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1 최종보고서 전기자동차 시험방법적용성검토연구 에너지관리공단

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4 전기자동차 시험방법적용성검토연구 연구기관한국석유관리원 에너지관리공단

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6 제출문 에너지관리공단이사장귀하 본보고서를연구용역과제인전기자동차 시험방법적용성 검토의최종보고서로제출합니다 년 월 연구기관 한국석유관리원 연구수행기간 연구책임자 김기호 참여연구원하종한이민호 박천규김정환김성우임재혁 강형규전철환송호영노경하

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8 요약문 연구개요 가연구과제명전기자동차시험방법적용성검토연구 나주관에너지관리공단 다사업기간일간 연구배경및목적 가 표시연비의의의 ㅇ자동차표시연비는국가적으로에너지관리지표로서활용되며, 자동차제작사의기술개발을유도하고, 소비자차량구매시정보제공의역할을담당하고있음 나 전기자동차보급확대예상 ㅇ친환경자동차로분류되는전기자동차는충전인프라부족및고가의구매비용, 짧은 1 회충전주행거리등의원인으로원활한보급이이루어지지않았음 ㅇ 그러나, 꾸준한전기자동차기술연구개발및전기차쉐어링 사업, 인프라구축사업, 보조금지급등국가적정책으로전기차 보급확대가예상됨 다 ㅇ 현행전기자동차에너지소비효율시험방법 현행전기자동차시험법(SCT;Single Cycle Test) 은도심및고속 도로주행모드를각각연속적으로주행하여주행이불가능한 시점까지시험하는방법으로차량의 1 회충전거리( 배터리용량 및모터효율등) 에따라시험에소요되는비용과시간이결정됨 - i -

9 라 ㅇ ㅇ 현행시험방법을개선한시험법개발북미 전기자동차의기술이점차개선됨에따라 1회충전주행거리가 대폭향상되어기존시험방법(SCT) 을이용하여연비를측정할 경우비용과시간이과다하게소요됨에따라북미는현행시험 방법을개선한새로운시험방법(MCT; Multi cycle Test) 을개발 하였음 최근출시된전기차량중최대 1회충전주행거리가복합기준 400km 를초과하는모델이존재하고, 타전기자동차도주행거리가 점차길어짐에따라, MCT 시험방법의국내도입이필요할것으로 판단됨 연구목적 가 시험방법국내적용성검토 ㅇ MCT 국내도입을위하여북미에서개발된 MCT 시험방법이국내 적용의타당성을기술적으로판단할수있는기초자료를제공 나 ㅇ 세부시험방법및절차제안 MCT 시험결과를바탕으로북미실정에서개발된시험방법을국내실정에맞도록세부시험방법및절차를마련하고해당고시내시험방법으로제안 연구주요내용 가최근미국의전기자동차시험방법및적용법규사례분석 전기자동차 시험방법적용이후시험방법및적용변경사례분석 연방정부및캘리포니아주정부의연비배출가스시험방법규정분석 나국내판매전기자동차시험방법시범적용및결과분석전기자동차시험용대표차량선정및기존시험방법과방법비교시험실시각시험방법별시험결과분석 - ii -

10 다 시험방법국내적용가능성분석및개선된시험방법적용검토 최신전기자동차 시험방법을반영한국내시험방법개발 개선된전기자동차시험방법적용에따른향후진행가능상황분석 라 개선된시험방법을반영한관련고시개정안마련 자동차의에너지소비효율및등급표시에관한규정 에너지소비효율측정방법등개정안마련 내전기자동차의 연구결과 가 시험방법국내도입관련 ㅇ SCT 및 MCT 시험결과 미국전기자동차시험방법으로사용되고있는 시험 방법에포함된 주행모드속도스케줄를국내전기자동차 시험방법에적용하여시험결과와비교한결과이내의차이를 나타냄 모드중중간정속모드 의주행거리가짧아짐에따라 연비는주행거리가길때보다상대적으로하향될것으로판단되며 측정연비와오차를최소화하기위한방법은 의주행거 리를최대로하는것이나 의시점을명확히알수없기때 문에마지막정속모드의허용범위를총주행거리의 이내로규정하는것이합리적임 ㅇ MCT 시험방법국내도입여부및방안 시험방법은 시험방법과동등수준의연비및회충전 주행거리를산정함과동시에시험시간을획기적으로단축시킬수 있는유용한시험방법으로확인됨에따라국내도입이가능함 그러나현재국내전기차시험방법 은미국시험방법과속도 스케줄주행계획은동일하나 세부방법은다양한전기차시험방법 중장점을고려하여설정되어다소상이한부분이존재함 따라서현행국내전기차세부시험방법은정책의연속성을고려 - iii -

