자동차 배기가스 위험

차가 발생시키는 미세먼지의 위험

 

국토교통부 조사에 따르면 2022년 말 자동차 누적 등록수가 2,550만 3,078대로 인구 1명당 자동차 보유수는 0.5대이다. 연료별로 살펴보면 휘발유차는 1,318만 7,649대, 경유차 979만 5,611대, LPG차 191만 9,024대, 하이브리드 117만 507대, 전기차는 38만 9,855대가 등록되었고, 수소차는 2만 9,623대였다.

 

친환경차(하이브리드, 전기차, 수소차)가 늘어나고 있다고 하지만, 휘발유, 경유차는 유해 물질이 있는 배기가스를 배출하는데 연기, 분진, 그을름 등의 배기가스 입자는 미세먼지가 되고, 휘발성 유기화합물, 질소산화물 등은 공기 중 다른 물질과 결합해 초미세먼지가 된다.

 

국립환경과학원의 조사에 따르면 우리나라 미세먼지 배출원별 배출량은 전국적으로 건설기계, 자동차, 발전소 순으로 많고, 수도권에서는 자동차가 가장 많은 배출량을 차지하는 것으로 나타났습니다. 

 서울시 보건환경연구원이 발표한 '2019 서울 초미세먼지 성분분석 보고서'에서는 자동차 배기가스에서 바랭한 질산염이온이 서울 전체 초미세먼지 구성성분의 24%를 차지해 가장 큰 발생 원인이었으며, 황산염이온, 암모늄이온 등 이혼류와 유기탄소(16%), 유기탄소결합물(12%), 무기탄소(12%) 등 탄소류가 그 뒤를 이었습니다.

 

'미세먼지(PM: Particulate Matter)는 대기 중에 떠다니며 눈에 보이지 않을 정도로 작은 먼지를 말합니다. 크기에 따라 지름이 10㎛ 이하(PM10)는 '미세먼지', 지름이 2.5 ㎛ 이하 (PM2.5)는 '초미세먼지'로 분류하고 있습니다. 

 

초미세먼지는 석유나 석탄 등 화석연료를 태우거나, 공장 또는 자동차에서 가스가 배출될 때 주로 발생합니다. 이는 기관지를 거쳐 폐에 흡착되어 각종 폐질환을 유발하는 대기오염물질로 세계보건기구(WHO)는 미세먼지 중 디젤에서 배출되는 그을음인 블랙카본(Black Carbon)을 1급 발압물질로 지정했습니다.

 

환경부는 1995년 1월부터 PM10이하의 미세먼지를 새로운 대기오염물질로 규제했고,2015년 1월부터 PM 2.5 이하의 초미세먼지에 대한 규제를 시행하고 있습니다. 이어 2013년 8월부터 미세먼지 시범 예보를 2014년 2월부터 미세먼지 예,경보제를 전면 실시하고 있으며, 초미세먼지에 대해서는 2014년 5월 시범 예보를 거쳐 2015년 1월부터 시행하고 있습니다.

 

대기오염 경보(미세먼지 발령 기준)

 

 

'배기가스'와 '비배기배출' 미세먼지

 

자동차에서 배출되는 미세먼지는  '배기가스'와 '비배기배출'로 나뉩니다. 

'배기가스'는 자동차의 내연 기관에서 불필요해지면서 외부로 버려지는 기체로 자동차 엔진 연소 시 발생합니다. 배기가스는 석유, 석탄 연료의 연소로 인해 발생하는 가스로 질소, 이산화탄소, 수증기 등 무해한 물질과 일산화탄소, 매연, 질소산화물, 중금속 등 유해한 물질이 동시에 배출됩니다.

 

'일산화탄소(CO)'는 탄소와 산소로 인하여 형성되는 불안정한 물질로, 혈액 중에 산소를 운반하는 헤모글로빈과 매우 빠른 속도로 결합해 혈액의 산소 운반 능력을 급감시킬 수 있고, 두통, 현기증, 구역질 등을 유발하며 협심증 등과 같은 심장질환을 일으킬 수 있습니다. 

 

'탄화수소(HC)'는 블로바이가스 및 연료 탱크로부터 생긴 증발 가스의 주성분으로 대기 중에 산소 및 질소 화합물과 반응하면 자극이 강한 유해물질로 변합니다. 스모그의 주 원인이 되며 장기간 노출되면 천식, 간질환, 폐질환, 암 등을 유발할 수 있습니다.

