제회3...

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제회 3 우수리포트 공모대회 우수상 수상작 이 글은 * 2005년 학기 지구환경기술경영 담당 교수 허은녕 강좌의 리포트이다 2 ’( : ) .

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제 회3 우수리포트 공모대회 우수상 수상작

이 글은 2005년 학기 지구환경기술경영 담당 교수 허은녕 강좌의 리포트이다2 lsquo rsquo( )

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 121

개요

연구 목표

본프로젝트는서울대학교내를운행하는통학버스들의연료별경제성분석을통하여효율과

편익이 높은 최적 대안을 선정함에 목적이 있다

연구 과제 선정 배경 및 연구 이슈

한국의수도권대기오염실태가선진국주요도시에비해서심각한수준에있다 특히미세먼지

배 수준(PM 17 35 )~ 와 이산화질소 배 수준(NOx 17 ) 오염도가 국가 중 가장 심한OECD

상황에 있다

오존주의보의대기환경기준초과회수중 가수도권에집중되어있으며 서울시의60 99 ~

시정 거리 년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

이에 환경부와 서울시 지자체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스 허용 기준 강화

제작차배출가스허용기준강화등의대기오염관리정책을펴고있다 수송부문이대기오염

에서 차지하는 비중이 년2000 646 2003년 726로 증가하고 있는 추세이기 때문에

정부는 우선적으로 대중교통에서 많은 부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로CNG

교체하는 사업을 시행중이다 이에 서울대학교 내를 통행하는 통학버스를 그 주요 대상으로

삼아 CNG뿐만아니라 LPG 기존의 경유에이르기까지연료별로교체사업이얼마나경제성

이 있는지 조사하였다

이번 연구의 최대 쟁점은 와 로의 교체 대안에 있었다 는 충전소 인프라의CNG LPG CNG

미비와 법적인 문제가 가장 큰 제약이 되었으며 의 경우에는 아직 버스 차량이 LPG LPGi

상용화되지 않았다는 데 치명적인 문제가 있었다

연구 방향 및 방법(Research Direction amp Methods)

경제성분석기법중증분투자법을이용하여대안별경제성을분석하였으며 그중내부수익률

과 현가법을사용하였다 또한쟁점별로네가지사안을나누어각각의편익분석을시행하였

다 따라서 경유버스와 버스 버스의 환경성안전성편의성차량 성능과 운영비를 CNG LPG 비교 분석한 후 개의 대안별로 각각 증분투자법을 이용한 경제성 분석을 하여 대안별11

122

순위를 매김으로써 결과를 갈음하였다

자료는 주로 인터넷과 문헌 조사전화 조사현장 조사로 이루어졌는데 지난 수업에서 이미 이루어진 버스 분석 결과를 토대로 더욱 살을 붙여나갔다 또한 지난 보고서의CNG

대부분의 자료가 기한이 지나 많은 부분 새로 자료를 수정 보완하였음을 밝히는 바이다

의 자료에대한부분은한국기계연구원이개발하여배포한홍보자료에많이의존하였LPGi

다 이는 아직 버스가 상용화되지 않았기 때문에 여러 채널에서 자료를 얻을 LPGi LPGi

수 없어서 한 곳에 의존하는 결과를 얻을 수밖에 없었는데 아쉬운 부분이었다

논문의 요약

본 논문은 서울대학교 내를 운행하는 종의 시내버스와 서울대입구역과 서울대학교를 왕복6

운행하는셔틀버스의배기가스오염정도를경제성분석을통하여분석한후 연료별대안으로

써 버스와CNG 버스를 제안하였다 이에 따라 대안을 여섯 가지로 세분하여 안별로LPGi

경제성을 비교분석하였다증분투자법(incremental analysis)을 경제성 분석 방법으로 이용하였으며 환경성안전성편 의성차량 성능과 운영비를 대 주요 쟁점으로 다루었다4 경제성분석결과 버스가서울대학교내의통학버스로서가장최적의대안으로선정되LPGi

었으며 내부수익률이 를 상회하기 전까지 이 순위는 유효하였다 또한 연비의 경우도119

사이에서는 별다른 순위 변동을 보이지 않았다 경제성 분석에서 이루어진 최적의30 50 ~

대안은 lsquoLPGi버스로의 일괄 교체이지만 현실적인 예산 제약 등으로 인해 그 차선 안인rsquo

lsquoLPGi버스로의 순차적 교체안을 최적의 대안으로 선택하였다rsquo

연구의 가치 및 기대 효과

현재 버스는 상용화가 되지 않고 있다 자체 기술 개발과 시험 운행이 끝난 이후에도LPGi

상용화가 되지 않는 가장 큰 이유는 정부가 지정한 저공해 차량이 아니기 때문이다 현재lsquo rsquo

산업자원부와 환경부간의 이해 문제로 인해 자꾸만 그 지정이 미루어지고 있다 본 팀이

최근에산업자원부와한국기계연구원에문의한결과 2006년 월 즈음에나결론이날것으로1

보인다는 답변을 들었다 만일 본 연구를 토대로 서울대학교에서 LPGi버스를 시범 운행한다

면 우선 우리나라가 원천 기술을 가진 엔진으로 운행된다는 의미에서 그 사회적 파급력이

무척 커져 상용화의 계기가 될 수 있을 것이다 더불어 에너지 자급률이 저조한 우리나라

실정에서 버스는 에너지 안보 차원에서도 수급 경로 확대와 안정이라는 결과를 얻을LPGi

수 있을 것이다 관악캠퍼스의 대기 질 개선이라는 가장 중요한 기대 효과 역시 빼놓을

수 없는 사안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 123

차례

서론1

증분투자 분석 방법2

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

대안 설정 및 경제성 분석4

결론4

서론1

한국의수도권대기오염실태가선진국주요도시에비해서심각한수준이다 특히

미세 먼지(PM 17 35~ 배 수준)와 이산화질소(NOx 17배 수준) 오염도가 OECD

국가중가장심한상황이다 또한가까운도쿄에비해인구밀도는 배 단위면적당31

124

차량대수는 배로체계적대기환경관리가어려운실정이다 오존주의보의대기환22

경 기준 초과 회수 중 60 99~ 가 수도권에 집중되어 있으며 서울시의 시정거리

년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

수도권 대기환경은 배출가스 허용 기준 강화에도 불구하고 계속 악화되어왔다

국토 면적의 에불과한수도권에인구와자동차의12 46 에너지사용량의 가 34

집중되어 있어 자동차 배출가스 허용 기준을 대폭 강화하였음 년 대비(96 55)에도

불구하고 최근 몇 년간 자동차 급증으로 인해 별 실효를 거두지 못하고 있다

이에 환경부와 서울시 지방자치단체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스

허용 기준 강화 제작 차 배출가스 허용 기준 강화 등의 대기오염 관리 정책을

펴고 있다 수송 부문이 대기오염에서 차지하는 비중이 년 년 2000 646 2003

로 증가하고 있는 추세726 1)이기 때문에 정부는 우선적으로 대중교통에서 많은

부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로 교체하는 사업을 시행중이다 교체CNG

이유는 버스가저공해 차량이기때문이다 저공해차량에는어떤연료를 사용하CNG

는가에 따라서 차량CNG (NGV)과 차량이 있고 최근 관련 연구가 활발하여 전기LPG

및 하이브리드를사용하는차량도보급단계에이르렀다 그러나대형차량인버스의

경우는 연료를 사용한 차들만이 실용화 단계에 있다CNG LPG

버스는 기체 상태의 천연가스를 압축하여 고압 용기에 저장한 후 연료로CNG

사용하는 형태이다 미세먼지 (PM)가 발생하지 않고 경유버스에 비해 일산화탄소

이상(CO 95 ) 총탄화수소 (TCH 72) 질소산화물 (NOx 65)을 더 적게 배출한다

표 참고(lt 1gt ) 출력은 마력으로 기존의 경유 시내버스와 비슷한 수준을 보이고 290

있다 천연가스 버스의 회 충전 때 주행거리는 로 현재 국내 시내버스가 1 350km

일 평균 약 를 운행하고 있는 점을 고려할 때 일 회 충전만으로도 운행이1 260km 1 1

가능하다 하지만 현재 충전소가 현저하게 부족하여 버스로 교체 시 충전소 CNG

설치가 필요한 경우가 많다

버스는 프로판을 연료로 하며 년 개발된 액상분사방식LPG 2002 (LPGi) 엔진을

도입하여 기존의 출력 배기가스 문제를 극복함으로써 버스와 함께 경유버스 CNG

교체사업추진이활발히논의되고있다 배출가스는경유버스에비해일산화탄소 (CO

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 125

이상93 ) 총탄화수소 이상(THC 42 ) 질소산화물 이상(NOx 54 )을 더 적게 배출한

다 버스는 버스보다 약 만 원 이상 저렴하게 생산 가능하고 출력 LPGi CNG 1000

면에서는 버스와 동일하며 회 충전으로 이상 운행이 가능하다 연료CNG 1 700km

충전의 경우 기존의 충전소를 활용할 수 있으며 개조 비용도 억 원 이하이다LPG 1

표 오염물질 배출량lt 1gt 한국기계연구원( 2005)

범위를 좁혀서살펴보면 현재서울대학교를순환하는셔틀버스와시내버스 한남운(

수인헌운수) 는 모두 경유 차량이다 년 현재 경유 차량에 배출가스 공해 저감 2005

장치(DPF) 설치를 권고하고있으나 버스와같은저공해차량으로교체를 CNG LPGi

하면 대기환경 개선에 보다 탁월한 효과를 가져올 수 있으며 경제성이 충분하다면

실제로 추진을 생각해볼 수도 있다는 생각에서 본 연구를 시작하였다 장에서는 2

대안의 경제성 분석에 사용된 증분투자 분석 방법론을 설명하였다 장에서는 경유 3

버스를 둘러싼 쟁점들을 분석하였고 이를 바탕으로 장에서 대안을CNG LPGi 4

설정하고각대안별로실질적운영에따르는경제성을분석하였다 마지막 장에서는 5

분석 결과를 바탕으로 최적 대안을 결정하였다

증분투자 분석 방법2

증분투자에 대한 현가1)

두 가지 대안을 비교할 때에는 우선 두 대안간의 차이를 나타내는 현금 흐름을

결정하고 그 다음 한 대안의 채택 여부를 결정하게 된다 이 경우 만일 증분투자에

대한 수익이 MARR최적수익률( )를 상회하게 되면 이 추가적인 투자는 바람직한 것으

로 평가할 수 있다 이를 식으로 표현하면 다음과 같다

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 2: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 121