11 하여유지하고 방법으로 중복되지않은항목중유용한방법은추가하는 시험법을도입하는것이합리적으로판단됨 나 시험조건국내도입관련 ㅇ세부조건별시험결과배터리전압측정대체시험방법도입여부를확인하기위하여외부기기와차량자체의전압을측정하여산출된연비를비교한결과이내의오차를나타내었음회생제동축구성에따른차대동력계시험모드설정방법도입여부를위하여축회생제동가능차량을이용동력계설정에따른연비시험결과회생의측면에서는륜모드보다륜모드가회생에너지가낮았으며가속및정속시소모되는에너지는륜모드가륜모드보다높게나타났음시험종료후충전시작시간제한설정을위하여충전시작전대기시간별데이터를검토한결과대기시간이길어짐에따라컨버터의온도가낮아져충전전력이다소높게소모되었음총주행거리의정의설정을위하여후감속중주행거리를합산하여합산전연비와비교한결과최고이하수준의연비차이를나타내었음완전충전확인절차도입여부를위하여시험중전류적산값과충전중직류전류적산값을비교한결과로나타남에따라완전충전확인절차는유용한방법으로판단됨 ㅇ세부조건별국내도입여부및방안 배터리전압측정대체시험방법및완전충전확인절차국내도입은 유용할것으로판단되며 이를위하여차량내장착된배터리전압 측정기기의구체적기준정확도 최소샘플링시간등이필요할 것으로판단되고완전충전확인절차의 기준 은보다 현실화가필요할것으로판단됨 나머지개차대동력계설정 총주행거리의정의 시험종료후충전 시작시간제한의세부시험조건은현행을유지하는것이올바른 것으로판단되나차대동력계설정의경우추가적연구를통하여 - iv -

12 실제와가까운차대동력계설정을위한추가적연구가필요함 연구기대효과및활용방안 가 기대효과 새로운시험방법의도입으로전기자동차에너지소비효율측정에소요되는시간및비용을약수준으로단축될것으로예상새로운시험방법의국내적용시전기자동차개발에소요되는시간및비용감축효과로연결될경우친환경전기자동차개발및보급독려기대 나 활용방안 표시연비관련제도및시험방법제개정등에활용 - v -

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14 목 차 요약문연구개요연구배경가전기자동차기술발전나새로운시험법필요연구목적 전기자동차연비시험방법미국전기자동차연비시험방법가미국전기자동차연비시험방법나시험방법다미국전기차연비라벨유럽전기자동차연비시험방법가유럽전기자동차시험방법나유럽전기차연비및라벨선행연구결과가북미나유럽다일본국내전기자동차시험방법도입기술자문 시험장치및방법시험장치가차대동력계나전류적산계다충전기시험방법및절차가시험방법나시험조건시험대상

15 시험결과및고찰 및 시험방법시험결과및고찰 가 및 시험방법에따른결과비교 나 정속구간의거리에따른연비영향비교 국내및 세부시험방법에따른결과비교 가배터리전압측정이불가능한차량의대체시험방법 나회생제동축구성에따른차대동력계시험모드설정 다시험종료후충전시작시간제한 라 정의 마 확인절차 결론시험방법국내도입관련가및시험결과나시험방법국내도입여부및방안시험조건국내도입관련가세부조건별시험결과나세부조건별국내도입여부및방안 참고문헌 부록전기자동차의에너지소비효율온실가스배출량및연료소비율시험방법등 에관한고시개정안

16 표차례 표 국내출시전기자동차의제원 표 제작사별 생산 판매목표및배터리공급업체현황 표 제원 표 의 와초기 시험결과 표 의제원 표 배터리용량에따른 시험소요시간 표 국내외규격의전기자동차연비시험방법요약 표 차대동력계의제원 표 모드의주행특성 표 시험대상차량제원 표 차종별배터리기술 표 시험방법에따른연비및회충전주행거리비교 표 및 단위모드의에너지소모율및비교 표 차량자체측정전압값을이용한연비비교 표 시험차량의차대동력계모드설정에소모전력적산량 표 시험차량의완전충전확인결과

