탄소배출 기반 교통정책 평가 (Carbon Emission-Based Transportation Policy Evaluation)

탄소배출 기반 교통정책 평가는 교통활동에서 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 정량적으로 평가하고, 이를 기준으로 교통정책의 환경적 효과성과 지속가능성을 분석하는 접근 방식이다. 기후변화 대응, 탄소중립 도시 구현, 친환경 교통 유도 정책을 실현하기 위한 핵심 평가 도구로 활용되며, 본 글에서는 탄소배출 평가의 개념, 산정 방법, 실제 적용 사례, 분석 한계 및 향후 확장 방향을 교통공학자의 관점에서 상세히 설명한다. 서브 키워드로는 교통부문 온실가스, 친환경 수단 전환, 배출계수 기반 분석이 있다.

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1. 탄소배출 기반 정책 평가의 개념과 배경

기후위기에 대한 전 세계적 대응 속에서, 교통부문은 전체 온실가스 배출량의 약 20~30%를 차지하는 주요 원인 중 하나로 지목된다. 특히 자가용과 화물차는 높은 단위 당 배출량을 기록하고 있으며, 도시 중심부에서는 정체와 혼잡으로 인한 비효율적 연료 소모와 불완전 연소로 인한 배출 증가 문제가 심각하다.

이에 따라 교통정책의 효과를 단순한 통행 시간이나 교통량 변화로만 평가하던 전통 방식에서 벗어나, 정책이 실제로 탄소배출을 얼마나 줄였는지를 평가하는 탄소배출 기반 교통정책 평가(Carbon Emission-Based Evaluation)가 새로운 기준으로 부상하고 있다.

이러한 평가는 다음과 같은 정책 수립과 성과 측정에 필수적이다:

• 대중교통 이용률 증진 정책의 친환경 효과 분석
• 혼잡 통행료 부과로 인한 차량 감축 효과 측정
• EV·PM(퍼스널 모빌리티) 도입에 따른 연료 대체 효과 정량화
• 국가 탄소중립 로드맵 이행 평가 (교통부문)

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2. 교통부문 탄소배출 산정 방식

교통에서 발생하는 탄소배출량은 기본적으로 교통수단의 주행거리, 연료 종류, 연비, 배출계수를 통해 산정된다. 정책 평가 시에는 시나리오별 교통량 데이터를 바탕으로 시뮬레이션을 수행하여 각 조건의 탄소배출량을 비교 분석한다.

▶ 1) 기본 산정식

CO2=∑i=1n(VKTi×EFi)\text{CO}_2 = \sum_{i=1}^{n} (VKT_i \times EF_i)

• VKTiVKT_i: 차량 유형 ii의 주행거리 (Vehicle Kilometers Traveled)
• EFiEF_i: 차량 유형 ii의 배출계수 (Emission Factor, g/km 또는 kg/km)
• 차량 유형 예시: 자가용(가솔린, 디젤), 버스, 오토바이, 전기차 등

배출계수는 국가 온실가스 인벤토리(NIR) 또는 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 협의체) 가이드라인에 따라 설정된다.

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▶ 2) 방법론 유형

방법	개요	활용
Top-down	국가 총량에서 교통부문 비율 산정	온실가스 통계 연계, 거시적 정책 평가
Bottom-up	교통량·연료 기반 세부 배출 계산	도로망/노선/구간 단위 세밀 분석
시뮬레이션 기반	VISSIM, Emme 등 시뮬레이터 활용	정책 변화 시나리오 효과 예측
모델 결합형	DTA, DCM과 결합된 배출 분석	수단 선택 변화에 따른 배출량 분석

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▶ 3) 수단별 평균 배출계수 예시 (대한민국 기준)

교통수단	평균 배출계수 (gCO₂/km)
자가용 (가솔린)	약 180–200 g/km
자가용 (디젤)	약 220 g/km
시내버스	약 1,200–1,500 g/km
지하철	약 20–30 g/km (전력 환산)
전기차	약 0–50 g/km (전력 탄소계수 반영 시)
도보/자전거	0 g/km

※ 실제 계수는 주행 조건, 차량 연식, 연료 효율에 따라 변동 가능

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3. 실제 정책 적용 사례와 성과 분석

▶ 사례 1: 서울시 혼잡통행료 확대 시나리오 분석

서울시 내부순환로에 혼잡통행료를 도입한 가상 시나리오를 구축하고, 혼잡완화 → 통행량 감소 → 배출량 감소 경로를 분석하였다.

