오늘날 자동차에 요구되는 조건은 힘(출력), 안전성, 경제성(연비) 및 저 공해성이다. 아무리 힘이 좋고 안전하게 만들어졌다 하더라도 연료가 많이 소비되면 소비자들로부터 호감을 얻을 수 없 으며 공해를 많이 배출하게 되면 법에 의해 도로상을 주행할 수 없게 된다. 그러므로 오늘날 자동차 제작사는 저공해, 고연비자동차 개발에 온갖 힘을 쏟고 있다. 오늘날 자동차는 오염물질의 배출을 저감시키기 위하여 엔진개량, 연료개량 및 후처리기술을 적용하고 있지만 자동차의 급 격한 증가에 따라 연료소비량이 증가하고 아울러 오염물질의 배출량이 증가하여 대기를 오염시 킨다. 여기서는 자동차의 연료소비량을 감소시키기 위한 대책의 일환으로 실시하고 있는 정부 공인 표준연비에 대하여 알아보고 오염물질 배출량과의 관계 및 연비 향상대책에 대하여 고찰 해보고자 한다.
과거 10년전만해도 산업, 난방, 발전 등이 대기오염의 주된 원인이었으나 자동차의 증가로 말미암아 최근에는 자동차의 배기가스 즉 질산화물질(NOx), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 총먼지(TSP : Total Solid Particlate), 아황산가스(SO2) 등이 대기를 오염시키는 주요 물질이 되었다. 인구의 증가, 산업의 발달, 경제수준의 향상은 자동차 증가를 촉진시키는데 촉매제 역할을 해왔으며 대도시에서의 자동차에 의한 오염물질 배출량은 앞으로도 차량의 증가와 더불어 가속화할 전망이다.
자동차로 인한 대기오염은 규제물질 뿐만 아니라 많은 미량유해물질들에 크게 기여하고 있다. 이러한 자동차 배출가스들은 1차 대기오염물질로 배출되기도 하지만 그중 탄화수소나 질소산화물 등은 대기중 광산화반응을 거쳐 2차 오염물질 생성에 관여하여 더 심화된 대기질 저하에 기인하고 있다. 이처럼 자동차에서 배출되는 탄화수소류에 포함되어 있는 VOCs는 이러한 2차 오염물질로 생성되는 성분중 오존에 긴밀히 관여하여 인체 등에 미치는 영향이 크기 때문에 VOCs 저감을 위한 여러 가지 방안들이 고려되고 있다. (중략)
디젤엔진을 이용한 자동차는 연료의 효율성 및 경제성 등에서 많은 장점을 가지고 있기 때문에 버스, 트럭 등의 대형 경유자동차에서 널리 사용되고 있다. 하지만 디젤 입자상 물질(DPM; Diesel Particulate Matter), NOx 등이 대기 환경을 크게 악화시키고 있다. 경유자동차에서 배출되는 입자상 물질과 NOx등의 오염물질 배출을 최소화하기 위해서는 엔진의 성능을 향상시켜 근본적으로 오염물질을 줄이는 방법과 후처리 장치를 개발하는 방법이 있다. (중략)
서울을 비롯한 대도시의 자동차에 대한 대기환경 오염물질 배출량은 앞으로도 계속 가속화될 것이며 교통량의 증가에 따른 교통난, 각종 사고유발과 함계 환경오염 문제는 심각한 요인으로 등장할 것이다. 도로에서 자동차는 이제 사고뿐만이 아닌 달리는 오염물질 생산기로서 자동차의 배출가스를 줄이기 위해서는 기술적 연구 못지않게 자동차 생산 및 정비에 종사하는 사람들 그리고 운전자 개개인의 바람직한 운전습관, 운전자세 등의 노력이 매우 중요하다.