개요

연구 목표

본프로젝트는서울대학교내를운행하는통학버스들의연료별경제성분석을통하여효율과

편익이 높은 최적 대안을 선정함에 목적이 있다

연구 과제 선정 배경 및 연구 이슈

한국의수도권대기오염실태가선진국주요도시에비해서심각한수준에있다 특히미세먼지

배 수준(PM 17 35 )~ 와 이산화질소 배 수준(NOx 17 ) 오염도가 국가 중 가장 심한OECD

상황에 있다

오존주의보의대기환경기준초과회수중 가수도권에집중되어있으며 서울시의60 99 ~

시정 거리 년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

이에 환경부와 서울시 지자체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스 허용 기준 강화

제작차배출가스허용기준강화등의대기오염관리정책을펴고있다 수송부문이대기오염

에서 차지하는 비중이 년2000 646 2003년 726로 증가하고 있는 추세이기 때문에

정부는 우선적으로 대중교통에서 많은 부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로CNG

교체하는 사업을 시행중이다 이에 서울대학교 내를 통행하는 통학버스를 그 주요 대상으로

삼아 CNG뿐만아니라 LPG 기존의 경유에이르기까지연료별로교체사업이얼마나경제성

이 있는지 조사하였다

이번 연구의 최대 쟁점은 와 로의 교체 대안에 있었다 는 충전소 인프라의CNG LPG CNG

미비와 법적인 문제가 가장 큰 제약이 되었으며 의 경우에는 아직 버스 차량이 LPG LPGi

상용화되지 않았다는 데 치명적인 문제가 있었다

연구 방향 및 방법(Research Direction amp Methods)

경제성분석기법중증분투자법을이용하여대안별경제성을분석하였으며 그중내부수익률

과 현가법을사용하였다 또한쟁점별로네가지사안을나누어각각의편익분석을시행하였

다 따라서 경유버스와 버스 버스의 환경성안전성편의성차량 성능과 운영비를 CNG LPG 비교 분석한 후 개의 대안별로 각각 증분투자법을 이용한 경제성 분석을 하여 대안별11

122

순위를 매김으로써 결과를 갈음하였다

자료는 주로 인터넷과 문헌 조사전화 조사현장 조사로 이루어졌는데 지난 수업에서 이미 이루어진 버스 분석 결과를 토대로 더욱 살을 붙여나갔다 또한 지난 보고서의CNG

대부분의 자료가 기한이 지나 많은 부분 새로 자료를 수정 보완하였음을 밝히는 바이다

의 자료에대한부분은한국기계연구원이개발하여배포한홍보자료에많이의존하였LPGi

다 이는 아직 버스가 상용화되지 않았기 때문에 여러 채널에서 자료를 얻을 LPGi LPGi

수 없어서 한 곳에 의존하는 결과를 얻을 수밖에 없었는데 아쉬운 부분이었다

논문의 요약

본 논문은 서울대학교 내를 운행하는 종의 시내버스와 서울대입구역과 서울대학교를 왕복6

운행하는셔틀버스의배기가스오염정도를경제성분석을통하여분석한후 연료별대안으로

써 버스와CNG 버스를 제안하였다 이에 따라 대안을 여섯 가지로 세분하여 안별로LPGi

경제성을 비교분석하였다증분투자법(incremental analysis)을 경제성 분석 방법으로 이용하였으며 환경성안전성편 의성차량 성능과 운영비를 대 주요 쟁점으로 다루었다4 경제성분석결과 버스가서울대학교내의통학버스로서가장최적의대안으로선정되LPGi

었으며 내부수익률이 를 상회하기 전까지 이 순위는 유효하였다 또한 연비의 경우도119

사이에서는 별다른 순위 변동을 보이지 않았다 경제성 분석에서 이루어진 최적의30 50 ~

대안은 lsquoLPGi버스로의 일괄 교체이지만 현실적인 예산 제약 등으로 인해 그 차선 안인rsquo

lsquoLPGi버스로의 순차적 교체안을 최적의 대안으로 선택하였다rsquo

연구의 가치 및 기대 효과

현재 버스는 상용화가 되지 않고 있다 자체 기술 개발과 시험 운행이 끝난 이후에도LPGi

상용화가 되지 않는 가장 큰 이유는 정부가 지정한 저공해 차량이 아니기 때문이다 현재lsquo rsquo

산업자원부와 환경부간의 이해 문제로 인해 자꾸만 그 지정이 미루어지고 있다 본 팀이

최근에산업자원부와한국기계연구원에문의한결과 2006년 월 즈음에나결론이날것으로1

보인다는 답변을 들었다 만일 본 연구를 토대로 서울대학교에서 LPGi버스를 시범 운행한다

면 우선 우리나라가 원천 기술을 가진 엔진으로 운행된다는 의미에서 그 사회적 파급력이

무척 커져 상용화의 계기가 될 수 있을 것이다 더불어 에너지 자급률이 저조한 우리나라

실정에서 버스는 에너지 안보 차원에서도 수급 경로 확대와 안정이라는 결과를 얻을LPGi

수 있을 것이다 관악캠퍼스의 대기 질 개선이라는 가장 중요한 기대 효과 역시 빼놓을

수 없는 사안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 123

차례

서론1

증분투자 분석 방법2

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

대안 설정 및 경제성 분석4

결론4

서론1

한국의수도권대기오염실태가선진국주요도시에비해서심각한수준이다 특히

미세 먼지(PM 17 35~ 배 수준)와 이산화질소(NOx 17배 수준) 오염도가 OECD

국가중가장심한상황이다 또한가까운도쿄에비해인구밀도는 배 단위면적당31

124

차량대수는 배로체계적대기환경관리가어려운실정이다 오존주의보의대기환22

경 기준 초과 회수 중 60 99~ 가 수도권에 집중되어 있으며 서울시의 시정거리

년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

수도권 대기환경은 배출가스 허용 기준 강화에도 불구하고 계속 악화되어왔다

국토 면적의 에불과한수도권에인구와자동차의12 46 에너지사용량의 가 34

집중되어 있어 자동차 배출가스 허용 기준을 대폭 강화하였음 년 대비(96 55)에도

불구하고 최근 몇 년간 자동차 급증으로 인해 별 실효를 거두지 못하고 있다

이에 환경부와 서울시 지방자치단체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스

허용 기준 강화 제작 차 배출가스 허용 기준 강화 등의 대기오염 관리 정책을

펴고 있다 수송 부문이 대기오염에서 차지하는 비중이 년 년 2000 646 2003

로 증가하고 있는 추세726 1)이기 때문에 정부는 우선적으로 대중교통에서 많은

부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로 교체하는 사업을 시행중이다 교체CNG

이유는 버스가저공해 차량이기때문이다 저공해차량에는어떤연료를 사용하CNG

는가에 따라서 차량CNG (NGV)과 차량이 있고 최근 관련 연구가 활발하여 전기LPG

및 하이브리드를사용하는차량도보급단계에이르렀다 그러나대형차량인버스의

경우는 연료를 사용한 차들만이 실용화 단계에 있다CNG LPG

버스는 기체 상태의 천연가스를 압축하여 고압 용기에 저장한 후 연료로CNG

사용하는 형태이다 미세먼지 (PM)가 발생하지 않고 경유버스에 비해 일산화탄소

이상(CO 95 ) 총탄화수소 (TCH 72) 질소산화물 (NOx 65)을 더 적게 배출한다

표 참고(lt 1gt ) 출력은 마력으로 기존의 경유 시내버스와 비슷한 수준을 보이고 290

있다 천연가스 버스의 회 충전 때 주행거리는 로 현재 국내 시내버스가 1 350km

일 평균 약 를 운행하고 있는 점을 고려할 때 일 회 충전만으로도 운행이1 260km 1 1

가능하다 하지만 현재 충전소가 현저하게 부족하여 버스로 교체 시 충전소 CNG

설치가 필요한 경우가 많다

버스는 프로판을 연료로 하며 년 개발된 액상분사방식LPG 2002 (LPGi) 엔진을

도입하여 기존의 출력 배기가스 문제를 극복함으로써 버스와 함께 경유버스 CNG

교체사업추진이활발히논의되고있다 배출가스는경유버스에비해일산화탄소 (CO

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 125

이상93 ) 총탄화수소 이상(THC 42 ) 질소산화물 이상(NOx 54 )을 더 적게 배출한

다 버스는 버스보다 약 만 원 이상 저렴하게 생산 가능하고 출력 LPGi CNG 1000

면에서는 버스와 동일하며 회 충전으로 이상 운행이 가능하다 연료CNG 1 700km

충전의 경우 기존의 충전소를 활용할 수 있으며 개조 비용도 억 원 이하이다LPG 1

표 오염물질 배출량lt 1gt 한국기계연구원( 2005)

범위를 좁혀서살펴보면 현재서울대학교를순환하는셔틀버스와시내버스 한남운(

수인헌운수) 는 모두 경유 차량이다 년 현재 경유 차량에 배출가스 공해 저감 2005

장치(DPF) 설치를 권고하고있으나 버스와같은저공해차량으로교체를 CNG LPGi

하면 대기환경 개선에 보다 탁월한 효과를 가져올 수 있으며 경제성이 충분하다면

실제로 추진을 생각해볼 수도 있다는 생각에서 본 연구를 시작하였다 장에서는 2

대안의 경제성 분석에 사용된 증분투자 분석 방법론을 설명하였다 장에서는 경유 3

버스를 둘러싼 쟁점들을 분석하였고 이를 바탕으로 장에서 대안을CNG LPGi 4

설정하고각대안별로실질적운영에따르는경제성을분석하였다 마지막 장에서는 5

분석 결과를 바탕으로 최적 대안을 결정하였다

증분투자 분석 방법2

증분투자에 대한 현가1)

두 가지 대안을 비교할 때에는 우선 두 대안간의 차이를 나타내는 현금 흐름을

결정하고 그 다음 한 대안의 채택 여부를 결정하게 된다 이 경우 만일 증분투자에

대한 수익이 MARR최적수익률( )를 상회하게 되면 이 추가적인 투자는 바람직한 것으

로 평가할 수 있다 이를 식으로 표현하면 다음과 같다

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

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증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 3: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

