1. 서 론
2. 본 론
2.1. 우리나라 공항의 지상조업장비 등록현황
2.2. 우리나라 공항의 소속별, 장비별 연식 분석
2.3. 지상조업장비 배출가스 현황 분석
2.4. 국내 친환경 지상조업장비 운영 현황
2.5. 지상조업장비의 운행배출가스 관리규정
2.6. 국내 친환경 지상조업장비 개조 타당성 분석
2.7. 공항 친환경 지상조업장비 전환을 위한 방안
3. 결론 및 제안
1. 서 론
지속적으로 증가되고 있는 온실가스 배출량을 감축하기 위하여 세계 각국에서 많은 노력을 기울이고 있는 한편, 이미 나타나고 있는 기후변화에 의한 영향이나 취약성에 대한 우려가 날로 증대됨에 따라 이에 대한 대응정책마련을 시급한 과제로 삼아 국가적인 차원에서 다각적인 노력을 하고 있다.(1~3) 이러한 상황에서도 항공 자유화와 경제 성장으로 인하여, 국내의 항공교통량은 꾸준히 증가하고 있다. 2009년도부터 2019년도까지 평균 6.7%의 증가율을 보이고 있다. 항공교통량의 증가는 공항 내의 항공기 교통량의 증가뿐만 아니라 지상조업장비의 교통량 증가를 의미한다.(4,5)
지상조업장비(Ground handling Service Equipment, GSE)란 항공기가 지상에서 착륙 처리 혹은 이륙 준비를 위하여 조업을 받을 때 사용되는 장비이다. 항공편마다 필요한 조업과 이에 사용되는 장비의 수가 존재하기 때문에 항공교통량의 증가는 곧 지상조업장비의 필요 대수 증가를 의미하며 이것이 지상조업장비의 증가를 야기하는 것이다.(6~12)
본 연구에서는 세계적 기후 위기 대응 추세에 따라 공항지상조업장비 분야에서 탄소중립 달성을 위하여 우리나라 공항 내 지상조업장비의 현황을 파악하고 공항 내 디젤 지상조업장비를 친환경으로 전환하기 위한 요구 기술, 관리방안 등을 제시하고자 한다.
2. 본 론
2.1. 우리나라 공항의 지상조업장비 등록현황
전환대상 장비를 정의하기 위해 인천국제공항공사 및 한국공항공사의 차량 및 장비등록 정보 전산시스템을 통하고 전국 15개 공항 해당부서에 공문을 보내서 공항 내 지상조업 장비(동력장비) 현황을 파악한 결과 2022.12월 기준으로 전국 공항의 지상조업장비는 2,178대로 파악되었으며, 장비관리 담당자와 분석결과그중 전동화로 전환이 가능한 차량은 1,813대로 조사되었다.
Table 1.
Vehicle handling equipment registration status (Korea airports corporation)
2.2. 우리나라 공항의 소속별, 장비별 연식 분석
우리나라 공항의 지상조업장비는 교체시기, 내구 연한 등의 기준이 없으며 노후화된 장비가 많아 안전사고 및 배출가스 발생 우려가 큰 편이다. 운영 중인 지상조업장비의 연식을 분석한 결과, 총 2,178대 중 20년 이상 노후 장비는 530대로 약 24%를 차지하고 있다.
Table 2.
Comparison of years of use of ground handling equipment by airport (Korea airports corporation)
Table 3.
Comparison of years of use by type of ground handling equipment (Korea airports corporation)
2.3. 지상조업장비 배출가스 현황 분석
독일 함부르크 공항의 경우 장비의 사용 연한을 15년으로 규정하고 공항 내 지상조업장비를 관리하고 있어 공항 내 노후 지상조업장비를 최소화하고(13) 있는 반면 현재 우리나라 공항의 지상조업장비는 교체시기, 내구 연한 등의 기준이 없어 지상조업사에서 장비가 문제없이 구동되면 20년 이상 사용하는 경우가 많으며 국내 지상조업장비의 평균 사용 연수는 15년이나 노후 장비 폐차량이 적어 노후화 정도가 계속해서 진행되고 있는 현실이다. 이러한 상황이므로 노후된 디젤 장비의 경우 아래 표와 같이 배출가스가 다량으로 배출되고 있으며, 지상조업장비의 평균 사용 연수인 15년이 지난(2008년 이전)장비 66대 샘플의 배출가스 분석 결과 매연배출량이 평균 30% 수준으로 측정되었다.
