1. 도입

 

유럽의 교통분야는 심각한 도전에 직면해 있다. 유럽의 다른 산업분야가 최근에 배출가스 감축을 위해 노력하고 있지만, 교통분야는 여전히 증가하고 있다.

 

<1995년부터 GDP, 인구 그리고 교통분야의 배기가스 방출 및

EU 27개국의 화물/승객 교통 수요>

 

오늘날, 교통분야는 전체 온실가스(GHG, greenhouse gas) 배출량의 1/5을 차지한다. 유럽연합집행위원회(European Commission)에 의해 세팅된 배출가스 목표 예를 들어, 유럽연합 에너지 및 기후 패키지(EU Energy and Climate Package) 프레임워크 내에서는 2020년까지 유럽 전체에 걸쳐 전체 이산화탄소 배출량을 20% 감축하기로 한 것 또는 다가오는 교통백서(White Paper on Transport)에 적시될 것으로 예상되는 목표 값을 달성하려면, 유럽의 교통분야가 배출가스를 낮추고자 더욱 심각하게 임해야 한다는 사실은 명확하다.

 

오늘날 가장 친환경적인 교통수단인 철도는 그 해결책을 제시한다. 그리고 철도가 다른 교통수단에 비해 쉬운 솔루션이 되는 것은 단순히 유럽의 철도 네트워크가 이미 많은 부분 전철화 되었기 때문만은 아니다. 철도는 모든 다른 교통수단에 비해 가장 우수한 승객대비 배출가스 방출/톤 효율을 가지고 있으며 오늘날 유럽 전역의 중요 도심지를 연결하는 광범위하고 수익이 남는 고속철도 네트워크를 제공한다. 철도는 늘어나는 도심지의 도전에 대해 신속하고 혼잡과 무관한 솔루션을 제공하는 유일한 교통수단이다. 그런데 유럽지역의 교통을 청정하고 효율적이며 상호운용 가능하며 소비자 친화적이고 지속 가능한 것으로 만들려면, 완전한 가능성을 구현하기 위해서 철도 교통이 일정한 도전을 여전히 극복해야 한다.

 

이 기사는 철도교통에서 배출되는 배출가스를 절감할 가능성에 대한 아웃라인을 간략히 정리할 것이다. 이에는 다음과 같은 사항들이 포함된다.

- 유럽사회가 직면한 메가-트렌트 리스트와 그것이 교통에 미치는 영향

- 왜 철도가 이러한 도전의 해결책인가. 그런데 유럽에서 철도교통을 위한 프레임워크 상황을 개선하려면 정치적인 행동이 반드시 필요하다.

- 유럽 철도산업은 정치적 지원뿐 아니라 철도교통의 환경적 편익을 극대화하는 것을 고려해야 한다. 그 본보기가 [Railenergy] 프로젝트와 [CleanER-D] 프로젝트이다.

 

2. 철도교통의 환경적 편익

 

도로를 이용하는 자동차의 전기화는 자동차 산업 분야에서는 앞으로 진행할 일로 보이며, 오늘날 철도분야의 경우, 유럽 전체 철도교통의 80%가 전기를 사용하여 움직이고 있다. 철도의 이러한 장점은 대중적인 논쟁의 시점에서는 명확하게 저평가되어 있다. 그럼에도, 정보는 이미 www.ecopassenger.org 같은 사이트에서 온라인에 기반을 둔 툴로서 여객교통과 화물교통 모두에 대한 것을 얻을 수 있다. 이 웹사이트를 보면, 사용자가 예를 들어 출발지가 브뤼셀이고 목적지가 파리라고 입력하게 되면 승객 1인당 철도교통이 배출하는 이산화탄소의 양은 항공교통보다 10배 정도 작다는 사실을 곧바로 알 수 있다. 이 노선에서, 철도는 시간을 많이 절감해 줄 수 있으며(비행기로 2시간 43분 걸리며 철도로는 1시간 22분이 소요됨) 다른 노선, 예를 들어 프랑크푸르트 -밀란 간 노선의 경우, 배출가스는 절감할 수 있지만, 철도를 사용하는 것이 시간이 더 많이 소요된다. (철도는 8시간, 비행기는 3시간 5분 소요) 유럽 철도산업연합(UNIFE)은 앞으로는 이러한 노선을 철도를 이용하게 되면, 많은 시간과 배출가스 효율성을 확보할 수 있다는 사실을 믿고 있다.