122

순위를 매김으로써 결과를 갈음하였다

자료는 주로 인터넷과 문헌 조사전화 조사현장 조사로 이루어졌는데 지난 수업에서 이미 이루어진 버스 분석 결과를 토대로 더욱 살을 붙여나갔다 또한 지난 보고서의CNG

대부분의 자료가 기한이 지나 많은 부분 새로 자료를 수정 보완하였음을 밝히는 바이다

의 자료에대한부분은한국기계연구원이개발하여배포한홍보자료에많이의존하였LPGi

다 이는 아직 버스가 상용화되지 않았기 때문에 여러 채널에서 자료를 얻을 LPGi LPGi

수 없어서 한 곳에 의존하는 결과를 얻을 수밖에 없었는데 아쉬운 부분이었다

논문의 요약

본 논문은 서울대학교 내를 운행하는 종의 시내버스와 서울대입구역과 서울대학교를 왕복6

운행하는셔틀버스의배기가스오염정도를경제성분석을통하여분석한후 연료별대안으로

써 버스와CNG 버스를 제안하였다 이에 따라 대안을 여섯 가지로 세분하여 안별로LPGi

경제성을 비교분석하였다증분투자법(incremental analysis)을 경제성 분석 방법으로 이용하였으며 환경성안전성편 의성차량 성능과 운영비를 대 주요 쟁점으로 다루었다4 경제성분석결과 버스가서울대학교내의통학버스로서가장최적의대안으로선정되LPGi

었으며 내부수익률이 를 상회하기 전까지 이 순위는 유효하였다 또한 연비의 경우도119

사이에서는 별다른 순위 변동을 보이지 않았다 경제성 분석에서 이루어진 최적의30 50 ~

대안은 lsquoLPGi버스로의 일괄 교체이지만 현실적인 예산 제약 등으로 인해 그 차선 안인rsquo

lsquoLPGi버스로의 순차적 교체안을 최적의 대안으로 선택하였다rsquo

연구의 가치 및 기대 효과

현재 버스는 상용화가 되지 않고 있다 자체 기술 개발과 시험 운행이 끝난 이후에도LPGi

상용화가 되지 않는 가장 큰 이유는 정부가 지정한 저공해 차량이 아니기 때문이다 현재lsquo rsquo

산업자원부와 환경부간의 이해 문제로 인해 자꾸만 그 지정이 미루어지고 있다 본 팀이

최근에산업자원부와한국기계연구원에문의한결과 2006년 월 즈음에나결론이날것으로1

보인다는 답변을 들었다 만일 본 연구를 토대로 서울대학교에서 LPGi버스를 시범 운행한다

면 우선 우리나라가 원천 기술을 가진 엔진으로 운행된다는 의미에서 그 사회적 파급력이

무척 커져 상용화의 계기가 될 수 있을 것이다 더불어 에너지 자급률이 저조한 우리나라

실정에서 버스는 에너지 안보 차원에서도 수급 경로 확대와 안정이라는 결과를 얻을LPGi

수 있을 것이다 관악캠퍼스의 대기 질 개선이라는 가장 중요한 기대 효과 역시 빼놓을

수 없는 사안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 123

차례

서론1

증분투자 분석 방법2

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

대안 설정 및 경제성 분석4

결론4

서론1

한국의수도권대기오염실태가선진국주요도시에비해서심각한수준이다 특히

미세 먼지(PM 17 35~ 배 수준)와 이산화질소(NOx 17배 수준) 오염도가 OECD

국가중가장심한상황이다 또한가까운도쿄에비해인구밀도는 배 단위면적당31

124

차량대수는 배로체계적대기환경관리가어려운실정이다 오존주의보의대기환22

경 기준 초과 회수 중 60 99~ 가 수도권에 집중되어 있으며 서울시의 시정거리

년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

수도권 대기환경은 배출가스 허용 기준 강화에도 불구하고 계속 악화되어왔다

국토 면적의 에불과한수도권에인구와자동차의12 46 에너지사용량의 가 34

집중되어 있어 자동차 배출가스 허용 기준을 대폭 강화하였음 년 대비(96 55)에도

불구하고 최근 몇 년간 자동차 급증으로 인해 별 실효를 거두지 못하고 있다

이에 환경부와 서울시 지방자치단체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스

허용 기준 강화 제작 차 배출가스 허용 기준 강화 등의 대기오염 관리 정책을

펴고 있다 수송 부문이 대기오염에서 차지하는 비중이 년 년 2000 646 2003

로 증가하고 있는 추세726 1)이기 때문에 정부는 우선적으로 대중교통에서 많은

부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로 교체하는 사업을 시행중이다 교체CNG

이유는 버스가저공해 차량이기때문이다 저공해차량에는어떤연료를 사용하CNG

는가에 따라서 차량CNG (NGV)과 차량이 있고 최근 관련 연구가 활발하여 전기LPG

및 하이브리드를사용하는차량도보급단계에이르렀다 그러나대형차량인버스의

경우는 연료를 사용한 차들만이 실용화 단계에 있다CNG LPG

버스는 기체 상태의 천연가스를 압축하여 고압 용기에 저장한 후 연료로CNG

사용하는 형태이다 미세먼지 (PM)가 발생하지 않고 경유버스에 비해 일산화탄소

이상(CO 95 ) 총탄화수소 (TCH 72) 질소산화물 (NOx 65)을 더 적게 배출한다

표 참고(lt 1gt ) 출력은 마력으로 기존의 경유 시내버스와 비슷한 수준을 보이고 290

있다 천연가스 버스의 회 충전 때 주행거리는 로 현재 국내 시내버스가 1 350km

일 평균 약 를 운행하고 있는 점을 고려할 때 일 회 충전만으로도 운행이1 260km 1 1

가능하다 하지만 현재 충전소가 현저하게 부족하여 버스로 교체 시 충전소 CNG

설치가 필요한 경우가 많다

버스는 프로판을 연료로 하며 년 개발된 액상분사방식LPG 2002 (LPGi) 엔진을

도입하여 기존의 출력 배기가스 문제를 극복함으로써 버스와 함께 경유버스 CNG

교체사업추진이활발히논의되고있다 배출가스는경유버스에비해일산화탄소 (CO

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 125

이상93 ) 총탄화수소 이상(THC 42 ) 질소산화물 이상(NOx 54 )을 더 적게 배출한

다 버스는 버스보다 약 만 원 이상 저렴하게 생산 가능하고 출력 LPGi CNG 1000

면에서는 버스와 동일하며 회 충전으로 이상 운행이 가능하다 연료CNG 1 700km

충전의 경우 기존의 충전소를 활용할 수 있으며 개조 비용도 억 원 이하이다LPG 1

표 오염물질 배출량lt 1gt 한국기계연구원( 2005)

범위를 좁혀서살펴보면 현재서울대학교를순환하는셔틀버스와시내버스 한남운(

수인헌운수) 는 모두 경유 차량이다 년 현재 경유 차량에 배출가스 공해 저감 2005

장치(DPF) 설치를 권고하고있으나 버스와같은저공해차량으로교체를 CNG LPGi

하면 대기환경 개선에 보다 탁월한 효과를 가져올 수 있으며 경제성이 충분하다면

실제로 추진을 생각해볼 수도 있다는 생각에서 본 연구를 시작하였다 장에서는 2

대안의 경제성 분석에 사용된 증분투자 분석 방법론을 설명하였다 장에서는 경유 3

버스를 둘러싼 쟁점들을 분석하였고 이를 바탕으로 장에서 대안을CNG LPGi 4

설정하고각대안별로실질적운영에따르는경제성을분석하였다 마지막 장에서는 5

분석 결과를 바탕으로 최적 대안을 결정하였다

증분투자 분석 방법2

증분투자에 대한 현가1)

두 가지 대안을 비교할 때에는 우선 두 대안간의 차이를 나타내는 현금 흐름을

결정하고 그 다음 한 대안의 채택 여부를 결정하게 된다 이 경우 만일 증분투자에

대한 수익이 MARR최적수익률( )를 상회하게 되면 이 추가적인 투자는 바람직한 것으

로 평가할 수 있다 이를 식으로 표현하면 다음과 같다

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 4: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 123

차례

서론1

증분투자 분석 방법2

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

대안 설정 및 경제성 분석4

결론4

서론1

한국의수도권대기오염실태가선진국주요도시에비해서심각한수준이다 특히

미세 먼지(PM 17 35~ 배 수준)와 이산화질소(NOx 17배 수준) 오염도가 OECD

국가중가장심한상황이다 또한가까운도쿄에비해인구밀도는 배 단위면적당31

124

차량대수는 배로체계적대기환경관리가어려운실정이다 오존주의보의대기환22

경 기준 초과 회수 중 60 99~ 가 수도권에 집중되어 있으며 서울시의 시정거리

년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

수도권 대기환경은 배출가스 허용 기준 강화에도 불구하고 계속 악화되어왔다

국토 면적의 에불과한수도권에인구와자동차의12 46 에너지사용량의 가 34

집중되어 있어 자동차 배출가스 허용 기준을 대폭 강화하였음 년 대비(96 55)에도

불구하고 최근 몇 년간 자동차 급증으로 인해 별 실효를 거두지 못하고 있다

이에 환경부와 서울시 지방자치단체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스

허용 기준 강화 제작 차 배출가스 허용 기준 강화 등의 대기오염 관리 정책을

펴고 있다 수송 부문이 대기오염에서 차지하는 비중이 년 년 2000 646 2003

로 증가하고 있는 추세726 1)이기 때문에 정부는 우선적으로 대중교통에서 많은

부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로 교체하는 사업을 시행중이다 교체CNG

이유는 버스가저공해 차량이기때문이다 저공해차량에는어떤연료를 사용하CNG

는가에 따라서 차량CNG (NGV)과 차량이 있고 최근 관련 연구가 활발하여 전기LPG

및 하이브리드를사용하는차량도보급단계에이르렀다 그러나대형차량인버스의

경우는 연료를 사용한 차들만이 실용화 단계에 있다CNG LPG

버스는 기체 상태의 천연가스를 압축하여 고압 용기에 저장한 후 연료로CNG

사용하는 형태이다 미세먼지 (PM)가 발생하지 않고 경유버스에 비해 일산화탄소

이상(CO 95 ) 총탄화수소 (TCH 72) 질소산화물 (NOx 65)을 더 적게 배출한다

표 참고(lt 1gt ) 출력은 마력으로 기존의 경유 시내버스와 비슷한 수준을 보이고 290

있다 천연가스 버스의 회 충전 때 주행거리는 로 현재 국내 시내버스가 1 350km

일 평균 약 를 운행하고 있는 점을 고려할 때 일 회 충전만으로도 운행이1 260km 1 1

가능하다 하지만 현재 충전소가 현저하게 부족하여 버스로 교체 시 충전소 CNG

설치가 필요한 경우가 많다

버스는 프로판을 연료로 하며 년 개발된 액상분사방식LPG 2002 (LPGi) 엔진을

도입하여 기존의 출력 배기가스 문제를 극복함으로써 버스와 함께 경유버스 CNG

교체사업추진이활발히논의되고있다 배출가스는경유버스에비해일산화탄소 (CO

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 125

이상93 ) 총탄화수소 이상(THC 42 ) 질소산화물 이상(NOx 54 )을 더 적게 배출한

다 버스는 버스보다 약 만 원 이상 저렴하게 생산 가능하고 출력 LPGi CNG 1000

면에서는 버스와 동일하며 회 충전으로 이상 운행이 가능하다 연료CNG 1 700km

충전의 경우 기존의 충전소를 활용할 수 있으며 개조 비용도 억 원 이하이다LPG 1

표 오염물질 배출량lt 1gt 한국기계연구원( 2005)

