교통의 환경적 영향

Environmental effects of transport

운송으로 인한 전세계 온실가스 배출량:[1]

자동차(40%)
트럭(34%)
평면(11%)
보트(11%)
열차(4%)

수송의 환경적 영향은 운송이 에너지의 주요 이용자로서 세계 석유의 대부분을 태우기 때문에 중요하다. 이는 질산염미립자를 포함한 대기오염을 발생시키며, 이산화탄소 배출을 통한 지구온난화에 큰 기여를 하고 있다.[2][3] 교통 분야 내에서는 도로교통이 지구온난화의 가장 큰 원인이 되고 있다.[2]

개요

선진국의 환경 규제로 개별 차량의 배출량이 줄었다. 그러나 이는 차량 수가 증가하고 각 차량의 사용량이 증가함에 따라 상쇄되었다(Jevons paradography로 알려진 효과).[2] 도로 차량의 탄소 배출을 줄이기 위한 일부 경로는 상당히 연구되었다.[4] 에너지 사용과 배출은 모드마다 크게 다르기 때문에 환경론자들은 공기와 도로에서 철도 및 인간 동력 수송으로 전환하고 수송 전기화에너지 효율을 증가시킬 것을 요구하게 된다.

배출들

교통 부문은 미국의 주요 온실가스 배출원이다. 전국 온실가스 중 약 30%가 운송과 직결되는 것으로 추정되며, 일부 지역에서는 그 비율이 훨씬 더 높다. 교통수단은 1990년 이후 미국의 총 배출량 순증가의 47%를 차지할 정도로 미국에서 온실가스 배출의 가장 큰 기여원이다.[5]

교통체계의 다른 환경적 영향으로는 교통혼잡과 자연 서식지와 농경지를 소비할 수 있는 자동차 중심의 도시확장 등이 있다. 전세계적으로 교통 배출량을 줄임으로써 지구의 대기질, 산성비, 스모그, 기후변화에 상당한 긍정적인 효과가 있을 것으로 예측된다.[6]

건강

운송배출의 건강효과도 관심사다. 최근 교통 배출이 임신 결과에 미치는 영향에 대한 연구에 대한 연구는 배출에 대한 노출과 임신 기간 및 자궁 내 성장에 대한 부작용과 연관되어 있다.[7]

에 열거한 바와 같이 소음공해, 일산화탄소 배출과 같은 직접적인 영향은 간접적인 영향과 함께 환경에 직접적이고 해로운 영향을 미친다. 간접적인 영향은 종종 더 높은 결과를 가져오는데, 이는 초기 영향이 가장 큰 피해를 준다는 것을 자주 이해되기 때문에 반대라는 오해를 불러일으킨다. 예를 들어, 내연기관에서 수행되는 불완전 연소의 결과인 미립자는 특정 조건뿐만 아니라 다른 요인에 기여하기 때문에 호흡기 및 심혈관 문제와 연관되지 않는다. 일반적으로 환경적 영향을 개별적으로 열거하더라도 누적된 영향도 있다. 운송 활동의 시너겟 결과. 그들은 생태계에 미치는 다양한 직간접적인 영향을 고려한다. 기후변화는 몇 가지 자연적 요인과 인간이 만든 요인의 총합이다. 전 세계 CO2 배출량의 15%는 운송 부문으로 귀속된다.[8]

모드

전송의 전체 GHG
승객당 탄소 배출량

다음 표는 유럽의 여객 운송에 대한 여러 운송 수단들의 배출량을 비교한다.[9]

운송평균 승객들
평균의
배출들
(g CO2/(km*팩스)
훈련하다 156 14
소형차 4 42
빅카 4 55
버스 12.7 68
오토바이 1.2 72
소형차 1.5 104
빅카 1.5 158
평면 88 285

