매주 미국의 K-12 학생 중 절반 이상인 2,500만 명이 넘는 학생이 스쿨 버스를 이용한다. 아주 최근까지 이 500,000대의 거의 모든 버스가 디젤 연료로 운행되었다.

 

전국적으로 디젤 동력 스쿨버스는 5백만 톤 이상의 이산화탄소를 배출한다. 또한 어린이 건강에 해로운 대기 오염 물질, 특히 미세 입자를 생성한다. 연구에 따르면 디젤 배기관 배출물에 노출되면 호흡기 질환이 악화되고 폐 기능이 저하되며 병원 입원 및 응급실 방문이 증가할 수 있다.

 

깨끗한 버스로의 전환은 저소득층 학생들에게 특히 중요하다. 미국 전역에서 저소득층 학생의 60%가 스쿨버스를 타는 반면, 다른 학생은 45%이다. 스쿨버스는 싣거나 내리는 동안 엔진을 공회전하는 경우가 많으며, 이로 인해 어린이는 배기 가스에 직접 노출된다.

 

나는 교통의 지속 가능성과 형평성을 포함하여 인프라, 정책 및 장소의 교차점에서 문제를 연구합니다. 스쿨 버스 차량에 전기를 공급하려면 막대한 투자가 필요하지만, 건강 및 경제적 이점에서 장기적으로 성과를 내는 것 이상이라는 증거가 분명하다고 믿으며, 공공 및 민간 투자가 그 방향으로 움직이고 있음을 확인하는 것이 좋다.

 

 

선점 하는자

 

디젤에서 전기 스쿨 버스로의 전환에 대한 결정은 일반적으로 도시와 학군에 달려 있지만 주 정부가 참여하고 있다. 2022년 3월 기준으로 415개의 학군 또는 계약된 차량 운영업체는 38개 주와 아메리카 원주민 부족의 땅에 걸쳐 대도시에서 시골 카운티에 이르기까지 다양한 환경에서 12,275대의 전기 스쿨 버스를 배치하기로 약속했다.

 

오랫동안 청정 차량 정책을 주도해 온 캘리포니아는 2014년에 최초의 전기 스쿨 버스를 구입했다. 현재 캘리포니아주는 기후 및 대기 질 목표를 달성하기 위해 200대 이상의 디젤 버스를 전기 버스로 교체하는 데 거의 7천만 달러를 지출하고 있다.

 

또 다른 주목할 만한 사례는 메릴랜드에서 가장 큰 학군인 몽고메리 카운티로, 2025년까지 326대의 디젤 버스를 전기 버스로 교체하고 5개의 충전소를 건설할 예정이다. 이 학군은 210개 학교에서 160,000명의 다양한 학생들에게 서비스를 제공한다.

 

버지니아에서 유틸리티 회사인 Dominion Energy는 2019년에 오염을 줄이고 지속 가능성을 촉진하기 위한 이니셔티브의 하나로 주 전역의 16개 학군에 50대의 전기 버스를 제공할 것이라고 발표했다. Dominion은 인프라 비용을 지불하고 디젤과 전기 버스의 비용 차이를 흡수한다.

 

 

가장 큰 걸림돌: 자금과 공간

 

Dominion의 제스처에서 알 수 있듯이 버스 차량을 전환하는 것은 많은 학군에서 쉬운 단계가 아니다. 전기 스쿨 버스는 디젤 버스 가격의 2~3배인 $400,000까지 들 수 있다.

 

그러나 전기 버스는 운영 비용이 더 낮기 때문에 디젤 버전에 비해 지역에서 버스당 연간 약 $4,000~$11,000를 절약할 수 있다. 이를 통해 전기 버스의 비용을 수명 기간 동안 비교할 수 있다.

 

전기 버스 모터는 약 20개의 부품으로 구성되어 디젤 엔진의 2,000개에 비해 정기적인 오일 교환과 같은 유지 관리 단계가 훨씬 적다. 그리고 제동 및 조향과 같은 기계 시스템의 대부분이 디젤 버스의 시스템과 유사하기 때문에 전기 버스는 특히 두 버스 유형이 모두 운영되는 지역에서 상대적으로 서비스하기 쉽다.

 

충전소는 또한 특히 버스 노선이 길고 배터리 사용 거리가 제한된 지역에서 돈과 공간이 필요하다. 현재 시중에 나와 있는 대부분의 버스는 한 번 충전으로 약 100~120마일(160~190km)을 주행할 수 있다.

