고도의 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기오염이 날로 심각해지고 있다. 그러나 교토의정서 발효 후 우리나라도 온실가스를 감축해야하는 문제에 직면한 가운데 특히 대기오염의 주범인 자동차 배기가스를 줄이기 위한 체계적인 교통정책이 절실히 요구되고 있다. 서울시립대 교통공학과 이승재 교수 연구팀은 공상과학 영화에서나 볼 수 있는 모험적인 도시교통정책을 연구하고 있어 주목받고 있다.

시뮬레이션 통한 예측 모니터링 행태연구, 스위스 ETH대학과 공동연구

지구온난화 방지를 위해 온실가스의 인위적 방출을 규제하기 위한 유엔기후변화협약이 지난 1992년 6월 리우 유엔환경개발회의에서 채택됐다. 우리나라는 93년 12월에 47번째로 이 협약에 가입, 94년 3월부터 적용받기 시작했다. 그로부터 4년 뒤 선진국(38개국)은 1990년을 기준으로 2008~2012년까지 평균 5.2%의 온실가스를 감축해야 하는 교토의정서가 채택됐다. 우리나라는 2차 의무감축 대상국이 될 가능성이 높으며, 이에 따라 2013~2017년까지 온실가스를 감축해야 할 것으로 보인다. 대기오염 물질의 발생원은 공장, 자동차의 배기가스가 주범이다. 특히 대기오염 배출량 중 승용차에서 배출되는 양은 서울시의 경우 연평균 31.4만톤(97년 기준)으로 전체의 약 86%를 차지하고 있다.

따라서 대기오염을 줄이기 위해서는 도로상에서 자동차에 의한 대기오염 배출량에 대한 정확한 추정과 함께 대기오염물질 배출량 수준에 따른 체계적인 저감 교통정책이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 서울시립대 교통공학과 이승재 교수 연구팀은 이러한 연구의 필요성에 따라 공상과학 만화나 영화에서나 찾아볼 수 있는 지속가능한 도시교통정책을 연구하며 주목받고 있다. 특히 시뮬레이션을 통한 예측 모니터링 행태연구를 하고 있는 연구팀은 데이터를 수집,정확한 측정을 통해 에너지 고갈의 위기에서 에너지 낭비를 막기 위한 연구에 몰두하고 있다.

모험적 연구로 친환경 도시 교통체계 구축에 앞장

한국연구재단의 기초연구지원사업으로 선정된 이 교수의 연구팀은 우선 모험연구라는 것이 관심을 모은다. 가령 첨단 녹색 개인 교통수단의 도입이라던지, 장기적 안목의 교통관련 전략 구축이라던지, 첨단 무탄소도시화, 무탄소 청정 교통시스템과 같은 만화 및 영화의 친환경 요소를 모티브로 해 그 실현가능성을 판단하고 지속가능한 친환경 도시 교통체계 구축의 필요성을 제시하는 연구다. 따라서 기존의 안정적이며 일반적인 형태의 친환경 정책대안을 제시하지 않고, 모험적으로 시행해 볼 만한 정책대안을 만화 및 영화로부터 모티브를 얻는다는 것이 흥미롭다.

즉 사회적으로 검증되지 않은 정책대안을 이번 모험연구를 통해 대안의 실현 가능성, 경제성, 정책성 측면에서 타당성을 검증해 실제 정책 대안으로서의 실효성을 분석하는 것이 연구과제다. 최근 교통부문 대기오염 물질의 배출량 추정모델의 국내외 연구 현황 및 문제점을 살펴보면 우리나라는 현재 경기개발연구원이 수도권 자동차 대기오염물질 배출량 추정 및 대기오염 저감 정책방안을 연구하고 있다. 교통수요 예측모형인 사통팔달을 이용, 수도권의 통행 배정후의 각 링크에 대한 교통량, 통행속도를 산출하는 방식이다. 미국의 경우 연방환경청인 EPA에서 개발한 모형을 이용하고 있다. 즉 차종에 따른 배출계수를 적용하여 평균속도와 VMT(Vehicle Miles Traveled)에 따른 오염물질 VOCs(휘발성 유기화합물), CO(일산화탄소), NOx(질소산화물) 배출량을 산출하고 있다.

특히 캘리포니아의 경우 CARB에서 개발한 이동오염원의 배출량 산출모형을 이용, 모든 차종에 대한 배출율을 산출하며, 차량 통행속도와 온도의 함수로 계산하고 있다. 이같은 기존 산정 모델은 한계성을 갖고 있다. 가령 거시적 시뮬레이션 모형은 지역간 분석에 주로 사용되나 개별차량 및 개별지점에 대한 세밀한 분석이 불가능하다. 또한 거시적 교통계획 모형에서 예측하는 링크 통행속도의 정확성이 부족하다는 단점이 있다. 따라서 이 교수가 개발한 미시적 배출량 조정계수와 거시적 추정모형의 결합모델은 미시적 배출량 조정계수를 통해 거시적 교통수요 예측모델의 통행 배정량에 적용해 거시적 미시적 기법의 장점만을 취하는 등 선행 연구와 차별성을 뒀다는 점에서 의미가 크다.

SCI급 논문 포함 100여편 출간에 70여건 프로젝트 수행

그렇다면 이 교수 연구팀이 수행하고 있는 연구의 기대효과가 궁금하다. 이승재 교수는 “이번 연구를 통해 제시하고 있는 첨단 무탄소 도시화는 국내 토지개발 및 신도시 개발에 있어서 무탄소 도시화를 이루기 위한 하나의 대안이 될 수 있다”며 “아직 현실화 되지 않은 만화 및 영화의 주요 소재에서 모티브를 얻은 모험적 대안이라 할지라도 이번 연구를 통해 실효성이 검증된 대안은 토지개발 및 신도시 개발과 더불어 도시 재생 사업의 새로운 정책대안을 제공 할 수 있다”고 말했다.

이 교수는 또 기존의 모형에 대한 평가 및 보완이 가능하며 교통수요예측 모형을 이용한 광역적 범위의 대기오염물질 배출량 추정 및 교차로 신호대기, 가감속 등에 의한 영향을 모델에 반영할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이승재 교수는 런던대학 토목 및 환경공학과에서 교통공학 박사학위를 취득했다. 런던대학 통계학과 명예연구원과 책임연구원을 거쳐 교통개발연구원에서 책임연구원 생활을 했다. 지난 96년부터 서울시립대 교통공학과로 자리를 옮겨 교수로 재직하고 있다. 그동안 중앙교통영향평가위원, 국가청렴위원회 위원 등을 역임했으며, 2009년에는 세계3대 인명사전에 모두 인명을 등재했다. 현재 서울시 투자심사위원 및 한국연구재단 비상근 전문위원으로 활동하고 있다.

이 교수는 교통계획 전공으로 20편 이상의 SCI급 논문을 포함한 100편 이상의 논문을 출간하는 성과도 냈다. SCI급 논문인 Journal of Advanced Transportation에 편집위원장(Editor)과 SSCI 논문인 Transportmetrica와 International Journal of ITS Research에 편집위원으로 활동하고 있다. 주요 연구실적으로는 서울지역 가구통행실태 본조사 및 일기식 패널조사(서울시정개발연구원 1997), 전국 교통수요추정 지침연구(한국개발원 1999), 지속가능 교통물류체계 지향형 도시 만들기 수립지침(국토해양부 2011) 등 70여건의 중요한 프로젝트를 수행했다.