1. 서 론

 

대중들의 휴게공간에 대한 기능적 및 감성적 기대치는 지난 십년 동안 상당한 크기로 높아졌다. 이러한 기대치에 부응하고, 증가하고 있는 교통안전에 대한 관심으로 인하여 고 휘도 가로등, 에어컨 시설, 포장 및 잔디광장 조성 등 도로 휴게소 시설에 이러한 추가적인 시설의 설치를 야기하였다.

 

 

2. 연구사업의 목표 및 목적

 

본 연구의 첫 번째 목적은 콜로라도 주의 대표적인 휴게시설을 표본적으로 선정하여 휴게시설의 설계 및 운영의 지속가능성을 평가하는 것이다. 이와 더불어서 최근의 연방 에너지 정책은 온실가스 배출량을 연방정부 차원에서 추진하는 전략을 강조하는 정책을 추진하고 있다. 이에 부응하기 위해서 콜로라도 주 정부도 온실가스 저감 정책을 도입하여 주지사 주도의 2007년 기후 실행계획을 매개로 하여 2020년 까지 온실가스 배출량을 2005년도 배출량 수준의 20%를 저감하고, 2050년 에는 80% 까지 저감하는 정책을 추진하고 있다. 콜로라도 교통국(CDOT) 는 관할 구역내에 9,144 마일의 도로를 관리하고 있으며, 휴게소, 유지보수 야드, 자투리 공간 및 사무실 등의 관련 시설물을 보유하고 있다. 그러나 이러한 관할구역 내에 대체 에너지 생산에 적합한 정확한 시설물의 분량이나 위치 등에 대한 정보가 대단히 부족한 형편이다. 이러한 정보의 부족으로 CDOT 는 연방정부의 온실가스 저감 목표 또는 콜로라도 주정부의 에너지 정책 목표를 당성하기 위한 정책을 효율적으로 수립할 수가 없는 실정이다. 두 번째 본 연구의 목적은 이러한 측면에서 대체 에너지 생산목적을 위해 관할권 내의 모든 정보의 갭을 줄여보고자 하는 목적을 가지고 있다.

 

 

 

 

 

3. 휴게소 연구방법

 

본 연구에서 이러한 휴게소에 대한 분석을 위해 CDOT 는 콜로라도 주립대학으로 하여금 CDOT에 의해 설계 및 운영 중인 다음의 6개의 대표적인 휴게시설을 선정하여 지속성 분석을 수행하도록 하였다.

 

· 스털링 휴게시설 (지역 4의 방문자 센터 )

· Poudre 휴게시설 (지역 4의 방문자 센터 )

· Vail Pass 휴게시설 (지역 1 의 레크레이션 휴게시설)

· Hanging Lake 휴게시설 (지역 3의 레크레이션 휴게시설)

· 엘 모로 휴게시설 (지역 2의 기본 서비스 시설)

· Sleeping Ute 산 휴게시설 (지역 5의 기본 서비스 시설)

 

2010년 7월과 8월, 2달 동안 CSU-Pueblo 팀에 의해서 현장 분석이 수행되었다. 검토대상 휴게소 들은 다음의 사항에 대해 중점을 맞춘 지속성 분석 체크리스트를 사용하여 분석하였다.

 

· 현장 조건 - 현재상태의 연간 운영 조건 및 대상 휴게소의 활동내용

 

· 자재, 재사용 및 재활용 - 휴게소 시설의 고체 쓰레기 처리방법

 

· 환경 - 기존의 환경 조건 및 야생동물과의 조화

 

· 대기질 - 화학약품 사용 및 저장 또는 밤샘 트럭 주차 등과 같은 휴게소의 대기질에 영향을 줄 수 있는 행위들에 대한 확인

 

· 수질 및 수자원 사용 - 수자원을 보호하기 위해 취하고 있는 행위와 화장실 급수 및 관개 등과 같은 휴게소의 수자원 사용실태

 

· 에너지 - 휴게소의 에너지 사용 상황, 사용실태의 관리 및 비용

 

· 공공교통/자동차/트럭에 대한 봉사 및 서비스 - 휴게소의 사용 및 운영으로 인해 영향을 받는 커뮤니티의 확인

 

 

 

 

4. 휴게소 연구결과 및 토론

 

이 사업을 위해 개발된 지속성점수 집계방법을 사용하여 Vail Pass 휴게소가 시험 대상 휴게소 중 가장 지속가능성이 높은 휴게소로 선정되었다.