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18 그림차례 그림 전기자동차출시모델과주행거리 그림 각국의전기자동차충전시설현황 그림 전기자동차세계판매시장예측 그림 과거와현재의전기차주행거리비교 그림 테슬라전기자동차 방법도심주행시소요시간 그림 국내배터리사주요고객사현황 그림 구성 그림 구성 그림 모드를포함한 구성 그림 모드독립 의구성 그림 독립 의구성 그림 저온 구성 그림 저온 독립 의구성 그림 전기자동차의표시연비라벨디자인 그림 유럽의전기자동차연비시험모드 그림 영국전기자동차의표시연비라벨디자인 그림 유럽각국의표시연비라벨디자인 그림 연비 그림 배터리온도에따른수명 그림 초기회생제동특성 그림 그림 의대기온도에따른주행거리변화 그림 의대기온도에따른에너지소모변화 그림 의대기온도에따른배터리작동변화 그림 의다양한주행모드에서에너지소모율 그림 의다양한주행모드에서에너지소모율 그림 유럽의 단축시험법의구성안 그림 모드별 그림그림 대기구간 제거를통한시간단축개념 그림 대기구간 제거를통한압축 모드주행거리시험결과 그림 차대동력계시스템의개략도 그림 전류적산계의사진과정확도

19 그림 전류클램프의사진과제원 그림 충방전상태측정을위한설정 그림 충전기사진및제원 그림 모드 의주행패턴 그림 모드의주행패턴 그림 모드의주행패턴 그림 모드의주행패턴 그림 배터리종류별에너지밀도및용량 그림 시험방법에따른연비및회충전주행거리비교 그림 및 각단위모드의사용전류량 그림 및 주행시전압변화 그림 및 각단위모드의사용전력량 그림 정속주행거리에따른 연비변화 그림 시험차량의 모드주행중전압과전류변화비교 그림 시험차량의차대동력계모드설정에따른전후륜주행저항 그림 시험차량의차대동력계모드설정에따른전륜주행저항및회생제동에너지 그림 충전시작지연시간에따른벽전원 전압전류전력 그림 충전시작지연시간에따른 컨버터후단 전압전류전력

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22 연구개요 연구배경 가 전기자동차기술발전 내연기관자동차가대기오염및지구온난화의주요원인으로부각됨에따라 다양한환경규제를실시하였고에너지사용량증가에따라자국의에너지안보 를위하여자동차에너지소비효율연비 규제를실시함에따라자동차제작 사들은다양한기술개발을통한배기가스저감및연비개선을위해노력하 고있다 중간과도기단계로다양한기술이존재하지만근본적으로이문제 를해결할수있는기술은전기자동차와연료전지자동차등화석연료의사용 이없는자동차기술이다 전기자동차의역사는내연기관보다앞서있다 년대후반이차전지납축 전지와전기모터의개발에따라전기자동차가출시되었고 년대초기에 는전기자동차가내연기관자동차보다약배에가까울정도로많았다 그 러나내연기관에비해짧은주행거리 긴충전시간 짧은배터리수명등의 단점으로 년대까지시장에서사라졌다 그러나최근주요국미국 유럽 일본 중국의집중적인전기자동차및배터리개발노력의결과로상당한수 준의기술을축적하였고 년전 후부터시장에나타나기시작하였다 현재 다양한전기차모델들이출시되었으며회충전주행거리도 그림 과 같이매우개선된것을볼수있다 연도별전기차출시모델및제작사현황글로벌 1

23 전기차모델별주행거리현황북미인증기준 그림 전기자동차출시모델과주행거리 또한전기자동차보급에걸림돌중하나인충전인프라역시각국의주요정책으로충전기보급사업을진행함에따라매년증가하는추세에있다또한충전기를표준화하고급속충전기를개발하여보급함에따라전기자동차는점차기술적단점을극복하고있다 미국 2

