맑은 서울을 만들기 위한 자동차 미세먼지 저감 대책 제안
1.서론 서울시는 여러 가지 미세먼지 대책을 통해 대기오염 저감을 위한 다양한 노력을 기울이고 있고 그 결과 다른 영역에 있어서는 좋은 결과를 내고 있습니다만 미세먼지 발생의 주범인 내연기관 차량중 특별히 노후 5등급 경유차량에 대한 조기폐차 처리 지원 및 DPF장착 등 현재의 정책에 본인의 차량이 해당되시는 차주분들의 상당한 고충이 있는 바 언론에서도 이미 여러차례 보도된바가 있었지만 아직 마땅한 대안이 없는 현실에 이를 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 방안이 있어 제안을 드립니다. 2.현황 분석 1)서울시의 대기오염 문제와 관련 데이터 및 통계 서울시의 대기오염 문제는 주로 공기 중의 미세먼지와 초미세먼지 농도가 높아서 발생하고 있으며 이러한 대기오염은 주로 자동차, 공장, 난방 등의 인프라와 연관되어 있습니다. 서울시는 이러한 대기오염 문제를 해결하고 맑은 서울을 만들기 위해 다양한 목표치와 정책을 수립하고 있는데 서울시의 맑은 서울을 만들기 위한 목표치 중 하나는 대기 중 미세먼지(PM10)의 연평균 농도를 국제기준인 15㎍/㎥ 이하로 유지하는 것입니다. 또한 초미세먼지(PM2.5)의 연평균 농도도 10㎍/㎥ 이하로 유지하려는 노력을 하고 있습니다.그런데 전체 배출량의 40%를 차지하는 자동차 분야에서 노후경유차에 장착하는 DPF 장치의 많은 문제로 말미암아 예상보다 많은 재원과 시간이 소요되고 있습니다. 서울시는 대기오염 상황을 모니터링하기 위해 다양한 통계데이터를 수집하고 분석하고 있으며 대표적인 통계데이터로는 서울시 대기오염 종합평가지수(AQI), 일별 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5) 농도, 대기오염 원인별 배출량 등이 있습니다. 2)기존 매연저감장치(DPF)의 한계와 문제점기존 매연저감장치(DPF)는 디젤 엔진에서 발생하는 입자물질을 효과적으로 감소시켜 환경오염을 줄이는 역할을 합니다. 그러나 DPF에도 몇 가지 한계와 문제점이 있습니다.⓵정비와 유지보수의 어려움: DPF는 정기적인 정비와 유지보수가 필요합니다. 장치 내부의 입자물질이 쌓이면 효율이 저하되고 정비가 필요합니다. 이는 추가적인 비용과 시간이 소요될 수 있습니다.⓶열 문제: DPF는 입자물질을 연소로 제거하는 원리를 사용하기 때문에 높은 열을 발생시킵니다. 이로 인해 DPF의 내구성이 감소할 수 있으며, 고열로 인한 손상이 발생할 수 있습니다.⓷적정조건 필요: DPF는 효과적으로 작동하기 위해 적정한 엔진 조건이 필요합니다. 저속 주행이나 짧은 주행거리 등 특정한 운전 패턴에서는 DPF의 정화 과정이 충분히 이루어지지 않을 수 있습니다.⓸배출가스 후처리 시스템 복잡성: DPF는 차량의 배출가스 후처리 시스템 중 하나로, 다른 후처리 시스템과 함께 작동해야 합니다. 이는 시스템의 복잡성을 증가시킬 수 있으며, 고장이 발생할 경우 유지보수가 어려울 수 있습니다.⓹경제적인 부담: DPF는 추가적인 장치로 설치되어야 하므로 차량 구매 비용이 증가할 수 있습니다. 또한 정비와 유지보수 비용도 추가로 발생할 수 있어 경제적인 부담이 될 수 있습니다.3)2024년 서울시 4등급 경유차 조기폐차 지원정책 □4등급 경유차의 미세먼지 발생량은 5등급 차량의 절반 수준이지만, 질소산화물(NOx)을 포함한 대기오염물질 배출량은 5등급 차량만큼 배출한다. 현재 서울시 등록 경유차 1,067,669대(’22.11.30. 기준) 중 5등급 차량(112,381대, 10.5%)과 4등급 차량(106,542대, 10.0%) 대수가 비슷해 시는 5등급 차량의 저공해 조치 마무리와 함께 4등급 차량에 대한 대비책 마련이 필요한 시점이라고 설명했다.- (미세먼지 발생량) : 4등급 경유차 연 4.4㎏/대, 5등급 경유차 연 9.6㎏/대- (질소산화물 포함 배출량) : 4등급 경유차 연 1.815㎏/대, 5등급 경유차 연 2.195㎏/대3.