1. 서 론
대기오염과 미세먼지 문제는 한 시즌에 발생되는 환경문제가 아니라 지속적으로 발생하는 중요한 환경 문제이며 인간들의 생활 활동에 큰 영향을 미친다. 미세먼지로 인해서 발생되어지는 환경과 안전문제에 대해 과학적 수단을 통한 문제 해결을 요구하는 국민적 목소리가 높아지고 있다[1-3]. 특히, 미세먼지는 국내에서도 중요한 이슈로 다루어지고 있으며, 미세먼지의 국내 배출량 및 국외에서의 영향, 인체 호흡기에 대한 영향등에 대한 연구들이 활발히 진행되어져오고 있다[4-7]. 최근에는 미세먼지 농도를 줄일 수 있는 실외 전용 미세먼지 저감 디바이스를 만들어서 실제 적용을 하고 있으며, 설치된 디바이스를 이용해 생활밀착형 빅데이터를 수집 및 평가와 더불어 시스템적으로 미세먼지를 저감하기 위한 노력들을 하고 있다[8].
가장 최근에는 미세먼지를 줄이기 위한 많은 노력들 가운데 커피전문점 및 패스트푸드점에서 운영하고 있는 드라이드 스루(drive-through) 시스템에 대해서 교통체증 및 보행자 안전문제 등을 포함하여 공회전으로 인한 이산화탄소 배출 및 미세먼지 배출에 대한 문제들도 제기되어져 오고 있다.
우리나라에서도 최근 2-3년간 코로나19 사태로 인해서 생활 환경속에서 감염 위험을 줄이기 위해서 대표적인 비대면 (언택트) 시스템인 드라이브 스루가 활발히 서비스로 자리를 잡고 있으며, 시간과 편리함을 기반으로 하여 커피전문점 및 패스트푸드점(은행 및 약국 및 상점에서도 계속적으로 도입을 추진하고 있음) 사업이 지속적으로 성장함에 따라 점점 더 많은 사람들이 드라이브 스루 서비스 및 시설을 이용하게 되며, 특히 시간과 편의성이 가장 중요한 서울을 비롯한 대도시에서는 사람들의 일상 활동에 있어서 드라이브 스루 서비스시설이 점점 늘어나고 있다.
2022년 1월 현재 전국 주요 커피전문점 및 패스트푸드점에서 운영하고 있는 드라이브 스루 서비스는 S커피전문점 334매장(2016년 대비 5배성장), M 패스트푸드점 259매장, B 패스트푸드점95매장, L패스트푸드점 25매장으로 계속적으로 확대되어지고 있다[9]. 점점 늘어나고 있는 드라이브 스루 서비스시설에 있어서 공회전으로 인해서 발생되는 이산화탄소와 대기오염 및 미세먼지 발생문제, 단시간 고농도의 오염물질 및 미세먼지에 지속적인 노출되는 직원들의 호흡기 문제, 그리고 교통체증 및 보행자 문제 등 많은 문제들이 발생 및 예측이 되고 있지만 이에 대한 연구들과 정책적인 제언들이 상당히 미흡한 상황이다. 이에 본고에서는 계속적으로 확장되고 있는 국내의 드라이브 스루 서비스시스템 운영과정에서 발생되어지는 이산화탄소 및 미세먼지량을 산정하였으며, 관련된 문제점 및 개선방안들을 제시하고자 한다.
2. 이산화탄소 배출량 및 미세먼지배출량 산정
Fig. 1에서 보여주고 있는 사진과 같이 차량을 가진 소비자가 커피전문점 및 패스트푸드전문점에서 드라이브 스루 서비스를 위해서 진입을 하는데 서비스 주문과 제공과정에서 차량의 공회전을 통해서 발생되는 이산화탄소, 대기오염물질 및 미세먼지가 배출되어질 수 있는데 배출량 산정을 위해서 다음의 가정과 산정과정을 진행하여 결과를 도출하였다.
