요약

 

GTHA(광역 토론토와 해밀턴 지역)에는 미래 교통을 논의하는 개방된 곳이 있다. 이곳은 계속되는 도로확장과 자동차 교통이 환경적으로 지속가능하지도 않고, 사회적으로 바람직하지도 않으며, 경제적으로도 타당하지도 않다는 사실이 점차 굳어지면서 최소한 부분적으로 움직임이 있다.

 

온타리오정부는 신규로 급속한 교통부문 기반시설을 건설하며 승용차 이용을 대중교통 등의 교통수단으로 전환토록 하는 야심찬 계획을 발표했다. 이 계획에는 각 지역의 화물열차 뿐만 아니라 여객열차를 늘리는 것도 포함될 것이다.

 

이러한 (대중)교통수단 전환과 관련된 토론은 그럴듯한 미사여구 보다는 사실상 현실에 기반을 둘 필요가 있다. GTHA에서 직접적으로 도로와 철도 배기가스 비교 연구를 한 경우는 없다. 다행스럽게도 많은 곳에서 도로와 철도 배기가스(두 교통수단에 대한 화물과 여객관련) 비교에 대해 열띤 공방을 나타내는 연구자료가 출간되었다.

 

이 보고서는 그런 비교연구자료를 조사한 결과를 제공한다. 연구는 수많은 방법에 따라 다양하겠지만 대체적으로 도로철도 배기가스의 상세한 내용들을 다루고 있다.

 

관련내용

 

기후변화는 우리시대의 해결과제로 일컬어져 왔으며 주목하지 않으면 엄청난 경제적 손실을 초래할 것이다. 그리고 교통수단은 단연 온타리오에서 가장 빠르게 성장하고 있을 뿐만 아니라 온실가스배출의 주범이다.

 

대기오염은 또한 심각한 문제이다. 규제오염물질(CACs) 배출이 최근에 줄어들고는 있지만 여전히 스모그는 온타리오에서 매년 수천명 죽음의 원인이 되고 있으며, 교통수단이 내뿜는 배출물로 토론토에서도 매년 수백명의 사람들을 죽게하고 있다.

 

GTHA에 대부분의 교통수단은 도로교통이다. 토론토에서는 다소 덜하지만 여객이동 또는 여객이동 KM의 약 80%는 자동차에서 생긴다. 그와 마찬가지로 화물의 70-90%는 트럭에 의해 이동된다. 도로에 이러한 지나친 의존은 좀더 높은 배기가스의 요인일 뿐만 아니라 교외로 도시가 확장되고 농지의 손실, 비만과 그 밖의 건강에 미치는 영향, 그리고 물론 더 많이 자동차에 의존하는 경향과 같은 수반비용을 일으키는 요인이다.

 

온타리오시는 교통수단의 요인에 의한 배기가스와 지방에서 생기는 승용차 이동을 감축시키는데 야심찬 목표를 설정했다. GTHA 지역 교통계획(대이동)은 또한 여객과 화물수송을 도로에서 철도로 전환하는데 목표를 두고 있다.

 

온실가스 배출

 

자동차는 온타리오의 급속히 늘어나는 교통으로 배출되는 온실가스 대부분의 원인이 되고 있다. 화물용 트럭은 철도에 비하여 온실가스 배출이 무려 12배에 달하며, 여객용 도로 대 철도의 배기가스 비율도 훨씬 더 높다. 1990년 이후 여객 및 화물용 철도에서 철도로 인한 배기가스는 사실상 하향세에 이루고 있으나 도로에 기인하는 배기가스는 상승하고 있다.

 

이러한 사실에 대한 이유의 일부는 높은 연료 소모와 그로인한 더 많은 온실가스의 배출에 기인하는 자동차교통의 비효율에 있다. 캐나다와 그 외 수많은 지역으로부터의 연구결과는 자동차가 온실가스 배출의 주범으로 지목하고 있으며, 철도보다 인KM 당 약 2~4배 정도 되고 있다고 한다. 그와 마찬가지로 화물용 트럭은 인KM 당 철도의 약 5배 정도의 온실가스 배출의 원인이라고 한다.

 

직접규제 배출물질(CAC Emissions)

 

직접규제 배출물질에 대한 전반적인 상황은 여러 다른 규제오염물질(CACs)이 있는 것과 같이 더 복잡하다. 그러나 온타리오에서 교통 전반적인 문제는 스모그로 형성된 휘발성유기화합물(VOCs)과 질소산화물 및 유독성 일산화탄소의 85%가 큰 근원적 요인이다. 그것은 또한 건강에 해로운 미립자 방출물질의 약 20%에 해당한다.

 

도로교통수단은 온타리오에서 교통관련 황화산화물의 절반정도, 미립자와 질소산화물의 70%, 휘발성유기화합물과 일산화탄소의 약 98% 등 직접규제 배출물질의 대부분에 대해 책임이 있다. 그 비율은 토론토에서 디트로이트에 이르는 지역에서도 유사하다.

 

배출물의 농도와 규제오염물질(CACs)의 대부분에 대해 다시 한번 고려해 보면 자동차는 철도보다 인당 km(pkm)에 대한 오염을 더 많이 발생시키고 있다. 이산화황과 질소산화물에 대한 기준은 연료와 그 밖의 조건에서 비슷한 수준이 될 수 있으나 휘발성유기화합물, PM10 및 일산화탄소에 있어서는 자동차 배출물이 훨씬 더 심각하다. 화물용도 결과는 비슷하다.