제안 내용1)나선형와류 방식의 매연저감장치 소개와 특징 설명 나선형와류 방식의 매연저감장치는 디젤 엔진에서 발생하는 입자물질을 효과적으로 감소시키는데 사용되는 기술입니다. 이 방식은 기존의 매연저감장치(DPF)와는 다른 작동 원리를 가지고 있습니다.나선형와류 방식의 매연저감장치는 매연이 흐르는 통로에 나선형와류를 발생시키며 이와류는 입자물질을 집중적으로 흡착하고, 매연을 더욱 효과적으로 정화하는 역할을 합니다. 이를 통해 매연의 입자물질을 대폭 감소시키고 환경오염을 줄일 수 있습니다.나선형와류 방식의 매연저감장치의 주요 특징은 다음과 같습니다:⓵효율적인 입자물질 제거: 나선형와류의 효과로 인해 매연의 입자물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 이는 미세 입자물질(PM)과 탄소 블랙 등의 유해물질을 크게 감소시킵니다.⓶낮은 압력 손실: 나선형와류 방식은 통로 내부에서의 순환과류를 통해 입자물질을 흡착하므로 압력 손실이 상대적으로 낮습니다. 따라서 차량의 연비와 성능에 큰 영향을 미치지 않습니다.⓷장치의 소형화와 경량화: 나선형와류 방식은 효율적인 입자물질 제거를 위해 복잡한 구조나 여러 계층을 필요로 하지 않습니다. 이로 인해 장치의 크기와 무게를 줄일 수 있습니다.⓸유연한 설치 가능성: 나선형와류 방식의 매연저감장치는 다양한 차량에 유연하게 설치할 수 있습니다. 기존의 배기 시스템에 비교적 쉽게 통합될 수 있으며, 차종이나 모델에 상관없이 적용할 수 있습니다.나선형와류 방식의 매연저감장치는 효과적인 입자물질 제거와 압력 손실의 최소화를 통해 환경보호를 위한 중요한 역할을 합니다. 이러한 특징들을 통해 더욱 청정한 환경을 위한 디젤 엔진의 배기 가스 처리를 지원합니다.2)기존 DPF장치와 비교대비 나선형와류 방식의 장단점 소개[기존 DPF 장치의 장점]⓵입증된 기술: DPF는 오랜 기간 동안 사용되어 온 기술로 신뢰성과 성능이 입증되었습니다.⓶다양한 차량에 적용 가능: DPF는 다양한 디젤 차량에 적용할 수 있으며, 이미 많은 차량에서 사용되고 있습니다.⓷정비 및 유지보수의 경험과 인프라: DPF는 많은 자동차 정비소 및 유지보수 인프라에서 정비 및 유지보수를 제공할 수 있는 장점이 있습니다.[기존 DPF 장치의 단점]⓵압력 손실: DPF는 입자물질이 쌓이면 압력 손실이 발생하여 엔진 성능에 영향을 줄 수 있습니다.⓶열 관리: DPF는 연소 과정에서 발생하는 열을 관리해야 하며, 고열로 인한 손상의 위험이 있습니다.⓷정비와 유지보수의 어려움: DPF는 주기적인 정비와 유지보수가 필요하며, 정비 및 유지보수 비용이 발생할 수 있습니다.⓸경제적 측면 : 고비용 저효울화로 나선형와류 방식의 10배에 달하는 높은 비용의 지출과 장착에 소요되는 시간이 신청에서 장착까지 약 2~3일간 필요함.[나선형와류 방식의 매연저감장치의 장점]⓵효율적인 입자물질 제거: 나선형와류 방식은 효과적인 입자물질 제거를 통해 더욱 효율적인 환경오염 감소를 실현할 수 있습니다.⓶낮은 압력 손실: 나선형와류 방식은 압력 손실을 상대적으로 낮게 유지하여 차량의 연비와 성능에 더 적은 영향을 줍니다.⓷장치의 소형화와 경량화: 나선형와류 방식은 간단한 구조로 설계되어 장치의 크기와 무게를 줄일 수 있습니다.⓸경제적 측면:기존 DPF대비 1/10가격으로 장착이 가능하며 장착에 소요되는 시간도짧게는 5분정도이며 대형차인 경우에도 최대 1~2시간이내에 장착이 가능합니다. [나선형와류 방식의 매연저감장치의 단점]⓵상대적으로 신기술: 나선형와류 방식은 비교적 최근에 개발된 기술로서, 신뢰성과 성능에 대한 충분한 검증이 필요합니다.⓶시장 보급 및 유지보수 인프라: 나선형와류 방식의 매연저감장치를 보급하고 유지보수하기 위해서는 관련 인프라와 기술 지원이 필요합니다.⓷제작업체의 난립에 따른 검증시스템 도입: 나선형와류 방식의 매연저감장치 제작업체의 난립으로 개발된 제품의 검증시스템 구축이 필요함. 3)서울시에 나선형와류 방식 매연저감장치 도입의 필요성과 기대효과 서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입은 다음과 같은 필요성과 기대효과를 가지고 있습니다.