세계적으로 온실가스 배출량 문제 등의 녹색환경을 위한 연구가 많이 진행되어 있으며, 최근 국내에서 도 녹색도로와 관련된 법/제도 및 온실가스 배출량 저감, 탄소중립형 도로, 녹색도로 인증 등에 대한 연 구가 활발하게 진행되고 있다. 녹색도로 인증제에 대한 연구는 미국, 영국 등에서 먼저 연구를 시작하였 으며, 대표적인 녹색도로 인증제로 미국 워싱턴주의 Greenroads, 뉴욕주의 GreenLITS라는 녹색도로 자 체 평가시스템을 개발 운영하고 있으나, 국내에서는 아직 녹색도로에 대한 평가 및 인증 수행에 필요한 법/제도 및 평가 체계, 인증기관, 시스템 등의 장치가 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 해외 연구 사례 및 국내 녹색도로 법/제도 연구 내용을 바탕으로 우리나라의 실정에 적합한 녹색도로 인 증 및 모니터링 시스템을 개발하였다. 녹색도로 인증을 위해서는 국내 도로 환경에 적합한 평가지표가 필요하다. 본 연구에서는 녹색도로 인 증시스템 구현을 위하여 현재 진행 중인“탄소중립형 도로기술 개발”과제에서 한국건설기술연구원과 한 국교통연구원에서 연구하여 작성된 녹색도로 법/제도 및 인증제 개발 분야에서의 평가지표 초안을 기반 으로 인증시스템을 구현하였다.

도로시설물은 건설 시 많은 건설 자재와 건설 장비를 사용함에 따라 시공단계 탄소배출이 높고, 지속적 인 기능 유지를 위한 유지보수 활동에 의한 탄소배출이 동반되기 때문에 도로시설물의 life cycle별 탄소 배출량을 정량적으로 산정하고 관리하는 것은 매우 중요하다. 하지만 도로 life cycle 단계별 탄소배출량 의 정량적 산정은 각 단계마다 탄소배출원에 대한 활동자료의 수집, 배출계수의 선택, 활동자료의 신뢰성 검증 등의 복잡한 일련의 과정으로 인해 탄소배출량을 정량적으로 산정하고 관리 시 많은 어려움을 겪고 있다. 국토교통부의 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인에 따르면 도로에서의 탄소배출량은 수집된 활 동자료로부터 계산된 탄소배출원의 양과 탄소배출계수의 곱으로 정량적으로 산정할 수 있으며, 이러한 매 커니즘을 할용해 실제로 탄소배출량을 정량적으로 산정하고 관리하기 위한 탄소관리시스템 개발에 대한 연구를 탄소중립형 도로 기술개발 연구단에서 진행중이다. 도로는 계획 및 설계 주체, 시공 주체, 운영주 체가 다르기 때문에 각 주체마다 필요로 하는 탄소배출 결과가 다르며, 활용하고자 하는 용도 역시 다르 기 때문에 탄소관리시스템 개발 시 이를 고려한 탄소배출량 관리시스템 내 컨텐츠를 구성할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 표준화된 탄소배출량 산정 방법을 이용해 도로의 시공, 운영, 유지보수의 life cycle 단계별 탄소배출량을 정량적으로 산정하고, 이를 활용해 새로운 녹색기술(탄소저감기술)을 해당 도 로에 적용 시 탄소저감가능량을 산정할 수 있는 시스템을 개발하였다.