 

이 휴게소 연구 프로젝트의 가장 특이한 점은 휴게소의 탄소배출 이력의 개발이라고 할 수 있다. 이러한 휴게소의 탄소배출 이력은 휴게소의 전반적인 에너지 사용실태 및 이로 인한 온실가스 배출량을 확인할 수 있도록 한다. CSU-Pueblo 팀이 사용한 방법은 세계 자원협회에서 개발한 온실가스 협약 (GHGP)과 일맥상통하는 방법이다. 이 사업은 CDOT 에 환경 전담 인력을 제공하게 될 것인데, 이 인력은 특정한 휴게소에서 발생하는 직접 및 간접적인 발생량 및 연간 발생하는 온실가스양의 누적치에 대한 온실가스 정보에 대한 운영관련 책임을 맡게 된다.

 

휴게소 시설은 전체적인 온실가스 배출량을 절감하고 제반시설의 전력에 필요한 대체에너지를 사용할 수 있는 잠재성이 큰 곳이다. 많은 휴게소들이 태양광 및 풍력 에너지의 획득이 쉬운 곳에 위치하고 있으며, 이 지역들은 지열 에너지, 지하 온천수를 이용한 열펌프 등을 이용하여 에너지의 소모를 감소시킬 수 있는 잠재성이 높은 지역이다. 풍력에너지는 특히 평지에 위치하게 되는 휴게소에 에너지 공급원으로서의 잠재성이 크다. 이러한 휴게소 시설에 대한 대체 에너지의 사용은 전반적으로 온실가스 배출량을 감소시키며 장기적으로 CDOT 의 재정상태를 개선시키게 될 것이다.

 

본 연구는 CDOT 에 지속성 있는 휴게소의 설계, 운영 및 유지보수를 위한 특정 휴게소에 대한 조사결과 및 권고사항을 제시하게 될 것인데, 이러한 권고사항은 전반적인 환경을 개선하고, 유한한 자원을 보존하며, 방문객에게 좋은 인상을 주고 휴게소의 유지관리 비용을 절감하여 줄 것이다.

 

 

5. 도로시설에 대한 연구

 

본 연구의 관할권내 도로시설에 대한 연구의 목적은 전술한 바와 같이 최근의 연방 에너지 정책과 같이 온실가스 저감 정책에 초점을 맞추는 것이다. 2010년 10월 5일 오바마 대통령을 통해 발표된 실행지침 13514 (EQ13514) 에는 “연방정부 안에서 지속성을 추구하는 통합된 전략을 수립하고 연방정부의 최우선목표를 온실가스 배출의 감소로 정한다.” 라고 밝히고 있다. EQ 13514 는 에너지 효율성 및 온실가스 배출량 관리에 대한 필요조건을 제시하고 있으며, 이때 제시된 온실가스 배출량 관리방안은 연방정부와 주정부의 담당자들과의 업무처리 방법의 변화를 필요로 하는 내용이다. EQ 13514에 순응하는 것은 주 정부의 DOTs 를 포함한 담당자들에게 지속가능한 조치를 도입하는데 강력한 동기부여를 제공할 것으로 보고 있다.

 

콜로라도 주 정부는 온실가스 저감 정책도 도입하고 있는데, 여기에는 정부의 2007년 기후 실행계획을 포함하고 있어 2020년 까지 온실가스 배출량을 2005년 배출량의 20% 분량을 감축하고, 2050년 에는 2005년 배출량의 80% 까지 감축하는 목표를 가지고 있다. 이에 따르는 콜로라도 주정부의 에너지 입법안 2007 에서는 주 정부 기관들에게 전체 에너지 사용량을 20% 감축할 것과 정부기관 관용 자동차들의 연료사용량을 2012년 까지 25% 감축할 것을 규정하고 있다.