범위를 좁혀서살펴보면 현재서울대학교를순환하는셔틀버스와시내버스 한남운(

수인헌운수) 는 모두 경유 차량이다 년 현재 경유 차량에 배출가스 공해 저감 2005

장치(DPF) 설치를 권고하고있으나 버스와같은저공해차량으로교체를 CNG LPGi

하면 대기환경 개선에 보다 탁월한 효과를 가져올 수 있으며 경제성이 충분하다면

실제로 추진을 생각해볼 수도 있다는 생각에서 본 연구를 시작하였다 장에서는 2

대안의 경제성 분석에 사용된 증분투자 분석 방법론을 설명하였다 장에서는 경유 3

버스를 둘러싼 쟁점들을 분석하였고 이를 바탕으로 장에서 대안을CNG LPGi 4

설정하고각대안별로실질적운영에따르는경제성을분석하였다 마지막 장에서는 5

분석 결과를 바탕으로 최적 대안을 결정하였다

증분투자 분석 방법2

증분투자에 대한 현가1)

두 가지 대안을 비교할 때에는 우선 두 대안간의 차이를 나타내는 현금 흐름을

결정하고 그 다음 한 대안의 채택 여부를 결정하게 된다 이 경우 만일 증분투자에

대한 수익이 MARR최적수익률( )를 상회하게 되면 이 추가적인 투자는 바람직한 것으

로 평가할 수 있다 이를 식으로 표현하면 다음과 같다

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

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3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 5: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

124

차량대수는 배로체계적대기환경관리가어려운실정이다 오존주의보의대기환22

경 기준 초과 회수 중 60 99~ 가 수도권에 집중되어 있으며 서울시의 시정거리

년(2000 109km)는 울산(16km) 대구 (139km) 등의 공업 도시들보다도 약 40

정도 떨어진다

수도권 대기환경은 배출가스 허용 기준 강화에도 불구하고 계속 악화되어왔다

국토 면적의 에불과한수도권에인구와자동차의12 46 에너지사용량의 가 34

집중되어 있어 자동차 배출가스 허용 기준을 대폭 강화하였음 년 대비(96 55)에도

불구하고 최근 몇 년간 자동차 급증으로 인해 별 실효를 거두지 못하고 있다

이에 환경부와 서울시 지방자치단체는 저공해 차 보급 추진 운행 차 배출가스

허용 기준 강화 제작 차 배출가스 허용 기준 강화 등의 대기오염 관리 정책을

펴고 있다 수송 부문이 대기오염에서 차지하는 비중이 년 년 2000 646 2003

로 증가하고 있는 추세726 1)이기 때문에 정부는 우선적으로 대중교통에서 많은

부분을 차지하는 시내버스에 대해서 버스로 교체하는 사업을 시행중이다 교체CNG

이유는 버스가저공해 차량이기때문이다 저공해차량에는어떤연료를 사용하CNG

는가에 따라서 차량CNG (NGV)과 차량이 있고 최근 관련 연구가 활발하여 전기LPG

및 하이브리드를사용하는차량도보급단계에이르렀다 그러나대형차량인버스의

경우는 연료를 사용한 차들만이 실용화 단계에 있다CNG LPG

버스는 기체 상태의 천연가스를 압축하여 고압 용기에 저장한 후 연료로CNG

사용하는 형태이다 미세먼지 (PM)가 발생하지 않고 경유버스에 비해 일산화탄소

이상(CO 95 ) 총탄화수소 (TCH 72) 질소산화물 (NOx 65)을 더 적게 배출한다

표 참고(lt 1gt ) 출력은 마력으로 기존의 경유 시내버스와 비슷한 수준을 보이고 290

있다 천연가스 버스의 회 충전 때 주행거리는 로 현재 국내 시내버스가 1 350km

일 평균 약 를 운행하고 있는 점을 고려할 때 일 회 충전만으로도 운행이1 260km 1 1

가능하다 하지만 현재 충전소가 현저하게 부족하여 버스로 교체 시 충전소 CNG

설치가 필요한 경우가 많다

버스는 프로판을 연료로 하며 년 개발된 액상분사방식LPG 2002 (LPGi) 엔진을

도입하여 기존의 출력 배기가스 문제를 극복함으로써 버스와 함께 경유버스 CNG

교체사업추진이활발히논의되고있다 배출가스는경유버스에비해일산화탄소 (CO

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 125

이상93 ) 총탄화수소 이상(THC 42 ) 질소산화물 이상(NOx 54 )을 더 적게 배출한

다 버스는 버스보다 약 만 원 이상 저렴하게 생산 가능하고 출력 LPGi CNG 1000

면에서는 버스와 동일하며 회 충전으로 이상 운행이 가능하다 연료CNG 1 700km

충전의 경우 기존의 충전소를 활용할 수 있으며 개조 비용도 억 원 이하이다LPG 1

표 오염물질 배출량lt 1gt 한국기계연구원( 2005)

범위를 좁혀서살펴보면 현재서울대학교를순환하는셔틀버스와시내버스 한남운(

수인헌운수) 는 모두 경유 차량이다 년 현재 경유 차량에 배출가스 공해 저감 2005

장치(DPF) 설치를 권고하고있으나 버스와같은저공해차량으로교체를 CNG LPGi

하면 대기환경 개선에 보다 탁월한 효과를 가져올 수 있으며 경제성이 충분하다면

실제로 추진을 생각해볼 수도 있다는 생각에서 본 연구를 시작하였다 장에서는 2

대안의 경제성 분석에 사용된 증분투자 분석 방법론을 설명하였다 장에서는 경유 3

버스를 둘러싼 쟁점들을 분석하였고 이를 바탕으로 장에서 대안을CNG LPGi 4

설정하고각대안별로실질적운영에따르는경제성을분석하였다 마지막 장에서는 5

분석 결과를 바탕으로 최적 대안을 결정하였다

증분투자 분석 방법2

증분투자에 대한 현가1)

두 가지 대안을 비교할 때에는 우선 두 대안간의 차이를 나타내는 현금 흐름을

결정하고 그 다음 한 대안의 채택 여부를 결정하게 된다 이 경우 만일 증분투자에

대한 수익이 MARR최적수익률( )를 상회하게 되면 이 추가적인 투자는 바람직한 것으

로 평가할 수 있다 이를 식으로 표현하면 다음과 같다

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 6: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 125

이상93 ) 총탄화수소 이상(THC 42 ) 질소산화물 이상(NOx 54 )을 더 적게 배출한

다 버스는 버스보다 약 만 원 이상 저렴하게 생산 가능하고 출력 LPGi CNG 1000

면에서는 버스와 동일하며 회 충전으로 이상 운행이 가능하다 연료CNG 1 700km

충전의 경우 기존의 충전소를 활용할 수 있으며 개조 비용도 억 원 이하이다LPG 1

표 오염물질 배출량lt 1gt 한국기계연구원( 2005)

범위를 좁혀서살펴보면 현재서울대학교를순환하는셔틀버스와시내버스 한남운(

수인헌운수) 는 모두 경유 차량이다 년 현재 경유 차량에 배출가스 공해 저감 2005

장치(DPF) 설치를 권고하고있으나 버스와같은저공해차량으로교체를 CNG LPGi

하면 대기환경 개선에 보다 탁월한 효과를 가져올 수 있으며 경제성이 충분하다면

실제로 추진을 생각해볼 수도 있다는 생각에서 본 연구를 시작하였다 장에서는 2

대안의 경제성 분석에 사용된 증분투자 분석 방법론을 설명하였다 장에서는 경유 3

버스를 둘러싼 쟁점들을 분석하였고 이를 바탕으로 장에서 대안을CNG LPGi 4

설정하고각대안별로실질적운영에따르는경제성을분석하였다 마지막 장에서는 5

분석 결과를 바탕으로 최적 대안을 결정하였다

증분투자 분석 방법2

증분투자에 대한 현가1)

두 가지 대안을 비교할 때에는 우선 두 대안간의 차이를 나타내는 현금 흐름을

결정하고 그 다음 한 대안의 채택 여부를 결정하게 된다 이 경우 만일 증분투자에

대한 수익이 MARR최적수익률( )를 상회하게 되면 이 추가적인 투자는 바람직한 것으

로 평가할 수 있다 이를 식으로 표현하면 다음과 같다

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 7: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

126

이의사결정기준을버스의연료선택과같은상호배타적대안에적용하기위해서는

다음 절차를 밟으면 된다

초기 비용이 커지는 순서대로 대안을 나열한다①

우선초기비용이가장적은대안을처음 현최적lsquo rsquo② (current best) 안으로선택한다

최초의 현 최적 대안과 첫 번째의 도전 대안lsquo rsquo lsquo rsquo③ (challenging alternative)을 비교한

다 여기서 도전 대안이란 현 최적 대안과 비교하여 초기 비용이 다음으로 높고

이전에 비교 대상이 되지 않은 대안을 의미한다 이 두 대안의 비교는 두 현금

흐름의 차이를 검토함으로써 이루어질 수 있다 만일 이 두 현금 흐름에서 얻어진

증분 현금 흐름의 현가를 를 기준으로계산한 결과가 보다크면도전 대안이MARR 0

새 현 최적 대안이 된다 이와 반대로 이 현가가 보다 작거나 같으면 현 최적lsquo rsquo 0 lsquo rsquo

대안을 그대로두고방금비교대상이된도전대안은다음비교대상에서삭제한다

이와 같은 방법으로 현 최적 대안과 새로운 도전 대안의 비교를 계속한다lsquo rsquo

위 단계의 비교 방법을 반복한다 이 비교는 맨 처음에 현 최적으로 선정된3 lsquo rsquo④

대안을 제외하고 모든 대안이 도전 대안으로 고려될 때까지 반복한다 결과적으로는

현가가최대이며수익률이 를상회하는대안이최종적으로 현최적 대안이된다MARR lsquo rsquo

증분투자의 수익률2)