온실가스 배출로 인한 지구 온난화는 인류의 생존문제와 직결되어 있다. 온실가스 배출순위 세계10위 인 우리나라에서도 문제의 심각성에 대처하고 국제적인 노력에 공조하고자 온실가스와 관련된 모든 분야 에서 배출량을 줄이기 위해 많은 노력을 하고 있다. 우리나라 온실가스 배출량의 16%를 차지하고 있는 도 로분야에서도 ʻ탄소중립형 도로 기술개발 연구단ʼ이 2011년 11월에 발족되어 도로분야에서 발생하는 온실 가스를 줄이기 위한 관련 기술 및 법/제도안을 개발하는 연구를 진행하고 있다. 건축과 도시계획분야에서 는 이미 녹색도시/탄소제로도시 등을 목표로 활발한 연구가 진행 중이지만, 상당량의 온실가스를 배출하 고 있는 도로분야에서의 노력은 미흡하였다. 도로분야에서 배출되는 온실가스를 줄이는 노력은 탄소중립 형 도로를 매개체로 하여, 궁극적으로는 한국형 녹색도로(Green Highway)를 구현하는 것으로, 이는 도 로의 미래 모습일 것이다. 본 연구단에서 정의하는 녹색도로는 ʻ에너지와 자원을 효율적으로 사용하여 온 실가스 및 오염물질의 배출을 최소화하면서 안전하고 쾌적한 이동성을 확보하는 도로ʼ이다. 녹색도로를 통해 도로의 기본기능(이동 및 안전)을 유지하면서, 도로와 관련된 전과정(계획/건설/운영/유지)에서 발 생되는 온실가스의 발생을 최소화 할 수 있도록 관리해 나가야 한다. 녹색도로를 위한 첫 번째 단계인 탄 소중립형 도로구현을 위해 활성산업부산물을 활용한 탄소흡수용 도로 재료 개발, DAC(Direct Air Capture) 기술을 활용한 도로 CO2 흡수 기술개발, LCA를 고려한 탄소저감형 도로 설계 기술개발과, 이 러한 기술들의 실용성 및 적용을 위한 투자평가 시스템 및 법/제도 정립을 위한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 현재 개발 중인 기술의 범위를 살펴보고, 이를 바탕으로 도로가 앞으로 나아가야할 미래지향적인 녹색도로의 추진 및 발전 방향을 제시하고자 한다.

최근 국가정책 아젠다인 ʻ저탄소 녹색성장ʼ은 국가의 중요한 비젼으로 전정부차원의 노력이 이루어지고 있다. 정부는 2020년까지 세계 7대, 2050년까지 세계 5대 녹색강국으로 진입을 목표로 하고 있다. 이러한 목표를 실현시키기 위해 효율적 온실가스 감축 및 녹색국토, 교통의 조성이 중요한 시책으로 추진되고 있 다. 건설산업 부문도 예외가 아니어서 에너지 및 온실가스 배출저감을 위한 정책 및 기술개발이 활발히 이 루어지고 있다. 해외 선진국의 경우 가장 광범위한 대상인 도로시설물에 대한 녹색도 측정을 위한 연구가 수행되었으며 그것을 기반으로 녹색도로인증제가 적용되고 있다. 여기서 녹색도로인증제는 도로의 지속가 능성과 환경성을 통합적으로 결합한 제도로 이러한 관점에서 도로의 건설 및 운영측면에서 세부지표별로 계량화하고 점수화하여 도로 전체의 녹색등급을 설정하는 것이 주 목적이다. 국내 도로정책부분에서도 ʻ녹 색도로ʼ 구축을 지향하고는 있지만, 현재 국내 도로의 녹색도로 구축 수준을 평가하기는 어려운 실정이다. 본 연구는 국외사례와 비교하여 녹색도로 구축에 대한 구체적인 방안제시가 부족과 녹색도로 도달을 위한 평가기준의 부재 문제를 해결하는 방안으로 국외사례 벤치마킹 및 국내 녹색도로기술의 니즈를 조사하고 기본적인 방향을 도출하고자 하였다. 우선 연구진과 국내 엔지니어링 및 시공회사 전문가와 함께 국내 적 용성 검토를 수행하여 평가시스템 대분류 및 평가항목을 개발하였으며, 일부를 제외하고 큰 틀에서 국내 현황에 적합한 것으로 분석되었다. 또한, 도로설계 및 시공경험이 풍부한 국내 엔지니어링 및 발주처 등 전문가를 대상으로 설문조사를 통해 실제 국내 인증제 적용을 위한 평가요소별 중요도 결정을 실시하였으 며,‘녹색환경(0.35)ʼ과 ʻ녹색도로설계/포장기술(0.27)ʼ영역이 가장 중요한 것으로 도출되었다.