 

유럽 전체에 걸친 물류 관리자들은 회사의 배출가스 밸런스를 개선하기 위해 철도교통이 제공할 기회들을 발견해 왔다. 대규모 물류회사인 DB Schenker사에 의한 [Eco Plus]와 같은 프로그램을 통해, 회사들은 이산화탄소에서 자유로운(CO2-free) 대규모 물류 솔루션을 제공받을 수 있다. 이 경우, 독일철도(Deutsche Bahn)가 독일 내에서는 재생에너지원으로써 운송에 필요한 전기를 소유하고 있으며 추가비용은 소비자가 지급한다. 추가로, [Eco Plus] 프로그램으로부터 나오는 독일철도(DB)의 수익 중 10%는 새로운 재생에너지 발전소 건설을 위한 파이낸싱으로 지출된다. 이것은 이니셔티브 정책 덕분인데, 예를 들어 DB Schenker사가 최종 완성된 Audi 자동차의 1/4을 엠덴에서 잉골슈타트로 운송할 때 완전히 CO2-free로 이동하는 것과 같은 이니셔티브 정책이다. 다시, 유럽의 모든 소비자가 그들이 이용하는 화물수송이 배출하는 배출가스 발자국을 계산하는 웹에 기반을 둔 툴의 사이트는 www.ecotransit.org이다.

 

3. 유럽 교통분야를 위협하는 사회적 메가-트렌드

 

유럽 사회는 오늘날에서는 이미 탄력적이지만 다가오는 몇 년 이내에 반드시 많은 영향을 미치게 될 일정한 메가-트렌드에 의해 규정되고 있다. 유럽의 교통을 다른 도전들과 함께 더욱 친환경적으로 만들기 위한 필요성에 대해 유럽 사회는 해답을 가져야 한다. 최근의 경제 상황에도, 지속하는 세계화의 경향은 장기간에 걸쳐 후퇴하거나 중지될 가능성은 거의 없다. 이것은 화물과 사람의 국경 간 이동 흐름이 증가할 것이며 교통수요가 점차 증가하고 더욱더 차별화되는 수요가 발생할 것임을 의미한다. 교통 분야는 국가 간 철도시스템의 상호호환성 분야뿐 아니라 이러한 강제화되는 교통의 국제적 본성에 대해서도 더욱 적응해야 할 것이다. 다른 모든 교통수단과의 증가하는 경쟁에 대응하기 위한 시장의 우수한 통합작업도 필요할 것이다. 철도 인프라시설 분야에 이미 존재하는 단점의 관점과 인프라시설 투자의 장기적 특성을 고려해 볼 때, 병목현상을 피하려면 국제 철도교통의 전략적 비전이 필요할 것이다. 유럽 교통시스템은 여객과 화물분야의 이러한 증가하는 수요를 충족시키기 위해 준비할 필요가 있다.

 

세계화와 증가하는 경제적 전문화 경향은 인구의 변화된 지리적 집중을 유도할 것이다. 도시화라는 현재의 트렌드는 심화하는 반면에, 지방지역은 인구집중이 덜할 것이다. 이것은 도시의 혼잡과 싸울 뿐 아니라 유럽지역에서 지역적으로 분산된 인구들이 요구하는 미래의 이동성 수요를 어떻게 만족하게 할 것인가도 중요함을 의미한다. 인구 통계학적 변화와 유럽 인구의 고령화는 기존의 이동 솔루션을 변화시킬 것이다. 더욱 우수하고 효율적인 도시 교통시스템이 만들어질 것이며 단/중거리용 교통 솔루션이 나타날 것이다.

 

가장 뚜렷한 도전은 기후 변화와 자원 부족 현상이 증가한다는 것이다. 유럽환경위원회 (EEA, European Environmental Agency)에 의하면, 2006년에 교통분야는 온실가스 배출량의 28.6% 그리고 이산화탄소 배출량의 27.6%를 담당했다. 과거 10년 동안, 화물 운송은 GDP보다 더 빨리 증가했다. 다른 어떤 분야도 1990년과 2006년 사이에 교통분야가 보인 높은 성장률을 보여주지 못하고 있다.