 

중요한 것은 연소 에너지원에 대한 배출물 관리책에 필요한 규정들로 지난 수십년 간에 걸쳐 심각한 직접규제 배출물 감소를 가져왔다. 1990년 이후 디젤열차와 직접규제 배출물로 운행하는 트럭은 현격하게 줄어 들었다. 예를 들어 디젤기관차에 대한 질소산화물(NOx), 탄화수소(HC), 표준 PM10은 예전 기관차 배출물의 절반정도로 오늘날 사용되는 “Tier 2” 엔진정도로 점차 엄격하게 규제하게 되었다. 2015년에 사용가능한 “Tier 4”엔진은 아주 깨끗한 전기에너지로 동력을 얻는 전기기관차와 비교될 정도로 “Tier 2” 배출물의 극히 일부만 배출하게 될 것이다.

 

그러나 개선된 규정 요구조건에 의한 배출물 감소는 늘어나는 자동차에 의해 그 효과가 반감되고 있으며, 더 효율적이고 오염이 덜한 철도로 여객과 화물을 운송하는 경우에 그 효과는 높아진다.

 

문헌은 아주 일관적이다. 더 많은 자료가 항상 이용가능하다면 견고한 결론을 이끄는 충분한 정보가 있다. GTHA 지역과 그밖의 지역에서 철도교통수단은 도로교통보다는 배출물을 보다 덜 일으킨다.

 

또한 도로에서 철도로 교통수단을 전환하고 배출물을 저감시키게 될 공공정책변화를 설계 및 실행에 착수할 충분한 정보는 있다.

 

1. 소개

 

GTHA(광역 토론토와 해밀턴 지역)에는 미래 교통을 논의하는 개방된 곳이 있다. 이곳은 계속되는 도로확장과 자동차 교통이 환경적으로 지속가능하지도 않고, 사회적으로 바람직하지도 않으며, 경제적으로도 타당하지도 않다는 사실이 점차 굳어지면서 최소한 부분적으로 움직임이 있다.

 

온타리오정부는 신규로 급속한 교통부문 기반시설을 건설하며 승용차 이용을 대중교통 등의 교통수단으로 전환토록 하는 야심찬 계획을 발표했다. 이 계획에는 각 지역의 화물열차 뿐만 아니라 여객열차를 늘리는 것도 포함될 것이다.

 

이 시설확장의 정확한 계획은 아직 결정되지 않았으며, 여론을 수렴하여 바로 결정될 것이다. 철도교통으로의 전환에 대한 토의는 그럴듯한 미사여구가 아니라 사실에 근거를 두고 토의가 되어야 함을 보장하는 것은 중요하다. 이 토론에 대한 주요 요소가운데 하나는 승용차나 트럭과 비교하여 철도에서 발생하는 배기가스 일 것이다.

 

교통수단은 스모그와 산성비를 일으키는 원인이며, 그로인한 경제적비용과 의료보건비를 수반하는 흔히 규제오염물질(CACs)이라 불리어지는 오염물질 배출에 큰 책임이 있다. 마찬가지로 지역의 교통체계는 기후변화의 원인인 온실가스 배출에 큰 영향을 미치고 있으며, 온타리오시는 2020년까지 1990년 수준의 15% 감소, 2050년까지는 1990년 수준의 80%까지 온실가스 배출을 감소시키기로 했다.

 

만약 도로교통의 일부가 철도로 전환되는 경우에 이들 온실가스와 직접규제 배출물질이 어디에서 생겨 낳는지와 어떤 교통수단이 얼마나 영향을 미쳤는지에 대한 자세한 내역을 파악하는데 매우 유용할 것이다.

 

다행스럽게도 관련정보를 제공하는 몇가지 연구결과가 있다. 최근 몇 년간 많은 발간물들이 도로 및 철도교통에서 발생되는 배출물에 관해 쏟아져 나왔다. 이 보고서는 관련 조사결과들을 살펴보며, 그 문헌들에 접속이 되는 정보를 제공하고 있다.

 

이 보고서의 첫째 색션은 전반적인 상황을 제공하면서 시작한다. 전반적인 교통수단의 배출가스와 각기 다른 교통수단 주체가 제공한 교통수단간의 수요분담율을 점검한다. 또한 교통수단별 수송분담율과 배출가스에 대한 온타리오시와 “대이동목표”의 윤곽을 보여준다.

 

 

그 다음 2개의 색션에서는 주로 여객수송관련 되지만 또한 화물운송도 포함하여 전체 배출물과 배출물의 농도에 관련된 온실가스 배출과 직접규제 배출물을 논한다.

 

 수송수단별 전체 배출물은 주목할 필요가 있는 문제의 규모와 도로 및 철도운송수단별 원인에 의한 배출물의 전체 측정결과를 나타냄으로서 중요한 측정치이다.

 

 배출물의 농도 - 교통수단을 전환함으로서 배출물의 증가 또는 감소가 생기게 되는 정도를 알려줌으로서 주어진 거리에 대한 여객 또는 화물 수송에 의한 배출물은 특히 중요한 측정치이다.