정부는 신성장동력 창출을 통한 국가 경쟁력 강화와 일자리 창출을 목적으로 매년 연구개발(R&D)부문 의 투자를 확대하고 있으며, 해마다 늘어나는 연구개발예산을 보다 효율적으로 관리하고 불필요한 투자를 미연에 방지하기 위한 평가지침의 개발이 요구되는 실정이다. 우리나라의 경우 현재 ʻ연구개발 부문 사업의 예비타당성조사 지침ʼ과 ʻ기술가치평가 실무가이드ʼ를 통해 연구개발사업의 평가를 진행하고 있으나 녹색도로기술의 개발과 같은 소규모 연구개발 사업에 대한 평가 지침은 부재한 실정이다. 이러한 문제점의 해결방안으로 ʻ탄소중립형 도로 기술개발ʼ 연구단에서는 소규모 연구개발 사업의 개발효과 및 타당성을 검토할 수 있는 투자평가시스템을 개발하고 있으며, 본 연구에서 는 해당 투자평가 시스템 중 정성적 분석을 통해 연구개발의 타당성을 분석 할 수 있는 분석기법을 중점 적으로 다루고자 한다. 녹색도로기술의 상위 개념인 연구개발 사업의 평가결과를 살펴보면 정량적 분석결과와 정성적 분석결 과가 혼합되어 있으며, 정량화된 경우에도 평가항목별로 상이한 척도의 결과가 도출되어 이에 대한 통합 과정이 필요하다. 녹색도로기술 또한 이와 크게 다르지 않을 것으로 예상되며 이에 따라 녹색도로 기술 투자평가 시스템 또한 종합결론을 도출하기 위한 평가방법이 필요하다. 기존부터 이러한 다양한 속성들을 종합적으로 고려하는 다기준의사결정(MCDM: Multi-Criteria Decision Making)에 대한 연구가 이루어 져 왔다. 다기준의사결정은 크게 다목적의사결정법(MODM: Multiple Objective Decision Making)과 다 속성의사결정법(MADM: Multiple Attribute Decision Making)으로 나뉜다. 두 가지 의사결정법의 큰 차 이는 대안의 개수의 차이이며, 일반적인 투자사업의 의사결정의 경우 대안의 수가 유한할 뿐 아니라 유한 개의 대안들 중에서 우선순위나 선호를 가장 잘 반영하는 대안을 찾아내는 것이 핵심 목표이므로 MADM 기법을 중심으로 연구에 적합한 다기준분석 기법을 설계하였다. 평가대상은 ʻ탄소중립형 도로 기술개발ʼ 연구단에서 개발 중에 있는 녹색도로기술을 대상으로 하였으며, 본 연구의 결과를 통해 향후 소규모 녹색도로기술의 개발 활성화 및 중복기술에 대한 예산 절감효과를 얻 을 수 있을 것이라 판단된다.

본 연구에서는 도로부문의 온실가스 감축목표를 달성하기 위하여 녹색도로 관련 법ㆍ제도 정비를 통하 여 녹색도로의 법적 개념을 정립하고, 녹색도로 건설 활성화와 녹색도로 인증제도 도입을 위한 법적 근거를 마련하였다. 녹색도로 건설 근거 및 이를 활성화시키기 위한 도로법 개정 방안으로는 도로법 제22조 (도로정비 기본계획의 수립) 2항에 녹색도로의 건설방안에 관한 조항을 신설하여 도로정비 기본계획 수립 시 녹색도로가 반영될 수 있는 근거를 마련하였고, 도로법 시행령 제10조(심의회의 기능)에 녹색도로의 건설에 관한 사항을 신설하여 도로정책심의회 시 녹색도로 건설에 관한 사항도 심의할 수 있도록 근거를 마련하였다. 신설조항으로는 도로법 제23조의3(녹색도로 노선지정)에 녹색도로에 대한 정의, 등급, 노선 지정의 내용으로 조항을 신설하여 녹색도로의 건설방안을 마련하고 도로관리청차원에서 녹색도로의 노선을 지정토록 하였다. 도로법 이외의 법으로는 저탄소녹색성장기본법에 교통시설에 대해 온실가스를 저감시킬 수 있는 근거조항을 마련하였다. 녹색도로 인증제도 시행을 위한 법제화로는 도로법에 제23조의4 (녹색도로의 인증)을 신설하여 도로부문 탄소저감을 위한 녹색도로 인증제도 실시의 근거와 녹색도로에 대한 인증 기준 및 절차, 표시활용방법, 유효기간, 인증등급의 내용으로 조항을 신설하여 녹색도로의 건설을 유도하기 위한 인증제도 시행안을 마련하였다.

