국내 선박 저속운항 프로그램 시행에 따른 효과분석과 개선방안에 관한 연구

Abstract

대기 오염은 지난 수십 년간 급속한 도시화와 산업화 속도로 인해 전 세계에서 가장 중요한 도전과제 중 하나가 되었다. 계측된 배출량의 여러 요인 중 해상선박에서 기인한 대기오염물질의 비율이 높아지고 있으며, 이는 환경문제에 상당한 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있다. 이에 해양수산부는 2019년 12월부터 입항 선박이 많은 항구인 부산항, 울산항, 여수⦁광양항, 인천항을 중심으로 을 도입하였다. 본 연구에서는 선박저속운항 프로그램의 시행에 따른 효과분석을 위해 실제 운항중인 4,600 TEU 컨테이너선의 운항 기록을 이용하여 부산항에서 미국 타코마항까지 운항 중 발생되는 전체 배출량을 산정하였으며, 4가지 상황에 따라 발생되는 배출량을 비교하여 최적의 조건을 찾고자 한다. 또한 10,000 TEU 컨테이너선과 7,500 CEU PCTC 선박 2척에 동일한 조건의 운항 기록을 적용시켜 배출량을 산정하였다. 상향식 접근방법(Bottom Up Approach)을 이용하였으며, 배출량 산출결과, 선박에 따라 대기오염물질 배출량이 최저로 산출된 시나리오는 다음과 같다.

1) 4,600 TEU 컨테이너선의 TSP, PM10, PM2.5, CO 배출량 최적 조건은 Maneuvering mode 14.0 knots, Cruising mode 19.0 knots이며, NMVOC 배출량 최적 조건은 Maneuvering mode 12.0 knots, Cruising mode 19.1 knots이다. 2) 10,000 TEU 컨테이너선의 TSP, PM10, PM2.5, CO 배출량 최적 조건은 부산항 15.0 knots, 타코마항 14.0 knots, Cruising mode 19.0 knots이며, NMVOC 배출량 최적 조건은 부산항 12.0 knots, 타코마항 선속 14.0 knots, Cruising mode 19.0 knots이다. 3) 7,500 CEU PCTC의 TSP, PM10, PM2.5, NMVOC, CO 배출량 최적 조건은 부산항 및 타코마항 선속 14.0 knots, Cruising mode 19.0 knots이다. 선박저속운항 프로그램 적용 시 가장 낮은 배출물이 산정된 결과는 4,600 TEU 컨테이너선의 NMVOC이며, 나머지 경우에서는 선박저속운항 프로그램 규정 속도인 12.0 knots보다 높은 선속을 Maneuvering mode에서 적용시켰을 때 선박의 운항구간 전체에서 최소 배출물이 산정되었다. 따라서 12.0 knots로 규정된 컨테이너선과 자동차운반선의 선속은 운항 구간 전체에서 발생되는 배출물의 양을 산정하였을 때 최적의 결과를 보여주지 않는다. 이에 선박의 운항경로 전 구간에서 발생되는 배출물에 대해 고려하였을 때에는 선박마다 배출량을 줄이기 위한 선속의 규정을 다르게 적용해야 할 필요성이 있다고 판단되며, 선박마다 최적의 모델을 제시하기 위한 배출량 산정 방법의 적립과 국내 실정에 맞는 배출계수의 필요성에 대해 제안하였다.