증분투자의수익률기준은앞에서고찰한바있는증분투자의현가기준을적용한

것과 같은 분석 방법에 그 근거를 두고 있다 이 방법을 적용하려면 초기 비용이

증가하는 순서에따라 대안을나열하고증분투자의현가를계산할때와 같은절차에

따라 증분 현금 흐름을 결정한다 증분 투자의 수익률을 기준으로 할 때의 의사결정

절차는 다음과 같다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

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정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 8: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 127

이후의 방법은 앞서 서술한 증분투자의 현가와 같이 계속적으로 실행하여 적절한

이자율 가 나올 때까지 반복하여 구한다i

연료별 대 주요 쟁점 비교 분석3 4

버스와 버스를 둘러싼 끊임없는 논쟁이 펼쳐지는 가운데 최근 모 방송LPGi CNG

프로그램에서 년 전에 개발된 버스가 환경성성능 면에서 탁월함에도 불구하lsquo2 LPGi 고 정부가 기존 정책을 고수해 보급에 소극적이라는 내용을 보도하자 환경부에서rsquo

방송 이튿날 버스가기존의 버스에비해환경성경제성안전성등이미흡하lsquoLPGi CNG 다는 자료를 내고 보도 내용을 정면으로 반박하였다rsquo

업계는 환경부의 반대 의견에 공식적인 견해나 입장을 밝히지는 않았지만LPG

버스와 버스를 단순 비교하고 흑백논리로 결론짓는 것에 대해 불만을LPGi CNG

감추지 않고 있다 버스는 과학기술부에서 선정한 국가 대형 실용화 LPGi lsquo RampD

사업 과제 후보로 거론되고 산업자원부가 특별 지원 자금rsquo 2)을 준비하는 등 그

의미를 높게 평가받고 있으나 환경부는 버스에 무게를 싣고 있다 CNG

따라서환경부와산업자원부 한국가스공사와 업계가미묘하게얽히며의견이 LPG

엇갈리고 있는 버스와 버스의 쟁점 사항을 비교 분석해보고자 한다LPGi CNG

쟁점 환경성 매연에 의한 대기오염 정도 비교1) [ 1]

분석에 사용할 자료①

사용하는 연료에 따라서 버스가 배출하는 대기오염원의 종류와 양이 다르다

환경부에서는 버스의 오염물질 배출량이 버스보다 많다고 하였는데 이것LPG CNG

은 년에 개발된 버스의 자료를 사용하지 않았기 때문이다2003 LPGi

본 연구 보고서에서는 한국기계연구원 보고서의 대기오염물질 배출량 비교표를

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

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유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 9: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

128

이용하였다 한국기계연구원 보고서의 배출량 비교표는 년 개발된 버스 lsquo2003 LPGi rsquo

와 lsquo2005년식 버스의 대기오염물질 배출량을 명시하여 조금 더 정확한 비교CNG rsquo

분석의 기초 자료가 될 수 있다

표 단위시간당 연료별 오염물질 배출량lt 2gt 한국기계연구원( 2005)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 10: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 129

버스는 에 오염물질이 이 배출되는LPGi 1kWh CO 006g THC 029g NOx 26g

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 11: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

130

것에 비해 년도 버스는 로 오염물질2002 CNG CO 19g NMHC 02g NOx 35g

배출이 더 많다3) 년 생산된 버스는 에2005 CNG 1kWh CO 002g NMHC 014g

으로 버스에 비해 오염물질 배출이 적은 것으로 나타났다NOx 195g LPGi

따라서 버스의 친환경성이 버스와 견줄 수 있을 정도로 발전하였으며LPGi CNG

국내규제수준에충분히부합하고있지만운행에따른변화를감안할때 버스의CNG

환경성에 좀더 높은 점수를 줄 수 있다

이 자료를 이용하여 연료별 이동 거리당 대기오염물질 배출량 표를 작성하였다

또한 경유버스가 매연저감장치(DPF)를 장착하였을 때의 자료도 추가해 비교하였다

표 단위운행 거리당 연료별 오염물질 배출량lt 3gt

∙CNG버스의 경우 SO2의 원인이 되는 성분이 연료에 전혀 포함되어 있지 않기 때문에

배출량은 으로 계산하였다0

CNG버스는 2002년식과 2005년식의 오염물질 배출량이 차이가 있으나 아직은 두

방식이 혼재하는 사실을 고려할 때 위 표의 배출량 값이 적정 수준이라고 판단하였다

∙LPGi버스의 결과는 80000km일 때의 열화계수(DF Deterioration Factor 자동차 배출가스

가 법규에서 규정한 배출가스 보증 기간까지 주행 후 배출가스 관련 부품이 열화되는 정도를 나타내는

계수)를 고려한 환경부 산하 교통환경연구소 구 자동차공해연구소( ) 입회하의 2002년 월6

일에 실시한 공식 결과를 이용하여 기존 자료의 단위에 맞게 환산하였다19

∙중형버스의 자료가 없는 저공해 경유버스와 LPGi버스는 각각 일반 경유버스와 CNG버스의

대형 대비 중형의 오염도 감소비를 고려하여 계산하였다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

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정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 12: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 131

매연의 배출이 사회에 미치는 악영향을 차후 논의할 대안의 설정 및 분석을

위해서 화폐 단위로 환산하기로 한다 환산을 위해서 강광규김용건김강수 UNEP 에서 제시한 환경비용 평가 방법을 살펴보았다 김강수가Argonne National Lab

제시한 것 이외의 방법들은 국외의 연구 결과를 바탕으로 만들어진 것이라 국내

실정에 맞지 않을 수 있다 김강수는 서울시민을 대상으로 서울시 가구당 대기오염 lsquo

감소에 대한 추가 지불용의액을 면접 조사를 통해 결정한 후 각 오염물질에1 rsquo

대한 사회적 비용을 환산하였기 때문에 서울대학교 및 서울을 대상으로 환경비용을

평가할 때 위 다섯 가지 방법 중에 가장 적합하다고 판단하였다 따라서 김강수에

의한 대기오염의 사회적 비용 평가 방법을 토대로 단위를 원 으로 통일하여 표를 g

작성하였다4)

표 대기오염의 사회적 비용 평가 비용표lt 4gt

김강수 교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 「 」

연료별 연간 대기오염 물질 배출량을 계산하기 위해서 버스의 연간 운행 거리를

조사하였다 운행 거리는 노선별 버스의 회 운행 거리와 하루 운행 횟수 연간 1

운행 일수를 곱하여 산정하였고 회 운행 거리는 삼성 1 SDS GIS MAP5)을 활용하여

측정하였다

985172 985173

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 13: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

132

표 셔틀버스 년간 운행거리lt 5gt 1 년 기준(2005 ) 424817km

표 시내버스 년간 운행 거리lt 6gt 1 년 기준(2005 ) 5139930km

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 14: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 133

표 서울대학교 내부를 지나는 모든 버스의 총 연간 운행 거리lt 7gt

∙CNG버스의 충전소를 별도로 설치하지 않아서 가장 가까운 온수 충전소를 이용할 경우

추가 운행 거리가 발생하여 환경비용이 증가한다

∙온수 충전소는 서울대학교에서 가장 가까운 CNG버스 충전소로서 서울시 온수역 인근에

있다 서울대학교에서 온수충전소까지의 왕복 거리는 142km이다

결과 분석②

단위 거리당 오염물질 배출량 표(lt 3gt)과 연간 운행 거리 표(lt 5gt)를 곱하여 연간

오염물질 배출량 표(lt 8gt)을 구하고 대기오염의 사회적 비용평가 표(lt 4gt)를 이용하여

비용으로 환산하면 다음 쪽의 표 와 같다lt 9gt

표 셔틀버스의 연간 오염물질 배출량lt 8gt

시내버스의 연간 오염물질 배출량은 표 에 셔틀버스 대비 시내버스 운행 거리 비율을lt 8gt∙

곱하여 구한다

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 15: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

134

표 연료별 연간 대기오염물질 배출량에 따른 환경비용lt 9gt

온수에 있는 CNG 충전소를 이용할 시 왕복 운행 거리에 따른 운행비용 및 환경비용이

추가적으로 발생한다

표 를 보면 버스를 운영할 경우 환경오염이 가장 적으며 그에 따른lt 9gt CNG

서울대학교 내부의 사회적 비용 손실도 억 만 원 정도로 가장 적은 것을1 4600

알 수 있다 경유버스의 경우는 그 비용 손실이 버스의 배에 달할 정도로 CNG 4

심각하다 장치를 장착하면 비용의 손실을 절반 정도로 줄일 수 있지만 그 DPF

역시 버스의 배 정도가 된다 버스의 비용 손실은 버스보다는 큰CNG 2 LPGi CNG

것으로 나타났다

쟁점 안전성 폭발 및 사고 발생의 위험성 비교2) [ 2]

버스 운행 중 안정성 문제에 대해 천연가스(CNG)의 경우는 누출 시 공중으로

급속히 확산된다는 점에서 에 비해 안전성이 우수한 것으로 알려져 있다LPG

지난 년도 사단법인 한국가스학회가 가스의 지원을 받아 발표한2001 SK

lsquoLPGLNG 안전성 연구rsquo 연구 책임자 광운대학교 고재욱 교수( )에 따르면 같은 직경의

누출공이발생할경우저장압력이높으면누출속도가빠르고이에따라화재폭발을유발할수있는가연성물질량이많아진다고분석했다 따라서가스가급속히확산된

다는 것으로는 안정성이 우수하다고 말할 수 없다6)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

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보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 16: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 135