도심 도로변의 대기질은 주변의 고층 건물로 인한 거리 협곡으로 인하여 도시의 대기질에서 가장 빈번하게 기준을 초과하는 지역이다. 대부분의 대도시에서 고층 빌딩으로 구성된 도심 거리 협곡(urban street canyon)의 자동차에서 배출되는 대기오염물질은 운전자, 보행자, 도로변 작업자, 자동차 승객 등의 건강에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다. 자동차 대기오염물질은 지표면에서 발생되기 때문에 거리 협곡은 배출원 인근의 대기오염물질 확산에 중요한 영향을 준다. 우선적으로, 거리 협곡은 협곡 상공에서 수직적인 혼합을 유도하게 된다. 둘째로, 거리 협곡의 형성은 협곡의 지형적 또는 물리적 경계 내의 오염물질을 정체시키게 되어, 협곡 상공으로 공기가 자유롭게 이동하여 오염물질을 수송하는 것을 지체시키는 경향이 있다. (중략)
우리나라의 자동차 등록대수는 90년대 중반 이후 1,000만대를 돌파하여, 2002년 12월 현재 1천 4백만 대에 육박하고 있다. 2000년 전국 대기오염물질 배출량 조사결과의 수송부문의 기여율은 58%로서, 자동차 오염물질이 국내 대기질 악화에 중요한 영향을 미치고 있음을 알 수 있으며, 이 중에서도 특히 경유자동차는 중요한 오염물질 배출원으로 알려져 있다. 경유자동차 저공해화 대책의 일환인 천연가스차 보급으로 대형 경유차에 대해서는 저공해화 기반이 마련되었으나, 중ㆍ소형 경유차에 대한 대책은 상대적으로 미흡한 실정이었다.(중략)
현재 국내에서 많이 연구 개발되고 있는 펼스코로나 방식은 자동차와 같은 소규모 오염 배출 원에 적용하기엔 경제적.기술적 한계를 가지고 있으며, 또한 3원 촉매법과 같은 화학촉매환원법은 사용조건이 엄격하고 일부 오염물질의 저감만이 가능하기 때문에 종합적인 공해물질 저감대책으로서는 한계가 있다. 따라서 자동차와 같은 소규모 오염배출원에 있어서 다양한 배기오염물질의 동시처리가 가능한 경제적이고 종합적인 공해물질 저감방법의 제시는 매우 중요한 당면 과제이다. 이에 따라 본 연구에서는 현재 본 연구팀이 보유한 전기재료 및 방전분석 기술을 바탕으로 최근 국외에서 자동차 배기가스에서 공해물질의 배출억제 방안으로 활발히 연구되고 있는 유전체방벽방전 방식에 대해 체계적 실험 분석 등을 통하여 보다 효율적인 공해물질 제거방법을 도출하고자 한다.
자동차가 급증하면서 '98년도에는 1000만대를 넘어서고 있다. 대도시 대기오염의 주요 오염원으로서 이동오염원인 자동차에 의한 대기오염의 정도도 날로 증가하고 있으며, 특히 경유차량에 의한 NOx 및 PM의 저감을 위한 대책 마련이 시급한 실정이다. 대도시의 대기오염 저감대책 수립 및 저감효과에 대한 평가를 위해 차종별, 지역별 오염물질의 발생 또는 분포현황이 파악되어야 한다.(중략)
그 동안 대기오염에 대한 많은 연구에도 불구하고 아직까지도 우리 나라에는 표준화된 배출량 산성방법이 정립되어 있지 못한 실정이다. 이로 인해 연구의 중복으로 인한 시간 및 비용의 낭비가 매우 심하며, 개별 연구간의 상호비교 및 검토가 어려워 배출량 산정방법을 개선하는 데 어려움을 겪고 있다. 특히 자동차의 경우에는 배출량 산정 방법에 대한 연구가 너무 부족한 실정이다. 한편 자동차의 증가에 따라 자동차 오염물질 배출량은 더욱 증가할 것으로 예상되고 있으며, 도시지역 오존 문제도 더욱 심각해질 것으로 판단된다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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