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주행 중 발생 '타이어 미세먼지' 측정 시뮬레이터 개발

송고시간2018-05-29 09:53

기계연구원, 정확한 데이터 확보 미세먼지 저감 연구에 적극 활용

(대전=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 자동차 도로 중행 때 타이어가 노면과 마찰하면서 발생하는 타이어 마모 미세먼지만을 정확하게 측정할 수 있는 시뮬레이터를 개발했다.

한국기계연구원(KIMM)은 29일 환경시스템연구본부 이석환 박사팀은 외부와 차단된 공간에 실제 도로와 유사한 주행조건을 만들고 자동차의 부하, 속도, 제동 등 다양한 조건에 따른 타이어 마모 미세먼지를 측정하는 시뮬레이터와 체임버를 구축했다고 밝혔다.

타이어 마모 시뮬레이터(왼쪽)와 시뮬레이터가 설치된 체임버(오른쪽)
타이어 마모 시뮬레이터(왼쪽)와 시뮬레이터가 설치된 체임버(오른쪽)

[한국기계연구원 제공=연합뉴스]

지구온난화와 미세먼지 문제 등으로 자동차 배출가스에 대한 규제는 강화되고 있지만 타이어 마찰 시 발생하는 미세먼지에 대해서는 관련 규정이 없고, 공인된 측정 방법이나 기준도 마련돼 있지 않다.

그러나 타이어 마모 미세먼지는 자동차 비배출 미세먼지의 5∼30%를 차지하는 것으로 알려져 있으며, 전기자동차나 하이브리드 자동차 등 배출가스가 비교적 적은 차종에서도 동일하게 발생하기 때문에 앞으로 더욱 심각한 문제로 떠오를 가능성이 있다.

타이어 마모 측정 시뮬레이터
타이어 마모 측정 시뮬레이터

타이어와 도로의 표면 상태를 구현하기 위한 마찰 대상물이 마주하고 있고 조건을 부여해 회전시키면서 발생하는 미세먼지를 측정하도록 설계됐다. [한국기계연구원 제공=연합뉴스]

연구진은 미세먼지가 전혀 없는 면적 99㎡의 체임버 안에 승용차 타이어를 도로 표면을 모사할 수 있는 소재와 마찰시켜 미세먼지를 발생시키는 장치를 두고, 체임버 외부에는 실험 중 내부 공기 속의 미세먼지 농도를 측정할 수 있는 장치를 설치했다.

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

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

연구진은 타이어 마모로 인한 미세먼지는 아직 세계적으로 정확한 측정법과 기준이 없다며 이 시뮬레이터를 이용하면 더 정확한 측정이 가능해져 앞으로 비배출 미세먼지 오염원의 효율적 관리에 기여할 것으로 기대하고 있다.

이석환 박사는 "타이어 마모로 발생하는 미세먼지를 정확하게 파악하려면 우선 국제적으로 통용되는 정확한 측정 방법과 기준이 있어야 한다"며 "앞으로 본격적인 관련 데이터를 확보해 비배출 미세먼지 저감을 위한 연구에 적극적으로 활용할 계획"이라고 말했다.

scitech@yna.co.kr

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