 

<유럽지역에서의 교통수단별 이산화탄소 배출량>

 

그러므로 만약 유럽연합이 2020년까지 배출가스 목표를 낮추는 것에 대하여 심각한 상황이라면, 교통정책을 완전히 다시 고려해야 한다. 이것은 다른 그 무엇보다도 이산화탄소를 가장 많이 그리고 빠르게 배출하는 인자인 도로와 항공교통으로부터 가장 친환경적인 교통수단인 철도로 모달 시프트를 증진시키는 것과 관련된 것이다. 모든 교통수단에 대한 적절한 요금부과 정책도 재검토되어야 하는데, 이에는 외부비용이 실질적인 운송비용에 반영할 수 있도록 재조정하는 것도 포함된다.

 

4. 철도를 위한 4가지 정책도구

 

철도는 가장 청정하고 깨끗하며 안전한 교통수단이다. 그런데 여객과 화물을 위한 진실로 경쟁력 있는 유럽 전체 네트워크를 창조하려면 더욱 정치적인 행동이 필요하다. 즉, 유럽의 다른 교통수단과 공정한 경쟁이 이루어질 수 있는 조건을 창조하고 철도 네트워크에 투자를 최대화하며 자유화의 진정한 편익을 증가시키고 유럽 내에서의 기술적 조화 프로세스를 완성하는 것이다.

 

- 공정한 경쟁시장 조성

현재, 교통수단들은 매우 불공정한 조건에서 경쟁하고 있다. 비딱하게 말하자면, 철도교통과 같은 가장 지속 가능한 교통 형태는 매우 장애가 많아서 다른 교통수단에 비해 불리한 조건에 방치되어 있다. 유럽 철도교통의 80%는 전기로 전원을 공급받고 그리하여 배출가스양은 간접적으로 탄소배출권거래제(ETS, Emission Trading Scheme)를 통해 반영되고 있지만, 도로교통에서 나오는 배출가스 양은 비과세이다. 비슷한 방식으로, 국제 항공여행은 부가가치세가 면제이지만, 철도 티켓은 이 세금 정책에 영향을 받는다. 이러한 불공정성이 시정되어야 한다. 경기장을 공정하게 하는 다른 방법으로는, 각각의 교통 이용자가 그가 이동하는 것이 환경에 부정적인 영향을 미치는 것에 대한 보상비를 지급하는 교통의 외부효과에 대한 국제화를 통해 오염자-지급 원칙(polluter-pays principle)을 영구적으로 적용하는 것이다. 모든 교통수단이 공정한 조건에서 경쟁하는 것만이 상호-모달리티(co-modality) 콘셉트가 의미가 있게 되는 것이다.

 

- 인프라시설과 철도차량에의 투자

철도는 유럽 내에서 지속 가능한 교통의 근간이 되어야 한다. 이것이 가능하기 위해서는, 인프라시설 분야에 상당한 투자가 필요하다. 이것은 많은 중부 및 동유럽 국가들은 특히 중요한 문제이다. 철도 서비스는 현대의 철도차량으로 운행될 때만, 매력적인 것이 될 수 있다. 그런데 종종 자금지원이 부족하다. TEN-T 예산과 같은 자금 지원이 증가하여야 하고 효과적으로 사용되어야 한다. 그리고 유럽연합의 결속기금 (Cohesion Funds)이 철도 쪽으로 방향을 바꾸어야 한다.

 

- 자유화

오늘날, 시장은 여전히 철도 교통 분야에서는 최적화되어 작동되지 않는다. 많은 나라에서, 시장 구조는 효과적인 경쟁을 허용하지 않고 있다. 일부 나라들은 공정한 경쟁이 가능토록 하는 규제정책이 부재하며, 다른 유럽연합 회원국은 정부가 경쟁으로부터 필수 운영자를 보호하는 정책을 취하고 있다. 철도 교통이 그 잠재력을 더욱 발휘하기 위해서는, 시장 개방과 자유화가 더욱 추진되어야 한다. 철도교통 내에서 경쟁이 존재하는 나라들에서는, 철도가 교통 분야에서의 시장 점유율이 증가할 것이다. 항공분야는 경쟁에 의해 자유화되는 모델을 제시한 바 있다. 철도에도 반드시 동일한 기회를 줘야 한다.

 

- 기술적 조화

수많은 다양한 국가적 문화와 역사적으로 성장한 관련 규정들이, 현재의 유럽철도가 파편화된 원인이다. 단일한 철도 지역뿐 아니라 철도 제품과 서비스를 위한 단일한 시장을 만들려면, 이러한 파편화 된 것들이 반드시 극복되어야 하고 상호호환성이 반드시 증가해야 한다. 이러한 측면에서 중요한 도구는 유럽철도교통관리시스템(ERTMS, European Rail Traffic Management System)의 설치이다. 오늘날, 이 시스템의 설치는 순탄하지 않고 너무 느리다. 이것은 ERTMS-장치를 설치하는 네트워크가 최고로 약한 링크처럼 아주 강한 것이 가장 큰 문제이다. 추가로, 대부분 상호호환성 관련규정 (Interoperability Directive)의 적용이 지체됨으로 인해 발생하는, 국가 표준기관이 가진 서로 다른 인증 프로세스가 새로운 차량의 승인 프로세스를 매우 힘들게 만들고 있다.

