우리나라의 경우 수송분담율의 76. 01% (2014년 도로화물 국내화물 수송실적(톤-km 기준))를 영업용 화물차가 차지하고, 영업용 화물차주 평균 지출액의 44.5%를 유류비로 지출하고 있는 실정이다.

세계 각 국에서도 운송장비의 경량화를 비롯한 연비개선과 운송 효율화, 공회전 방지를 위한 무동력 사용 등을 통한 구체적인 물류비용 절감 기술을 속속 개발하고 있다.

우리나라에서도 2014년 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 지원 아래 도로화물운송 효율화를 위한 트레일러 경량화, 공기저항저감 및 운송용기 최적화 기술개발연구단이 발족했다.

한국교통연구원이 연구단 총괄책임을 맡고, ▲ 1세부-고강도 강판적용과 구조개선을 통한 경량화와 적재용량 향상 트레일러 기술, ▲ 2세부-공기저항과 공기와류 저감장치 기술, ▲ 3세부-무동력·에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 등 세가지 세부과제로 구성되어 연구가 진행되고 있다.
 

연구단의 총 연구기간은 총 4년(‘14년 6월~’18년 6월)이며, 정부투자 약 67억 원, 민간투자 약 22억 원 등 총 89억 원의 예산이 투입된다.

1세부 과제는 한국교통연구원이 주관하고 두성특장차㈜가 공동연구기관으로 참여하고 있다. 

여기에 한국과학기술원이 위탁연구기관으로 참여하고 있는데, 고강도 강판을 적용하고 트레일러 구조개선을 통해 차체 무게를 10% 경량화하고 적재용량을 향상시킬 수 있는 트레일러 기술을 개발하고 있다.

2세부 과제는 포항공과대학이 주관을 맡고, ㈜허즈앤티가 공동연구기관으로 참여하고 있는데 화물차 운행 중 연료를 10% 저감하기 위한 공기저항과 공기와류 저감장치 기술을 개발하고 있다.

3세부 과제에는 연세대학교가 주관하고 한국건설생활환경시험연구원과 ㈜FMS-Korea가 공동연구기관으로 참여하고 있으며, 화물운송 과정에 연료소비량을 줄이고 적재효율은 향상할 수 있는 무동력·에너지 고효율 온도유지 운송용기와 접이식 용기를 개발하고 있다.
 

■ 경량화·적재용량 향상 트레일러 기술
고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술개발 내용이다.

■경량 평판트레일러 : 경량소재와 경량화 설계를 적용하여 기존 차중 6톤에 달하는 3축 평판트레일러의 차중을 600㎏ 이상 경량화 하는 기술

■경량 벌크트레일러 : 경량소재, 경량화설계 및 소재형상 변경기술을 적용하여 기존 차중 4.8톤에 달하는 2축 벌크시멘트 트레일러 차중을 200㎏ 이상 경량화 하는 기술

■적재용량 확장 다용도 카고 트레일러 : 주행장치공간을 제거하기 위해 좌우 독립형 Stub Axle을 개발하고, 공간 최소화를 위한 제동장치 설치기술과 좌, 우 독립형 완충장치 설계를 통해 기존 적재함 하부의 공간까지를 적재함으로 활용함으로써 대용량, 다용도로 활용 가능한 트레일러 기술 

■ 공기저항과 공기와류 저감장치 기술
화물차 운행중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술개발의 주요 기술개발내용을 살펴보면 다음과 같다.

■Trailer side skirt : 트레일러의 바퀴 사이의 공간에 공기저항을 줄이는 스커트 형상의 구조물을 장착하여 차량 하부에서 발생하는 공기저항을 저감시키는 기술

■Boat tail : 트레일러 후단부에 부착하는 구조물로써 유동박리(flow separation)에 기인하여 발생하는 와류와 공기저항을 저감시키는 기술

■Gap fairing : 트랙터와 트레일러 사이의 공간인 gap부위 유동을 제어하여 차량의 주행 안정성을 향상시키고 공기 와류를 저감시키는 기술

■Vortex generator : 트레일러 상부와 측면부에 와류 발생장치를 부착하여 와류 및 공력 소음을 저감시키는 기술

■Trailer aero. full package : 화물차 트레일러에 본 과제에서 개발한 전체 항력 저감장치를 부착하여 공기저항을 저감시키는 기술
 

■ 무동력·에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술
운송장비 연비저감을 위한 무동력·에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술개발내용은 다음과 같다.