24 유럽 차데모방식급속축전기 한국 그림 각국의전기자동차충전시설현황 3

25 표 국내출시전기자동차의제원 이러한단점의극복으로전기자동차는점차시장점유율이높아질것으로예상된다에서는그림과같이전기자동차세계판매시장이점차확대될것으로예상하며년에는전체판매대수의약대모델은종개모델판매대수는약대로예측하고있다 자동차기술별판매예측 4

26 지역별전기자동차판매예측 전기자동차의출시모델과판매대수예측 그림 전기자동차세계판매시장예측 나 새로운시험법필요 과거전기자동차의주행거리는매우짧았기때문에전기자동차의시험법 은대표모드를반복하여주행하고배터리의방전으 로인하여주행이불가능할때까지를충전주행거리 시험후충전에소요 된전기에너지량을주행거리로나눈값을에너지소모율로하였다 그림 와같이과거차량은주행거리가약 미만으로 와같은방법으 로시험이가능하였으나최근회충전주행거리가 이상주행가능한 차량이등장하였고 그림 와같이테슬라전기차는최고 까지 주행이가능함에따라 시험방법으로연비및회충전주행거리를측정 하는것은과도한시간 시간이상과비용이소요되어시험방법으로써부 적절하게되었다 5

27 그림 과거와현재의전기차주행거리비교 그림테슬라전기자동차방법도심주행시소요시간 6

28 시험방법을대체하기위하여각국에서는단축시험방법을개발하고있 다 미국은 년단축시험방법 을개발하여미국 자동차공학회 의전기자동차시 험방법 에포함시키고자국의전기자동차연비및회충전주행거리 시험방법으로정하였다 개정된시험방법에따라주행거리가 이상되는 전기자동차의경우는 시험방법으로인증시험을진행하고있다 연구목적 한국정부도전기자동차개발및보급을위하여심도있는노력을기울이고있다그노력의결과로국외전기자동차와동등수준또는높은기술발전을이룰수있었으며완성전기자동차국외수출뿐만아니라표와그림에나타난바와같이국내배터리회사가해외글로벌자동차제작사에납품을하고있다이러한기술발전에도불구하고국내전기자동차시험방법은시험방법에머물고있다이시험방법이충전주행거리가확장된현재차량에적용할경우시간및인력경제적노력이과도하게투여됨에따라전국경제인연합회에서는정부에규제개혁과제로시험방법개선시험방법도입을요청하였다본연구의주목적은시험방법을기본으로국내실정에맞는시험방법을개발하고국내시험방법으로제안하는것이다의경우현재미국에서만적용하고있는실정이므로이시험방법에대한확인이필요하다또한국내시험방법이미국과시험모드주행스케줄는동일하지만세부시험방법은다르기때문에국내시험법을수정하는것이합리적인지시험방법을수정하는것이합리적인것인지에대한세부적확인이필요하다따라서본연구에서는국내세부시험방법을기초로시험방법의모드주행스케줄을도입하여시험방법의연비와회충전주행거리의차이를확인하고자하였다또한국외의전기자동차적용사례등을분석하고와국내세부시험방법의차이를시험결과분석을통하여국내적용성을검토하고자하였다 7

29 표제작사별생산판매목표및배터리공급업체현황 그림 출처 : MK뉴스 국내배터리사주요고객사현황 8

30 전기자동차연비시험방법 미국전기자동차연비시험방법 가 미국전기자동차연비시험방법 미국에서현재사용하는전기자동차시험방법은이다이시험방법은미국자동차공학회시험규격으로미국는에서를시험방법으로정하고있다이시험법과함께좀더명확화한부분과수정한부분은다음과같다 정의 등의최고속도까지주행이가능한차의경우자동차가속도오차범위내에서주행스케줄을추종할수없을경우로정의하고등의최고속도까지주행이불가능한차는시험전모드를주행하고추종불가구역에서는최고속도를구현단위하여이때측정된속도를주행모드로하고시험시자동차가속도오차범위내에서주행모드를추종할수없을경우로정함 시험중에서정하는시험중모드간 은그림 과같이정의 되어있으나모든시간은 분으로수정함 동력계 계수수정미적용 에서정의하는계수조정은적용하지않음 라벨연비표시연비의사용 전기자동차의표시연비는측정값이아닌 용하여산출된값을사용하여야함 계산식또는보정식을이 고속도로주행모드를지칭하며동의어는가있음 9