 

5. 철도의 탄소발자국을 더욱 감축하기 위한 유럽연합-자금지원의 철도연구 프로젝트

 

유럽의 철도산업은 해당 제품을 더욱더 친환경적이고 지속 가능하게 만들기 위해서 매우 열심히 연구하고 있다. 탈탄소화(decarbonisation)를 위해서는 몇 가지 다른 행동이 취해질 필요가 있다. 그것은, 전기와의 혼합률을 개선하고 에코-드라이빙을 독려하며 청정한 전기를 구매하고 시스템의 에너지 효율성을 개선하는 것이다. 보통, 온실가스 배출량을 가장 많이 줄일 가능성이 있는 것은 철도시스템이 운영되는 방식에 있다. 그럼에도, 산업계는 소비자들에게 에너지 효율적인 장치와 시스템을 공급함으로써 이바지할 수 있다.

 

2008년, 유럽철도 커뮤니티(Community of European Railways)는 1990년부터 2020년까지 철도 구동에서 방출되는 특수한 이산화탄소 배출량을 30%까지 줄이기 위한 산업계 차원의 합의를 작성했다.

 

산업계가 지난 20년 동안 상당한 기술발전을 이룩했을 뿐 아니라 전체 시스템에 걸쳐 상당한 수준으로 에너지 효율성을 개선했다는 것을 보여주기 위해, 유럽 철도산업연합 (UNIFE)에서 에너지 절감 평가 시험이 이루어지고 철도차량에 의한 에너지 소비의 사양과 검증을 위해 [UNIFE/UIC Technical Recommendation](TecRec)을 이용한 바 있다. 이것을 통해, 일반적인 기반에서의 디젤구동과 전기구동 모두를 동력원으로 하는 열차나 기관차를 위한 에너지 성능값에 대한 상대적 프레임워크를 제공하게 된 것이다.

이 실험의 중요한 결론은 다음과 같다.

- 결코 혁명적인 기술은 아니지만 가장 최신 기술 덕분에, 2010년까지 대부분의 서비스 형태에서 이미 20%의 에너지 절감이 이루어진 것으로 평가되었다.

- 철도차량에서의 추가적인 에너지 효율성 발전은 더욱 발전한 기술을 통해 가능하지만, 그것들은 매우 비용집약적이다. 새로운 비용중립적 해결 솔루션이 앞으로 10년 이내에는 예상되지 않지만, 이 기술은 현재 우리가 인식하고 있는 상당한 절감에 많은 이바지를 했다. 그리하여, 추가적인 에너지 절감은 다가오는 몇 년동안의 철도 기술의 발전보다는 운영상의 개선을 통하는 것이 훨씬 효율적이다.

- 요약하면, 산업계는 이미 적용되어 완벽한 신뢰성을 확보한 에너지효율적인 솔루션에 대한 긍정적이고 효과적인 결론을 내렸다. 이러한 총 30%의 절감은 상당 부분은 철도차량에 관련된 개선의 결과로 주장될 수 있다. 미래를 위해, 더욱더 야심적인 목표를 달성하기 위해 철도차량 기술의 발전으로 추가적인 감축이 가능한지는 운영회사와 제작회사 간에 비용-편익 분석에 대한 재평가 작업이 필요할 것으로 보인다.

 

유럽 철도산업연합(UNIFE)은 철도분야의 탄소 발자국을 감소시키기 위해 높은 수준으로 상호연결된 유럽연합 자금지원의 연구 프로젝트인 [Railenergy] 프로젝트와 [CleanER-D] 프로젝트의 코디네이터이다. 이러한 이니셔티브를 통해, 유럽철도산업연합(UNIFE)은 그린 솔루션을 강제하기 위해 회원과 전체 산업계를 지원한다.