항공

항공 배출량은 비행 길이에 따라 다르다. 장거리를 커버하기 위해, 긴 비행은 매우 짧은 비행보다 이착륙에 따른 높은 에너지 비용을 더 잘 투자하지만, 그 길이에 따라 필연적으로 훨씬 더 많은 에너지를 소비하게 된다. 짧은 비행의 경우 승객 마일당 0.24 kg CO2
(승객당 0.15 kg/km)에서 긴 비행의 경우 승객 마일당 0.18 kg CO2
(승객당 0.11 kg/km)까지 항공 여행에서 발생하는 CO2
배출 범위.[10][11]
연구자들은 빈번하고 종종 장거리 항공 여행과 그로 인한 환경적, 기후적 영향을 포함하는, 세계적으로 증가하는 사회 이동성에 대해 우려를 제기해 왔다. 이것은 항공기의 효율성과 운영에서 얻어지는 이득을 극복하기 위해 위협한다.[12] 기후과학자 케빈 앤더슨은 2008년 논문[13]과 발표[14]에서 항공 운송이 기후에 미치는 영향 증가에 대해 우려를 제기했다. 그는 영국 여객기 여행의 연간 증가율 감소와 정부의 타 에너지 사용 부문에서의 목표 배출 감소에도 불구하고 2030년까지 영국의 허용 CO2
배출량의 70%를 야기할 것이라고 지적했다.

더욱이, 성층권 고도에서 항공기 배출은 CO를2 제외하고 배출물에 여러 온실가스의 영향으로 해수면에서 배출하는 것보다 복사 강제력에 더 큰 기여를 한다.[13] 다른 온실가스에는 메탄(CH4), 오존[O3]으로 이어지는 NOx, 수증기가 포함된다. 전체적으로 2005년 항공에 의한 복사 강제력은 지구 열 균형에 인간이 초래한 복사 강제력의 4.9%에 달했다.[14]

도로교통

Energy Efficiency of different Transport Modes.png

사이클링

자전거 타기는 탄소 배출량이 적고 환경 설치 공간이 적다. 수천 명의 도시 거주자를 대상으로 한 유럽 연구 결과에 따르면 1인당 하루 이동성 관련 CO2
배출량은 3.2kgCO2로 자동차 여행이 70%에 기여하고 사이클링(차량과 연료의 전체 라이프사이클 포함)이 1%에 달했다.
'사이클리스트'는 '비사이클리스트'에 비해 전체 일일 여행에서 배출되는 라이프사이클 CO2
배출량이 84%나 낮았고, 자전거를 타는 사람이 많을수록 이동성 관련 탄소 발자국도 낮았다.
'주요 이동수단'으로 주행 모드를 자동차에서 자전거로 바꾼 운전자들은 7.1kgCO2/일 CO2
배출량이 더 낮았다.[15]
정기적인 자전거 타기는 출퇴근과 사회여행의 수명주기 이산화탄소
배출 감소와 가장 큰 관련이 있었다.[15]

모터 구동식 이동 행동에서 비동기식 이동 행동으로의 변화도 상당한 영향을 미칠 수 있다. 거의 2000명의 참가자를 대상으로 한 유럽 연구에서는 평균적으로 1일 여행/일 1회 더 사이클링하고 1일 여행/일 1회 운전을 덜 하는 사람이 1년에 걸쳐 이동성 관련 라이프사이클 CO2
배출량을 약 0.5톤 감소시킬 것으로 나타났으며, 이는 운송에서 1인당 평균
CO2 배출량(약 1.5~2.5t)의 상당 부분을 차지하는 것으로 나타났다.
1년에 한 번, 거주지에 따라 달라짐).[16]

자동차

무연 휘발유는 8.91kg, 디젤은 갤런당 10.15kg의 CO를2 갖는다.[17] 그러나 에탄올에서 발생하는2 CO 배출은 국제 협약에 의해 무시되므로 10% 에탄올을 함유한 휘발유는 갤런당 8.02kg의 CO만을2 생성하는 것으로 간주될 것이다.[18] 2017년식 미국에서 판매된 신형 경형차의 평균 연비는 약 24.9 MPG로 마일당 0.36kg의 CO를2 나타냈다.[19] 지방정부가 대기질 모델화에 사용하는 교통부의 MOBLE 6.2 모델은 1마일당 약 0.44kg의 CO를2 제공하는 20.3mpg의 비행대 평균(모든 자동차, 구형 및 신형)을 사용한다.[20]

유럽에서는 2015년부터 등록된 모든 신차들이 킬로미터당 평균 0.130kg의 CO2(kg CO2/km)를 초과해서는 안 된다고 유럽위원회가 시행했다. 목표는 2021년까지 모든 신차의 평균 배출량이 킬로미터당 0.095kg이라는 것이다2.[21]