2.1. 산정을 위한 자료 및 가정
1) 대당 평균 1분 공회전시 : 소형차 25cc 연료소모, 중형차 30cc 연료소모[10]
2) 50% 휘발유차량, 50% 경유차량으로 가정
3) 50% 소형차, 50% 중형차으로 가정
4) 평균 연비 4.7 리터/100 km [11]
5) 드라이브 스루에서 1대당 평균 공회전 시간 11.9분[12]: 소형차 297.5 cc 소비 (=6.33km 이동가능연료)/11.9분 공회전 (1회 서비스): 중형차 357.0 cc 소비 (=7.60 km 이동가능연료)/11.9분 공회전(1회 서비스)
6) 배출계수 : 108g 이산화탄소/ 1km 운전, 0.005g 미세먼지/1km 운전[11]
7) 배출계수를 활용한 드라이브 스루에서 1대당 평균 공회전시 이산화탄소와 미세먼지배출량: 684 g 이산화탄소배출 (소형차 1대)
: 820 g 이산화탄소배출 (중형차 1대)
: 0.032 g 미세먼지배출 (소형차 1대)
: 0.038 g 미세먼지배출 (중형차 1대)
8) 169대/하루-매장 (2억 누적차량대수/11년, 295개 맥도널드 매장) [13]: 127 kg 이산화탄소배출/하루-매장 (58 kg소형차, 69kg중형차): 5.88 g 미세먼지배출/하루-매장 (2.67 g소형차, 3.21 g중형차)
9) S 커피전문점 334매장, M 패스트푸드점 259매장, B 패스트푸드점 95매장, L패스트푸드점 25매장을 고려하여 (모든 매장에서 평균적인 매장이용 차량이 같다고 가정함) 아래 표와 같이 국내 드라이브 스루 서비스시스템에서의 이산화탄소 및 미세먼지 배출량을 산정하였다. 국내 전체 S커피전문점 드라이브 스루 서비스시스템에서는 1일 전체서비스에서 42,446 kg 이산화탄소와 1,965 g의 미세먼지를 배출하는 것으로 산정되었다. 또한 M 패스트푸드점은 32,915 kg 이산화탄소와 1,524 g의 미세먼지를 배출하였고, B 패스트푸드점은 12,073 kg 이산화탄소와 559 g의 미세먼지를 배출하였고, 마지막으로 L 패스트푸드점은 3,177 kg 이산화탄소와 147 g의 미세먼지를 배출되는것으로 산정되었다.
3. 토론 및 정책제언
본고에서는 국내에서 계속적으로 확장되고 있는 드라이브 스루 서비스시스템을 대상으로 서비스를 제공 및 사용할때 발생되어지는 이산화탄소 및 미세먼지량을 가정과 배출계수들을 활용하여 산정하였다. 이 결과를 바탕으로 드라이브 스루 서비스시스템과 관련된 문제점 및 개선방안들을 아래에 정리하였다.
3.1. 커피전문점 및 패스트푸드 전문점 드라이브 스루 서비스를 제공하는 직원들의 지속적인 미세먼지에 노출로 인한 호흡기 건강문제
최근 한 연구에 의하면 영국 런던 외곽에 위치한 10곳의 드라이브 스루 서비스 시스템들에 대해서 대기오염 및 농도를 측정한 결과 NO2농도는 영국 안전기준(40µg/m3)을 27%에서 61%나 초과된것으로 나타났다[14].
