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도로 위 타이어 마모 미세먼지, 시뮬레이터로 배출량 측정한다

2018년 05월 29일 17:00

국내 연구진이 차량 주행 중 타이어가 도로 표면과 마찰을 일으켜 발생하는 미세먼지의 양을 측정할 수 있는 장비를 개발했다.
 
이석환 한국기계연구원 그린동력연구실 책임연구원 팀은 타이어 마모 미세먼지 측정 시뮬레이터를 개발하고 이를 바탕으로 실험용 체임버(밀폐시설)를 구축했다고 29일 밝혔다. 타이어 마모에 의한 미세먼지 배출량과 기여도를 산정하고 관련 환경 규제 마련에 도움이 될 전망이다.
 

이미지 확대하기한국기계연구원이 개발한 타이어 마모 미세먼지 시뮬레이터(왼쪽)와 실험용 체임버(오른쪽). 일정한 배출구가 없어 측정이 어려웠던 타이어 발생 비산먼지를  측정하기 위한 장비로, 타이어가 도로 위를 달리듯 타이어와 도로 표면처럼 까칠한 소재가 서로 맞닿으면서 회전하도록 만든다. - 한국기계연구원 제공
한국기계연구원이 개발한 타이어 마모 미세먼지 시뮬레이터(왼쪽)와 실험용 체임버(오른쪽). 일정한 배출구가 없어 측정이 어려웠던 타이어 발생 비산먼지를 측정하기 위한 장비로, 타이어가 도로 위를 달리듯 타이어와 도로 표면처럼 까칠한 소재가 서로 맞닿으면서 회전하도록 만든다. - 한국기계연구원 제공

타이어 마모 미세먼지는 대기 중에 직접 배출되는 비산먼지의 최대 30%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 그러나 일정한 배출구가 없어 실제 배출량을 측정하기가 어려웠다. 국제적으로 공인된 측정법이나 기준도 없다. 기존에는 자동차 타이어 가까운 곳에 흡입구를 설치하고 일정 시간 주행한 뒤 모인 미세먼지의 양을 쟀다. 때문에 도로에 흩날리는 미세먼지 등이 함께 뒤섞이는 문제가 있었다.
 
이런 한계 탓에 환경부가 관리하는 도로 이동오염원에 의한 대기오염물질 배출량에서도 배기가스만 고려할 뿐, 타이어 마모 미세먼지 등은 빠져 있는 실정이다. 이 연구원은 “타이어, 브레이크 등 자동차 바퀴의 마찰에 의한 비산먼지는 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등 배출가스가 적은 친환경차도 동일하게 발생한다”며 “친환경차 비중이 높아져도 전체 자동차 수는 계속 늘고 있기 때문에 최근 규제를 강화하고 있는 배기가스보다 차량 발생 비산먼지가 더 심각한 문제가 될 수 있다”고 지적했다.
 
연구진이 개발한 시뮬레이터는 타이어가 도로 위를 달리듯, 타이어와 도로 표면처럼 까칠한 소재가 서로 맞닿으면서 회전하도록 만든 장비다. 면적 99㎡의 체임버 안에 설치돼 있고 주행 속도는 시속 140㎞까지 모사할 수 있다. 이때 발생하는 미세먼지의 양을 실시간 측정한다.

 

연구진이 시뮬레이터를 이용해 타이어를 마모시키며 15분간 평균 농도를 측정한 결과, 시속 80㎞에서는 지름이 10㎛ 이하인 미세먼지(PM10)가 ㎥당 20㎍, 2.5㎛ 이하인 초미세먼지(PM2.5)가 ㎥당 5㎍ 발생했고 시속 110㎞에서는 PM10이 ㎥당 29㎍, PM2.5가 ㎥당 9㎍ 발생하는 것으로 나타났다. 도로 비산먼지가 섞인 기존 방식의 측정 값과 10배 이상 차이가 났다. 순수하게 타이어 마모에 의한 미세먼지의 양을 파악할 수 있다는 게 연구진의 설명이다.

  
이 연구원은 “시뮬레이터는 향후 타이어 마모 미세먼지 측정 기준을 확립하고, 배출계수와 타이어 제조 관련 환경 규정을 만드는 데 도움이 될 것”이라며 “다양한 타이어에 대한 측정 데이터를 확보해 미세먼지 저감 연구에 적극 활용할 계획”이라고 밝혔다.

 

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