 

이 보고서는 이제 배출물에 관한 중요한 결론을 요약하고자 한다.

 

2. 배기물, 수송분담, 목표

이 장에서는 교통수단 전반의 배기물, 도로 자동차 및 철도의 수송분담율과 배출물 및 수송분담 목표에 대해 탐구한다.

 

교통수단의 배기물

 

온타리오시의 교통수단 배기물은 직접규제 배출물 및 온실가스 모두 심각한 상태에 있다.

 

Nicholas Stern은 최근에 그가 그 위협을 과소평가 했었다고 지적했지만 기후변화로 조치해야 할 경제적인 실패비용은 세계 GDP 의 20%로 산정되었다. 미국 연방준비제도이사회(FRB) 전 의장인 Paul Volcker 는 만약 우리가 기후변화에 주목하지 않는다면 향후 30년간 경제는 침체기로 접어들 것이라고 말했다. 그러한 경제적 현상은 집단멸종에서 세계 홍수 그 이상에 이르는 그 영향이 굉장히 과소평가 될 수도 있다. 기후변화는 우리시대의 명확히 해결되어야 할 과제이며, 오늘날 인간의 미래에 직면한 가장 큰 위협으로 불리어져 왔다.

온타리오 내에서는 교통수단은 단연 온실가스 배출의 가장 큰 근원이다. 캐나다 환경부가 고지한 바와 같이 교통수단으로부터 발생된 배출물은 2008년에 지방의 배출물의 32%로서 가장 큰 부분이며, 두 번째 큰 근원인 주거/상업/ 기관부문 17.3%의 거의 두 배이다.

 

교통수단은 온타리오에서 또한 온실가스 배출의 가장 빠르게 성장하는 근원이기도 하다. 1990년 이래로 이분야의 배출물은 30% 이상 또는 14,900 kt CO₂e 씩 증가해 왔다. 같은 기간 동안, 온타리오 경제의 여타부분에서 발생한 배출물은 900 kt CO₂e로 하향세를 이루고 있다.

 

 

 

동시에 교통수단은 규제물질 배출에 큰 부분을 차지하고 있다. 비록 많은 규제오염물질(CACs)의 농도는 지난 수십 년 사이에 줄어들고 있지만, 규제오염물질(CACs)에 의해 생기는 스모그는 질병의 큰 원인이며, 온타리오에서 매년 9,500명의 목숨을 앗아가는 것으로 집계되었고,훨씬 더 많은 사람들이 복합적인 전염병으로 죽었다. 토론토에서만 교통으로 인한 공기오염에 의해 년간 440명이 목숨을 잃었고 22억불의 비용이 지출된 것으로 조사되었다. 수십 년간에 걸친 배출물의 감소에도 불구하고 규제오염물질은 분명히 큰 문제로 남아있는 것이다.

 

교통수단에 의한 온실가스와 직접규제 배출물질은 화석연료의 연소로부터 생긴다. 온타리오의 여객운송부문에 사용되는 교통수단 에너지의 99.98%는 화석연료의 연소에 의한 것이며, 휘발유 80%, 항공기연료 16%, 디젤 3.4%, 프로판 및 천연가스 1% 등을 차지하고 있으며, 나머지는 전기에너지이다. 화물분야에서는 화석연료가 100% 인데 디젤이 72%, 휘발류 26%, 기타는 다른 화석연료의 혼합물이다.

 

다음과 같이 승용차와 트럭이 전체 교통수단 배출물의 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 이것은 그들이 철도 화물운송과 비교 시 상대적으로 비효율적이고 높은 수송분담율에 기인하기 때문이다.

 

교통수단의 수송분담

 

교통수단의 수송분담은 교통분야에서 배기가스 수준에 중대한 영향을 미치는 요인이다. 좀 더 상세한 정보와 자료를 위해서 부록을 참조.

 

현재 GTHA에서 개인이동의 대부분은 승용차에 의한 것이다. 때때로 수송분담율(mode share)로 불리어지는 이것은 이동수단의 퍼센티지로 측정되거나 또는 이동한 거리를 나타내는 pkm(여객이동km)으로 측정되는데 이동의 80%는 자동차에 의한 것이다(그림 2-2 참조). 도보 및 자전거에 이어 잔여부분의 대부분은 대중교통이 차지하고 있다.

 

GTHA의 넓은 지역의 그림에 표시된 정보는 지역에 따라 상당히 다양한 상황을 다 표현하지 못하고 있다. 토론토에서는 자동차가 전체 이동의 75%를 차지하고 있으며, 교외지역과 해밀턴에서는 90%에 이른다. 더 먼 거리의 중심지나 시골지역의 경우는 자동차가 이동의 95%에 이른다.

 

마찬가지로 자동차 이외에 다른 교통수단의 이용하는 경우에도 지역에 따라 다양하다. 토론토에서는 이동시 대중교통 이용이 23%에 이르며, 교외 및 해밀턴지역은 5~7%, 소도시 중심지나 시골지역은 그 이하이다.

 

 

 

여객이동과 같이 화물운송도 도로교통이 압도적으로 우세하다. GTHA 지역에서 화물운송의 대부분은 트럭에 의한 것이며 위치에 따르지만 70-90%를 차지하고 있으며, 트럭 숫자는 급속하게 증가하고 있다. 트럭의 규모는 자동차 규모보다 훨씬 더 빠르게 고속도로망을 이용하여 증가해 왔다.