31 그림 구성 나 시험방법 시험방법은국내시험방법으로사용되고있는시험방법과본연구의국내적용성을판단하게될시험방법을모두포함하고있다초기시험방법년에제정되어회에걸쳐개정되었으며시험방법으로는년채택되었다이시기에는시험방법만포함하고있었으며년월시험방법이포함된개정판이발행됨에따라서는년미국전기자동차연비시험방법으로방법을추가하였다 시험조건 가 시험차량조건 시험자동차는최소이상최대미만으로누적주행된차량이어야하며내구주행스케줄은또는동등한모드이여야한다시험중에는모든시험에필요한부가전기장 10

32 치를제외하고모두상태로하여야한다륜차대동력계에서는공차중량에더하여등가관성중량의표에서찾아적용하여야한다총중량이이상인트럭의경우에는화물중량의를더하여등가관성중량을찾아야한다만약차량이회생제동기능을가지고있다면을제외하고차대동력계위의모든시험중에는회생제동기능이활성화되어야한다만약차량에등의장치가설치되어있는경우륜차대동력계에서시험할때는실제주행과동일하게주행할수있도록조정하여야한다 나 배터리조건 배터리는시험차량내구주행에의하여길들이기된상태어야한다실차에장착되어내구주행하는방법외동등한수준의벤치길들이기방법으로도가능하다 납축전지의경우최소한 주행거리와동등수 준의충방전사이클수를적용하여야한다 납축전지이외는제작사가제시 하는동등한수준의방법을적용할수있다 시험전배터리는제작사가제시하는사이클로주행할수있다 배터리의 전류용량은제작사가제시하는제한값범위에위치하는지확인하거나 의시험을완료하여확인할수있다 다 환경조건 대기온도는시험과 충전기간에동일하게적용되어야한다상온시험은 의범위에있어야하며 의경우해당시험온도 에서예비주행 예비충전 본시험 시험후충전모두동일한온도조건에서 실시하여야한다 라 차대동력계설정 전기자동차의연비시험을위한차대동력계조건은에명기된제원을구현할수있어야한다차대동력계은에따르되브레이크페달을밟지않아도회생제동이일어나는차는주행로및차대동력계에서할때회생제동기능을해제하고 11

33 실시하여야한다기능을해제하는방법은제작사가제시하는방법을따르고브레이크페달을밟을때만회생제동이일어나는차량은특별한조치를하지않아도된다그리고차대동력계의관성시뮬레이션은에따라설정되어야한다만약차량의유효회전질량이과에주어진추정값과상당한차이축당가있는경우실제측정을통하여실제유효회전질량이정의되어야한다륜구동차량과축만회생제동이가능한차량은륜모드로차대동력계를설정하고시험하여야한다만약이차량들을륜모드로설정하여시험할경우에따라차량을적절히설정하여야한다그리고고정된축회생이일어나지않는의브레이크마찰손실로인하여발생되는의미있는추가회생제동에너지를산정하여보정할수있는적절한방법으로설정되어야한다 마 시험장치 모든시험장치는기준에만족해야하며모든측정은를따라야한다직류광대역전압전류전력측정기는배터리팩의전류와전압을직접적으로측정할수있어야한다측정위치는모든충방전전류전압을측정할수있는위치여야하며측정에영향을미치는추가연결은할수없다급작스러운전류변화에의한적산오류없이측정을수행하기위하여전류적산은초이하단위의기간으로적산된값을사용하여야한다전류와전압의측정오차는측정값의또는측정범위최대값의보다같거나좋아야한다마지막으로매우작은전류상쇄가사이클전체에서적산될수있고잘못된전류와에너지를제공할수있기때문에전류를측정하는동안상쇄적인오차에영향을받지않아야한다만약전압측정이외부기기로불가능할경우전류만측정을실시할수있다이때전압은차량네트워크데이터로부터모니터링된전압값을사용할수있다교류전력측정장치는충전기의출력단자에연결되어야한다장치의정확도는전압전류모두측정값의또는측정범위최대값의보다같거나좋아야한다모드는패달위치를측정할수있는장치또는운전자의가속패달사용정도를알수있는등가의장치를사용하여야한다 12

