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비배기 미세먼지

non-exhaust emission NEE

Abstract

* 비배기 미세먼지란?

비배기 미세먼지 혹은 비배출미세먼지는 차량 운행시 타이어 마모, 도로 마모, 브레이크 마모, 주행풍에 의한 재비산으로 발생되는 미세먼지를 말함 

-. 차량배기가스에서 배출되는 입자상물질(particulate matter :PM)들은 배출규제가 지속강화되어 왔음 

* 타이어 마모 미세먼지 (Tire wear particles : TWPs)

타이어 마모 미세먼지는 주로 차량 주행 중 타이어 트레드 고무와 도로 사이의 전단력에 의해 마모되면서 조대하게(직경 2 ㎛ 이상) 발생하며, 일부는 마찰열에 의해 타이어 고무의 온도가 높아지면 증발 응축의 과정을 거쳐 미세입자, 혹은 초미세입자(직경 10-50nm)가 발생함

* 브레이크 마모 미세먼지(Brake wear particles : BWPs)

승용차의 경우 일반적으로 디스크 브레이크를 사용하며, 디스크와 패드의 기계적 마찰에 의해 제동이 이루어지고 디스크와 패드가 마모되면서 미세먼지 및 초미세입자를 생성함

* 도로 재비산먼지 

도로 재비산먼지(미세먼지)는 차량의 바퀴가 지면을 치거나 차량의 주행풍에 의해 도로에 침착되어 있다가 재비산하는 모든 먼지를 일컬음

* 전기차의 비배기 미세먼지

배터리의 무게로 인해 전기차는 내연기관차에 비해 평균 20% 더 무거우며, 이로 인해 전기차가 내연기관차보다 비배기 미세먼지를 더 많이 배출함

브레이크 마모가 전체 NEE에 큰 기여를 한다면 회생제동을 사용하는 전기차의 PM 배출에서 순 이익이 있을 것이지만, 반대로 도로 재비산 먼지나 타이어 마모가 NEE에 큰 기여를 한다면 전기차가 더 많은 PM 배출을 할 수 있음

2017년 기준 2030년까지 전기차 이용이 4%에서 8%로 두 배 증가하면 현재 NEE 배출량인 PM2.5 28만톤에서 42만톤으로 늘어날 것으로 예상함

* 결론 및 시사점 

배기가스에서 배출되는 대기오염물질이 급격히 감소하면서, 비배기 미세먼지의 비중이 크게 증가하고 있으며, 비배기 미세먼지에 포함된 중금속이 호흡기, 심혈관, 허혈성 심장질환에 악영향을 미치는 것으로 보고되고 있음

비배기 미세먼지(브레이크 마모 미세먼지, 타이어-도로 마모 미세먼지, 도로 재비산먼지)의 측정방법 정립이 현재 가장 중요한 이슈이며, 이에 대한 추가적인 연구와 분석이 필요함

전기차의 배터리 무게로 인해 비배기 미세먼지가 더 많이 배출될 수 있음

Key words

비배기 미세먼지, 타이어 마모 미세먼지, 브레이크 마모 미세먼지, 도로 재비산먼지, 전기차의 비배기 미세먼지

▶출처 : 미세먼지인사이트 2022년 6월 호 No.20