버스

시내 통근버스는 평균적으로 승객 마일당 0.3kg의 CO2
(승객당 0.18kg/km), 장거리(>20mi, >32km) 버스 여행은 승객 마일당 0.08kg의 CO2
(승객당 0.05kg/km)를 배출한다.[22]
도로 및 운송 조건은 다양하므로, 일부 탄소 계산은 잠재적 교통 정체, 우회 도로 및 발생할 수 있는 피트 스톱을 감안하여 주행의 총 거리에 10%를 추가한다.[10]

레일

Grassed tramway track in Belgrade, Serbia
세르비아 베오그라드의 잔디형 전차선로

통근철도와 지하철은 평균적으로 승객 마일당 0.17kg의 CO2
(승객당 0.11kg/km)를 배출하고, 장거리(>20mi, >32km
) 열차는 승객 마일당 0.19kg의 CO2(승객당 0.12kg/km)를 배출한다.[22]
일부 탄소 계산은 우회, 스톱오버 및 기타 발생할 수 있는 문제를 설명하기 위해 총 주행 거리에 10%를 추가한다.[10] 전기 열차는 디젤 엔진보다 훨씬 효율적인 발전소에서 오염이 발생하기 때문에 상대적으로 오염에 덜 기여한다.[23] 일반적으로 전기 모터는 내연기관보다 변속기 손실을 고려할 때 더 효율적이며 회복 제동을 통해 효율이 더욱 향상된다.

사회 기반 시설

소음은 철도의 결과로 자연 환경에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 열차는 천둥소리를 낼 수 있는 많은 다른 부분을 포함하고 있다. 선로를 실제로 진동시키는 바퀴, 엔진, 비역학적 화물은 굉음을 유발할 수 있다. 직접 인접한 철도에서 발생하는 소음은 철도가 근접해 제공하는 불편함 때문에 실질적으로 재산의 가치를 떨어뜨릴 가능성이 있다. 철도에서 발생하는 견딜 수 없는 양과 싸우기 위해 1979년 이후 미국의 디젤 기관차는 25m 떨어진 곳에서 90데시벨 이상의 소음이 요구된다. 그러나 이 소음은 그 근처에 사는 말들을 제외하고는 동물들에게 무해한 것으로 나타났다.[24]

콜로라도 주 캐논 시티 로열 협곡 다리

오염은 철도가 환경에 미치는 또 다른 직접적인 결과물이다.[24] 철도는 기차가 운반하는 것 때문에 환경을 오염시킬 수 있다. 철도 오염은 가스, 액체, 고체의 세 가지 물질에 모두 존재한다. 대기 오염은 철광석, 석탄, 토양 또는 골재와 같은 물질을 운반하고 이러한 물질을 공기에 노출시키는 박스카에서 발생할 수 있다. 이것은 질소산화물, 일산화탄소, 이산화황 또는 탄화수소를 공기 중으로 방출할 수 있다. 액체 오염은 철도로부터 지하수나 강과 같은 물 공급원으로 유출되는 원인이 될 수 있으며, 석유와 같은 연료가 물 공급원이나 육지로 유출되거나 인간 폐기물을 건강에 좋지 않은 방식으로 배출함으로써 발생할 수 있다.[24]

철도의 시각적 붕괴는 이전에 방해받지 않고 자연 그대로의 자연 경관이 보이는 방식을 바꾸는 철도로 정의된다. 철도가 황야 지역에 건설되면 환경이 시각적으로 변하게 된다; 시청자는 다시는 원래의 광경을 볼 수 없을 것이고, 철도를 건설하는 사람들은 종종 철도의 주변 경관을 바꿔 탈 수 있게 된다. 잦은 절토, 제방, 제방, 제방, 돌멩이 등이 건설되어 풍경이 바뀔 것이다.[25]

콜로라도주 카논시에 있는 왕립 협곡 다리가 그 예다. 이 다리는 아칸소 강에서 955피트 높이에 있으며 가로 1258피트에 걸쳐 있다.[26] 현재 공중 전차를 사용하고 있는 이 다리는 콜로라도 풍경에서 잊을 수 없는 부분이다.