충전소 시설 안전에 대해서는 충전소의 경우 가스 사고 등의 계기로 안전성 LPG

개선을위해대부분저장탱크를지하에매몰한상태여서폭발가능성이적은것으로

평가된다 그러나 충전소는지상탱크상태여서폭발에따른위험성이 충전 CNG LPG

소에 비해 크다 더욱 문제가 되고 있는 것은 전체 충전소 가운데 가 CNG 314

안전 확보가 어려운 이동식 충전소라는 점이다이동식 충전소의 경우 가스 트레일러의(

이동 중 위험성을 고려해야 한다) 년도 월 기준 전국에 설치된 기의 충전소 2005 5 258

가운데 기는 고정식이고 대는 이동식 충전소이다 서울 다음으로 충전소177 81 CNG

가 많은 경기도의 경우는 이동식 충전소가 고정식 충전소보다 더 많다

이에 비해 경유버스의 경우 폭발의 위험성은 매우 낮다 따라서 세 가지 연료의

안정성 관계를 단순히 비용으로 환산하여 비교한다는 것은 쉽지가 않다 폭발의

발생확률은극히낮고 그로인한피해의정도도 의경우비슷하기때문이다LPG CNG

비교를 위한 다른 방법으로 사고 발생시 발생하는 시설 복구 비용 및 피해자

치료 비용을이용하여안전성의경제적비교를할수있지만 실제폭발사고사례가

많지 않아서 실질적 비용 산출이 어렵다 이 방법을 응용하여 보험료를 이용한

비교를 할 수도 있으나 사고 처리 비용을 지불하는 보험회사가 연료의 종류와

특성에따라서보험료를책정하는것이아니고 각각의버스사업자와상황에따라서

보험료를 다르게 책정하기 때문에 보험 비용을 이용한 비용 산출 방법도 적절하지

않다

버스는 현재 서울 시내에 보급운영되고 있고 버스도 충분히 국내 및CNG LPGi일본에서의 안정적인 시험 운행을 마쳤기 때문에 양측 모두 안전성은 일정 수준

이상 확보하였다고 할 수 있다 결론적으로 버스 연료에 따른 안전성 면에서는

장기간에 걸쳐 위험 정도에 대해 비교적 정확한 자료를 가지고 있는 경유가 가장

안전하고 및 의 안전성은 경유에 비하면 조금 부족하다 CNG LPG

쟁점 편의성 버스 연료 충전 및 사용자의 편의 정도 비교3) [ 3]

연료의종류에따라서충전시설의확보 충전횟수 차량의소음도등각종편의성

면에 차이가 발생한다

버스 운영자 입장에서의 편의성①

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 17: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

136

버스 운영자 입장에서의 편의를 생각해보면 충전 시설 인프라가 충분히 구축되고

충전 빈도수가적은연료를선택할것이다 표 은 lt 10gt World LP Gas Association에

서 제시한 자료로 동일 부피당 주행 거리를 나타낸 것이다

표 동일 부피의 연료당 상대적 차량 운행 거리lt 10gt

가솔린 차량 기준( 100 )

표 에 의하면경유차량의경우가동일부피당운행거리가가장길다 따라서lt 10gt

동일 부피의 연료탱크를 가지고 있다면 경유 차량이 연료 충전 횟수가 가장 적어

운영의 편의성이 가장 높다 저공해 차량인 와 차량을 비교할 경우 LPG CNG LPG

차량이 의 약 배의 운행 거리를 보여준다CNG 3 World LP Gas Association에서는

동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 차량의 연료탱크 규격도 제시하였다

표 동일 거리를 운행하는 데 필요한 연료탱크의 규격lt 11gt

표 을 보면 동일 거리를 운행하기 위해서 요구되는 연료탱크의 부피와 무게lt 11gt

면에서가솔린차량이가장우수하다 저공해차량인 와 를비교할경우에는 LPG CNG

의 연료탱크가 의 것에 비해 용량 부피 면에서 수준을 가지고 있어LPG CNG 13

역시 가 보다 우수함을 알 수 있다 차량은 운행 거리를 높이는LPG CNG CNG

대신 연료탱크무게에 의한연비악화를감수하거나연료탱크무게를 낮추고연비를

절감하는 대신 충전을 자주 해야 하는 불편을 겪어야 한다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

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CNG Busesrdquo 2004 12

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

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환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 18: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 137

실질적으로 시내에 운행중인 버스 번의 경우 버스 폭발 사고 이후로CNG 750 CNG

연료를 가득 채우지 않고 있는데 연료를 가득 채운 경우에도 여름철 에어컨 가동시

매일 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있었다고 하며 연료를 가득 채우지 않는

현재도 에어컨 가동과 상관없이 필수적으로 연료를 매일 한 번씩 보충하고 있다7)

충전 시설 인프라 면에서는 현재 가장 많은 주유소를 확보한 경유버스가 가장

유리하다 CNG충전소의 경우는 충전소입지 관련 법령( )8)가 주민의 반대에 부딪혀

충분한확보가어려운상황이다9) 이로 인해 버CNG 스의 수요를충전소가 감당하지

못하고 각버스회사의배차간격을맞추기위해서연료를조금씩만충전하고운행을

내보낸 후 다시 보충해야 하는 불편을 감수하고 있다10) 충전소는 한국이LPG

차량 보급률 세계 위LPG 1 11)라는 점에서 짐작할 수 있듯이 전국 개 지점에1310

달하는 인프라를 갖추고 있다 물론 현재 충전소의 연료는 버스용으로는 LPG LPGi

적합하지 않기 때문에 개보수가 필요하다 그러나 충전소의 신설 CNG 신설 경비(

최소 억 원 이상2 )보다는 충전소의 개보수LPG 억 원 이하(1 )12)가 좀더 용이하고 비용

면에서도저렴하다 또한연료를완전히채우지않고반만채워도 버스에연료를 CNG

채웠을 때와 같은 운행 거리를 확보할 수 있기 때문에 배차 간격에 전혀 지장이

없다

따라서 운영자의 입장에서는 경유 차량을 운영하는 것이 가장 편리한 상황이고

저공해 차량을 운영한다면 버스보다는 버스를 선택하는 것이 편리하다고CNG LPGi

할 수 있겠다

버스 승객 입장에서의 편의성②

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

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강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

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국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

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관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 19: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

138

버스를 이용하는 승객의 입장에서는 연료 충전 횟수와 충전 시설 인프라 확보

정도는 중요하지 않지만 그 결과 발생하는 배차 간격은 편의성에 매우 중요한 평가

요인이 되고 더불어서 승차감과 소음도 정류장에서의 매연 정도 등도 편의성을

평가하는 중요한 요인이 된다

먼저 소음도 면에서는 버스를 부분적으로 도입한 한성여객 대표이사 이종구CNG

씨와 인터뷰 결과 경유 버스의 경우 버스에 비하여 엔진 소음이 상대적으로 CNG

심하다는 것을 알 수 있었다 유성운수 번 버스 운전기사 김권철 씨도 750 CNG

경유버스에 비해 버스가 조용하다고 언급하였다CNG 13) 버스의 경우는 한국기LPGi

계연구원의 보고서에서 시험운행 결과 경유버스에 비해 소음 저감 효과를 얻을lsquo

수 있었다고 언급하였다rsquo

시내에 운행중인 버스에 탑승하여CNG 14) 승객들을 대상으로 소음도 및 편의성에

대한 간단한 설문조사를 한 결과 소음 정도에 대해 경유버스와 큰 차이를 느끼지

못하겠다고 약 의 승객이 응답하였다85 15) 설문조사 결과만으로는 버스의CNG

소음 개선 효과가 미미하다고 판단할 수 있는데 이는 승객이 버스의 소음에 크게

민감하지 않은 것으로 생각되었다 실제로 본 논문의 연구자가 소음도 평가를 위해

경유버스와 버스CNG 16)를 여러 차례 탑승하여 소음을 측정해본 결과 버스의CNG

소음도가 경유버스의 소음도에 비해 낮게 측정되었다17)

한편 서울대학교정문정류장 18)에서 시민을대상으로설문조사를한결과 버스로

인한 정류장의 매연 정도에 대해서 불쾌감을 준다는 응답이 약 정도였다74

이러한내용을종합하여보면배차간격의편의성과비교적낮은소음도와환경성을

적절하게 갖춘 버스가 최적의 대안이다LPGi

쟁점 차량 성능과 운영비 연료별 차량의 성능과 운영비 비교4) [ 4]

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 20: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 139

분석에 사용할 자료①

버스의 주행 성능이 떨어진다면 기타 쟁점에서 좋은 결과를 갖는다 해도 버스

운영 주체는 그 버스를 운영하지 않을 것이다 본 논문에서는 주행 성능이라는

것을 최대 출력과 토크 연비 등을 비교하여 알아보았다

환경성 분석과 마찬가지로 기존의 연구 결과에서는 버스의 경우 출력이LPG

경유버스에비해 떨어지고 냉시동성문제를가지고있는등성능이떨어진다5 15 ~

고 분석하였다 그러나 한국기계연구원의 연료별 성능 조사 결과를 보면 년 2002

개발된 버스의 경우는 문제점을 많이 개선한 것으로 보인다LPGi

표 차량연료별 최대 출력과 최대 토크lt 12gt

표 를 보면 버스의 성능이 출력과 토크 면에서 경유버스 버스와lt 12gt LPGi CNG

동등한 수준임을 알 수 있다19)

차량의 성능에서 연비는 실제적으로 년간 소요되는 비용을 결정짓는 데 매우1

중요한 역할을 한다 본 논문에서는 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for

Replacing SNU Shuttle Buses with CNG Buses(2004)rdquo 보고서에 제시되어

있는 경유버스 및 버스의 평균적인 연비와 천연가스 자동차 보급 활성화를CNG 「위한 2005 추계 WORKSHOP」 보고서에제시된각차량별연비 그리고한국기계연

구원에서 조사한 버스의 연비 및 연료 가격을 참고하여 년간의 유류비를LPGi 1

비교 분석하였다20)

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 21: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

140

표 차량 연료별 연비lt 13gt 21) 및 연료 가격

연료 가격은 년 월 기준2005 8 ∙

∙LPGi버스 중형의 연비는 제시된 자료가 없으므로 경유와 CNG버스의 대형 중형간의

연비 비율을 적용하여 산정하였다

표 에서 제시된 연비의 경우 각 연료마다 단위가 다르기 때문에 가시적인lt 13gt

비교를 할 수가 없다 연비를 같은 단위로 환산하면 표 와 같다 lt 14gt

표 단위로 통일한 차량 연료별 연비lt 14gt ℓ

표 를 통해 같은 단위로 환산하여 리터 당 연비를 살펴보면 경유버스가lt 14gt ( )ℓ

가장 우수하고 버스는 매우 뒤쳐지는 것을 알 수 있다 CNG 22) 단위 환산에 의한

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 22: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 141