여러 문헌과 본 연구 결과를 바탕으로 커피전문점 및 패스트푸드 전문점에서의 드라이브 스루 서비스시스템에서 일하고 있는 직원들은 장기적으로 건강에 영향을 미칠 수 있는 미세먼지와 유독가스에 정기적으로 노출되고 있으며 차를 탄 고객들도 영향이 있을 수 있기 때문에 이에 대한 대책들이 필요하다고 할 수 있다. 특히, 짧은 시간에 고농도의 미세먼지 및 대기오염물질을 흡입될 수 있는 드라이브 스루 서비스 직원에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해하는 것이 필수적일 것이다. 최근 연구[15]에 따르면 초미세먼지의 단기간 노출이 인지능력과 뇌건강 (뇌용적 축소)에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 3주 동안 초미세먼지 농도가 8.52~10.35µg/m3일 때 노출될 경우 농도가 8.52µg/m3 미만일 때와 비교해 전반적 인지기능(GCF) 점수가 낮아지고 간이정신상태검사(MMSE) 점수 또한 하락한 결과를 보여주었고, 고농도 상태로 7일이라는 짧은 기간 노출됐을 때 간이정신상태검사 점수가 더욱 낮았으며, 인지능력도 크게 떨어진다는 연구결과를 제시하였다. 또한, Lei Ni et al.(2015) [16] 연구에서는 미세먼지가 단시간에 고농도로 인체에 노출이 될 경우 폐 염증 반응을 초래하여, 호흡기 증상을 증가시켜 만성 폐쇄성 폐질환(COPD: Chronic Obstructive Pulmonary Disease)환자를 포함한 호흡기 환자 전반에서 증상악화를 증가시킨다는 결과를 보여주고 있다.
지난 COVID-19감염수가 급격히 증가될 때에 국내에서는 빠르고 효과적인 테스트를 위해서 드라이브 스루시스템을 적용한 언택트 COVID-19 테스트를 실시하였는데, 커피전문점 및 패스트푸드 전문점에서의 드라이브 스루 서비스시스템에서 일하고 있는 직원들과 같이 COVID-19 테스트를 진행했던 진행요원들에게도 짧은 시간에 고농도의 호흡기 및 미세먼지 흡입으로 인해서 호흡기 건강에 어느 정도 영향을 주었을 것이라고 사료된다.
3.2. 드라이브 스루 서비스 시스템에 미세먼지 저감장치 설치 및 지속적인 모니터링
커피전문점 및 패스트푸드 전문점에서의 드라이브 스루 서비스시스템에서 발생되는 대기오염물질 및 미세먼지를 지속적으로 모니터링 해야되며 저감을 위한 노력들이 필요하다고 할 수 있다. Fig. 2에 나타낸 바와 같이 차량이 드라이브 스루 시스템을 통해서 진입을 하게 되면 차량정체에 따른 오염물질 발생과 주변 확산 문제가 발생이 되어질 수 있으며, 주문과 결제를 할때 운전자의 창문 개방으로 미세먼지 및 오염물질들이 차 내부로 유입되어 운전자 및 동승자에게 영향을 줄수 있다. 최종적으로 커피전문점 및 패스트푸드 드라이브 스루 서비스를 위해서 근무하는 직원들은 창문의 상시개방으로 인해서 실내유입과 호흡기에 영향을 줄 수 있다.
미세먼지 발생원은 주로 차량 하부(타이어, 브레이크 마모 및 배기구 인근)에 있으며, 차량으로 근접하여 저감하는 것이 가장 효율적인 방법이라고 할 수 있다. Fig. 3에서 나타낸 바와 같이 국내의 한 중소기업에서는 커피전문점 및 패스트푸드 전문점에서의 드라이브 스루 서비스시스템에서 일하고 있는 매장 직원과 운전자들의 호흡기 영향을 줄일 수 있는 실외용 청정공기 공급장치 개발하여 드라이브 스루와 같이 국부적인 공간에 공기질 오염문제를 해결할 수 있는 적용방안을 제안하고 있다. 국부 오염물질 제거 기술을 적용한 한 사례연구[17]에 의하면(버스정류장 공간 분리형 미세먼지 저감 시스템 개발, 환경산업 선진화 기술개발, 환경부), 공인시험결과에서 미세먼지 저감장치 가동(실험군), 미가동(대조군) 버스정류장에서 미세먼지 동시 측정(6시간 중량법 적용)으로 가동/미가동에 따른 미세먼지 농도 차이를 비교한 결과 PM10 저감 효율이 52.2%로 확인되었다. 이와 같은 시스템을 통해서 외부의 미세먼지와 가스상 오염물질을 포집하고 운전자와 매장 종사자에게 청정공기를 집중적으로 공급할 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 설치 시스템에서는 지점의 공기질 상태와 차량 운행빈도에 대한 모니터링과 데이터 분석을 통해 시스템의 효율적 운영이 가능할 것이다.