배송

배달 밴, 트럭 및 대형 트럭의 비행대 배출 평균은 디젤 소비 갤런당 10.17kg CO2이다
.
배달 밴과 트럭은 평균 약 7.8 mpg(마일당 1.3 kg의 CO2
), 대형 트럭은 평균 약 5.3 mpg(마일당 1.92 kg의 CO2)이다
.[27]

지구 반대편에서 배출되는 밸러스트 물 배출은 국내 종을 멸종시킬 수 있는 침습성 종을 도입해 배출형 오염과는 다른 특정 유형의 오염을 유발한다.

오수를 우리 수역으로 배출하는 것은 폐수처리시설, 가축작업에서의 유출, 그리고 선박을 포함한 많은 원천에서 나올 수 있다. 이러한 방류는 수질을 손상시키고, 수생 환경에 악영향을 미치며, 인간의 건강에 대한 위험을 증가시킬 수 있다. 하수 배출이 모든 수생 환경에 잠재적으로 광범위한 영향을 미칠 수 있지만, 그 영향은 해조율이 낮은 마리나, 느리게 움직이는 강, 호수 및 다른 수역에서 특히 문제가 될 수 있다. 환경적으로 이것은 종종 다른 종들을 멸종으로 몰아넣고 환경과 지역 사업에 해를 끼치는 침습적인 종들을 만들어낸다.[28]

배에서 나오는 배출물은 훨씬 더 중요한 환경적 영향을 미친다; 많은 배들이 항구에서 항구로 국제적으로 가고 몇 주 동안 보이지 않기 때문에 항해 중 대기 오염과 수질 오염에 기여한다. 온실가스의 배출은 오존을 통해 자외선을 허용하는 가스의 양을 대체한다. 배에서 방출되는 황과 질소 화합물은 대기 중에 산화되어 황산염과 질산염을 형성할 것이다. 질소산화물, 일산화탄소, 휘발성 유기화합물(VOC)의 배출은 표면 오존층 형성과 메탄 산화를 증가시켜 오존을 고갈시킬 것이다. 국제선 배출이 NOx, CO, O, OH3, SO2, HNO3, 황산염 등의 화학성분 분포에 미치는 영향은 글로벌 화학운반모델(CTM), 오슬로 CTM2를 이용하여 연구하며, 특히 산화물과 황화합물의 대규모 분포 및 일차적 변동을 상호작용적으로 연구한다. CTM 계산에 입력으로 사용되는 기상 데이터(바람, 온도, 강수량, 구름 등)는 기상 예측 모델에 의해 제공된다.[29]

배송 배출 요인:[30]

운송 모드 톤 마일당 CO2
kg
항공화물 0.8063
트럭 0.1693
훈련하다 0.1048
해상화물 0.0403

도로 운반 산업은 영국의 연간 총 탄소 배출량의 약 20%를 기여하고 있으며, 에너지 산업만이 약 39%로 더 큰 기여를 하고 있다. 도로 운반은 화석 연료와 관련 탄소 배출의 중요한 소비국이다. – HGV 차량은 전체 배출물의 거의 20%를 차지한다.[31]

환경 영향 완화

지속가능운송

지속 가능한 운송은 승객당, 거리당 또는 더 높은 용량의 환경적 설치 공간을 가지고 운송하는 것이다. 전형적으로 지속가능한 교통수단은 철도, 자전거, 그리고 걷기다.

도로-레일 병렬 배치

독일 잉골슈타트 북쪽에 있는 쾨싱 숲을 통과하는 노선의 건설은 환경 발자국이 크지만, 도로-철도 평행도로를 이용하면 여러 노선을 이용하는 것보다 덜할 것이다.

도로-철도 평행배치는 철도 선로를 고속도로와 나란히 배치함으로써 새로운 교통로의 환경적 영향을 줄이기 위한 설계 옵션이다. 1984년 프랑스 파리—Lyon 고속철도 노선은 고속도로와 약 14% 평행도를 이루었고, 2002년에는 쾰른-프랑크푸르트 고속철도 노선으로 70% 평행 배치를 달성했다.