 

여객용 및 화물운송에 대한 도로기반 교통수단의 이러한 정도의 의존도는 부적절한 철도기반 대안과 마찬가지로 사업비에 달려있다. 높은 배출물과 더불어 도시를 교외로 뻗어나가게 만들고 농업용지 및 생산성의 감소, 비만과 그밖의 건강문제와 자동차에 더 많이 의존하게 하는 등의 그에 수반된 비용도 뒤따르게 한다.

 

교통수단과 배출물의 목표

 

온타리오시는 “Move 온타리오 2020” 계획하에 다음과 같은 목표를 수립했다.

 

 화물과 디젤로부터 발생하는 온실가스 6% 감축

 여객용자동차와 대중교통으로부터 생기는 온실가스 13% 감축

 년간 3억회에 달하는 승용차 이동횟수 감소

 

GHTA 의 지역교통수단 계획(RTP)인 이 “대 이동”은 “Move 온타리오 2020” 계획을 실행하기위한 방안이며, 2033년까지 RTP가 무엇을 달성할 수 있을 지에 대한 예상 분석자료 등을 제공한다.

 

 아침 출근시간대의 대중교통 수송분담율을 60% 상향조정

 일일 승용차 평균 이동거리 37% 감소

 1인당 여객용 교통수단에서 발생하는 연간 온실가스 배출물 21% 감축

 평균 출퇴근 시간 소비 29% 감축

 

대중 교통수단으로의 전환을 이루는 것은 출퇴근열차를 포함하여 자동차에서 지역 대중교통수단으로의 큰 전환이 요구될 것이다.

 

“대 이동”은 또한 GTHA 지역에서 물품의 이동을 말한다. 그에 대한 처방은 덜 구체적이나 물품이동에서 발생하는 온실가스와 그밖의 배출물을 감축시키며, 교통수단별 물품이동을 어떻게 분담해야 하고, 환경적으로 최적의 지속가능한 교통수단을 사용할 것인지는 여전히 고민해야할 사안이다.

 

3. 온실가스 배출

 

위에 언급한 바와 같이, 온타리오에서 교통수단은 가장 크고, 가장 빠르게 증가하는 온실가스의 주요원인이다. 이 중 여객운송수단은 가장 큰 몫을 차지한다. 캐나다 천연자원부에 따르면 온타리오 2008년 여객운송수단은 교통수단관련 배출물의 62%를 차지했으며, 화물용은 34%, 공공도로가 아닌곳의 교통수단이 4%를 각각 차지했다. 또 다른 연구결과에서는 토론토의 여객교통수단에서 발생하는 배출물은 화물 25%와 비교하여 75% 정도로 일부는 다소 높다. 대골든호스슈 지역에 여객운송수단에서 발생하는 전체 온실가스 배출물은 년간 16백만톤 정도로 매우 크다.

 

그림 3.1은 여객 및 화물운송수단에서 발생되는 배출물의 관련 비율을 보여주고 있다. 보시는 바와 같이 철도에 의한 비율은 도로의 원인으로 발생되는 배출물에 비해 매우 작다. 자동차 배출물은 철도와 비교하여 약 25배 였다.

 

 

캐나다 천연자원부의 자료는 기능별로 좀 더 상세하게 분류하고 있다. 그림 3-2A와 3.2B를 참조. 12가지 요인별로 분류된 자료에서 화물트럭의 배출물은 철도화물의 배출물을 초과하고 있다. 승용차와 경트럭에서 발생하는 배출물은 여객열차와 대중교통수단의 배출물에서 발생하는 배출물에 비해 훨씬 높은 정도로 초과하고 있다. 다른 교통수단 즉 항공, 해양, 비포장도로에서의 교통수단은 균형을 이루면서 이 자료에 포함되어 있다.

 

                              

1990년 이후 온타리오시의 교통수단 온실가스배출물의 증가는 대략 여객 및 화물부문 사이에 비슷한 수준으로 나뉘어져 있다. 여객부문의 증가는 에너지가 많이 소모되는 픽업트럭이나 서버번 등의 “여객용 경트럭”으로 그게 전환하여 사용되었다. 같은 기간의 여객용 자동차 배출물은 경트럭이 교통수단 분담에서 증가된 만큼 사실상 줄어 들었다. 여객용 경트럭의 온실가스 배출물의 증가는 140%가 넘었으며 전체 교통분야 배출물의 절반이 넘는 수준이었다. 같은 기간 중에 여객용 철도에서 발생하는 온실가스 배출물은 줄어들었다.

 

이러한 경향은 화물운송 분야에서 비슷한 경향을 나타내었다. 화물교통수단의 온실가스 배출물은 1990년 이후 상당히 증가되었다. 연료효율의 개선에도 불구하고 디젤기관차의 경우 특히 이 분야의 캐나다 탄소 배출물은 1990년과 2003년 사이에 40%까지 상승했다. 그 증가분의 절반정도는 화물작업이 증가된 요인이며, FTA에 따른 미국과의 증가된 무역과 동시에 대두된 신속히 “제때에 배달” 운동 등이 주요 요인이었다. 다른 증가의 절반은 철도에서 톤-키로미터 당 높은 배출물을 배출시키는 트럭수송으로 전환에 의한 것이었다. 다의 중트럭 수송에서 발생하는 배출물은 대략 철도보다 7~8배 높은 수준이다.