3.3. 차량 공회전 제한장치 설치 및 에코드라이브 옵션사용
적극적인 공회전 제한 장치(ISG, Idle Stop and Go system) 또는 차량의 에코드라이브(Eco-drive Management System) 옵션 사용도 필요하다. 공회전 제한 장치는 자동차의 공회전으로 인한 대기오염과 미세먼지 및 연료 손실을 줄이기 위하여 자동차 원동기의 공회전을 제한하는 장치로서 신호 대기 상황이거나 정차 중일 때 차의 엔진을 일시 정지하여 연비를 향상시키고, 배출가스 발생을 억제하는 효과가 있다[18]. Lee et al., 2014 [19]의 연구에 따르면, 서울시 사업용 승용차에 공회전 제한 장치를 장착에 따른 연료절감량은 660(l/년/대) 이며, CO2 저감량은 1,606(kg/년/대) 인 것으로 분석되었다. 최근 차량에는 에코 모드옵션이 장착되어 나오고 있는데 이는 공회전 제한 장치와 비슷하게 연비 개선 기술로써 자동차 연비 효율을 높이기 위해 엔진, 변속기 및 에어컨 상태를 자동으로 제어하는 시스템으로 많이 활용이 되고 있다. 향후 차량 공회전 제한장치 설치 및 에코드라이브 옵션을 사용하여 단시간 고농도의 미세먼지 발생을 줄이는데 동참을 해야할 것이다.
3.4. 특별환경개선부담금 적용
드라이브 스루 서비스를 제공하는 커피전문점 및 패스트푸드 전문점에 대해서 미세먼지 및 대기오염물질 발생량에 대한 부분을 정량화하여 환경개선부담금을 적용하는 방법도 고려되어질 수 있을 것이다.(본 고에서 산출한 계산방법을 바탕으로)
환경개선부담금은 “환경오염의 원인자로 하여금 환경개선에 필요한 비용을 부담하게 하여 환경개선을 위한 투자재원을 합리적으로 조달함으로써 국가의 지속적인 발전의 기반이 되는 쾌적한 환경을 조성하는 데 이바지하는 것을 목적으로 도입”한 것으로 현재는 경유를 연료로 사용하는 자동차의 소유자들을 부과대상으로 하고 있다.
드라이브 스루 서비스를 제공하는 커피전문점 및 패스트푸드 전문점에서 발생되는 온실가스 및 미세먼지에 대해서 업체에 특별환경개선부담금을 부과하여 환경오염 유발에 대한 기업의 책임을 다 할 수 있도록 하는것도 좋은 방안이라고 사료된다.
3.5. 일회용품과 다회용용기 및 수거문제
EU 집행위는 2019년 6월, 일부 일회용 플라스틱 제품의 유통 및 판매를 금지하고 라벨링, 생산자책임강화 등을 통해 재활용률을 제고하는 지침(EU 2019/904) [20]을 발표하였다. 특히, 독일과 프랑스에서는 2021년부터 플라스틱 사용을 금지하는 품목이 확대되고 있으며 2021년 1월 1일부터 일회용 접시, 피크닉용 컵, 면봉에 이어 2021년 7월 3일부터 빨대와 음료용기 덮개 및 음료 막대, 음식 및 음료의 용기, 일회용 스푼, 일회용 포크, 일회용 나이프 등에 대해 발포 폴리스티렌(Foamed Polystyrene)이나 생분해성 플라스틱 제품을 금지하고 있으며, 2040년까지 플라스틱 포장 제로를 목표로 하고 있다[18-19].