우리가 도로 시스템을 사용하는 방법과 도로 시스템이 제공하는 오염의 양을 어떻게 고려하는지를 변경할 때, 기존 도로를 이용하는 것이 우리의 현재 도로 시스템의 배치를 바꾸는 데 핵심이다. 완화 공사 건설을 결정할 때는 프로젝트의 시추/개발 및 생산 단계를 지원하기 위해 필요에 따라 영구 및 임시 진입로를 설치하는 조치를 취하되, 그러한 도로의 개수와 길이를 최소화해야 한다. 시추 작업의 경우, 고품질 진입도로를 건설하는 대신 구형 또는 투 트랙 도로 접근을 사용한다. 부지접근도로 및 주요 공공도로의 이용에 대한 교통관리계획을 수립한다. 신설된 진입도로의 오프웨이 차량통행을 통제하기 위한 대책을 수립하고 시행한다. 프로젝트에 대해 특별히 명시된 도로 및 선로설비 부분에 대한 교통을 제한한다. 안전하고 효율적인 교통 흐름을 보장하기 위해 모든 인력과 계약자가 속도 제한을 준수하도록 지시하고 요구하십시오. 프로젝트 직원에게 작업 현장에 카풀하도록 권장한다. 지역 통근자에 대한 영향을 최소화하기 위해 공공도로의 건설 차량 통행을 비수기 통근 시간으로 제한한다. 중공사 기간이 끝난 후 도로의 경우 공사 이전과 동일하거나 양호한 상태로 복구한다. 마지막으로, 표면이 없는 도로, 특히 주거지와 농장 근처에서의 먼지를 통제하는 것은 특허 분쟁으로 이어질 수 있는 식물의 혼합을 막는 데 도움이 될 수 있다.[32]

관여

완화에는 도로 건설과 같은 대규모 변화가 전적으로 수반되는 것은 아니지만, 일반인들이 기여할 수 있다. 짧은 거리나 심지어 긴 거리를 여행할 때 걷는 것, 자전거 타는 것, 짧은 거리 또는 비통행 여행이 대체 교통 수단이 될 수 있다. 보행, 버스 승차, 자전거 이용이 포함된 복합 여행은 환승 여행으로만 간주할 수 있다. 운송 투자에 대한 경제적 평가는 종종 증가된 차량 통행의 실제 효과(증가 주차, 교통사고, 소비자 비용)와 대체 운송 방식의 실질적인 이익을 무시한다. 대부분의 여행 모델은 도로 용량 확장에 따른 추가 차량 통행의 부정적인 영향을 고려하지 않고 도시 고속도로 사업의 경제적 이익을 과대평가한다. 평균 교통 속도, 혼잡 지연, 도로 서비스 수준 등 교통 계획 지표는 접근성보다는 이동성을 측정한다.[33]

전자상거래의 영향

최근 몇 년간 대형 유통업체들이 e커머스에 관심을 집중하면서 많은 업체들이 빠른 배송[citation needed](예: 2일)을 제공하기 시작했다. 이러한 빠른 배송 옵션은 이전보다 더 빠르게 구매자들의 손에 제품과 서비스를 가져다 주지만, 공공 도로와 기후 변화[citation needed] 부정적인 외부 요인이 있는가? 2016년 UPS 조사 결과 온라인 쇼핑객의 46%가 너무 긴 배송 시간 때문에 사용하지 않은 쇼핑 카트를 버리고, 온라인 쇼핑객 1~3명은 자신이 구매한 마켓플레이스에서 배송 속도를 살펴본다는 결과가 나왔다.[34] 소비자들은 상품과 서비스의 빠른 배달을 요구하고 있다. 앨릭스파트너스 LLP는 소비자들이 배송을 위해 2012년의 5.5일에서 평균 4.8일을 기다릴 것으로 예상한다고 밝혔다. 그리고 5일 이상 기다릴 의향이 있는 사람들의 몫은 4년 만에 74%에서 60%로 줄었다.[35]

