유택시도입과수도권대기환경관리 2014 2. 11 수원대학교장영기
목차 1 대기환경기준과오염도현황 2 자동차의대기오염배출 3 4 수도권대기환경관리기본계획 경유택시의수도권대기오염영향 5 요약과시사점 2
1. 대기환경기준과오염도현황 대기환경기준달성율 (2012, 전국 ) SO 2 NO 2 항목 환경기준 총측정소유효측정소해당측정소수환경기준달성미달성달성률 (%) 24시간 0.05ppm 250 244 244 0 100 연평균 0.02ppm 244 0 100 1시간 0.15ppm 241 3 98.8 24시간 0.06ppm 250 247 180 67 72.9 연평균 0.03ppm 100 147 40.5 1시간 0.1ppm 207 40 83.8 8시간 0.06ppm 5 242 2.0 O 3 250 247 1시간 0.1ppm 153 94 61.9 CO 8시간 9ppm 242 0 100 250 242 1시간 25ppm 242 0 100 PM-10 연평균 50μg / m3 189 57 76.8 250 246 24시간 100μg / m3 95 151 38.6 Pb 연평균 0.5μg / m3 52 51 51 0 100 Benzene 연평균 5μg / m3 31 31 30 1 96.8 출처 : 환경부, 대기환경연보, 2013 3
1. 대기환경기준과오염도현황 대도시의대기환경기준달성율 (2012) 구분 PM 10 (24 시간평균 ) NO 2 (24 시간평균 ) O 3 (1 시간평균 ) 초과측정소수 / 측정소수 초과비율 (%) 초과측정소수 / 측정소수 초과비율 (%) 초과측정소수 / 측정소수 초과비율 (%) 전국 151/246 61.4% 67/247 27.1% 94/247 38.1% 서울 15/25 60.0% 15/25 60.0% 14/25 56.0% 부산 10/18 55.6% 1/18 5.6% 5/18 27.8% 대구 3/11 27.3% 0/11 0.0% 5/11 45.5% 인천 14/15 93.3% 9/15 60.0% 4/15 26.7% 광주 1/7 14.3% 0/7 0.0% 0/7 0.0% 대전 4/8 50.0% 1/8 12.5% 0/8 0.0% 울산 7/13 53.8% 0/13 0.0% 3/13 23.1% 경기 62/68 91.2% 40/68 58.8% 42/68 61.8% 출처 : 환경부, 대기환경연보, 2013 4
1. 대기환경기준과오염도현황 2012 년측정소별환경기준초과현황 출처 : 환경부, 대기환경연보, 2013 5
1. 대기환경기준과오염도현황 지역별 NO2 연평균농도변화 6
1. 대기환경기준과오염도현황 지역별 PM10 연평균농도변화 7
1. 대기환경기준과오염도현황 세계주요도시의연평균 NO 2 농도 출처 : 김영성, 수도권기본계획변경안마련을위한연구, 2010 8
2. 자동차의대기오염배출 배출원별대기오염배출량 (2010) ( 단위 : ton/yr) 구분 서울 수도권 NOx PM10 NOx PM10 에너지산업연소 640 12 25,544 537 비산업연소 20,924 232 44,070 548 제조업연소 262 1 11,910 847 생산공정 - - 4,607 269 도로이동오염원 39,431 1,191 146,914 5,113 비도로이동오염원 9,442 463 56,418 3,147 폐기물처리 352 7 2,249 59 기타면오염원 19 32 59 105 합계 71,070 1,938 291,772 10,625 출처 : 환경부, 대기오염물질배출량 (2009) 9
2. 자동차의대기오염배출 배출원별대기오염배출비율 (2010) 서울 Nox 배출비율 수도권 Nox 배출비율 서울 PM10 배출비율 수도권 PM10 배출비율 출처 : 환경부, 대기오염물질배출량 (2009) 10
2. 자동차의대기오염배출 차종별대기오염배출량 ( 서울, 2010) ( 단위 : ton/yr) 구분 CO NOx PM10 VOC 승용차 39,942 5,933 4 5,123 택시 11,375 2,375 0 494 승합차 748 1,136 83 135 버스 3,057 4,134 7 2,865 화물차 5,981 20,780 677 1,213 특수차 22 73 2 6 RV 6,536 4,261 417 592 이륜차 41,666 741 0 4,223 합계 109,328 39,431 1,191 14,650 출처 : 환경부, 대기오염물질배출량 (2009) 11
2. 자동차의대기오염배출 차종별대기오염배출량 ( 서울, 2010) 12
