작성일 : 16-04-20 16:31
유럽의 자동차 CO2 배출 저감방안 효과검증 (제102호)
조회 : 4,299  
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배경
 
사회가 발전하면서 자동차 사용은 필수가 되었고 더불어 자동차가 배출하는 CO2 문제도 피할 수 없는 숙제가 되었다. 이에 유럽은 ICT(Information&Communication Technologies)를 활용하여 각 지역의 상황에 맞추어 대기오염을 줄이고 화석연료 소비를 억제하는 정책들을 시도하고 있다. ICT-Emissions는 이러한 맥락에서 수행된 프로젝트로 CO2배출 감량에 영향을 미치는 ICT들을 평가하는 툴과 방법론을 개발하는 것을 목표로 하여 총 36개월 동안 4600만 유로가 투입되었으며 2015년 3월에 종료되었다.
 
 
통합적 방법론
 
이 프로젝트는 가장 일반적으로 쓰이는 교통 및 배출가스 모델과 소프트웨어 툴을 사용하여 실시간 교통패턴, 자동차 속도, 위치, 배출량, 에너지 흐름, 하부시스템과의 상호운영성 등을 시뮬레이션 하였다. 이는 다양한 차량 종류와 교통 조건들을 최대한 고려하기 위함이다. 도시 교통은 도로 네트워크 및 운전자 행태, 시간적 특수성, 차량 성능 등을 종합적으로 고려해야 하는 매우 복잡한 시스템이다. 따라서 정확한 분석을 위해서는 교통과 배출량 모델이 거시적 레벨과 미시적 레벨을 통합하는 것이어야 한다. 이와 같은 모델은 그 정확성과 신뢰성을 테스트 하는 것이 중요한데 실제 도시인 토리노, 마드리드, 로마에서 자동차가 주행을 하며 다양한 방안에 대한 시뮬레이션을 수행하여 데이터를 수집하였다. 이러한 정보는 복잡한 도시조건에 모델이 최적화 할 수 있도록 활용되었다.
 
 
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효과검증 사례
 
■ Urban Traffic Control(UTC)
 
UTC(Urban Traffic Control)는 적응 알고리즘에 바탕을 둔 시스템으로 교차로의 센서에서 취득한 교통정보와 주변지역 정보를 활용하여 교통신호관리를 최적화 할 수 있게 해준다. 이 기술은 토리노에서는 미시적 레벨로 테스트 되었고 로마에서는 거시적, 미시적 레벨 모두를 테스트 하였다. 거시적 레벨에서는(도시 규모 레벨) 지역적 제약으로 인해 결과가 뚜렷이 나타나지 않았으며 미시적 레벨에서는 결과가 비교적 뚜렷이 나타났다.
 
 
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CO2 배출량 측면에서는 일반적인 교통량일 때 8% 감소하였으며, 교통 정체시에는 4.5% 감소하였다. 주행시간 측면에서는 UTC를 적용했을 때 주행시간이 일반적인 교통량일 때 26.5%의 시간이 감소하였고 교통 정체시에는 21% 감소하였다. 전반적으로 UTC가 CO2 배출량과 주행시간 모두에 긍정적인 영향을 미침을 확인할 수 있었다.
 
■ Adaptive Cruise Control(ACC)
 
ACC는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)으로 앞 차와의 거리를 고려하여 자동차의 속도를 자동으로 조정한다. ACC 기술은 뮌헨과 토리노에서 테스트하였다. 아래 그림은 토리노에서 테스트한 결과이며, 교통체증이 없을 때와 교통체증이 보통일 때, 교통체증이 있을 때의 경우로 나누어 효과를 보여준다. CO2 배출량은 모든 단계에서 감소하는 것을 알 수 있었으며, 특히 교통체증이 보통일 때와 교통체증이 있을 때 효과가 있는 것으로 나타났다.
 
 
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■ Start-Stop
 
Start-Stop은 엔진의 공회전을 막기 위해 자동으로 엔진을 꺼주는 기술로 차량에만 적용되는 기술 중 하나이다. 따라서 교통량에도 영향을 미치는 다른 기술과는 달리 지역 CO2 배출량에만 영향을 미친다. 마드리드, 토리노와 로마에서 미시적 레벨에서 테스트를 진행하였고 테스트 결과 모든 지역에서 이 기술을 탑재한 차가 많을수록 CO2 배출량이 감소한 것으로 나타났다. 아래 그림은 모든 차량들이 이 기술을 탑재했다는 가정 하에 CO2 배출량의 효과를 보여주고 있다. 특히 교통체증이 심할수록 이러한 기술이 CO2 배출량을 줄이는 데 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
 
 
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■ Ecodriving
 
Ecodriving은 엔진속도 조절, 안전속도 유지, 교통변화 예측, 급제동 및 급발진 조절, 공회전 방지와 같은 기능들을 포괄하는 기술이다. Ecodriving은 미시적 레벨에서 마드리드에서 테스트 되었으며, 토리노에서 거시적 레벨과 미시적 레벨을 모두 적용하여 테스트 하였다. 아래의 그림은 Ecodriving의 점유율정도와 CO2 배출량감소와의 관계를 보여준다. 그림에서 확인할 수 있듯이, 교통체증이 없는 경우에는 15%까지 점유율이 높아질수록 효과가 안정적인 것을 알 수 있다. 그러나 교통체증이 발생하면 결과는 이와 다르게 나타났다. 교통체증이 있을 때에는 어떠한 효과가 보이지 않았으며, 오히려 CO2 배출량을 증가시키는 것으로 나타났다.
 
 
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시사점 및 적용 방향
 
앞서 살펴보았듯이 유럽은 CO2 배출량 감소를 위한 ITS의 유효성과 효과성을 과학적으로 측정할 수 있는 거시적-미식적 측면의 측정 모델을 적극적으로 연구하고 있다. 전반적으로 현재까지 개발된 ICT들은 CO2 배출량을 감소시키는 데 긍정적인 역할을 하는 것으로 나타났다. 한국도 유럽과 같이 한국의 지형 및 도시환경에 적합한 ICT 측정 모델을 개발하고 이를 각 지방정부의 현실에 맞게 적용할 수 있는 방안이 개발되어야 할 것이다. ▣
 
 
 
 


참고문헌

1. A step in right direction, Thinking Highways, Vol.10 No.3 Sep/Oct 2015
2. 프로젝트 홈페이지,
www.ict-emissions.eu

 
   
 

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