⓵대기오염 저감 필요성: 대기오염은 건강 문제와 환경 파괴에 큰 영향을 미치고 있습니다. 특히 디젤 차량의 배기 가스는 미세 입자물질과 유해 물질을 포함하고 있어 대기오염의 주요 원인 중 하나입니다. 나선형와류 방식의 매연저감장치를 도입하여 디젤 차량의 배기 가스를 효과적으로 제거하면 대기오염 저감에 큰 도움이 될 것입니다.⓶환경보호와 건강 증진: 나선형와류 방식의 매연저감장치는 디젤 차량의 입자물질을 효과적으로 제거하여 대기오염을 감소시킵니다. 이는 주민들의 건강을 보호하고 호흡기 질환 등의 발생을 줄일 수 있습니다. 또한, 대기오염 감소는 생태계와 생물 다양성을 보호하고 도시 환경의 개선에도 기여합니다.⓷법규 준수와 규제 강화: 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입은 법규 준수와 규제 강화에도 도움이 됩니다. 서울시는 대기오염 저감을 위해 매연저감장치 장착을 의무화하는 정책을 시행하고 있으며, 나선형와류 방식의 도입은 이를 충족시키는 한 가지 방법입니다.⓸기술 발전과 유망한 시장: 나선형와류 방식의 매연저감장치는 기존 DPF보다 효율적인 입자 제거와 낮은 압력 손실을 제공하는 신기술입니다. 이에 따라 나선형와류 방식의 매연저감장치 시장은 성장할 전망이 있으며, 서울시의 도입은 이러한 기술 발전과 관련 산업의 육성에도 크게 기여할 수 있습니다.서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입은 대기오염 저감과 환경 보호, 건강 증진 등 다양한 면에서 긍정적인 기대효과를 가져올 것으로 기대됩니다. 이를 통해 서울시의 대기환경 개선과 지속 가능한 도시 발전에 기여할 수 있을 것입니다.4.나선형와류 방식의 매연저감장치 도입 계획1)서울시에 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 위한 절차 설명서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입을 위한 절차는 다음과 같이 진행될 수 있습니다:⓵정책 및 법규 검토: 서울시는 매연저감장치 도입을 위한 정책과 법규를 검토합니다. 이는 관련 법령과 규정을 준수하며, 도시의 대기오염 저감 목표와 일치하도록 설정됩니다.⓶기술 검토와 선정: 나선형와류 방식의 매연저감장치 기술을 검토하고 평가합니다. 이는 기존의 기술과 비교하여 성능, 효율성, 안전성 등을 고려하여 적합한 장치를 선정하는 과정입니다.⓷시험 및 인증: 선정된 나선형와류 방식의 매연저감장치는 시험과 인증을 거쳐 성능과 규제 기준을 충족하는지 확인됩니다. 이는 독립된 기술 평가 기관이나 정부 기관에서 수행될 수 있습니다.⓸장치 설치 및 시범 사업: 나선형와류 방식의 매연저감장치를 장착할 차량에 설치하고, 시범 사업을 진행합니다. 시범 사업은 장치의 성능 평가와 실제 운영 상황에서의 효과를 확인하기 위해 수행됩니다.⓹지원 및 보조금 제도: 서울시는 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 지원하기 위해 보조금 제도를 마련할 수 있습니다. 이는 차량 소유자에게 장치 설치 비용 일부를 보조하거나 경제적인 인센티브를 제공하는 형태로 이루어질 수 있습니다.⓺홍보 및 교육: 서울시는 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입에 대한 홍보와 교육을 진행합니다. 이는 차량 운전자와 소유자들에게 장치의 필요성과 효과를 알리고, 설치 및 유지보수에 대한 정보를 제공하는 것을 포함합니다.⓻정책 시행 및 모니터링: 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입 정책을 시행하고, 이후에는 효과와 문제점을 모니터링하여 필요한 조치를 취합니다. 이는 정책의 지속적인 개선과 대기오염 저감 목표 달성을 위한 노력을 의미합니다.서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치를 도입하기 위해서는 정책 검토, 기술 검토와 선정, 시험 및 인증, 장치 설치와 시범 사업, 지원 및 보조금 제도, 홍보와 교육, 정책 시행 및 모니터링 등의 단계를 거치게 됩니다. 