3. 수도권대기환경관리기본계획 자동차 등록대수 : 810 만대 ('10 년 ) 1,149 만대 ('25 년 ) 경유차증가 : 33.6%('10 년 ) 45.0%('25 년 ) 수도권자동차전망 1,056 983 자동차 ( 만대 ) 연료별전망 ( 단위 : 만대, %) 1,149 구분 2010 2015 2020 2025 계 810 983 1,056 1,149 810 휘발유 424 457 461 465 (52.2) (46.5) (43.7) (40.5) 712 경유 271 (33.6) 392 (39.9) 450 (42.6) 516 (45.0) 가스 114 (14.2) 134 (13.6) 145 (13.7) 168 (14.5) 01 년 10 년 15 년 20 년 25 년 13
3. 수도권대기환경관리기본계획 '24 년까지오염물질배출량은증가예상 PM10 7,488(12%), NOx 7,386 톤 (3%), SOx 5,926 톤 (13%), VOCs 6,561 톤 (2%) 증가 PM2.5 : 오염원직접배출량감소되나, 누락배출원및 2 차생성고려시증가예상 80,000 PM10 SOx PM2.5 NOx VOC ( 단위 : 톤 ) ( 단위 : 톤 ) 320,000 70,000 60,000 50,000 40,000 60,818 62,759 44,475 41,694 66,109 68,306 48,376 50,401 300,000 280,000 297,059 292,771 304,177 309,699 290,923 303,620 300,157 30,000 20,000 16,419 16,205 16,194 15,435 260,000 270,637 10,000 0 240,000 10 년 14 년 19 년 24 년 10 년 14 년 19 년 24 년 14
PM10( μg / m3 ), O3(ppb) PM2.5( μg / m3 ), NO2(ppb), SO2(ppb) 3. 수도권대기환경관리기본계획 배출량증가에따라오염도도악화추세 PM10 : 51.4 μg / m3, PM2.5 : 33.0 μg / m3, NO2 : 30.0ppb, O3 : 75.0ppb PM10 O3 PM2.5 NO2 SO2 85 80 75 70 65 60 55 50 75.3 74.7 74.8 75.0 50.3 50.7 51.1 51.4 40 35 30 25 20 15 10 5 33.1 33.0 33.0 33.0 30.0 30.2 30.4 30.0 5.0 4.8 4.9 5.0 45 0 10 년 14 년 19 년 24 년 10 년 14 년 19 년 24 년 2 차수도권계획미시행시미세먼지로인한사회적비용 12 조 3 천억원추정 15
3. 수도권대기환경관리기본계획 계획기간 2015 년 ~ 2024 년 대기관리권역 서울, 인천, 경기 (24 개시 ) 수도권전역 ( 경기 7 개시 군포함 ) * 인천시옹진군은영흥면만포함 관리대상오염물질 4 종 (PM10, NOx, SOx, VOCs) 6 종 (PM2.5, O3 추가 ) 인체위해성중심의대기관리를위해추가 16
3. 수도권대기환경관리기본계획 대기개선목표 ( 서울기준 ) 서울목표설정 ('15 년 ) 수도권평균목표설정 ('20 년, 대표측정소운영 ) * 인천, 경기도기본계획에목표별도설정 관리 구분 PM10( μg / m3 ) PM2.5( μg / m3 ) NO2(ppb) O3(ppb) 서울시 30 25 21 60/15 인천시 36 25 20 60/17 경기도 37 25 20 70/21 ( 강화 ) PM10 40 30 μg / m3, NO2 22 21ppb ( 신설 ) PM2.5 25 μg / m3, O3 60/15ppb * (O3) 60 : 6~9 월 8 시간평균 99%ile, 15 : 6~9 월기간평균 WHO 권고기준, 해외주요도시대기질수준, 수도권의오염도현황등고려 17
3. 수도권대기환경관리기본계획 목표배출량 ( 전망배출량 ) 자동차등오염원증가와경제성장률고려 ( 목표배출량 ) 전망배출량 대책시행에의한삭감량 [PM10] [PM2.5] [SOx] 60,810 68,380 34% 45,053 16,419 14,092 45% 7,781 42,573 50,401 44% 28,158 '10 년배출량 '24 년전망배출량 '24 년목표배출량 '10 년배출량 '24 년전망배출량 '24 년목표배출량 '10 년배출량 '24 년전망배출량 '24 년목표배출량 291,772 [NOx] 300,157 55% 134,041 [VOCs] 297,020 303,620 56% 133,196 '10 년배출량 '24 년전망배출량 '24 년목표배출량 '10 년배출량 '24 년전망배출량 '24 년목표배출량 18