• 통행량 감소: 약 12%
• 평균 주행속도 상승: 9%
• CO₂ 배출량 감소: 연간 18,000톤 이상
• 대중교통 이용률 상승: 3.2%p

이를 바탕으로 실제 제2혼잡통행료 구간 확대안이 검토되었다.

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▶ 사례 2: EV 보급 시 배출 감축 효과 시뮬레이션

국토교통부는 EV(전기차) 전환 시나리오별로 전체 교통부문 탄소배출량을 예측하였다.

• 현재 대비 EV 점유율 10% → 약 국가 총량의 1.8% 감축
• 2035년 EV 50% 시나리오 → 약 40% 감축 가능
• 단, 전력 탄소계수(전력 생산의 친환경성)에 따라 실효성 변동

이를 통해 EV 보급 외에도 전력 생산 구조 개선과 대중교통 연계 필요성이 제기되었다.

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▶ 사례 3: 유럽 도시의 탄소감축 중심 교통전략 평가

스톡홀름, 프라이부르크 등은 도보·자전거 중심 정책 추진 후, 탄소배출 효과를 클러스터별로 비교 분석하였다.

• 자가용 이용률이 30% 이하로 감소한 클러스터는 연간 CO₂ 배출량 40% 감소
• 통합 환승 정책을 연계한 지역은 PM2.5 농도도 동반 개선

이들은 정책·배출·건강 영향까지 연계 분석하여, 시민 수용성을 높이는 데 성공하였다.

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4. 한계점과 개선 과제

▷ 1. 비정상 상황 반영의 어려움

• 기상 악화, 사고, 도심 집회 등은 배출량 변동에 큰 영향을 주지만, 정량화가 어렵다.
• 해결: 시계열 기반 배출 예측 또는 이벤트 기반 시뮬레이션 결합 필요

▷ 2. 수단 간 전환률 불확실성

• 자가용 → 버스 전환 정책이라 해도, 모든 사람이 실제 전환하지는 않음
• 해결: DCM, Hybrid Choice Model 등 행태모델 연계 필요

▷ 3. 전기차/친환경 수단의 이중성

• 전기차는 운행 중 무배출이나, 전력 생산 단계에서의 배출 고려 필요
• 해결: 전력 탄소계수 업데이트 및 국가 간 비교 기준 설정

▷ 4. 지자체 단위 데이터 부족

• 대부분 국가 단위 총량 자료 기반이며, 기초 지자체 단위로 세밀한 배출량 데이터가 부족

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5. 탄소중립 도시와의 연계 및 확장 방향

탄소배출 기반 교통정책 평가는 앞으로 탄소중립 도시 구현의 핵심 도구로서 다음과 같은 방향으로 확대될 것이다.

• 모달 스플릿 분석과 통합
  수단별 분담률을 탄소배출 기준으로 평가하여, ‘탄소기반 모달 전환 시나리오’ 제시
• 스마트 모빌리티 플랫폼과 실시간 연계
  MaaS, 공유차량, 자율주행 수단의 실시간 운행 데이터를 통해 탄소감축을 실시간 시각화 및 인센티브 제공
• 사회적 비용 추정과 통합
  탄소배출량을 금액으로 환산해 정책 효과를 경제성 평가(B/C 분석)에 반영
• 교통-에너지-건축 통합 탄소 플랫폼 구축
  도시 내 모든 부문(수송, 발전, 건축물 등)의 복합 배출 시뮬레이션으로 진화

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▶ 표: 주요 교통정책과 탄소배출 효과 예시

정책 유형	기대 효과	CO₂ 감축 수준 (연간 기준, 예시)
혼잡통행료 도입	자가용 감소, 속도 증가	약 5~15%
대중교통 확충	수단 전환 촉진	약 10~20%
자전거 인프라 확장	근거리 차량 대체	약 2~8%
EV 보급 확대	무배출 차량 전환	약 15~40%
스마트신호 제어	정체 감소, 연료소모 감소	약 3~7%

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※ 탄소배출 기반 교통정책 평가는 교통정책의 '기후 책임성'을 수치로 입증하는 전략적 도구다.
지속가능한 도시를 설계하기 위해서는, 빠르게 가는 길보다 덜 배출하고 더 많은 사람이 함께 이동하는 길을 만들어야 한다. 교통공학자는 이동의 기술자를 넘어, 환경과 사람을 함께 고려하는 탄소 설계자로 변화해야 한다.