 

트럭수송에 의한 배출물이 139%까지 극적으로 커지고 있는 동안 온타리오시의 화물열차 배출물은 1990년과 2008년 사이에 약간 줄었다. 1990년과 2008년 사이에 온타리오 도로상의 대형디젤자동차의 숫자는 두배 이상으로 늘어났다.

 

온실가스 배출물 농도

 

앞서 언급한 바와 같이 배출물 농도는 여객당 또는 화물 단위 당 주어진 이동거리에 의한 배출물의 정도를 말한다. 몇 개의 연구결과에 의하면 철도교통수단 대비 도로교통수단에 의한 온실가스 배출물의 농도를 나타내는 것이라고 한다.

 

서두에 언급한 바와 같이 이들 연구결과는 다른 관할 구역에서 발생된 것이므로 다소 다르다. 그러나 그 결과는 대체적으로 일관성이 있다. 그들은 자동차 이동이 철도나 다른 형태의 대중교통수단 보다 여객키로미터 당 배출물이 훨씬 크게 발생하는 것을 보여주고 있다. 마찬가지로 화물트럭 수송은 철도화물 운송 보다 톤키로미터 당 배출물이 더 크다는 것이다.

 

여객이동수단에 대한 미국의 온실가스 농도를 비교한 한 자료에 따르면 자동차와 서버번이 대체적으로 그림 3.3에 표시된 바와 같은 평균적인 철도이용객의 수준인 경우 철도의 배출물 보다 2배 이상을 발생시킨다고 알리고 있다.

 

석탄을 연료로 하는 발전에 의해 온실가스 농도가 높은 미국전기 이용비율을 고려해야 하기 때문에 전기를 동력으로 하는 지하철, 전철 등의 GTHA지역에 철도 배출물은 그림 3.3에 제시된 것보다 상대적으로 낮은 것 같다.

 

 

영국 정부, 미국정부 및 IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널)에 의해 제공된 자료를 사용하는 배출물 산출 프로토콜에 근거한 결과인 국제적인 자료가 제시되었다. 관련 배출물 농도에서 경트럭의 배출물이 거의 두배라는 사실과 함께 여객 수송 자동차는 철도 수송의 온실가스 배출물의 두배 정도로 미국의 결과와 일치하고 있다.

 

운영단계 배출물과 관련하여 자동차 생산과 기반시설 등을 건설할 때 발생되는 배출물을 고려하는 것은 중요하다. 미국의 한 메타연구결과에 따르면 여러개의 교통수단에 대한 전생애주기 온실가스 배출물을 고려하였다. 그림 3.4는 생산, 기반시설구축 및 연료생산 단계에서 발생되는 전생애 주기의 배출물 뿐만 아니라 운영단계 배출물을 표시하고 있다. 철도는 자동차나 트럭에 비하여 배출물 농도가 아주 낮다.(미국에 다른 분야에서 전기 및 디젤철도에 대한 연구결과도 있다). 유럽의 연구결과는 철도보다 거의 3배 정도의 배출물 농도에 이르는 자동차에 관한 연구결과도 있다.

 

자료제공 : M.체스터와 A.호바스

 

다양한 연구결과들에서 보고된 배출물은 도시간 교통수단, 출퇴근, 도시 내 교통 등 연구된 이동 형태에 따라 다양할 것이며, 전기열차 및 버스 등에 에너지원의 온실가스 농도 및 많은 요인과 가정사항 등에 따라 다양할 것으로 예상될 수 있을 것이다. 예를 들어 예전에 국가기후변화전략을 위해 수행된 캐나다의 예전 모델링 연구결과에 따르면 시내버스가 자동차 배출물의 4분의 1 미만인 반면에 도시철도는 시내운송자동차보다 온실가스농도가 12% 정도일 것이라고 보고했다. 이 연구결과는 그러나 자동차에 탑승인원을 2.1~2.2인으로 가정한 조사결과 였다. GTHA 지역에 탑승자는 사실상 자동차가 버스나 철도보다 온실가스 농도가 더 심각하다고 지적할 가능성이 있는 1.2인에 가깝다. 그러므로 가정 사항이나 방법에 따라 모델링 결과가 다르게 나올수 있는 것이다. 캐나다 국립자원부 자료를 사용하는 최근의 캐나다 발간물에 의하면 아주 작은 소형자동차의 경우에도 출퇴근열차의 온실가스 농도의 약 4배 정도에 달한다고 지적하였으며, 결국 경전철 또는 지하철 보다 더 많은 에너지가 소모된다.

 

교통수단의 위치는 또한 중요한 요인이다. 그림 3.5A 및 3.5B는 교통수단의 비교 수치는 도시들 사이에서 보다 도시 내에서 더 발생한다는 것을 보여준다. 그럼에도 불구하고 분명한 것은 대중교통과 자동차 사이에 확실한 차이가 있다는 것이다.