4. 경유택시의수도권대기오염영향 수도권택시운행현황 (2010) 지역택시등록대수연간주행거리 (km/yr) 총주행거리 (km/yr) 서울 70,773 73,120 5,174,962,493 경기도 35,764 55,278 1,976,949,569 인천 14,198 79,195 1,124,418,872 80,000 90,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 서울경기도인천 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 서울경기도인천 등록대수 ( 대 ) 연간주행거리 (km/yr) 19
4. 경유택시의수도권대기오염영향 LPG 와경유승용차의대기오염배출계수 NIER-05 모드에서배출가스비교 구분 HC(g/km) CO(g/km) Nox(g/km) CO2(g/km) PM(g/km) YF 쏘나타 (LPG) 0.000 0.018 0.012 218.7 0.0011 2) i40( 디젤 ) 0.000 0.000 0.605 229.0 0.0038 * 1) NIER-05 모드 : 택시주행패턴과가장유사한모드 출처 : 택시용차량의연비, 배출가수, CO2 배출량특성평가연구, 환경부교통환경과, 자동차부품연구원, 2012 2) LPG 승용차 PM 배출계수 0.0011 g/km 적용 (EURO4 기준 ) 출처 : EMEP/EEA emission inventory guidebook 2013 20
4. 경유택시의수도권대기오염영향 LPG 와경유승용차의대기오염배출비교 LPG 택시가경유택시로전환될경우 Nox 배출량변화 ( 서울, 2010년기준 ) 구분 YF 쏘나타 (LPG) i40( 디젤 ) Nox 배출량 (kg/yr) 62,100 3,130,852 4,000,000 3,000,000 3,130,852 배출량 (kg/yr) 2,000,000 1,000,000 0 62,100 YF 쏘나타 (LPG) i40( 디젤 ) NOx 배출량약 50배증가 21
4. 경유택시의수도권대기오염영향 LPG 와경유승용차의대기오염배출비교 LPG 택시가경유택시로전환될경우 PM 배출량변화 ( 서울, 2010년기준 ) 구분 YF 쏘나타 (LPG) i40( 디젤 ) PM 배출량 (kg/yr) 5,692 19,665 * LPG 승용차 PM 배출계수 0.0011 g/km 적용 (EURO4 기준 ) 출처 : EMEP/EEA emission inventory guidebook 2013 25,000 20,000 19,665 배출량 (kg/y yr) 15,000 10,000 5,000 5,692 0 YF 쏘나타 (LPG) i40( 디젤 ) PM10 배출량약 3.5배증가 22
4. 경유택시의수도권대기오염영향 v 지역별배출허용총량 ( 수도권대기환경관리기본계획, 2005) 구분 SOx NOx PM 10 VOC 계 70,188 309,387 14,681 262,479 2001 년배출량 ( 톤 ) 서울 10,399 98,188 4,408 88,538 인천 16,362 60,184 2,567 54,029 경기 43,427 151,015 7,706 119,912 2001 년대비삭감율 (%) 38.7 53.0 38.7 38.7 계 43,025 145,412 8,999 160,900 2014 년 배출허용총량 ( 톤 ) 46,148 서울 6,375 2,702 54,274 (41,313) 10,030 28,286 인천 1,574 33,120 (16,874) (33,122) 26,621 경기 70,977 4,724 73,506 (19,776) *( ) 안은기본계획변경배출허용총량 - 인천지역초대형사업장할당을위해당초지역별배출허용총량중서울의 NOx 4,835 톤, 경기의 SOx 6,845 톤을인천으로조정 (2010,12) 경유택시도입에따른오염배출증가량은 2014년서울배출허용총량기준 Nox는약 7.6%, PM10은약 0.7% 차지하는규모 23
4. 경유택시의수도권대기오염영향 대기중 PM2.5는연소와비산에의해직접배출되는 1차 PM과대기중 SOx, NOx가 NH3와반응하여생성되는 2차 PM 으로구성 24
4. 경유택시의수도권대기오염영향 25
4. 경유택시의수도권대기오염영향 NOx 증가에따른 PM 2.5 농도증가 ( 미국캘리포니아 ) Ø NOx 농도 1 ppb 증감에따라 PM 2.5 ( 질산염 ) 약 0.4-0.6 μg /m 3 증감 26
4. 경유택시의수도권대기오염영향 외국의대기위해성평가 Multiple Air Toxics Exposure Study - 미국 South Coast AQMD MATES-I : 1987 MATES-II : 1998-1999 1999 MATES-III : 2004-20062006 27