 

CDOT 는 9,144 마일의 도로연장에 대한 관할권(ROW)을 가지고 있으며, 휴게소, 유지보수 야드, 자투리 공간 및 사무실 등의 관련 시설물을 보유하고 있다. 콜로라도만의 특징들 - 연간 맑은 날이 300일 이상 되는 기후; 풍력발전이 가능한 바람이 많은 지역; 지열활동이 활발한 위치; 초지지대 및 목재와 농산물이 풍부한 지역; 급류가 흐르는 산악지역 - 이러한 특징은 태양광, 풍력, 지열, 바이오메스 및 수력발전 시스템 등 대체 에너지 생산이 매우 용이한 환경을 가지고 있다. 그러나 이러한 대체 에너지의 생산에 적합한 잠재적인 관할권 내의 부지 위치 및 면적에 대한 정확한 정보가 미흡한 실정이다. 이러한 정보의 부족으로 인하여 CDOT는 연방정부의 온실가스 감축목표 및 콜로라도 주 정부의 에너지 추진안을 달성하기 위한 계획을 효율적으로 수립할 수가 없다. 본 연구의 목적은 이러한 대체 에너지 생산에 대한 ROW 의 정보 격차를 해소하는 데 있다.

 

본 연구에서 분석하게 될 대체 에너지의 형식을 결정하는 기준은 콜로라도 주 정부의 재생자원 활용에 관한 테스크포스에 의해 2009년에 발간된 보고서 “콜로라도의 재생자원의 시장과의 연계”를 기반으로 하고 있으며, 여기서는 콜로라도의 태양광, 풍력, 수력, 지열 및 바이오메스 자원에 대한 위치정보와 분석이 수록되어 있다. 각 자원에 대한 위치정보시스템(GIS) 데이터는 이 보고서로부터 획득하는 동시에 연구팀은 이러한 데이터를 역 추적하여 원 에너지 자원을 확인하는 작업을 수행하였다. 또한 연구 팀은 이 보고서의 에너지 생산 분류시스템을 동일하게 사용하여 보고서의 일관성을 부여하였다. 필요할 경우에는 면적계산 단위를 제곱미터에서 에이커 단위로 변환하였다.

 

콜로라도 주 전체의 지도가 준비되어 전체 자원에 대한 분포와 위치를 표시하였다. 풍력과 태양광 자원에 대해서는 좀 더 자세한 ROW 에 해당하는 위치정보와 자원 분포를 확인하기 위해서 6개의 CDOT 지역의 위치정보를 수록하였다. 이러한 지도화 작업은 CDOT로 하여금 각 에너지 형식별로 이론적인 최대 가용 에너지 량을 추정할 수 있도록 정보를 제공하게 된다. 이 ROW 지도는 이후 각 에너지 형식별 GIS 정보 지도와 겹쳐져서 사용가능한 CDOT ROW 내의 잠재 총 생산 에너지량이 계산되어지게 되는데 이때의 에너지량은 일반적으로 연간 기가와트의 단위로 나타나게 된다.

 

기존의 ROW 시설구역에 상기의 분류체계를 적용하여 기존의 제약조건 하에서 개발이 가능한 지역을 구분 하였다. 현재의 도로현황은 도로 포장면 끝단에서 50-피트의 여유폭을 두어 안전을 위한 여유공간을 확보하고 있는 상태이다. 태양광 자원시설은 이러한 50-피트의 여유폭 안에 시설을 설치할 수 있지만, 풍력 터빈시설은 비상시 터빈 날개의 추락을 대비하여 최소 250-피트의 여유폭이 필요하다. 바이오메스의 경우는 방호책이나 여유공간의 필요없이 획득이 가능하므로 태양광이나, 풍력과 같은 에너지처럼 포장면 에서의 안전 여유공간이 불필요하다. 현재의 CDOT 정책에서는 도로의 중앙분리대에 대체에너지 시설의 도입을 허용하고 있지 않다.