GTHA 지역에서 기존의 비율보다 2배 이상인 3명이 타는 소형차인 경우에도 여객당 디젤열차 배출물에 비교될 수 있을 것이다. 전기열차, 지하철 및 트램의 배출물이 궤벡의 전기발전에 의한 것이며, 전기발생의 우위로 온실가스 배출물이 극히 낮은 상황이다.(퀘벡은 온실가스를 강하게 배출하는 석탄을 연료로 사용하지 않으며, 온타리오시가 사용하는 천연가스의 3분의 1 정도만 사용한다.

 

자료제공 : 엘 캐넌,“교통수단별 온실가스 배출물”

 

여객운송과 함께 화물 교통수단의 온실가스 농도는 많은 요인에 따라 매우 다양하다. IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널) 보고서에 따르면 화물운송수단의 세계적인 온실가스 농도의 범위가 그림 3.6 예시와 같이 어떤 연료와 자동차를 사용하느냐에 따라 다양한 요인들을 고려하여야 한다는 것을 보여주고 있다. 3.6에 표시된 스케일은 선의길이가 아니라 대수이며 도로교통 화물 배출물 농도는 철도화물에 비하여 대략 10배 정도 높다는 것을 보여주고 있다.

 

                                 자료제공 : IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널)

 

이러한 세계의 자료들은 온타리오에서도 마찬가지이며 트럭화물 운송과 철도화물 운송의 온실가스 농도가 5대 1정도이며, 그레이트 레이크지역은 그림 3.7을 참조. 캐나다 환경부의 수치는 전국적으로 8대 1의 수준임을 제시하고 있다.

 

트럭운송에 비해 화물열차의 이와 같은 상당한 배출물의 잇점은 연료의 효율성 차이 때문이다. 온실가스 배출물은 연료연소율과 비례관계에 있으며 철도가 트럭운송에 비하여 연료효율성이 2~5배에 달한다.

 

              자료제공 : J.Winebrake의 “그레이트 레이크 지역의 협동일관 화물운송”

  

결론 - 온실가스

 

기대한 바와 같이 온실가스 배출물에 관한 자료는 연구결과 등 사이에 다양하다. 자동차의 특성, 탑승인원, 중량 및 에너지원을 포함한 여러 가지 요인들이 온실가스 배출물에 상당한 차이를 보일 수 있다.

 

후자에 언급한 사실과 관련하여 온타리오시에서 온실가스 농도가 짙은 발전용 석탄연소가 사라지고 있는 것과 같이 지하철, 전차, 경전철 및 도시철도 및 전기화물열차 등 전기에 의존하는 철도교통은 온실가스 농도가 훨씬 덜할 것이다.

 

연구결과들 간에 다양한 결과에도 불구하고 중요한 양상은 그 실체가 드러나고 있다. 다양한 연구결과가 있지만 도로교통에 의한 여객이동이 철도교통에 의한 여객이동보다 2~4배 정도로 온실가스농도가 더 강하다. 마찬가지로 트럭운송은 철도화물운송보다 온실가스 농도가 5배 정도이다.

 

더욱이 철도의 고효율과 높은 수송분담율 등으로 도로교통에서 발생시키는 온실가스 배출물이 철도보다 훨씬 더 높다.

4. 공기오염 배출물 기준

서두에 언급한 바와 같이 규제오염물질(CACs)은 스모그, 산성비와 같은 공기오염과 건강에 크게 영향을 주는 오염물질의 집합이다. 교통수단은 전반적인 규제오염물질 수준에 매우 큰 영향을 주고 있다.

 

캐나다 국립 오염원 방출 조사목록은 지역별 및 오염원별로 오염물질을 상세하고 나타내고 있다. (그림 4.1 참조) 온타리오시에서 교통수단은 미립자로 된 오염 배출물과 스모그를 만드는 휘발성유기화합물 및 질소산화물과 독성 일산화탄소의 85% 이상의 발생원 이었다. 이들 6가지 오염물질에 대한 토론토시의 연구결과에서도 결과는 유사했다. 그 연구결과는 또한 토론토시의 질소산화물, PM10 은 표준과 비교할 때 상당한 수준에 이르렀으며 유행병학적 증거에 비추어 모든 오염원에 대한 표준의 개선이 필요할 수 있다고 지적했다. 같은 연구결과에서 자동차와 주택난방 등의 작은 오염원들이 몇 개의 큰 상공업 오염원들보다 중요하며 지방에서 발생하는 여름철 스모그는 대개 자동차가 원인이라고 지적했다.

 

 

자료제공 : 국립 오염원 방출 조사목록

 

또한 국립 오염원 방출 조사목록(NPRI) 자료에 의하면 철도도로 교통수단이 이들 규제오염물질(CACs)과 관련하여 발생시키는 자료를 나타내고 있다. 그림 4.2에 보여주는 바와 같이 도로교통수단은 직접규제 배출물의 대부분에 대한 책임이 있다. GTHA 지역 여객열차의 경우에는 낮은 수준이지만 SOx(황산화물)의 경우에 철도가 5분의 1정도 약간 더 배출물을 발생시키는 온타리오시 전역의 경우 반면에 PM2.5의 경우에 도로교통 배출물이 철도의 거의 두배이고 PM10과 질소산화물의 경우에도 도로교통 배출물이 철도의 세배 수준이다. 휘발성유기화합물과 일산화탄소의 경우에 도로교통은 철도의 57배 및 199배를 각각 발생시키고 있다. 캐나다 지속가능 개발기술 자료는 이런 결과를 알리고 있다.

