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[오토저널] 미세먼지와 자동차

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2018-05-30 10:47:49

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사람이 병에 걸리면 발병원인을 정확하게 진단해 치료를 해야 한다. 10년 이상 입원치료를 받아온 중병환자가 별 차도를 못느껴 새로운 방법으로 치료를 받고자 하는데 병원 측은 새로운 치료법을 주장하는 의사는 배제한 채 이번에도 지난번과 같은 의료진으로, 지난 번과 비슷한 방법으로 치료를 계속하겠다고 하면 어느 누가 병원을 믿고 완치 희망을 가질 수 있을까? 미세먼지도 발생원인을 잘못 진단하고 엉뚱한 대책으로 대응한다면 효과는 없이 국고낭비, 국민건강 훼손, 자동차 산업발전 저해라는 엄청난 손실을 초래하게 되므로 철저한 검증이 필요하다.

 

최근 3년간 서울의 미세먼지가 세계보건기구(WHO) 기준을 초과한 날은 연중 약 127일로 사흘에 하루는 미세먼지 더미 속에서 지낸 셈이라고 하니 이 정도면 재앙 수준이라 할 수 있다. 정부도 미세먼지가 국민생존의 문제라고 인식하고 2022년까지 약 7조원을 투입해서 미세먼지 배출량을 30% 줄이기로 한 대책을 최근 발표하였으나 지난 10년간 성과도 없이 실패한 대책의 재탕 수준으로 자동차에 관한 전문성이 결여되어 있어 과연 5년 후에 미세먼지가 10%조차도 줄어들지 의문이다. 지난 10년 동안 많은 예산을 투입하여 경유차 퇴출에 집중하였고 또 다시 경유차 퇴출과 친환경차 보급이라는 카드를 꺼내 들고 있으므로 이번 기회에 과연 경유차 퇴출이 타당한지, 친환경자동차라는게 도움이 되는 것인지 자동차 전문가 입장에서 짚고 넘어갈 필요가 있다.

 

미세먼지 발생원은 복합적이어서 정확하게 측정하기는 어렵기 때문에 추진 의도와 접근 방법에 따라 결과가 달라질 수 있으므로 가능한 공인기관의 자료를 근거로 분석하고 아울러 새로운 돌파구가 될 수 있는 대책도 제안해 보고자 한다.

 

 

미세먼지 주범이 경유차라는 주장의 문제점

<그림 1>의 환경부 자료에는 서해 백령도의 초미세먼지 농도의 수준이나 추세가 서울시청역과 비슷하며 평소의 4~5배 수준까지 넘나들고 있다. 경유차가 운행량이 4~5배 정도로 들쑥날쑥 할 수도 없거니와, 경유차가 거의 없고 서해안 석탄발전소와도 무관한 백령도의 미세먼지 수준이나 추세가 서울시와 비슷하다는 것은 경유차는 물론이고 자동차의 영향이 아니고 편서풍에 실려온 중국발 황사와 산업먼지의 영향이라고 단정하기에 충분한 증거이다.

 

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<그림 2>는 국내 대도시들의 미세먼지 발생량을 비교한 환경부의 자료이다. 차량운행이 훨씬 많은 서울보다도 경기도, 인천, 의왕, 춘천, 대전시의 연평균 미세먼지 농도가 더 높은 것은 자동차에 의한 내부영향보다도 오히려 중국의 황사와 공장/발전소 먼지 등 외부의 영향이 더 크다는 걸 입증하고 있다.

 

<그림 3>은 연중 미세먼지 발생 동향을 월별로 나타낸 환경부 자료이다. 장마철 기간인 7-9월 사이의 미세먼지가 대폭 줄어들고 있음을 알 수가 있는데 이런 현상은 경유차나 자동차의 운행량과 관계없이 여름철에 남동풍과 장마비에 의해 도로와 공기 중의 먼지가 씻겨나가는 Rainwash 효과임을 알 수가 있다.

 

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<그림 4>는 2014년 6월 17일, 환경부와 수도권대기환경청의 타이어마모 연구결과 발표회에서 경유승용차가 1km를 달릴 때 배출가스에서 먼지가 5mg 발생하는 반면 타이어 마모에 의한 먼지는 약 100mg 발생하여 20배 더 배출된다고 발표한 사실이다. 따라서 전기차를 친환경자동차라고 막대한 지원금으로 보급을 확대하고 있지만은 배터리의 무게 증가로 인해 전기차의 타이어 마모에 의한 미세먼지 발생이 경유차의 총발생량보다 더 많다고 하므로 전기차로 경유차를 대체하겠다는 것은 미세먼지 저감에는 도움이 안 된다는 것을 알 수 있다.

 

<그림 5>의 2007년도 미국 포드 발표자료에서는 가솔린 직접분사식(GDI) 엔진이 경유차보다 미세먼지가 10배나 더 배출된다는 사실을 지적하고 있는 것으로 독일자동차클럽 (ADAC)과 독일 자동차검사기관인 TUEV에서도 같은 내용이 이미 발표되어 자동차 전문가들에게는 널리 알려져 있는 사실이다.