Table 4.
Average emissions (PM) from ground handling equipment used for more than 15 years (Korea airports corporation)
2.4. 국내 친환경 지상조업장비 운영 현황
2022년 12월 기준으로 우리나라 공항의 전동화 지상조업 장비는 39대 운영 중이며 세부적으로는 인천공항 20대, 김포공항 11대(램프버스 5대 포함), 제주공항 8대(램프버스 6대 포함)로 파악되었다.
한편, 지상조업장비 전용 충전 인프라의 경우 인천 7대, 김포 2대, 제주 2대 운영 중이며, 2023년에 인천은 급속충전 인프라 16채널, 김포와 제주는 전용충전기 2채널씩 추가 하였다. 인천국제공항공사는 ESG경영 추진계획(22.06)에 따라 2030년까지 462개의 충전인프라 설치, 터그카, 벨트로더, 토잉카 등 461대를 친환경장비로 전환을 목표로 제시하였으며, 한국공항공사는 “2050 탄소중립 이행계획”에 따라 단계별 전기충전기 설치 추진 및 친환경 장비 전환을 실행과제로 수립하였다.
2.5. 지상조업장비의 운행배출가스 관리규정
지상조업장비의 배출가스 검사기준은 「대기환경보전법 시행규칙」 별표21의 대형경유자동차 정기검사 기준을 따르며, 검사방법은「대기환경보전법 시행규칙」 별표22를 따르고 있으며, 자세한 내용은 Table 5에 나타내었다.
Table 5.
Exhaust gas measurement method
2.6. 국내 친환경 지상조업장비 개조 타당성 분석
2.6.1. 개조장비의 기술적 측면
선행 연구 사례 및 개조업체 면담을 통해 기술적으로는 친환경 지상조업장비의 개조가 가능할 것으로 조사되었다. 하지만 공간 설계, 무게중심 변화 등 동역학적 설계가 필요하며, 단순 부품 부착은 안전성 및 제어성능이 낮아 개조 후 차량 안전성을 담보할 수 없다는 결론을 내렸다.
2.6.2. 개조장비의 구조적 측면
컨베이어 벨트로더와 같이 공간적 제약이 자유로운 장비의 경우, 전동화로의 전환이 구조적으로 쉽다. 하지만 터그카, 토바리스 등 대부분의 장비는 배터리와 모터 탑재를 위한 공간이 제약이 있어 외형을 그대로 유지한 채로 개조하는데 어려움이 있다.
2.6.3. 개조장비의 관리적 측면
차량 제작사와 개조사가 다른 경우 원제작사의 A/S가 불가해짐에 따라, 개조 후 장비에 문제가 발생하면 책임소재가 불분명하여 적절한 사후관리를 받기 어려울 수 있는 문제점이 있다.
2.6.4. 개조장비의 소요 비용적 측면
친환경 차량 및 장비로 개조할 수 있는 표준 키트를 개발하여 다양한 지상조업장비에 적용함으로써 비용 절감할 수 있으나, 차종(11종)과 제조사가 다양(60여개)하여 장비별 설계가 필요하고 그에 따른 설계비용이 추가된다. 따라서 친환경 지상조업장비로의 개조는 비용적인 측면에서 불리할 수 있다.
2.6.5. 개조장비의 안전성 측면검토
고전압배터리의 안전성 검증, 산업규격 및 자동차 관리기준의 적정성 검증이 필요하나, 국내에 적절한 친환경 개조 관련 튜닝기준(전복안전성, 충돌안전성, 제동장치, 조향장치 등)이 없어 제도적으로 안전성 검증이 불가하여 개조 후 차량의 안전성 측면을 평가하는데 어려움이 있다.
상기와 같이 친환경 지상조업장비의 개조와 관련된 전반적인 타당성을 검토해 본 결과 친환경 지상조업장비 개조는 차종이 너무 다양하고 공간적으로 제약이 많아 실제로 개조가 어려운 차종이 많을 것으로 판단되며, 현재의 친환경 개조 기술로는 실제 조업 현장에 바로 사용하기 어려운 실정이다. 따라서 친환경 지상조업장비의 개조시장이 활성화되기 위해서는 개조장비에 대한 가격경쟁력과 안전성 및 A/S 부분 해결이 선행되어야 한다고 판단된다. 또한 친환경 차량 개조의 기술적, 안전성, 비용적인 측면을 고려하였을 때, 단기간에 개조기술의 단점을 보완할 수 없기에, 지상조업장비의 친환경 전환은 개조보다 신차구입 전략이 우선적으로 도입되는 것이 타당할 것으로 판단된다.