 

'질소산화물(NOx)' 는 공기 중의 산소와 질소가 고온에서 반응하며 생성되는 물질로 대기오염의 대표적인 주범입니다. 공기 중에 78%를 차지하는 질소는 화석연료의 고온 연소를 통해 산소와 결합하게 되면 질소산화물로 변합니다. 질소산화물은 광화학 스모그와 산성비의 원인 물질이며 장기간 노출되면 천식, 폐질환, 간질환 등에 영향을 줄 수 있습니다.

 

자동차에서 발생하는 또 다른 미세먼지는 바로 브레이크, 타이어, 도로 표면이 마모되어 도로변에 가라앉아있던 먼지가 차량이 이동하며 흩어져 발생하는 '비배기배출(Non-exhaust PM emissions)' 먼지입니다. 2022년 한국기계연구원은 자체 개발한 타이어 마모 시물레이터, 브레이크 마모 시물레이터와 이동형 도로 먼지 측정차량을 이용해 국산 소형  SUB를 대상으로 차종별 미세먼지 배출량을 측정했습니다.

 

그 결과 미세먼지는 1 km당 가솔린차 42.3 mg, 디젤차 43.2 mg, 전기차 47.7 mg로 전기차가 가장 많이 발생했고, 초미세먼지는 1 km당 가솔린차 14.5 mg, 디젤차 14.1 mg, 전기차 13.9 mg로 가솔린차가 가장 많이 발생했다고 밝혔습니다.

 

 

자동차 배출가스를 줄이기 위한 대기오염 저감 정책

 

환경부는 최근 대기질 개선을 위하여 '제 3차 대기환경개선 종합계획(2023~2032년)을 발표했습니다. 경제협력개발기구(OECD) 가입국 최하위 수준인 전국 연평균 초미세먼지 농도를 2027년까지 중위군 수준인 13 ㎛/㎥로 낮추고, 2032년까지는 12 ㎛/㎥ 달성을 추진한다는 계획입니다. 

 

자동차 배출가스를 줄이기 위한 계획을 살펴보면 2030년까지 자동차 판매 회사는 승용차 기준 평균 배출가스를 30% 낮추거나 평균 연료효율을 36% 이상 높이도록 했습니다. 

 

2030년까지 자동차 회사는 10인승 이하 승용차 또는 승합차의 평균 배출가스 70 ㎛/km 또는 평균 연료효율 33.1 km/L 중 한가지 기준을 선택해 지켜야 한다. 11~15 인승 승합차 또는 소형 화물차는 평균 배출가스 146 g/km, 평균 연료효율 17.3 km/L를 맞춰야 합니다. 

 

무공해차는 2027년까지 누적 200만 대, 2030년까지 누적 450만대를 보급하고, 이를 위해 상용 화물차에 대한 지원과 충전 기반시설 확충할 예정입니다. 또한 노후된 5등급 경유차의 조기 폐차는 2026년까지 지원하고, 현재 수도권에 시행 중인 운행제한지역을 2030년까지 6대 특,광역시로 확대하고, 계절관리제 기간 등 고농도시에도 범위와 대상을 확대한다고 밝혔습니다.

 

환경과 안전을 지키는 에코 드라이빙

 

 

전기차를 타는 것이 도움이 된다???

 

미국 과학자단체(UCS)의 발표에 따르면 평균적으로 전기차는 가솔린 또는 디젤차와 비교해 지구온난화에 미치는 영향이 50%이하라고 합니다. 운행은 물론 배터리 생산, 부품 공급, 제조 등 모든 공정을 고려한 결과입니다.

 

전기차가 기존 내연기관차보다 공해 배출은 적을지라도 전기차 제조 과정 자체는 여전히 공해를 유발한다는 것입니다.

 

그럼에도 전기차가 환경에 도움이 된다는 것은 자명합니다.

 

첫번째 이유로, 미국 에너지성 공인연비평가에 따르면 가솔린 자동차보다 전기차 연비가 4배 더 높습니다.

둘째로, 운행시 배기가스가 전혀 나오지 않습니다.

셋째로 전기를 생산할 때 발생하는 이산화탄소도 풍력, 태양광 등 재생 가능한 에너지로 전력을 생산할 수 있기 때문입니다.