■접이식 경량 롤 컨테이너 : 기존 롤 컨테이너와 강도 및 내구성은 유사하나 화물차 적재함 사이즈에 정합되며, 접이가 가능하여 회수 시 경량과 적재효율 향상에 따른 에너지 절감이 가능한 롤 컨테이너 기술

■접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 : 운송과 보관 및 진열이 가능하면서 접이가 가능하여 회수 시 경량과 적재효율 향상에 따른 에너지 절감이 가능한 돌리 랙 컨테이너

■접이식 모듈형 경량 온·냉장 겸용 컨테이너 : 접이식 기술을 적용하여 회수물류효율 50% 증가 및 에너지 사용 10% 감축하는 접이식 모듈형 경량 온·냉장 겸용 컨테이너 기술

■ 기술개발 기대 효과
우선 기술적 측면이다. 1세부 기술개발을 통해 컨테이너 트레일러 섀시 무게를 1톤 저감하게 되면 현행과 동일한 유류비로 30만 톤(연간 300일 운행 시) 화물을 더 운송할 수 있거나 절감되는 유류비만큼 컨테이너 트레일러 운전기사 수입이 증진할 것으로 기대된다.

컨테이너 트레일러 섀시 수는 전국적으로 1만 대에 달하지만 지금까지 일부 컨테이너 트레일러 섀시 부품 경량화 외에 경량구조 설계와 그에 적합한 소재를 적용 하는 종합적 차량경량화 시도는 없었다.

2세부 기술개발을 통해 아직 국내에서는 관련 기술에 대한 객관적인 실험, 인증이 이루어진 적 없이 시중에 판매중인 side skirts, boat tail, vortex generator 등의 장비에 대한 성능을 검증하는 절차가 만들어질 수 있고, 화물차 공기저항 저감장치에 대한 풍동실험을 통해 객관적으로 검증된 효과와 관련 공기저항 저감장치의 표준개발 가이드라인 제시가 가능하게 되었고, 관련 제품의 개발 및 홍보, 판매도 가능하게 됐다. 
 

3세부 기술개발을 통해 운송 중 온도유지에 필요한 에너지의 효율은 높여 연비를 개선하면서 적재효율과 화물 고정능력을 제고할 수 있게 되었고, 안전성 확보, 적재 편의성을 동시에 제고 가능하게 되었다.

둘째는 경제·환경적 측면이다. 연간 경량 트레일러 시장은 900억~1,200억 원, 냉장·냉동차는 1,200 ~3,000억 원, 트레일러 공기저항 감쇄보조장비는 130~170억 원, 트랙터 공기저항감쇄 보조장비는 36억 원에 달하는 비교적 큰 시장규모를 가지고 있다.

기술 수요자 입장에서도 경량화로 인한 화물의 추가적재와 그로인한 수입증대(293~561만 원/대/년)로 제품구매 시 2~4년 내 구입비용 회수가 가능할 것으로 예상된다.

영업용 화물차량 연비개선 3% 효과 시 온실가스 비용 134백만 원(시장점유 10% 가정 시), 670백만 원(시장점 유 50% 가정 시) 절감이 가능할 것으로 전망된다.

셋째는, 사회·문화적 측면이다. 화물차 운전자의 운송거부 사태가 주기적으로 발생하고 있는 상황을 감안한다면 화물차주의 순수입을 증대시켜 화물차주 근로여건을 개선하는 데에도 기여할 수 있다. 

아울러 화물차주들이 적재량 증대를 위해 빈번히 저지르는 불법구조 변경과 과적으로 인한 도로파손 등이 감소하면서 도로유지비용은 절감하고 적재용량은 증대되며 물류안전도는 증대될 수 있을 것으로 기대된다.