 

 

6. 도로 관할권에 대한 연구 발견사항

 

태양광 - 태양의 일사율을 기준으로 콜로라도의 여러 지역에 대한 각 일사율 수준에 따른 ROW 지역의 평균치를 분석한 결과 콜로라도의 ROW 지역은 약 시간당 554,000 Giga Watt 의 전력을 연간 직접적으로 태양광으로부터 받을 수 있는 것으로 분석되었다. 만일 이 에너지가 100 % 전기로 변환될 수 있다면 2007년 전력소모량 기준으로 콜로라도 주 전체 전력 소모량의 10%를 담당할 수 있는 양이다. 그러나 현재의 기술로서는 직접적인 일사광 에너지의 고작 10% 만을 전기로 변환시킬 수 있으며 따라서 연간 약 55,500 GWh 를 생산할 수 있다. 이 분량은 2007년 전력 소모량 기준으로 전체 콜로라도 주 전체 전력수요의 1.0%를 충족시킬 수 있는 분량이다.

 

풍력 - 콜로라도 지역이 비록 바람이 꾸준히 부는 지역이긴 하지만 상대적으로 CDOT ROW 시설은 풍력활용도가 높지 않은 곳에 위치하고 있다. 만일 적용 가능한 ROW 지역을 모두 풍력 에너지 발전시설로서 활용한다면 약 연간 380 GWh 의 전력을 생산할 수 있을 것이며 이는 태양광에 비해 대단히 작은 규모인 것을 알 수 있다. 이 만큼의 전력은 2007년 전력소모량 기준으로 콜로라도 주 전체 전력 소모량의 0.0001%를 담당할 수 있는 분량이다.

 

바이오메스 - 콜로라도 주 대부분의 지역에서 목재, 초지, 옥수수를 포함한 농작물로부터 바이오매스를 생산할 수 있다. 주 전체를 통틀어서 CDOT ROW 지역에서 연간 4,974 톤의 바이오 메스를 생산 가능한 데, 이 분량은 연간 4.9 GWh 의 전력을 생산하여 콜로라도 주의 2007년 전력 소모량 기준으로 약 0.000001% 의 전력수요를 감당할 수 있는 분량이다.

 

지열 - 연구결과 콜로라도 주의 지열자원은 주의 남쪽 중부지역에 집중되어 있는 것으로 나타났다. 주 전체에 대해 ROW 지역에 포함된 지열발전 가능지역의 면적은 8,530 에이커로 나타났지만 현재 이러한 지열자원에 대한 신뢰성 있는 위치정보가 대단히 부족한 실정이다. 만일 CDOT에서 ROW 지역에 위치한 정확한 지열 발전가능 지역 분석을 시행하지 않는다면 이러한 지열에너지 잠재량은 정확히 계량할 수 없을 것이다.

 

수력발전 - 현재 콜로라도 주 관내에는 총 62개의 수력발전 시설이 콜로라도 주의 전체 전력 생산량의 5%를 생산하고 있다. 여기에 CDOT 의 ROW 인근에 현재 운영 중인 수력발전 시설이 포함되어 있는 것은 아니며 또한 본 연구에서 ROW 인근의 수력발전 시설 설치에 적합한 면적을 산출하는 것도 적절하지 않다고 판단하였다. 다만, 본 연구에서는 CDOT의 ROW 인근 1/2 마일 내에 위치한 잠재적 수력발전 시설 부지 중 12개를 분류하여 지정하였다. 이 부지들은 소규모 발전시설을 건설하여 짧은 전송거리를 통해서 CDOT 의 휴게소 시설들과 유지관리시설 또는 도로 가로등 시설 및 신호시설 등에 전기를 공급하는 시설을 계획할 수 있을 것으로 판단하였다.

 

송전시설 - 콜로라도 주에는 수천마일의 송전시설이 설치되어 있지만 많은 지역이 아직도 사각지대에 놓여있다. 그러나 대체 에너지를 이용하여 발전할 수 있는 잠재성이 높은 지역은 대부분 이런 사각지대인 시골지역이다. 이러한 지역에 송전시설이 건설되지 않으면 대체 에너지를 이용한 발전은 대단히 비용측면에서 비효율적 일 것이다.