 

자료제공 : 국가 오염원 방출 조사목록

 

GTHA 지역에 좀더 가까운 토론토-디트로이트 지역 내 양상은 유사하다. 화물트럭운송으로 생성되는 질소산화물, 황산화물, 휘발성유기화합물 및 PM 배출물은 철도보다 상당히 높다. 그림 4.3 참조

 

자료제공 : ICF 컨설팅

 

직접규제 배출물 농도 (CAC Emissions Intensity)

 

배출물 농도 상황은 온실가스 보다 규제오염물질(CACs)이 더 복잡하다. 이것은 부분적으로 여러 종류의 규제오염물질(CACs)이 있기 때문이며, 좀더 높은 배출물의 발생요인으로 좀 더 낮은 또 다른 배출물을 발생시키는 요인이 되기 때문이기도 하다.

 

예를 들면 휘발성유기화합물의 배출물은 스모그를 형성하는 휘발성 유기화합물로서 가솔린 엔진과 비교하여 디젤이 더 낮은 경향이 있다. 그러나 미립자상태의 배출물은 가솔린 엔진과 비교하여 디젤엔진에서 더 높은 경향이 있다. 그럼에도 불구하고 철도와 다른 형태의 대중교통수단의 직접규제 배출물질은 자동차보다 낮은 것과 같이 대체적으로 교통수단 간에 그 결과는 일관된다.

 

체스터와 호바스 연구결과에 전 생애주기 분석을 다시 한번 더듬어 본다면 다음과 같은 주요사항을 요약 할 수 있다.

 

- 아황산가스(SO2) : 철도 배출물 농도는 어떤 에너지원을 쓰느냐에 따라 여객자동차에 비해 낮거나 높을 수 있다. (위에 언급한 유황을 함유한 디젤의 경우와 GTHA지역의 여객열차에 사용되는 초저유황 연료의 경우)

- 질소산화물(NOx) : 몇가지 예외가 있으나 철도 배출물 농도는 여객자동차보다 상당히 낮다.

- 휘발성유기화합물(VOC) : 철도배출물의 농도는 예외 없이 여객용 자동차에 비해 상당히 낮다.

- PM₁₀ : 철도배출물의 농도는 예외 없이 여객용 자동차에 비해 상당히 낮다.

- 일산화탄소(CO) : 철도배출물의 농도는 여객용 자동차보다 하나의 크기순서(10배)보다 더 많다.(여객용 철도만큼 2~4배 정도 농도가 강한 여객용 디젤자동차는 제외)

 

GTHA에 보다 가까운 그레이트 레이크지역에서의 화물컨테이너 트럭수송은 철도수송보다 질소산화물(NOx), PM10 배출물이 더 강하며, 황산화물(SOx)은 다소 덜 강하다.

 

 

규제오염물질(CACs)의 논의에서 중요한 것은 자동차엔진 또는 연소기반 전기발전기의 연소에너지원 첨가에 필요한 배출물 관리대책이 상당한 직접규제 배출물을 감소시키는데 효과적일 수 있다. (이것은 소비되는 에너지의 양에 직접적으로 영향을 미치는 것이지 온실가스 배출물의 경우에 해당되는 것은 아니며, 배출물 관리대책에 무엇을 첨가하는 것으로는 효과적으로 배출물을 감소시킬 수 없다.)

 

1960년대 후반과 1970년대 초반 이후 전 세계적으로 규제력을 지닌 계획들에 의하여 연소엔진에서 발생하는 직접규제 농도에 상당한 감소를 가져온 직접규제 배출물 표준을 수립했다. 1990년과 2006년 사이에 규제오염물질(CACs)관련 디젤기관차와 트럭수송 배출물 농도는 상당히 줄었다. 예를 들어 Tier 2 디젤기관차에 대한 질소산화물(NOx), 탄화수소(HC) 및 PM10 표준은 버스(GO Transit)가 현재 협의 중이지만 대략 규제를 받지않는 기관차의 절반정도 수준이다.(그림 4.4 참조)

 

2015년에 상업운행이 가능할 것으로 예상되는 Tier 4 기관차는 디젤기관차의 가장 많은 배출물인 질소산화물과 PM을 특히 아주 낮은 수준으로 배출물을 발생시킬 것이다 (기관차는 일산화탄소 또는 탄화수소(HC)의 주요발생원이 아니다). Tier 2 기관차와 비교해도 Tier 4 기관차는 질소산화물의 20%만 발생하고 PM10의 경우8%에 해당하는 배출물을 발생시킨다(그림 4.4 참조).

 

한 연구결과는 새로운 디젤 배출물 표준은 디젤광대열차에서 발생시키는 PM, 질소산화물 배출물이 아주 깨끗한 전기에너지로 동력을 공급받는 전기열차 만큼 적은 수준이 될 것이라고 결론을 내렸다. 전기열차는 운행시 거의 배출물이 발생되지 않으나 온타리오에 현재 사용되는 석탄 및 천연가스 등을 포함하여 그 밖의 다른지역에서 전기를 만드는 에너지원으로 부터 상당한 배출물이 생성된다.

 

 

배출물 규정이 지역별로 초과근무 여건별로 연구결과들 사이에 차이가 있는 또 다른 이유가 있는 반면에, 직접규제 배출물의 농도가 장래에는 훨씬 줄어들 수 있다는 희망을 갖게 하는 이유도 있다.

