PURPOSES : This study proposes a methodology to collect data necessary for microlevel emission estimation, such as second-by-second speeds and road grades, and to accordingly estimate emissions. METHODS: To ease data collection for microlevel emission estimation, a vehicle equipped with speed- and location-recording instruments as well as equipment for measuring road geometry was used. As a case study, this vehicle and the proposed methodology were used on a 10- km-long highway in Yongin City, Korea. Emissions from the vehicle during driving were estimated in various microscale driving conditions. RESULTS : Differences in the estimated emission under different microscale driving conditions cannot be ignored. Compared with the estimations obtained when second-by-second data were not considered, CO and NOx emissions were more than threefold higher when considering second-by-second speed; similarly, CO and NOx emission estimations were higher by approximately 10% and 3%, respectively, when considering second-by-second road grade. CONCLUSIONS : The proposed method can estimate vehicle emissions under real-world driving conditions in such applications as road design and traffic policy assessments.

본 연구는 이상적인 실험환경이 아닌 실제 일반국도(국도 3호선)를 분석 대상으로 실시간으로 수집된 교통자료와 NOx 대기 오염 측정 자료를 이용하여 이들 사이의 관계를 규명하고 그 특성을 분석하고자 한다. 또한 이러한 관계를 이용하여 현장에서 실제 적용이 가능하며 대기오염도를 모니터링을 할 수 있는 일반국도의 차량배출가스로 인한 NOx 대기오염도 추정 모형을 개발하고자 한다. 모형의 구축에 있어서 측정 장비 및 기타 변동요인으로 인한 특이점을 제거하기 위하여 로버스트 분석을 이용하였고 바람의 영향을 고려하지 않은 경우와 바람의 영향을 고려한 경우에 대해서 모형을 구축하였다. 본 연구의 결과는 교통정책 시행에 따른 차량배출가스로 인한 대기오염 현황을 파악하고 교통정책의 환경적 효과를 평가하는데 활용될 수 있을 것이다.

산업혁명 이후 연료의 사용이 늘어 CO2 배출량이 급증하여 지구온난화로 인한 다양한 환경변화를 야기해 전 세계가 기후 변화의 위협에 직면해 있다. 국내 온실가스 총 배출량 중 건설 분야 비중은 약 42%로 높은 비중을 차지하고 있으며, 이 중 도로 분야는 약 16%의 비중을 차지하고 있다. 건설재료 및 자재는 제조 시 대부분 화석연료를 사용하므로 CO2 발생량이 매우 많다. 이와 같은 상황을 고려하여 도로 분야에서도 점차적으로 환경 친화적 건설에 대한 중요성이 부각되고 있다. 최근 국내에서는 도로건설로 인하여 발생되는 환경문제를 해소하기 위한 방안으로 친환경 도로건설을 이루기 위하여 다양한 포장 공법이 개발되고 있으나 소음저감, 미끄럼저항 증대 또는 내구성 강화 등의 기능성 측면만을 고려하여 연구가 진행되어졌을 뿐 도로 이용자 측면에서의 친환경성을 확보하고자 오염물질의 저감 및 화석자원의 고갈 등에 대한 근본적인 환경문제의 해결은 미비한 실정이다. 본 연구에서는 친환경 도로포장의 재료로 슬래그 골재를 사용하였고, 슬래그 골재의 입도 및 기초물성 측정, 혼합물 제작을 수행하였다. 슬래그 골재는 다공성 재질로 일반 골재의 흡수율 기준보다 높게 측정되었고, 혼합물 제작 시 조건을 다르게 하여 평가를 진행하였다. 슬래그의 밀도 차이로 동일 중량임에도 두께 얇고 일반 골재와 혼합시 두 재료의 밀도가 다르기 때문에 통과중량백분율 적용이 어려운 것으로 확인되었다. 밀도가 다른 두 재료의 혼합을 위해 체적 단위로 환산한 배합비를 적용하여 배합설계를 수행하였다. 두 종류로 제작된 혼합물의 비교를 통해 슬래그 골재 사용의 극대화 한 재활용 포장 기술의 적용 및 고부가가치화 목적을 두어 연구를 진행하였다.

Most of livestock houses are concentrated in certain area with mass rearing system resulting in rapid spread of infectious diseases such as HPAI (highly pathogenic avian influenza). The livestock-related vehicles which frequently travel between farms could be a major factor for disease spread by means of transmission of airborne aerosol including pathogens. This study was focused on the quantitative measurement of aerosol concentration by field experiment while vehicles were passing through the road. The TSP (total suspended particle) and PM10 (particle matter) were measured using air sampler with teflon filter installed downward the road with consideration of weather forecast and the direction of road. And aerosol spectrometer and video recorders were also used to measure the real-time distribution of aerosol concentration by its size. The results showed that PM2.5 was not considerable for transmission of airborne aerosol from the livestock-related vehicle. The mass generated from the road during the vehicle movement was measured and calculated to 241.4 μg/m3 by means of the difference between TSP and PM2.5. The dispersion distance was predicted by 79.6 m from the trend curve.

Emission reduction program for in-use diesel vehicles(ERPDV) has been enacted since 2004 over the Seoul metropolitan area, and diesel emission reduction is forced to fulfill this regulation. This study was performed to evaluate the ERPDV using PM10 concentrations of both road-side monitoring and national background network during the period of 2004-2010. In order to assess the pure road emission, we first eliminated the long range transport effect by deducting the trend of annual national background concentrations from the road-side PM10 concentrations, and then analyzed the time series of the resultant PM10 concentrations over Seoul metropolitan area. The annual rates of variations of road-side PM10 with the deduction of trend of background level show -3.2, +0.4, and -2.4㎍/㎥/year, in Seoul, Incheon, and Gyonggi province, respectively. There are steadily decreasing trend in Seoul with all of statistic parameters such as mean, mediam, 5%ile, 10%ile, 25%ile, 75%ile, 90%ile, and 95%ile concentrations. Incheon shows some fluctuations with positive with no significant trend, and Gyonggi province shows overall decreasing but not consistent. Student-t test shows 95% significant level of ERPDV effect in Seoul, but there exists no significant level greater than 90% in both Incheon, and Kyonggi province. Total annual averaged trend over the whole Seoul metropolitan area is estimated to lie in approximately -2.9㎍/㎥/year in this study, implying the intimate involvement of ERPDV to a large extent. This is also suggesting that the further research cost-effectiveness of ERPDV with consideration of the long range transport process would be needed over the Seoul metropolitan area.