전자상거래 쇼핑은 탄소 발자국을 줄이는 가장 좋은 방법이라고 볼 수 있다. 그러나 이것은 어느 정도 사실일 뿐이다. 온라인 쇼핑은 물리적인 매장 위치까지 차를 몰고 갔다가 집으로 돌아가는 것보다 에너지 집약도가 낮다. 선박은 규모의 경제를 활용할 수 있기 때문이다. 그러나 전자상거래 상점이 상품을 따로 포장하거나 고객이 상품을 따로 구매해 한 곳의 스톱샵에 시간을 들이지 않을 경우 이러한 혜택은 줄어든다.[36] 온라인 상거래가 많은 대형 상점의 경우 이러한 배송 혜택을 선택하는 수백만 명의 고객을 확보할 수 있다. 결과적으로, 그들은 의도치 않게 구매를 통합하지 않음으로써 탄소 배출을 증가시키고 있다. MIT의 지속가능한 물류 교수인 조세 벨라스케스 마르티네스는 "선적을 위해 일주일을 기다릴 의향이 있다면 100그루의 나무 대신 20그루의 나무를 죽이면 된다"[37]고 지적한다. 에너지 집약도가 떨어지는 데 있어 배송이 효과가 있는 유일한 시간은 고객이 2일 배송을 포함한 러시 배달을 선택하지 않을 때뿐이다. 국제보존협회(Conservation International)의 M. Sanjayan CEO는 단 이틀 만에 온라인 구매를 통해 집에 배달할 수 있게 되면 더 많은 오염 차량을 운행하게 된다고 설명한다.[38] 소비자들은 표준 배송 외에도 구매에 만족해야 물건을 끊임없이 반품하지 않는다. 표준운송에 대한 선적을 반송함으로써 환경에 대한 긍정적 기여를 회수하고 있다. 복스의 연구에서 그들은 2016년 교통수단이 1979년 이후 처음으로 미국에서 이산화탄소 배출량 1위를 차지하면서 발전소를 추월했다는 것을 발견했다.[36] 이러한 환경문제는 중세와 중세의 상품을 운송하는 거의 4분의 1의 운송 트럭에서 비롯되었다. 이 트럭들은 종종 전자상거래 선적을 하는 트럭들이다.

이곳은 선박공해 시장이다. 오염원단위당 최적량과 최적세금은 MAC와 MD가 교차하는 지점에서 확인할 수 있으며, 오염원량이 감소(배출)함에 따라 오염원단위별 감소비용은 증가한다.

2009년 이후 UPS 배송은 65%[39] 증가했다. 배달이 증가함에 따라, 도로에 트럭에 대한 수요가 증가하여, 우리의 대기 중에 더 많은 탄소 배출이 발생한다. 더 최근에, 더 나은 교통 신호로 대기의 온실 가스 배출과 싸우는 것을 돕기 위한 연구가 있었다. 이러한 WiFi 신호는 정지등에서 대기 시간을 줄이고 연료 낭비를 줄인다. 이러한 신호는 자동차가 빛을 통과하여 여행 패턴을 부드럽게 하고 연료 경제 혜택을 얻을 수 있도록 속도를 조절하는 데 도움이 된다. 이러한 작은 조정은 연료 절약에 큰 변화를 초래한다. 산호세, CA, 라스베이거스, NV. 라이트 기술 등 스마트 라이트 기술 구현에 나선 도시들은 연료 절감 효과가 15~20%에 달하는 것으로 나타났다.[36] 미국 환경보호국에 따르면, 교통수단은 전기와 2050년까지 화물 운송수단의 배출량이 승용차의 배출량을 통과할 것이라는 계획을 세운 뒤 두 번째로 온실가스 배출량을 많이 배출한다고 한다.[39] 또 다른 기술 발전은 트럭 소대, 트럭들이 그들의 속도에 대해 이웃 트럭들에게 신호를 보낼 수 있다는 것이다. 이러한 차량 간 통신은 도로 혼잡을 줄이고 드래그를 줄임으로써 연료 절약량을 10~20%[36] 증가시킨다.

주요 도시와 마을에서 이러한 기술 구현으로 전자상거래 출하량 증가를 감안할 때 최적의 오염 수준에 도달할 수 있는 능력이 있다. 위의 그림은 배기가스 감소가 운송인구 시장의 평형을 가져올 것이라는 것을 보여주고 있는데, 이는 패키지, 경량기술, 또는 트럭 소대 등을 통합함으로써 이루어질 수 있다.

참고 항목

참조.

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