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한국기계연구원, 주행중 타이어 마모 미세먼지 측정 시뮬레이터 개발

올 들어 최악의 미세먼지가 연일 지속되면서 해결책 마련이 국가적 과제로 떠오르고 있다. 전문가들은 미세먼지 문제 해결을 위해선 정확한 측정기준을 마련하고 주요 배출원 분석이 선행돼야 한다는 의견이다.

29일 한국기계연구원(기계연)에 따르면 자동차 주행 중 발생하는 타이어 마모 미세먼지를 정확하게 측정할 수 있는 시뮬레이터를 개발했다. 기계연 환경시스템연구본부 이석환 박사 연구팀은 외부와 차단된 공간에서 실제 도로와 유사한 주행조건에서 부하, 속도, 제동 등 다양한 조건의 타이어 마모 미세먼지를 측정하는 장비를 구축했다.

타이어 마모에 의한 미세먼지는 자동차 비배출 미세먼지의 5~30%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 그러나 전기자동차나 하이브리드 자동차 등 배출가스가 비교적 적은 차종에서도 동일하게 발생해 앞으로 더 심각한 문제로 떠오를 수 있다.

연구팀은 미세먼지가 전혀 없는 체임버(99㎡) 안에 승용차 타이어를 도로 표면을 모사한 소재와 마찰시켜 미세먼지를 발생시키고 체임버 외부에서 미세먼지를 측정할 수 있는 장비를 설치했다.

이 장치는 최고 시속 140㎞로 달리는 상황까지 모사해 타이어와 도로 표면의 마찰로 발생하는 미세먼지 값을 측정할 수 있다.

시뮬레이터로 시속 50∼140㎞로 주행할 때 발생한 타이어 마모 미세먼지를 측정한 결과 PM10의 경우 16∼30㎍/㎥로 나타났다. 이는 실제 도로주행에서 측정된 PM10(330∼650㎍/㎥)에서 5∼10%가 타이어 마모 미세먼지라는 것을 의미한다.

이런 차이는 도로 주행 시 브레이크 분진이나 도로 마모 등의 미세먼지도 함께 측정돼 편차가 생긴 것으로 분석됐다. 연구진은 타이어 마모로 인한 미세먼지는 세계적으로 정확한 측정법과 기준이 없다는 점에서 이번 시뮬레이터가 더 정확한 측정은 물론 비배출 미세먼지 오염원의 효율적 관리에 기여할 것으로 내다봤다. 앞서 한국표준과학연구원 임용현 박사팀은 철도기술연구원, 원자력연구원, 포항가속기연구소와 함께 ‘미세먼지 국가 측정체계 신뢰성 기반구축’ 연구에 착수했다.

연구진은 우선 인체 유해성 평가 신뢰성을 높일 수 있는 인증표준물질 개발에 착수할 계획이다.이와 함께 중국, 화력발전소, 노후경유차 등 다양한 미세먼지 주요 발생원에 대한 정확한 추적이 가능한 측정 장비 구축에도 나선다.

임용현 박사는 “미세먼지 측정값이 체감 오염도와 다르게 나타나면서 측정 신뢰성 확보가 중요하다”며 “한국과 중국, 일본 등 국가측정표준기관들과 함께 측정표준에 기반한 인증표준물질 논의도 시작될 예정”이라고 말했다.

조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr
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