34 바 필수기록항목 배터리용량 대기온도 시간 주행거리 단위모드별 주행거리 직류방전에너지 직류방전전류 충전모 드완속급속 벽전원 전압 최소 이상 벽전 원 충전에너지 시험모드및연비계산식는각모드를배터리가완전방전상태에도달할때까지연속하여주행하는시험방법을통칭한다이시험방법은회충전주행거리가미만인차량에적용을권장한다그림은및의구성의예를나타내고있다앞서밝힌바와같이시험온도조건은각모드의온도조건을모든사이클에서유지하여야한다모든사이클은개가한쌍으로결합된을이루고간시간은분으로한다그리고내시간은다음과같다 기간을가진다지기간을가진다지기간을가진다을가진다 사이에서는분분상태의휴지사이에서는상태의초휴사이에서는초초상태의휴사이에서는분분상태의휴지기간 예비주행은완전방전시까지또는를연속주행하여실시한다이방법은시험전배터리용량의반복성을확인할때추천한다완전방전을하지않을경우에는배터리사용가능전력과동등한 13

35 결과를가진다면개이상의모드를주행하는것으로할수있다 예비주행후 시간 시간의 시간을가져야하며이때충전이이루 어져야한다 만약 시간을초과하여도충전이종료되지않았다면충전이 완료될때까지 기간을가진다 이종료되면차량은타력을이용하 여차대동력계로이동되어야하며이거리는 이하여야한다 차대동력 계시험은충전을중단충전캐이블분리한후시간이내에시작하여야한 다 상온시험은 시간 시간을유연하게가동할수있으나반복성 의측면에서저온시험시에는동일한 기간을확보함으로써원치않은 영향을받지않을수있다 시험종료기준은모드의최고속도를구현하는차량은속도허용오차에벗어 날경우로하며안전등의이유로제작사가제시하는시점으로한다 후 초이내에차량을정지하여야하며총주행거리는정지시점까지로한 다 최고속도를구현하지못하는차량은첫번째 에서의최고속도를 따르지못할때 상황와속도추종가능구간에서는속도허용오 차에서벗어날경우로한다 시험종료후충전은시간이내에이루어져야하며충전방식은시험전충 전방식과동일한전원전압 출력등 방식이어야한다 충전은 시간이내 에종료되어야하며 시간을초과할경우 및 충전전력 전류는기 록되어야한다 완전충전확인은식 의조건에의하여확인되어야한다 여기서충전중적산된직류전류배터리전단 시험중적산된직류전류 배터리전단 연비는식 한다 와같이주행후충전전력량을총주행거리로나누어산출 14

36 여기서 에너지소모율 충전전력량 총주행거리 시험모드및연비계산식모드는회충전주행거리가이상의차량에적용을권장한다모드의구성과회충전주행거리연비계산식외다른사항은위에서언급한시험모드와동일하다모드의구성은그림와같이개의개의단위모드로구성되어있다각단위모드간의시간은그림에나타낸것과같다여기서는아래총주행거리에미만을차지하여야하며이에따라가지방법을이용하여을예측할수있다 그림 구성 첫번째방법은충전에너지방법으로식에따라산출될수있다이방법은시험전에충전에너지에너지소모율측정이요구된다여기서의계수는를총주행거리의로예측하는것을의미한다은로예측 15

37 여기서 예측거리 벽전원충전중측정된직류적산전력모드중측정된에너지모드중측정된에너지정속주행에서의에너지소모율 두번째방법은주행거리투영방법으로 충방전에너지량을알지못 할때 의주행거리를반영하여식 와같이 을결정하는방법이다 만약아래주행거리를모를경우식 의관계식 을적용할수있다 여기서 예측거리에서예측총주행거리에서예측총주행거리에서예측총주행거리주행거리주행거리를총주행거리의로예측 먼저연비및주행거리계산을위하여 모드내각모드수의역수를 의미하는는식과같다 16

38 여기서 중개별모드수 와동등한조건으로산출하기위하여 는식 을통하여산출된다 여기서 주행중적산전력량 모드중측정된에너지 각모드에서측정된적산전력량과주행거리를이용하여각모드의 에너지소비율 은식 과같이정의되고각모드의에너지 소비율과 를곱한값을더하는 및 에너지소비효율 이식 로정의되고 과 로산출 된다 17

39 여기서 각모드에서의실제주행거리 식 와 같이 를 및 에너지소비효율로 나누어각각의회충전주행가능거리 를계산하고 충전량 을이용하여식 과식 을이용하여최종 및 에 너지소비율 을계산한다 18