 

 

몇 개의 새로운 송전시설 설치사업이 콜로라도 주에서 제안되었다. High Plains Express 사업은 500 kilo 볼트(KV)의 송전시스템으로 콜로라도 주 동쪽지역을 북쪽에서 남쪽으로 횡단하는 프로젝트로서 아직 미개발된 농촌 지역을 통과하도록 계획되어 있다. Eastern Plains Transmission 프로젝트는 동측 콜로라도 지역과 서쪽 켄사스 지역을 약 1,000 마일의 연장으로 신규 고압시설을 설치하는 사업이다. 이러한 사업을 포함한 기타 다른 사업들의 수행을 통하여 전력망 서비스의 갭을 해소하고 동측 및 중부 시골지역의 CDOT ROW 관할권 내의 대체 에너지 사업의 광역 전송망 시스템의 구축을 가능하도록 한다.

 

 

 

 

7. 실행계획

 

본 연구의 휴게소의 개선방안에 대해서는, 비록 CDOT 휴게소 지역은 양호하게 운영되고 도로 여행자들에게 기본적인 양질의 서비스를 제공하고 있지만, 대부분의 휴게소들은 천연자원 및 재정자원을 비 효율적으로 낭비하고 있으며 환경적인 악영향을 미치고 있다. 이에 대해 다음과 같은 내용을 권고하는 바이다.

 

· 트럭의 아이들링 제한규정을 휴게소 시설에 도입하여 아이들링으로 인한 소음과 온실가스의 배출을 감소하여야 한다. 이러한 규정은 화석연료의 소모량도 절감시켜 줄 수 있다.

 

· 급수 및 화장실 시설에 대한 수자원 보존연구가 수행되어 휴게소 시설의 유지비 저감 방안을 도출하여야 한다. 많은 휴게소 화장실에서 물을 사용하지 않는 변기시설을 도입할 수 있을 것이다.

 

· 대부분의 휴게시설의 관개 조경시설은 많은 양의 물을 소비하고, 정기적으로 비료와 제초제가 사용되어야 하는 비 토착종 식물로 조경되어 있다. 이러한 조경시설은 토종식물 및 가뭄에 내성이 강한 식물종으로 변경이 가능할 것이다.

 

· 휴게소에서 재활용 활동을 시행한다면 휴게소에서 버려지는 상당량의 고체 쓰레기들을 처리할 수 있으며 궁극적으로 이들을 매립자원으로 활용할 수 있을 것이다.

 

· 에너지 절약 운동은 휴게소의 화장실이나 주차장 조명, 온수시설, 폐수처리 시설 및 화장실 난방 등에 적용되어 에너지 소비를 절감할 수 있을 것이다.

 

· 우수관리 정책을 통해서 환경에 민감한 구역에 오염물질이 유입되거나 인근 하천에 유입되지 않도록 예방할 수 있다.

 

· 휴게소 운영 데이터를 좀 더 CDOT 유지보수 운영팀이 활용하기 쉽도록 하여 휴게소에서 사용하는 수자원, 전력 및 페기물 처리비용 등을 절감할 수 있다.

 

본 연구에서 제시하는 권고사항 들은 CDOT 운영 유지관리 조직 및 CDOT 지속성 위원회에 의하여 분석되고 계속 개선되어 갈 것이다. CDOT 유지관리 책임자들 및 기관장들은 이러한 권고사항들을 분석 및 토론하여 시설의 운영비용 및 소모되는 자원을 절약할 수 있도록 하여야 할 것이다. 본 연구의 결과는 다음과 같은 방법으로 CDOT 에 의해 개선되어 갈 것이다.

 

· CDOT 유지관리 요원은 휴게소 시설의 수자원과 전력사용량을 조사하기 시작할 것이다. 이것을 통해 현재 적절하게 운영되지 못하고 있거나 개편 및 교체가 필요한 휴게소를 분류할 수 있게 될 것이다.