 

물론 도로와 철도에 배출물 농도 개선은 수많은 자동차의 큰 증가로 많이 훼손되어 진다. 그러므로 좀더 깨끗한 교통수단으로 전환하는 것이 전반적인 배출물을 감소시키는 중요한 요소가 될 것이다.

 

결론 - 규제오염물질(CACs)

 

규제오염물질(CACs)은 그들 숫자와 그들 마다의 차이점으로 인해 온실가스보다 훨씬 더 다양하지만 몇 가지 결론은 내릴 수 있다.

 

첫째, 교통수단은 매년 온타리오시에서 수천 명의 목숨을 앗아가고 수십억불의 비용에 해당하는 댓가를 치루는 원인을 포함하여 전반적인 직접규제 오염정도에 큰 부적적인 영향을 미치고 있다.

 

둘째, 연료를 사용하는 철도교통수단이 도로교통수단에 비해 황산화물을 다소 더 발생시킬 수 있으나 도로교통수단은 더 많은 PM10, PM25 및 질소산화물과 훨씬 더 많은 휘발성유기화합물(VOCs)과 일산화탄소를 발생시킨다.

 

셋째, 공공정책과 규정의 변화는 화석연료로부터 발생되는 직접규제 배출물 감소에 직접적인 지시와 권한을 부여할 수 있다. 통제가 불가능한 증기기관차로 부터 Tier 4에 의한 배출물 감소는 이런 사실을 극적으로 보여주는 사례이다.

 

넷째, 철도의 신속하고 아주 낮은 직접규제 배출물의 원인으로 여객 및 화물운송이 도로에서 철도로 전환됨으로서 교통부문 배출물은 감소될 가능성이 있다.

  

5. 결론

 

GTHA 지역에서 미래 교통수단을 논의하는 새롭게 공개된 곳에서 교통수단관련 배출가스를 감소시키면서 교통수단의 상당한 진전을 가져 오게 할 가능성이 있다.

 

화물열차로 화물운송을 하게하고 도시철도 및 광역철도로 자동차 이용인구의 상당수를 전환시킬 수 있는 계획이 있다. 교통수단을 전환하는 상세한 계획은 아직 확정되지는 않았으며 배출물에 대한 논의를 포함한 상당한 논의도 필요로 할 것이다.

 

다행스럽게도 이미 다양한 교통수단이 발생시키는 배출물의 양과 형태에 관한 이용 가능한 연구결과들이 있다. 이 조사보고서는 그러한 연구결과들의 주요결론을 개괄적으로 알 수 있는 정보를 제공하였다.

 

항상 전제조건 및 가정 사항이 있으므로 연구결과들 사이에 상당한 차이가 있으나, 일치되는 결론도 상당수 있다.

 

첫째, 교통수단과 관련된 배출물은 GTHA에서 전체 배출물의 큰 부분을 차지하고 있다. 이것은 부분적으로는 자동차와 트럭이 여객 및 화물운송의 대부분을 차지하며 철도교통수단은 훨씬 적은 이러한 교통수단의 수송 분담에 기인한다.

 

온실가스 배출물과 관련하여 많은 요인들이 주어진 교통수단이 발생시키는 배출물과 사용된 연료가 무엇인지 등을 알아내는데 역할을 한다. 그러나 온실가스 내뿜는 정도는 자동차 보다 철도를 이용하는 것이 덜한 것으로 밝혀졌다. 마찬가지로 화물트럭보다 철도화물운송이 온실가스를 덜 배출하는 것으로 드러났다. 더욱이 도로교통에 의한 전반적인 배출물은 철도에 비해 훨씬 높다.

 

직접규제 배출물질과 관련하여 개별사항에 관한 다른 특성을 포함하여 많은 요인들이 있으며, 지난 수십년간 직접규제 배출물질을 낮추도록 하는 공공정책들이 있다. 그러나 교통수단으로부터 발생되는 직접규제 배출물질은 여전히 상당한 수준이며, 매우 큰 경제적비용과 인간의 건강을 위협하는 사회적 비용을 수반하고 있다.

 

철도교통수단이 연료에 의하는 경우 도로교통수단에 비해 다소 더 많은 황산화물을 배출할 수는 있으나, 도로 교통수단은 상당히 높은 수준의 PM10, PM25 및 질소산화물과 훨씬 더 높은 수준의 휘발성 유기화합물과 일산화탄소 등 규제오염물질의 대부분을 발생시킨다.

 

더 많은 자료가 항상 이용가능하며 확고한 결론을 낼 수 있는 충분한 정보도 있다. GTHA 지역 및 그 밖의 지역도 마찬가지로 철도교통수단이 도로교통수단보다 낮은 수준의 배출물을 발생시킨다는 것이 관련문헌에서 내리는 일치된 결론이다.

 

도로에서 철도로 전환하고 배출물을 감축시키도록 하는 공공기구를 창설하고 시행하도록 하는 많은 정보도 존재한다.

 

▣ 원문제목 : A survey of road and rail emissions comparisons

 

▣ 원문의 주요목차*******************************************************************

1. 소개

2. 배출물, 수송분담, 목표

3. 온실가스 배출물

4. 공기 오염 배출물 기준

5. 결론