40 여기서 벽전원 주행중적산전력량 충전전력적산량 모드의다양한적용 는부록으로 모드의주행스케줄및모드구성을다양하게 적용할수있는방법을제시하고있다 이때연비및회충전주행거리계 산은위에서설명한동일한방법과계산식을사용한다 그림 은 모드를포함한 의구성을보여준다 전후의 시간은 분이며 은차량의주행거리가짧아시험완료 를못할경우포함하지않아도된다 모드는 와 로나뉘 어측정되어야한다 그림모드를포함한구성 그림는모드독립의구성을나타낸다은이고과사이는상태의분을사이는상태의초초의휴지기간을갖는다최종결과는평균으로하고모드는와로나뉘어측정되어야한다또는을포함한의적용되는와를이용하여회충전주행거리와에너지소비율을결정할수있다 19

41 그림모드독립의구성 그림 는 독립 의구성을나타낸다 은 모드로 는 또는 모드로한다 의 모드에서도온도는 이어야하며 를 에 따라가동해야한다 와 사이는 상태의 분 을실 시하고 사이는 을두지않는다 결과는 의평균으로하고 또는 을포함한 의적용되는 와 를이용하여회충 전주행거리와 에너지소비율을결정할수있다 그림독립의구성 그림 은저온연비및주행거리를산출하기위한 모드이다 시험전 시간은 에서최소 시간이며시험및충전시온도도동 일하게유지한다 히터및성애제거를위한작동은 을따른다 적용주행저항은 배를적용한다 와 사이는 휴 지기간을두고나머지모드사이는 분의 기간을둔다 만약 주행거리가모든사이클을주행할수없을경우에는 과 를구 성에서제거해도된다 그림저온구성 20

42 그림은저온독립의구성을나타낸다시험조건은저온와동일하며모드구성은개의와개의로구성된다사이는분간을유지하고나머지단위모드사이는분을유지한다 그림저온독립의구성 다 미국전기차연비라벨 그림은전기자동차의표시연비라벨디자인을나타내고있다이그림에서는전기자동차의회충전시주행가능거리정보를제공한다은회충전시소요시간정보를제공한다는등가연비로표시되며가솔린갤런에해당하는에너지양으로각차량이사용하는에너지를환산하여표기한것이다는주행시사용되는에너지양을각사용에너지원의기본단위로표현한것이다 21

43 그림 전기자동차의표시연비라벨디자인 계산식전기자동차의주행거리는위 또는 방법을통하여측정계산된 값에 을곱한후도심 고속 가중치를두어합산 한값을적용한다 충전소요시간은시험을기준으로소요되는충전시간을의미한다이때충전전원은로하며충전이불가능한차는전원을기준으로표기가가능하다 전기자동차의연비는가솔린을기준으로상대표시하는등가연비 로 표시한다 먼저 또는 방법을통하여측정계산된값에 을곱한 후 의에너지단위로가솔린등가에너지로환산하여 와 를 구분하여등가연비로적용하고도심 고속 가중치 를두어조화한복합등가연비를표기한다 22

44 거리당소모전력을표시하기위하여아래식을이용하여 를산출한다 여기서 복합연비 기타적용사항기타적용사항으로연간연료비용년간연료절감비용연비및온실가스등급스모그등급등이있다연간연료비용은식으로산출된다이때는단위이며전기에너지는고시가격을적용한다연간평균주행거리역시가고시하는거리를적용한다 연료절감비용은년을기준으로하며해당차량의 년간연료비용위에서 설명한연간연료비용의배과이전매해지난년간 연비및온실가스등급 이 인차량가솔린의평균연간연료비의차이를적용한다 는비교연 간연료비용을매해고시한다 유럽전기자동차연비시험방법 가 유럽전기자동차시험방법 유럽의전기자동차연비시험방법은에규정되어있다미국과국내의시험법과달리그림과같이개의모드를조합한형태의모드를사용한다유럽은회충전주행거리에대한시험법은별도로실시한다 23