최근 국내 환경부에서도 커피매장이나 패스트푸드 매장에서는 플라스틱 사용을 줄이거나 퇴출하기 위해서 일회용컵 사용을 금하거나 보증금 제도가 시행한다. 커피나 음료를 일회용컵에 구매하는 소비자는 음료 가격 외에 보증금(200-500원)을 추가로 지불해야 하며, 사용한 일회용 컵을 매장에 반환하면 보증금을 다시 돌려받을 수 있다[20].
이와 같은 배경을 바탕으로 직접 매장에서 커피나 패스트푸드를 구입시에는 다회용컵과 용기(또는 텀블러 사용) 또는 보증금을 주고 일회용컵을 사용 시 마시고 매장에서 바로 수거될 수 있지만, 드라이브 스루 서비스를 이용하게 되면 다회용컵 사용이 어려울 수 있으며, 또는 매장에서 수거되지 않고 일반적으로 폐 플라스틱 수거흐름으로 들어갈 수 있는 문제점들이 생길 수 있을것으로 사료되며, 드라이브 스루 서비스에 대한 포장용기 사용 대해서도 특별한 관리가 필요할 것이다.
3.6. 교통체증 및 보행자들의 안전문제
최근 국가권익위원회가 발표한 자료에 따르면, 2015년부터 2020년까지 드라이브 스루와 관련되어 접수된 민원이 총 1,121건으로 집계되었으며, 매년 51.5%의 연평균 증가율을 보여주고 있다. 세부 내용을 살펴보면, 차량통행방해(불법 주정차와 교통법규 위반 행위에 대한 불만 및 신고, 교통정체에 대한 불편 및 해소요구 등 매장 주변 도로의 차량통행 방해가 주요 민원임) 51.4%, 보행불편 32.2%, 매장구조 및 안전시설물 문제 9.7%, 기타불편사항 및 입점반대 등이 6.7%를 차지하였다[20].
드라이브 스루를 진입하는 차량과 출구에서는 나오는 차량으로 인해서 도보를 이용하는 보행자들이 위험해 질 수 있으며, 도로를 주행하는 차량들이 있어서 교통체증 또는 교통에 방해를 주면서 사고위험에 노출되어 있다. 이에 대해서 교통영향평가대상에 포함, 교통유발부담금 강화 또는 대기차선 확보 등의 개선이 필요한 상황이다.
4. 결론
본고에서는 국내에서 편리함으로 인해서 지속적으로 확장되는 커피전문점 및 패스트푸드점의 드라이브 스루 서비스와 시스템에서 발생되는 이산화탄소와 미세먼지량을 산정하였다. 또한 그와 관련된 문제점과 개선 방안을 제안하였다. 지금까지 드라이브 스루 서비스 시스템을 대상으로 이산화탄소 및 미세먼지 배출량을 산정한 연구들이 없었기에 본 연구에서는 많은 가정들을 바탕으로 배출량들을 산정하여 실증적인 결과 값을 도출하려는 시도를 하였다. 앞으로 장기적 관점에서 실질적인 통계 및 모니터링 자료를 바탕으로 좀 더 정확한 배출량 산정이 필요할 것으로 사료된다. 본 단보에서 제시한 “커피전문점 및 패스트푸드 전문점 드라이브 스루 서비스를 제공하는 직원들의 호흡기 건강문제”, “드라이브 스루 서비스시스템에 대한 미세먼지 저감장치 설치 및 지속적인 모니터링”, “차량 공회전 제한장치 설치 및 에코드라이브 옵션사용”, “특별환경개선부담금 적용”, “일회용품과 다회용용기 및 수거문제”, “교통체증 및 보행자들의 안전문제”에 대해서는 추가 연구들이 필요하며, 좀 더 적극적인 정책적 고려가 필요할 것으로 사료된다. 본 단보에서 제시한 부분들 외의 문제점들을 파악하고 이를 해결하기 위한 더 많은 노력들이 필요할 것이다.
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