연비 비교는 가시적이기는 하지만 각 버스와 연료 특성을 고려한다면 큰 의미가

없으며 오류를 범할 가능성이 있어서 확실한 연비 비교를 위해서는 표 에 lt 15gt

제시된 단위에너지당 연비(mMcal)를 비교하는 것이 가장 적합하다

표 단위에너지당 연비 및 연료비lt 15gt

한국기계연구원 2005 9

표 를 통해서 살펴보면 경유 버스 순으로 단위에너지당 연비가lt 15gt LPGi CNG

좋은 것을 알 수 있다 그러나 단순히 연비만을 비교하기보다는 연료비를 고려한

실질적인 운영비를 살펴볼 필요가 있다 따라서 세 가지 종류의 연비 비교표 중에서

각 연료의 특성과 연료 공급 방법을 고려한 표 이 가장 유용하다 버스의lt 13gt CNG

경우정부가연료비보조금을지원23)하고 있지만 버스의경우는지원보조금이 LPGi

없다 따라서 실제적인 년간의 유류비 분석을 하지 않고도 버스에 연료비 1 LPGi

보조금이 책정된다면 표 을 통해서 운영비 면에서 버스가 우위를 점하게 lt 13gt LPGi

된다는 것을 쉽게 알 수 있다24)

결과 분석②

표 에제시한연간운행거리와 표 에제시한연비연료비를이용하여lt 5 6 7gt lt 13gt 년간 유류비를 산출한 결과는 다음 쪽의 표 과 같다1 lt 16gt

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 23: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

142

표 셔틀버스시내버스 연간 운행 거리에 대한 운행비lt 16gt 단위 원 연

장착 버스의 경우 탈황비용으로 리터당 원 추가된 가격으로 계산됨DPF 50 ∙ 25)

년 월 기준의 버스 성능과 연료 가격 상황을 적용하면 버스의 경우2005 8 LPGi

버스에 비해 약 의 운영비 절감 효과를 갖고 의 충전소까지 운행CNG 12 CNG

거리를 포함할 경우 대비 의 비용 절감 효과를 갖는다 또한 경유에 CNG 19

대해서는 의 운영비 절감 효과를 갖는다 셔틀버스의 운영비만을 비교했을43

경우 버스를 운영할 경우 에 비해 연간 약 만 원 경유에 비해 LPGi CNG 2400

연간 약 만 원의 비용을 절약할 수 있다7000

결론적으로 차량 성능과 연간 운영비 26)만을 고려하면 버스를 운영하는LPGi

것이 가장 합리적인 대안이다

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 24: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 143

대안 설정 및 경제성 분석4

대안의 상정1)

쟁점을 비교분석한결과쟁점에따라서우수한결과를보이는차량이각기다르게나타났기 때문에 쟁점 분석을 통한 최적의 차량을 선정할 수 없었다 따라서 대 4

쟁점 분석 결과를 토대로 현실에서 발생할 수 있는 대안들을 설정하고 최적 대안을

찾기로 한다

쟁점분석중안전성과편의성의분석은화폐단위로환산결과를산출하지못하였으

므로 참고 자료로만 활용하고 환경성과 차량의 성능 및 운영비를 바탕으로 경제성

분석을 한다 본 연구의 대안 분석은 실제 운행시 발생하는 버스 연식에 따른 교체

비용 충전소시설신축및개보수비용등을고려한다 각각의대안은현재의버스가

모두 교체되고 교체된 버스가 수명 27)을 다하는 년으로 설정한다 이제까지의18

논의를 바탕으로 대안을 상정해보면 다음과 같다

표 대안의 내용lt 15gt

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 25: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

144

안의1∙ Do nothing은 현재처럼 경유버스를 계속 유지하는 것을 말한다 현재 경유는 시내의

가까운 주유소에서 충전할 수 있으므로 충전소 설치와 차량 구입비 등의 추가 비용이 들지

않는다

안은 현재 경유버스에 매연절감장치2∙ (DPF)를 설치하는 것을 말한다 DPF는 대형 버스

한 대당 700만 원 중형 버스 한 대당 500만 원의 설치 비용이 소요되며 탈황비용으로

연료비가 리터당 원 추가로 인상되는 것으로 조사되었다50

안은3∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 고정식 CNG 충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 고정식 CNG 충전소란충전소설치를원하는사업자 대개도시가스회사나운수업체―

가 설치를 하고 충전소까지 배관을 통하여 공급된 가스를 압축하여 CNG차량에 충전하는

방식을 말한다 고정식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 소모된다 7 28)

안은4∙ CNG버스를 도입하고 충전소는 이동식 CNG충전소로 서울대학교 내에 짓는 것을

말한다 이동식 CNG충전소는 한국도시가스에서 운영을 맡고 설치한 Mother station 고정(

식 이동차량충전소)에서 tube trailer를 서울대학교에 보내서 학내에 설치된 주유기에 공급하

고 버스로 충전하는 방식을 말한다 이동식 충전소를 짓는 데에는 약 억 원의 비용이 2

소모된다

안은5∙ CNG 버스를 도입하고 충전소는 온수역에 있는 온수CNG충전소를 이용하는 것을

말한다 추가적인 충전소 설치 비용이 없는 대신 거리가 멀어 (142km) 충전시에 왕복 운행

시간과 비용이 많이 소모된다

안은6∙ LPGi버스를 도입하고 LPG 충전은 교외에 위치하고 버스 운행구간 내에 있는

LPG 충전소를이용하는것을말한다 추가적인충전소 건설비용은없지만프로판 연료탱크

매설 비용으로 억 원이 소모된다1

안 안은 위의 안에서 안까지를 단계적이 아닌7 11 2 6∙ ~ 2006년(LPGi버스는 년2007 )에 일괄적

으로 교체하는 방안에 대해서 추가적으로 경제성 평가를 하였다

대안별 소요 비용2)

앞서 논의된 자료들을 바탕으로 증분투자 분석법을 이용하여 대안별 소모 비용을

산정하면 다음과 같다

산정 기준①

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 26: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 145

이자율 416 29)

인플레이션

중간보고서에는불변가격을사용하였으나최종보고서에서는통계청의연료별평균물가

상승률을 각 연료별로 적용하였다 이는 경제성 분석에 연료비가 차지하는 비중이 크므로

더 엄밀한 변동 추이를 적용하여 경제성 평가의 정확성을 높이기 위한 것이다

석유류의 가격은 올해 큰 폭으로 상승하였으나 이를 추세로 외삽하여 반영하는 것은

무리가있다고판단하였다 세계에너지센터등의에너지관련주요연구기관들이 2006년

유가가올해대비하락하거나소폭상승할것으로판단하였다는것에서도추세선의적용은

무리가 있음을 알 수 있기에 평균 물가상승률을 적용하였다

CNG의 경우 석유류 가격보다는 안정적으로 변하지만 년간의 자료를 통해서 확인한12

평균 물가상승률은 이자율보다 높기 때문에 CNG 역시 별도의 이자율을 적용하였다

충전소 설치비용

표 충전소 설치 비용lt 16gt

한국기술연구원 2005

대형 LPG버스의 경우 기존 LPG충전소(1310여 개소) 중 약 정도가 바로 활용41

가능하며 신축시에는 억 원 정도의 비용이 소요됨 1

수도권 LPG 충전소 표본조사 결과 년 월 기준 출처 대한(2005 6 LPG산업협회자료)

1 LPG버스가 진출입이 가능한 충전소 76

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 27: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

146

프로판 연료탱크를 설치할 공간을 가진 충전소2 80

버스 차고지 인근3 3km 내에 위치한 충전소 56

위의 을 동시에 만족하는 충전소1 2 3 41

CNG버스의 경우 고정식 기 억 원 이동식 억 원 소요됨 이에 대한 정부의 지원은 1 7 2

연리 년 거치 년 분할 상환375 5 10

차량 교체 비용 운영비 및 환경비용 년 기준(2005 ) 표 lt 17gt

표 차량 교체 비용 연간 운영비 및 환경비용lt 17gt 단위 원 연

경유버스 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준2005 10 ∙

저감장치의 경우 중형은 만 원 대형은 만 원이나 정부의 보조금으로 설치되므로500 700∙

가격 산정에는 넣지 않고 연료비의 증가와 환경비용의 감소만 고려하였다

∙CNG버스 대형 가격은 현대 뉴슈퍼에어로시티 도시 표준 기준 중형은 경유에2005 10

준하여 가격 산정

∙LPGi버스 가격은 한국기계연구원 제시 가격(59632천 원2002년) 타 차량 가격 인상

비율(18) 중형은 경유에 준하여 가격 산정

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 28: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 147

대안별 소요 비용②

분석기간은버스교체주기의 배인 년으로본다 실제로2 18 POSCO에서는 버CNG

스를 도입하기 위해 경제성 분석을 년 사이로 잡고 도입을 검토한 사례가15 20~

있으며 여러 기술의 변화로 버스의 도입보다 더 좋은 대안이 생길 수 있으므로CNG

장기간을 고려하는 것은 의미가 없다고 판단하였다 충전소의 설치는 중복 계산을

막기 위하여 셔틀버스 대형의 계산에만 포함시켜서 산정하였다 현가로 환산한

총 소요 비용은 다음과 같다

표 년간 소요 비용lt 18gt 18

위 결과에 의하면 버스로 년에 일괄 교체하는 방안LPGi 2007 안(11 )이 최선안임을

알 수 있다 각 대안별 연간 소요 비용은 부록에 수록하였다

증분투자에 대한 현가계산③

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 29: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

148

장에서언급한증분투자에대한현가분석방법을국고이자율 로계산하여2 416

적용하면

초기 투자비용이 가장 작은 안에 대해 로 증분투자에 대한 현가계산을1 416

하여 표로 나타내면 다음과 같다

표 안의 증분투자에 대한 현가lt 19gt 1 416

각증분투자별캐시플로 (Cash Flow 감가상각비를가산한순수익)는부록에수록하였

위의 결과를 따라서 살펴보면 안이 가장 적합한 대안11 으로 채택됨을 알

수 있다

순위를 비교해보면 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안 안lsquo11 gt9 gt8 gt10 gt6 gt4 gt3 gt5 gt1 gt10 gt7 rsquo