 

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최근 10년동안 경유자동차는 유로5, 6규제를 거치면서 DPF(매연필터)를 부착하여 미세먼지를 줄여왔다. 가솔린 자동차에는 GDI엔진으로 성능은 업그레이드 되었으나 <그림 5>에서와 같이 미세먼지 과다발생이라는 암초를 만난 것으로 이제는 가솔린엔진이 미세먼지 주범이 된 셈이다. 그래서 최근 GDI가솔린엔진에도 GPF(가솔린입자필터)를 부착하거나 흡기관 분사방식을 겸용해서 미세먼지 과다발생 문제를 해결하려고 시도하고 있는 실정이다.

 

그리고 우리나라는 이미 2000년부터 시내버스를 CNG버스로 대체하여 왔고 택시는 40여년간 LPG로만 운행해 왔다. 택시와 시내버스에 경유가 아닌 특정 연료를 친환경이라는 명분으로 이렇게 장기간 독점적으로 사용하는 나라는 세계에서 우리나라가 유일하다. 유럽의 선진국 도시에는 경유택시와 경유시내버스가 대부분인데도 불구하고 서울시의 미세먼지보다 절반 이하인 걸 보면 특정 차종, 특히 경유차가 문제가 아니라는 것을 분명히 알 수 있다. <그림 6>은 국내 운행 경유차를 대상으로 교통환경연구소에서 실도로 주행시 NOx 배출을 시험한 결과로 대부분 3~10배 정도 과배출하고 있으나 기준치를 만족하는 차종도 있으므로 경유차가 근본적으로 문제가 있다고 매도하는 것은 옳지 않다.

 

그 동안 실도로 주행에 대한 규정이 없어 폭스바겐 등 국내외 대부분 자동차회사들이 장치 조작으로 NOx를 과배출 해온 것은 사실이나 현재는 실도로주행시 NOx 허용기준이 2017년까지 2.1배, 2020년까지 1.5배로 확정되었으므로 경유차로 인한 NOx의 과다 배출 문제는 과도기적인 문제로 점차 해결되고 있는 실정이다. NOx가 2차반응에 의해 스모그를 생성한다고 추정하고 있으나 그 중 일부이고 비율이 얼마인지도 아직 과학적인 근거가 없어 선진국에서는 NOx를 미세먼지의 범주에 포함시키지 않고 있는 실정이다. NOx를 과배출하는 불법 경유차를 꼬투리 잡아 미세먼지(PM) 성분을 제쳐두고 NOx 성분이 미세먼지 발생 핵심이라고 몰고 가는 것은 명분이 약하다.

 

 

향후 자동차 시장 전망


미세먼지는 전 세계적으로 증가하는 추세인데 그 원인으로는 지구온난화로 인한 사막화의 가속화, 산업 발전으로 인한 에너지 소비의 증가, 그리고 차량의 운행량 증가 등을 들 수 있다.

 

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<그림 7>에서와 같이 전세계에서 초미세먼지 농도가 높은 지역은 대부분 사막 인근에 분포되어 있는 사막 영향권 국가들이고 우리도 영향권 내에 들어 있다. 유럽의 경우는 사하라사막의 북풍 영향을 조금 받고 있으나 심각한 수준은 아니고 우리보다는 훨씬 여건이 양호한 편이다. 그래도 더 개선하기 위해 내연기관 자동차의 퇴출을 계획하고 있지만 조만간 실효성 여부가 시장에서 결정될 수 밖에 없으므로 입장이 다른 우리가 무조건 따라가기에는 위험성이 많은 무모한 선택이다.

 

세계 자동차시장은 환경성과 효율성이 대세이고 원유고갈에 대한 우려는 채굴기술의 발전으로 예상보다도 훨씬 더 미루어 질 것으로 예상되고 있다. 당분간 세계 경유차 시장의 현상유지가 지속될 것이므로 효율과 환경성이 우수한 유로6 신형 경유차까지 퇴출대상으로 몰아가는 것은 자동차산업을 자승자박하는 어리석은 짓이다.

 

 

바람직한 자동차 미세먼지 대책 제안


우리나라는 지리적인 여건상 황사의 영향이 불가피하므로 자동차로 인한 미세먼지의 발생은 배출가스보다는 도로먼지재비산과 타이어 마모로 인한 문제를 해결하도록 대책을 강구해야 한다.

 

단기적으로는 도로 살수차와 노면 진공청소차 운영을 확대하며 유로6 신형 경유차와 구분하여 노후 경유차의 조기폐차를 적극 추진해야 한다. 그리고 전기차에 지원하는 예산 일부를 할애하여 내마모 타이어의 개발 보급에 집중 지원하는 것이 훨씬 미세먼지 저감에 도움이 될 수 있다.

 

무엇보다도 중요한 것은 중국발 황사와 산업먼지가 우리나라 미세먼지 발생의 큰 비중을 차지하고 있음을 인식하고 불투명한 중국과의 협력여부와는 관계없이 우리만의 실현 가능한 대책이 필요하므로 인공강우를 과감하게 도입하여 여름 장마철의 Rainwash 효과를 극대화하는 것이 바람직하다. 장기적으로는 대중교통의 이용 활성화로 개인차량의 시내 운행량을 줄여 나가야 한다.

 

글 / 정동수 (창원대학교)
출처 / 오토저널 17년 12월호 (http://www.ksae.org) 
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