 

2013년 연구에서 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 분석가들은 콜로라도, 뉴욕, 워싱턴의 스쿨버스 운행 주기를 검토한 결과 평균 스쿨버스가 하루에 5.26시간 동안 운행되는 것으로 나타났다. 평균 운전 거리는 약 50km이며 일부 버스는 매일 127마일(200km) 이상 이동한다.

 

학군은 특히 오전과 오후 노선 사이에 버스를 쉽고 효율적으로 충전할 장소가 필요하다. 특히 디젤 버스가 전기 차량의 증가와 동시에 계속 운영됨에 따라 이러한 인프라를 구축하는 것은 공간이 제한된 학군에서 도전 과제가 될 수 있다.

 

전원으로서의 버스

 

동시에 충전 인프라는 스쿨 버스 연료 공급 및 관리를 보다 효율적으로 만들 수 있다. 오늘날의 관리형 충전 인프라를 통해 지구는 버스가 차고에 주차되어 있을 때마다 버스에 연결할 수 있지만 필요할 때만 버스를 충전할 수 있다. 충전기는 에너지 수요가 가장 낮고 전력 비용이 저렴한 시간에 작동하도록 프로그래밍할 수 있다.

 

제조업체는 사용하지 않을 때 저장된 전기를 다시 그리드로 보낼 수 있는 양방향 충전 기능이 장착된 버스를 도입하고 있다. 많은 스쿨 버스가 사용되지 않고 전력 사용량이 자주 최고조에 달하는 여름철 동안 유틸리티는 곧 학군에 요청하여 수요 부하를 완화하는 데 도움이 되는 유료 버스를 제공할 수 있다. 이 버스는 정전 및 비상 상황 시 이동식 발전기로도 사용할 수 있다.

 

2022년 연구에서 노스캐롤라이나 대학의 연구원들은 버스 일정을 고려하면서 주 전력회사가 차량 간 충전으로 스쿨버스를 사용하여 피크 전력 수요를 관리할 수 있는 방법을 분석했다. 그들은 14,000대의 버스가 노스캐롤라이나의 겨울 주말 평균 전력망에 약 2.6기가와트시의 전기를 공급할 수 있을 것으로 추정하여 유틸리티의 천연 가스 의존도를 줄이고 하루 최대 1,130톤의 이산화탄소 배출을 피할 수 있다고 추정했다.

 

깨끗한 공기는 학생의 성적 향상에 도움이 될 것이다. 2019년 연구에서 연구원들은 조지아에서 2,656대의 디젤 버스를 개조하여 버스의 배기 가스를 줄이기 위해 새로운 구성 요소를 추가한다는 사실을 발견했다. 학생들의 호흡기 건강에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며 디젤 버스를 개조한 학군은 영어와 수학에서 시험 점수 향상을 경험했다. 현대화된 디젤 차량조차도 여전히 대기 오염 물질을 생성하기 때문에 전기 버스로 전환하면 더 큰 증가가 발생할 수 있다.

 

혜택 확산

 

연방 및 주 기관은 전기 스쿨 버스로의 전환을 가속화하기 위해 움직이고 있다. 코로나19 전염병 동안 경제적 구호를 제공하기 위해 2021년에 제정된 American Rescue Plan에는 소외된 지역사회의 학군, 부족 학교 및 전기 버스를 구매하는 학교에 서비스를 제공하는 개인 차량에 대한 700만 달러의 리베이트가 포함되었다.

 

2022년 3월 환경 보호국은 11개 주에서 23개의 전기 스쿨 버스 교체 프로그램 및 관련 충전 인프라에 대한 자금을 지원했다. 그리고 뉴욕주의 2023 회계연도 예산에는 2027년 7월부터 모든 스쿨버스를 새로 구입하고 2035년까지 운행 중인 모든 스쿨버스가 배기가스를 배출하지 않아야 한다는 국가 주도적 요건이 포함되어 있다. 예산은 2022년 11월에 투표에 들어갈 더 큰 환경 공채 법안의 일환으로 스쿨 버스 전기화를 위한 잠재적인 주 자금으로 5억 달러를 할당한다.

 

상징적인 노란색 스쿨버스를 타는 것은 미국 전역의 수백만 아이들에게 형성되는 경험이다. 더 많은 학군이 디젤 차량에서 탈피한다면, 저는 그것이 더 친환경적이고 건강한 여행이 될 것이며 우리 아이들이 누려야 할 제로 배출 미래를 향한 한 걸음이 될 것이라고 믿는다.