기후 변화로 인하여 발생하는 자연재해에 대한 뉴스는 더 이상 놀라운 일이 아니다. 우리나라 정부는 온실가스 특히 이산화탄소 저감에 대한 녹색기술 개발에 박차를 가하고 있다. 본 연구는 탄소 저감 및 에너지 효율화를 실현하고, 미래지향적인 녹색도로를 구현하기 위하여, 녹색도로기술을 정의하고, 기술의 우선순위를 결정하는 것을 목적으로 한다. 국내 도로와 교통 전문가 29인에게 AHP기법을 통하여 설문조사를 수행한 후에, Expert Choice 프로그램을 활용하여 선택의 가중치를 분석하였다. 생애주기 변화와 도로 건설 특성을 고려한 1계층 분야와 녹색도로기술을 통하여 달성하고자 하는 목표인 2계층 분야를 구분하여 전문가들의 선택을 분석한 결과, 탄소저감과 에너지 절감을 위해서는 1계층에서는 교통운영 인프라개선, 도로교통정책, 녹색교통 순으로 우선순위 가중치가 높으며, 2계층에서는 녹색도로 관련 기술 R&D투자 및 정책 지원, 녹색교통시설 설계 및 운영, 친환경 도로계획 순으로 우선순위 가중치가 높았다. 추가적으로 전문가들의 기술 우선순위와 국가 재정투자를 비교하기 위하여 2011년까지 5년간의 국토해양부 도로투자를 살펴보았다. 우리나라는 최근 도로건설에 대한 투자보다는 도로의 효율성을 강조하고 이용자의 편의를 도모하는 도로 관리로 전환하고 있는 추세다. 하지만 전문가들이 응답한 기술 목표를 달성하고 최종적으로 녹색도로 구현을 위한 핵심 및 요소기술 개발과 중소기업 기반 도로 산업 육성을 위한 투자는 아직 미진하다고 볼 수 있다. 따라서 녹색도로 건설 구현을 위하여 녹색도로기술 개발 R&D투자를 도모하고 상업화를 지원하는 풍토가 조성되는 것이 필요하다고 판단된다.

대량의 화석연료 소비로 인한 지구 생태계의 부작용에 따라 전 세계적으로 저탄소와 지속가능한 신재생에너지의 활용이 요구되고 있다. 본 논문에서는 여름철 아스팔트 포장도로에서 발생하는 열에너지를 열전현상을 이용하여 전기에너지로 변환하여 에너지 위기를 새로운 성장의 기회로 전환하려 하였다. 이를 위해 열발전소자의 전기적 특성실험과 아스팔트 포장도로 시험체에 열발전소자 매입 및 열 회수 파이프 매입 실험을 통해 에너지 하베스팅 전력을 측정하여 가장 효과적인 아스팔트 포장도로의 열에너지 하베스팅을 위한 시스템 구축방안을 검토하였으며, 결국 아스팔트 포장도로에서 발생하는 지속가능한 열 에너지원을 활용함과 동시에 환경보존과 경제성장을 도모할 수 있는 신개념의 녹색도로 사회기반시설을 제안하였다.