이를 통해 효과적인 대기오염 저감과 환경 보호를 위한 매연저감장치 도입이 이루어질 수 있습니다.2)중소기업과의 협력 방안 제시서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입 시 중소기업과의 협력은 아래와 같은 방안을 고려할 수 있습니다:⓵기술지원 및 인프라 구축: 중소기업들이 나선형와류 방식 매연저감장치의 개발 및 생산에 필요한 기술적 지원을 제공할 수 있습니다. 서울시는 관련된 연구기관과 협력하여 중소기업들이 기술 개발과 품질 향상을 위한 지원을 받을 수 있는 인프라를 구축할 수 있습니다.⓶지원금 및 보조금 제도: 서울시는 중소기업들이 나선형와류 방식 매연저감장치의 생산 및 공급을 활성화할 수 있도록 지원금 및 보조금 제도를 마련할 수 있습니다. 이를 통해 중소기업들은 생산 시설 구축, 장비 도입, 인력 확보 등의 비용을 부담하지 않고도 매연저감장치를 생산할 수 있게 됩니다.⓷시장 개척 지원: 서울시는 중소기업들이 나선형와류 방식 매연저감장치를 서울시 내 차량 소유자들에게 공급할 수 있도록 시장 개척을 지원할 수 있습니다. 이는 중소기업들의 제품을 홍보하고 판매 채널을 확보하는데 도움을 주며, 지역 경제 활성화에도 기여할 수 있습니다.⓸기술 교류와 네트워킹: 서울시는 중소기업들 간의 기술 교류와 네트워킹을 촉진할 수 있는 행사나 세미나를 개최할 수 있습니다. 이를 통해 중소기업들은 서로의 경험과 지식을 공유하고 협력 관계를 형성하여 상호 발전을 도모할 수 있습니다.⓹정책 참여 및 의견 수렴: 서울시는 중소기업들의 의견을 수렴하고 정책에 참여할 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다. 중소기업들은 매연저감장치 도입과 관련된 정책의 방향성과 조건 등에 대해 의견을 제시하고, 서울시의 정책 결정에도 참여할 수 있습니다.서울시에 나선형와류 방식 매연저감장치를 도입하기 위해 중소기업과의 협력은 기술지원, 지원금 및 보조금 제도, 시장 개척 지원, 기술 교류와 네트워킹, 정책 참여 및 의견 수렴 등 다양한 방안을 포함할 수 있습니다. 이를 통해 중소기업들은 매연저감장치 도입의 기회를 받고, 서울시는 지역 경제 활성화와 환경 보호를 동시에 추진할 수 있습니다.3)예산 및 자금조달 방안서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입을 위한 예산 및 자금 조달 방안은 다음과 같이 고려될 수 있습니다:⓵예산 편성: 서울시는 매연저감장치 도입을 위한 예산을 편성할 수 있습니다. 이는 도입에 필요한 장치 구매비용, 설치 및 시험 비용, 보조금 제도 운영 등을 고려하여 적절한 예산을 계획하는 것을 의미합니다. 예산 편성은 서울시의 정책 우선순위와 재정 상황을 고려하여 이루어집니다.⓶정부 지원 프로그램 활용: 서울시는 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 위해 중앙 정부의 지원 프로그램을 활용할 수 있습니다. 예를 들어, 대기오염 저감을 위한 환경 보전 관련 지원 프로그램이나 기술 개발 지원 프로그램 등을 활용하여 자금을 조달할 수 있습니다.⓷협력 기업과의 협약: 서울시는 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 위해 관련 기업과 협력 협약을 체결할 수 있습니다. 이를 통해 기업들은 자체 자금을 투입하고, 서울시와의 협력을 통해 자금을 조달하거나 협약에 따른 혜택을 받을 수 있습니다.⓸민간 투자 유치: 서울시는 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 위해 민간 투자를 유치할 수 있습니다. 이는 투자자들과의 계약을 통해 자금을 조달하고, 도입 및 운영에 필요한 자금을 확보하는 방안입니다. 민간 투자 유치는 서울시와 투자자 간의 협약에 따라 이루어집니다.