2.7. 공항 친환경 지상조업장비 전환을 위한 방안
2.7.1. 지상조업장비 친환경전환 단계별 목표
1단계(2025년)는 장비 사용 연한을 30년을 기준으로 전환목표를 산정하였으며, 그 결과 총 239대가 전환 대상이다.
2단계~4단계(2026~2040년)는 장비사용 연한을 25년으로 설정하고 전환목표를 산정하였으며, 장비별 세부적인 전환 목표는 아래와 같다.
Table 6.
Step by step goals
2.7.2. 친환경 지상조업장비 전용 급속충전 인프라 구축 목표 설정
해외 운영 사례를 바탕으로 충전 인프라의 경우 24시간 조업기준 차량대비 60%이상 확보가 되어야 원활한 운영이 가능할 것으로 조사되었으며 이를 기반으로 단계별 친환경 지상조업장비 전환 목표에 따라 각 공항별 충전 인프라 구축 대수를 산정하였고, 아래는 단계별 참여 공항 현황을 나타내었다.
① 인천공항, 김포공항, 김해공항, 제주공항 : 1단계 참여
② 청주공항, 광주공항, 대구공항 : 2단계 참여
그 외 8개 공항 : 3단계 참여
2.7.3. 전동 지상조업장비 안전기준 및 충전커넥터 표준화
전동화 된 지상조업장비는 국제 표준화기구의 기술위원회 ISO/TC110/SC2(산업용 차량의 안전)와 ISO/TC20/SC9(항공 수하물과 지상조업장비)에서 지상조업장비와 관련된 표준을 개발하는 역할을 수행하고 있다. 특히, 전기 안전, 기계적 안전, 운전자 보호 및 작업자 안전과 같은 안전에 관한 다양한 측면의 표준을 개발하고 있다. 국내 전동화 장비(전동지게차, 전동굴착기 등)의 경우 KC 62619 안전기준을 따르고 있다. 따라서, 친환경 지상조업장비에 장착되는 리튬이차전지는 KC 62619 안전기준을 인증받은 제품을 사용하는 것을 권장한다. 지상조업장비의 경우 한 공항 내에서만 운영되는 것이 아니라, 필요에 따라 풀링으로 사용되고 있기 때문에 모든 공항이 동일한 충전기 모델 및 커넥터를 활용하여야 친환경 지상조업장비를 다른 공항에서도 활용할 수 있다. 또한 램프버스의 경우 현재, 전기자동차 보급사업을 통해 전기승합차로 보조금을 지원받을 수 있으며, ‘전기자동차 보급대상 평가에 관한 규정’에 따라 ‘콤보1’ 또는 ‘콤보2’ 규격인 ‘중형 및 대형’차량에 대해서만 보조금을 지원해주고 있다. 따라서, 램프버스의 경우는 일반 전기자동차 충전기와 동일한 규격인 DC Combo 커넥터를 채택하고 있으므로 DC Combo로 유지하는 것이 타당하다고 판단된다.
3. 결론 및 제안
공항지상조업장비 분야에서 탄소중립 달성을 위하여 우리나라 공항 내 지상조업장비를 친환경 지상조업장비로 전환을 위한 방안으로 다음과 같이 제안하고자 한다.
첫째, 지상조업장비 친환경 전환은 공항 내 친환경 지상조업 차량 전환비율을 2040년 까지 2023년 대비 65%이상을 목표로 단계별로 전환목표를 선정하는 것이 바람직한 것으로 조사되었다.
둘째, 친환경 지상조업장비 전용 급속충전 인프라구축은 1단계 128채널, 2단계 276채널, 3단계 212채널, 4단계 276채널로 최종 892채널 확보가 필요한 것으로 판단된다.
셋째, 전동 지상조업장비 충전커넥터의 표준화가 시급하며 국내의 지상조업장비 충전커넥터 규격은 DIN 커넥터(320A)로 표준화 하는 것이 타당한 것으로 조사되었다. 또한, 램프버스의 경우는 일반 전기자동차 충전기와 동일한 규격인 DC Combo 커넥터를 채택하고 있으므로 DC Combo로 유지하는 것이 타당한 것으로 조사되었다.