 

[Railenergy] 프로젝트를 위한 4년간의 공동연구는 2010년 12월에 종료되었다. 컨소시엄 파트너들은 더욱 에너지효율적인 철도분야를 위한 방대한 양의 권고사항과 기술 카탈로그를 제출했다. 혁신적인 구동기술, 부품과 레이아웃에서부터 철도차량의 개발, 운영 및 인프라시설 관리전략까지 범위의 솔루션에 대한 조사와 평가를 통해, 통합된 철도시스템의 에너지 효율성을 증가시키는 것을 목표포로 한 이 프로젝트는, 최종 시한에 도달해 오고 있다.

 

[Railenergy] 프로젝트의 가장 중요한 산출결과 중의 하나는, 유럽 표준 프로세스 예를 들어, [UNIFE/UIC Technical Recommendation](TecRec)의 정교화 작업 등과 같은 프로세스에 이바지한 것이다. [Technical Recommendation 100_001]은 [Railenergy] 프로젝트의 직접적인 산물이며, 앞에서 언급된 것처럼 철도차량의 에너지소비량 사양과 검증에 적용 가능할 것이다. 이 프로젝트는 중주파수 변압기, 폐열의 재활용 같은 전용 기술과 다양한 서비스 형식에 대한 전략적인 권고뿐 아니라 에너지효율적 운전이나 주차된 차량의 관리와 같은 운영적 조치에 대한 권고로 결론을 내리고 있다. 모든 성과물과 권고사항은 소위 전략적 평가보고서(SAR, Strategic Assessment Reports)라고 불리는 것 속에 요약될 것이다.

 

[Railenergy calculator]는 철도분야의 주요 정책결정자들을 위해 다양한 에너지 효율성 전략을 평가할 수 있는 소프트웨어에 기반을 둔 결정지원 툴이다. 전략적 평가는 강력한 수명주기 전망을 포함한 단순화된 비용/편익 및 비용-효과분석 방법론에 기반을 두고 있다. 이 툴을 통해, 에너지 효율성과 비용(예를 들어, 투자 그리고 페이백 시간 등) 모두 각각에 대해 차량 측면이나 네트워크 측면에서 에너지 효율성 전략의 최적 혼합에 대한 정의를 가능케 한다.

 

디젤 추진방식을 고려하면, [CleanER-D] 프로젝트는 새로운 배출가스 기준에 들어맞으려면 해결되어야 할 필요가 있는 기술적 도전을 해결하기 위해 시작되었다. 이 프로젝트의 중요 목표는 디젤엔진으로 영업운행하는 철도차량의 신뢰성과 타당성을 실증화하는 것이었다. 이것은 비도로 이동기계장치(NRMM,Non-Road Mobile Machinery) Directive의 stage IIIB에 부합하기 위함이다.

 

서브프로젝트는 온 보드 에너지 저장시스템 콘셉트의 에너지절감 가능성을 평가하기 위한 하이브리드화에 전적으로 국한된 것이다. 열차 행동을 분석할 뿐 아니라 차륜에 가해지는 힘을 증가시키기 위해 서로 다른 차량형식에 세부적으로 규정된 수명주기 사이클이 분석되고 있다. 디젤-하이브리드 철도차량을 위한 다른 에너지 저장기술을 평가 중인데, 이는 브레이크 에너지를 저장하거나 구동 중인 디젤엔진을 더욱 효율적으로 사용하기 위해서이다.

 

6. 결론

 

철도는 가장 청정하고 깨끗하며 안전한 교통수단이다. 철도 제품이 온실가스 배출 절감에 완벽하게 그 잠재력을 발휘하고 미래에 대한 사회적 도전에 대응하기 위하여, 강력한 정치적인 조치가 취해져야 한다. 유럽의 교통수단 간에 공정한 경쟁 환경의 조성, 철도 네트워크에 대한 투자의 최대화, 자유화에 대한 진정한 편익의 증대 그리고 유럽에서의 기술적 조화 프로세스의 완성이다. 지금까지, 유럽 철도산업은 기술적인 혁신과 함께 철도교통의 환경적 편익을 심화시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

 

 

 

▣ 원문제목 : Reducing GHG emissions in the transport sector

 

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

 

1장 도입

2장 철도교통의 환경적 편익

3장 유럽 교통분야를 위협하는 사회적 메가-트렌드

4장 철도를 위한 4가지 정책도구

- 공정한 경쟁시장 조성

- 인프라시설과 철도차량에의 투자

- 자유화

- 기술적 조화

5장 철도의 탄소발자국을 더욱 감축하기 위한 유럽연합-자금지원의 철도연구 프로젝트

6장 결론