⓹외부 자금 조달: 서울시는 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 위해 외부 자금을 조달할 수 있습니다. 이는 정부기관, 기업, 재단 등과의 협력을 통해 자금을 조달하는 것을 의미합니다. 예를 들어, 환경 보전 관련 기금, 연구 개발 자금 등을 활용하여 자금을 조달할 수 있습니다.서울시에 나선형와류 방식 매연저감장치 도입을 위한 예산 및 자금 조달 방안은 예산 편성, 정부 지원 프로그램 활용, 협력 기업과의 협약, 민간 투자 유치, 외부 자금 조달 등 다양한 방법을 활용하여 조달될 수 있습니다. 이를 통해 필요한 자금을 확보하여 매연저감장치 도입을 원활하게 진행할 수 있습니다.5.나선형와류 방식 매연저감장치 도입시 기대효과나선형와류 방식의 매연저감장치를 서울에 도입하는 경우, 다음과 같은 경제적,사회적 기대효과 및 대기오염 저감효과가 있을 수 있습니다:⓵노후차량(4,5등급)의 신속한 매연저감장치 장착효과 기대 : DPF장착 순서 대기 및 장착에 소요되는 제반 절차의 간소화, 단순화에 따른 제도개선에 의한 노후차량의 매연저감장치 장착 목표 조기 실현가능⓶경제적 효과: 노후차량 1대당 DPF장착시 500만원에 가까운 장착 비용중 정부와 서울시 예산 비용을 대폭 절감함으로서 남는 에산을 활용하여 노후차량뿐 아닌 내연기관중 경유차량에 조기 장착을 유도함으로 서울시가 발표한 2030년 맑은 서울을 만들어 가는데 큰 기여를 할 것으로 기대합니다.⓷입자물질 제거 효과: 나선형와류 방식의 매연저감장치는 효과적인 입자물질 제거를 가능하게 합니다. 이는 디젤 차량의 배기 가스 중 미세 입자물질을 효과적으로 제거하여 대기 중의 입자오염을 감소시킵니다. 따라서 나선형와류 방식의 도입으로 인해 대기 중의 미세 입자물질 농도가 감소하게 됩니다.⓸대기오염 저감 효과: 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입은 대기오염 저감에 큰 도움을 줄 수 있습니다. 디젤 차량의 배기 가스는 대기오염의 주요 원인 중 하나인데, 매연저감장치를 통해 배기 가스의 유해 물질과 미세 입자물질을 효과적으로 제거하여 대기오염을 감소시킵니다. 이는 주민들의 건강을 보호하고 대기 환경의 개선을 도모합니다.⓹환경 보호와 생태계 보전: 대기오염의 감소는 환경 보호와 생태계 보전에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입으로 인해 대기 중의 유해 물질이 감소하면, 식물 및 동물 생태계에 미치는 영향이 감소하고 생물 다양성을 보호할 수 있습니다.⓺건강 증진: 대기오염은 건강에 부정적인 영향을 미칩니다. 특히 미세 입자물질은 호흡기 질환 및 심혈관 질환 등의 발생 위험을 증가시킵니다. 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입으로 인해 대기 중의 미세 입자물질 농도가 감소하면, 주민들의 건강을 보호하고 질병 발생률을 감소시킬 수 있습니다.⓻환경 이미지 개선: 나선형와류 방식의 매연저감장치 도입은 서울시의 환경 이미지 개선에도 도움을 줄 수 있습니다. 대기오염 저감을 위한 노력은 도시의 환경 친화적 이미지를 형성하고 국내외에서도 인정받는 도시로의 변화를 이끌 수 있습니다.서울시에 나선형와류 방식의 매연저감장치를 도입함으로써 대기오염 저감효과와 함께 입자물질 제거 효과, 환경 보호와 생태계 보전, 건강 증진, 환경 이미지 개선 등의 다양한 기대효과를 기대할 수 있습니다. 이는 서울시의 지속 가능한 도시 발전과 건강한 생활 환경 조성에 기여할 수 있을 것입니다.6.결론따라서, 나선형와류 매연저감장치에 대한 서울시 조기 도입을 적극적으로 제안드리오며 아직 예산 확보가 안 되어 있는 현시점에서는 일단 정부의 보조금 지급없이 나선형와류 저감장치중 서울시에서 검증한 제품을 장착한노후차량에 대하여는 서울 진입시 부과되는 환경 과태료 발급대상에서 제외될 수 있도록 서울시 의회 차원에서 법령 및 제도개선이 조속히 추진된다면 서울시가 본격적으로 추진하고 있는 2030년 맑은 서울 프로젝트의 조기 실현이 가능하다고 판단됩니다. ...