4. 경유택시의수도권대기오염영향 PM2.5 Source Contribution Estimates (MATES-III) 25 Limestone 20 Residual Oil Burning Geological 15 Sea Salt Gasoline 10 Diesel 5 0 LB WI CP HP PR LA BU FO RU AN 10- Site Ave. Meat Cooking Biomass Burning Ammonium Sulfate Ammonium Nitrate 28
4. 경유택시의수도권대기오염영향 Air Toxics Cancer Risk by Site MATES III Air Toxics Risk 1600 Risk per Million 1400 1200 * * 1000 800 600 Other Carbonyls 1,3 Butadiene Benzene Diesel PM 400 200 0 Anaheim Burbank Central LA Compton ontana Huntington Park North Long Beach Pico Rivera Rubidoux Wilmington Sites Average * Note: One year of data at Huntington Park and Pico Rivera 디젤 PM의대기중 PM2.5 농도기여도는약 15% 이나발암위해성기여도는약 84% 기여 29
4. 경유택시의수도권대기오염영향 MATES III Monitoring General trend is down for air toxics levels Estimated basin wide lifetime risk 1,200 per million Mobile source toxics account for 94% of risk Diesel accounts for 84% of air toxics risk Non-diesel risk lower by 50% from MATES II 3.3% 4.5% 2.9% MATES III Air Toxics Risk 5.7% 83.6% Basinwide Risk: 1194 per million Based on Average at Fixed Monitoring sites Diesel PM Benzene 1,3 Butadiene Carbonyls Other 30
4. 경유택시의수도권대기오염영향 80,000 Carcinogenic Emissions (MATES-II vs. MATES-III) 60,000 40,000 20,000 0 MATES-II (1998) MATES-III (2005) On-road Off-road Point Area Cancer Potency Weighted Source Apportionment for 2005 Emissions. 31
4. 경유택시의수도권대기오염영향 경유택시의문제점 디젤배기가스는 1 급발암물질로, 주행거리가길고시내주행이많은택시에경유를 도입할경우국민건강에심각한위해요소가될것임 l 세계보건기구 (WHO) 산하국제암연구소는디젤배기가스를 1 급발암물질로지정 ( 12.6) l 정부는친환경택시로의전환을이유로경유택시에유가보조금지급을검토하고있으나, 친환경자동차의기준에적합한경유차량은현재없는상태임 - 경유차는 DPF( 매연저감장치 ) 가필수이나, 정체및저속구간이많은시내도로주행특성을 감안시 DPF 의정상적작동이보장되기어려움 경유택시는 LPG 택시에비하여 NOx 배출량은약 50 배, 1 차 PM 배출량은약 3.5 배증 가할것으로예상되며, NOx 의증가는 2 차 PM 을증가시켜 PM 의추가적인농도증가에 기여할것으로우려됨 경유택시에의한 NOx 배출량증가는택시의서울자동차중 NOx 의배출비중을약 8% 로끌어올릴것으로예상됨 32
5. 요약과시사점 경유택시를도입할경우기존 LPG택시보다약 50배의 NO 2 배출량증가가예상되며이는택시의서울자동차중 NOx의배출비중을약 8% 로끌어올릴것으로예상된다. 경유택시도입에따른 NOx증가는추가적인배출량증가요인이므로 2차수도권대기환경관리기본계획의목표달성을위해서는추가적인 NOx 저감대책이수립된후추진되어야한다. 경유택시로전환은 1차 PM의증가에더하여 NOx 농도증가에따른 2차 PM의증가로수도권 PM 대기질악화에기여할것으로예상된다. 최근 WHO에서는디젤 PM을 1급발암물질로규정하였고미국의대기위해성평가에서는디젤 PM의발암위해도가다른물질보다매우높은것으로분석되고있다. 우리나라의경우도디젤 PM의위해도기여율이압도적으로높을것으로추정되어앞으로위해도를고려한디젤차량의규제강화가시급한상황이다. 경유택시의도입은 PM 저감장치의유효성과 NOx 배출량증가에따른대기질악화를고려하여일정기간시범차량의운행과확인등검토작업을거친후전환여부시행이필요하다. 33
감사합니다 34