 

· CDOT 유지관리 운영팀은 현장중심의 또는 지역적인 휴게소 지속성 개선 계획을 개발하여 에너지, 수자원 및 재정자원을 절약하고 환경영향을 최소화 하도록 할 것이다. 초기의 표준 운영절차를 재검토 및 개선하는 방법을 적용하여 비용소모를 최소화 할 수 있을 것이다.

 

· CDOT 지속성 위원회는 유지관리 운영방안 및 추가 사업에 대한 자금모금 등을 통해서 지속성확보에 필요한 권고사항의 실행에 도움을 줄 수 있을 것이다.

 

 

본 연구의 관할권 도로 문제에 대해서는, DOT는 현재 ROW 영역 내에서 대체 에너지를 생산하는 부서를 보유하고 있지만, ROW 영역 내에서 생산되는 에너지를 관리하는 지침서의 부재와 대체 에너지를 유용한 에너지로 보지 않는 정책으로 인하여 한계에 부딪치고 있다. 본 연구에서 잠재적인 에너지 생산에 대해 다루었지만 좀 더 상세한 자료와 정보가 조사 되어야만 CDOT의 정책변경을 유도할 수 있을 것이다. 이에 대한 권고사항은 다음과 같다.

 

· 오레곤, 미네소타, 텍사스 및 켈리포니아 등 대체 에너지의 개발, 설계기준 정보, 혁신적인 협동체제 구성 및 자금지원 메카니즘에 대한 정보의 취합 등에 관련된 다른 주들의 사례를 분석한다.

 

· 주 및 지역지도를 활용하여 각 CDOT 영역에서 지역적인 경사도, 산림지 면적 및 식물형태 등 추가적인 정보들에 기초한 최적지역을 찾아내기 위한 보다 상세한 체크리스트와 지도를 준비한다.

 

· CDOT의 Utility Accommodation Policy 를 수정하여 대체 에너지를 효용성이 있는 자원으로 인식하도록 하고, 여유공간, 최소 현장밀도, 고도제한 등 대체 에너지 생산시설에 필요한 설계기준을 포함시킨다. 또한, 종방향 시설에 대해 중앙분리대 공간 활용을 금지하는 규정을 재검토 한다.

 

· 미래의 협력자로서 주 또는 연방세금에 대한 면제혜택 등을 주어 민간시설, 은행 및 민간 에너지 개발사업자들과의 협력체를 구성하여 CDOT의 비용을 절감한다.

 

· 콜로라도 공공시설 위원회 및 기타 다른 기관과의 협력을 통해서 현장에 송전라인을 건설하는 기준 및 최적실행 방안을 도출하도록 하고 CDOT ROW 인근의 기존 송전시설을 연결하는 방안을 구상한다.

 

· 하나 또는 몇 가지의 “시범사업”을 구상하여 휴게소 등과 같은 CDOT 건물에 대체 에너지를 도입하는 사업을 시행하거나, 민간사업자로 하여금 바이오메스를 생산하도록 허가하여 이로부터 생산되는 에너지를 모니터 하고, CDOT 측의 탄소배출 이력 및 비용 감소량을 측정해 보도록 한다. 이러한 시범사업을 대중들에게 참여할 수 있도록 현장을 공개하고 인터넷 웹사이트를 통해 실시간 모니터링이 가능하도록 한다.

 

▣ 원문제목 : ASSESSMENT OF COLORADO DEPARTMENT OF TRANSPORTATION REST AREAS FOR SUSTAINABILITY IMPROVEMENTS AND HIGHWAY CORRIDORS AND FACILITIES FOR ALTERNATIVE ENERGY SOURCE USE

       

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

1. 서론

2. 휴게소 연구사업의 목표 및 목적

3. 휴게소 연구방법

4. 휴게시설 결과 및 토론

5. 휴게시설 결론 및 권고사항

6. 서론

7. 태양광 에너지

8. 풍력 에너지

9. 바이오메스

10. 지열에너지

11. 수력에너지

12. 전달

13. 법적 및 정책적 고려사항

14. 잠재적 에너지 협력관계

15. 도출결과 및 권고사항