의 순서로 적합한 대안이라 할 수 있다

민감도 분석3)

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 30: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 149

내부수익률 변동에 따른 민감도 분석①

경제성 분석에 사용한 수익률인 국고채 이자율(416)은 지나치게 보수적인 결과

를 유도할 수 있다는 문제가 있다 이는 운송회사나 서울대학교의 최저 수익률로

보기에는문제가있으므로내부수익률을변화시켰을때대안간의순위가변동하는지

확인해보면 다음과 같다

표 내부 수익률 변동시 민감도 분석lt 20gt 대안간의 순위 변화( )

위 분석을 통해 내부 수익률이 이하의 값을 가질 때 버스 교체가119 LPGi

최적의 대안이라는 결과는 바뀌지 않고 따라서 사실상 버스 교체가 최적의 LPGi

대안임을 확인해주는 결과이다

연비 변동에 따른 민감도 분석②

표 연비 변동시 민감도 분석lt 21gt 대안간의 순위 변화( )

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 31: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

150

표 에 제시된 차종별 연비에 따른 민감도 분석을 실시하였다 결론적으로lt 14gt

연비가 선까지 내려가도 교체가 가장 합리적 대안이라는 사실에는30 LPGi-

변동이 없었으며 또한 연비가 개선이 되어도 대안별 순위는 그대로 유지되었 50

다30)

결론5

증분투자법을 활용하여 서울대학교 내 통학버스의 연료별 경제성 및 편익 분석을

시도한결과 버스로일괄교체하는방안이가장합리적인대안으로결정되었다LPGi

그러나 본 논문에서는 일괄 교체에 대한 모든 대안들은 초기 투자비용의 제약이

없다는 가정을 하고 있고 실제적으로는 존재하지 않고 허용되고 있지 않은 중고차

시장31)을 가정하고 있다 즉 일괄 교체에 대한 모든 대안은 현실성이 결여되어

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 32: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 151

있다32) 실제로 서울대학교 시설국 한해 전체 예산이 억 원457 년 기준(2005 )임을

감안할때 차량교체비용으로만한해동안 억원을일시에지불할수있으리라 44 62~

고는 현실적으로 생각되지 않는다 따라서 본 논문의 결과로서 보다 현실적이고

합리적인 대안인 버스 순차적교체방안lsquoLPGi rsquo을 선택한다 본논문의 분석에따르면

내부수익률이 를넘지않는범위내에서 버스가여타다른연료를사용하는119 LPGi

버스에 비하여 경쟁 우위를 점하게 된다 또한 연비를 현재의 연비에서 에서 30-

까지 변동을 시켜도 큰 순위 변화가 일어나지 않았다 이는 환경비용 역시50 +

고려한 결과로서 현재 대기환경 악화로 불쾌감과 호흡기 질환 등의 심각한 불편을

겪고있는서울시민및서울대학교학우들과에코캠퍼스사업을추진중인서울대학교

에서도 적절한 대안이 될 것으로 기대된다

대 쟁점별 평가에서도 버스는 경유 버스에 비해 좋은 대안으로서의4 LPGi CNG

평가를받았는데 첫번째 환경성평가에서는 표 에서확인한바와같이 버스 lt 9gt CNG

에비하여 여만원의환경비용을더지불해야하지만 현재운행중인경유버스에3000

비해서는약 억원을절감할수있는것으로조사되었다 두번째 안전성평가에서는3

경유버스가 가장 안정적이지만 버스도그에못지않게 우수한것으로 드러났다 LPGi

그에 반해 는 압축가스를 연료로 사용하기에 연료 충전 과정 중에 사고 발생CNG

위험이 큰 것으로 나타났다 세 번째 편의성 평가에서는 의 충전소 확보 문제 CNG

때문에 버스 보급에 차질을 빚고 있고 폭발 사고의 여파 및 수요 공급의CNG

불균형으로 인해 압축가스를 연료 탱크에 가득 채우지 않는 등 배차 간격과 같은

운영자 편의성에 심각한 문제가 발생하고 있다 사용자 편의성 면에서는 경유버스에

비해 버스와 버스의 소음도가낮아유리한것으로나타났고배차 간격까지LPGi CNG

고려한다면 버스가 단연 우수하다 네 번째 운영비의 경제성 평가에서 버LPGi LPGi

스는 단연 돋보였다 대안의 경쟁자였던 버스에 비해 연간 억여 원 비용을 CNG 3

절약할 수 있었으며 현재 운행 중인 경유버스에 비해서는 연간 억 원 정도의 14

비용 절감 효과가 있었다 표(lt 14gt) 이들 쟁점별 경제성 편익 분석을 모두 고려하여

본 연구는 서울대학교 통학버스를 버스로 교체하는 것이 최적의 대안이라고LPGi

결론지었다

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 33: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

152

버스의서울대학교내도입으로인해기대되는효과로는가장먼저 버스LPGi LPGi

의 상용화를들수있다 현재환경부가추진중인 중심의저공해버스정책으로 CNG

인하여 버스의보급이지체되고있는상태이다 하지만안전성이입증된시스템LPGi

을 최초로 도입하여 편의성과 환경성을 모두 확보하게 된다면 추후 타대학 내의

버스 운행뿐만 아니라 나아가서 정부의 버스 정책에도 중요한 지표로써 작용하여

대기환경을 개선하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다 버스의 활용은 고유가 LPGi

시대에자원전략적인차원에서도큰의미가있다 수송연료자급률 인우리나라에 0

서 다양한 연료를 수송 연료 공급원으로 확보하는 것은 생존의 필수조건이라 할

수 있기 때문이다

캠퍼스 생활환경 개선 또한 예상할 수 있다 서울대학교관악캠퍼스는 경유버스의

교내 운행만 제외한다면 다른 어떤 캠퍼스보다도 녹지가 많고 외부 오염 요인이

적다 버스의도입으로이오염요인만제거한다면캠퍼스만이아니라관악산의 LPGi

대기환경까지 확실히 개선될 것으로 기대된다

참고문헌

강광규 「이동 충전 차량 시범 사업의 영향에 관한 연구 한국환경정책 평가연구원 2001」강광규 「저공해차량의 균형보급방안 연구 차량을 중심으로 한국환경정책평가연 LNGCNG 」

구원 2002 9

강광규 「친환경적 자동차 배출가스 등급분류 및 세제 개편 방안 연구 환경부 2002 11」강광규 「저공해 차량 균형보급 방안 연구 한국환경정책평가연구원LPGCNG 2002 9」강 필 ldquoEconomic Analysis of Alternatives for Replacing SNU Shuttle Buses with

CNG Busesrdquo 2004 12

김강수 「교통 환경 관련 사회적 비용의 계량화 단계 교통개발연구원(2 ) 2001 11」김용건 「환경문제를고려한천연가스의경제성평가및보급활성화방안연구 한국가스공사 」

2000 6

국립환경연구원 대985172 기환경연보 환경부 2002985173서울시청 「천연가스자동차 보급 홈페이지 홍보자료 2004 4 28」여홍구 「환경친화적 도시개발정책 」 985172경남 발전지 월호 한양대학교 도시공학과(5 ) 2001985173임종수 「대기환경기준의설정체계및환경기준개정에따른경제성분석에관한연구 한국환경」

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

8 wwwngvicokr

9 wwwgihooorkr

10 wwwhogusilcom

11 wwwksdaorkr

12 wwwksdaorkr

기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 34: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

증분투자법을 통한 서울대학교 내의 통학버스 연료별 경제성 편익 분석 최원재 외 bull 153

정책평가연구원 1997 12

유응오 기자 「에너지경제신문 2004 4 12」진유복 기자 「우리일보 2004 8 9」최종운이수경 「 충전소의 누출확산에 대한 위험성 평가CNG 」 985172한국가스학회지 2000985173한국기계연구원 「저공해 버스LPGi 2005 9」한국천연가스차량협회 「천연가스차량 보급 통계 2004 5 6」한국환경정책평가연구원 「대기환경기준의 설정체계 및 환경기준 개정에 따른 경제성 분석에

관한 연구 1997 12」환경부 국립환경연구원 985172대기환경연보 2002985173환경부 「경유차 대기오염 저감대책에 관한 보고서 2003 3」한화진 「자동차 배출가스 종합대책 한국환경기술개발원 1995 11」한화진오소영 「대기오염 건강피해에 관한 연구 한국환경정책평가연구원 1998 12」A Markandya ldquoEconomics of Greenhouse Gas Limitations The Indirect Costs and

Benefits of Greenhouse Gas Limitationsrdquo UNEP 1998

환경비용측정방법론의 개념적 구분 경제성공학Thuesen Favrycky 1994「 」 985172 985173

보조자료

인터뷰

한국가스공사 안전품질부 이광영 씨 인터뷰 한국가스공사 운송사업실 충전소 담당자1 CNG

인터뷰 실명 미공개( )

서울도시가스 김병원 씨 인터뷰2

서울대학교 차랑관리과 관리자 하광용 씨 인터뷰3

김영창 현 대구광역시 종합건설본부장4 ( )

한성운수 대표이사 이종구 씨 인터뷰 한성운수 정비주임 박흥기 씨 인터뷰5

유성운수 운전기사 김권철 씨 인터뷰6

산업자원부 고정식 국장 인터뷰7

한국기계연구원 김창업 씨 인터뷰8

온수 충전소 인터뷰9 CNG

강남도시가스 온수 고정식 충전소 영업 담당자 인터뷰10 CNG

인터넷 웹사이트

1 wwwkogasorkr

2 wwwseoulgascokr

154

3 wwwcbcitygascokr

4 wwwkipfrekr

5 wwwnewmybuscom

6 wwwseoulgokr

7 wwwmegokr

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기타

학교보건법1

천연가스 자동차 보급사업 서울시청 홈페이지 홍보자료2 「 」보도자료 제 차 에너지 세제 개편에 따른 교통세법 및 특별소비세법 개정 추진3 2 「 」설문지 연료별 버스 종류 및 소음 개선 정도에 대한 인식 조사4 「 」설문지 버스정류장의 대기오염에 대한 시민의식 설문 조사5 「 」

Page 35: 제회3 우수리포트공모대회우수상수상작s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/10774/1/report_v03_006.pdf · cng버스는2002년식과2005년식의오염물질배출량이차이가있으나아직은

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