45 그림 유럽의전기자동차연비시험모드 연비시험방법 가 시험차량 시험차량의부가전기장치는모두된상태이어야한다차량견인을위한모든에너지저장장치는완전히충전되어있어야한다베터리의온도가대기온도보다높게운영된다면제작사가제시하는방법에따라일반적인배터리온도범위를유지할수있는절차를따라야한다차량은일동안를주행한상태이어야하며이때사용한배터리가장착되어있어야한다 나 시험절차 모든시험은 대기온도범위에서이루어져야하며초기배터리충전 을실시하고그림 의주행스케줄에따라운행한후다시충전을실시 하여에너지소모율을계산한다 시험및충전을위한차량이동은밀어서이 동하며회생제동이일어나지않도록조치한후이동되어야한다 시험전초기배터리충전은시험차량최고속도의 정속을유지하 여주행후실시한다 주행종료는최고속도의 이상으로속도를유지할 수없거나주행중단경고등이표시되는경우 이상을주행한경우에 방전주행을중단한다 초기배터리충전은일반적인오버나이트충전을실시한다 충전은내장형 충전기를충전하거나제작사가추천하는외부충전기로정상충전과동일한 절차로충전이가능하다 충전시외기온도는 범위에있어야한 다 충전종료의기준은 시간으로한다 다만배터리가완충되지않았다는 표시가지속될경우다음식 에따라최대시간을결정한다 24

46 배터리는제한시간기준에따라충전된배터리를완전충전된것으로한다충전시간을기록하고충전완료후시간이내에차대동력계를이용한회를주행하고실제주행거리를기록한다시험이종료되고분이내에일반오버나이트충전을실시한다모든충전기간충전기자동차소켓간의적산전력을측정한다충전은초기충전종료시간으로부터시간후에중지한다만약주전원이차단된경우에는시간의기간은차단된시간동안연장한다충전확인은인증관과제작사간에협의사항으로한다 다 연비계산식 연비는식와같이충전량를실제주행거리로나누어산출한다 회충전주행거리측정방법 회충전주행거리측정방법에대한준비는연비시험방법과동일하고 모드를연속하여주행한다 는 이상속력을낼수없을때 또는계기판에정지신호가나타날때를기준으로한다 후속도가 에도달할때까지가속패달을밟지않은상태로유지한다 에도 달하면브레이크를밟아정지한다 만약 이상에서모드를추종할수 없는경우에는가속패달을완전히밟아주행하고다시모드에진입하면모 드를따라주행한다 이러한상황은회로제한하고 분을넘길수없다 위절차가완전히종료된후실제주행거리를회충전주행거리로한다 회충전주행거리는정수로표시하고첫째자리에서반올림한다 나유럽전기차연비및라벨 25

47 유럽의라벨은각회원국의언어등의차이를고려하여일부국가의디자인은상이할수있으나표시내용은대동소이하다그림은영국의라벨을도시한다자동차는의개범위에따라세금이정해진다왼편의검은색화살표박스에표시된알파벳등급과배출량이해당차량의배출량을나타낸다전기자동차의경우배출량은로한다는다음과같은식에의하여계산된다 는일반적으로도로세또는도로면허기금으로알려져있는자동차소비세정보를나타낸다는차량등록후첫해에지불하게될세금이며는이후지불하게될세금이다는아래식의에너지로주행할수있는전기에너지소비효율을나타낸다 은회충전주행거리를의미하며위에서설명한회충전주행거리시험에서산출된주행거리의를곱한값을적용한다전기자동차는나머지항목은기재하지않는다 26

48 그림 영국전기자동차의표시연비라벨디자인 그림은유럽각국의연비또는라벨을나타낸다 27

49 벨기에덴마크포르투칼 네덜란드스페인스위스 프랑스아일랜드핀란드 그림 유럽각국의표시연비라벨디자인 28

50 선행연구결과 가 북미 미국는의일환으로최신의전기자동차를이용한다양한시험들을진행중이며는에서개발된시험방법이다초기시험대상차량은이고그림는시험결과를표은시험차량의제원을나타내고있다이시험을통하여은의장시간소요시간과각단위모드간의편차를지적하고단축시험방법현재의개념이필요하다고언급하고있다그러나모드에서단축시험방법이현재의개념와차이를나타냈고그이유는운전자배터리냉각시스템냉간시동및운행조건등을언급하였다 그림 연비 29

51 표 제원 의기본을확립하기위하여다양한차량 등을제작사로부터협조받아 시험방법개발을시작하였다 먼저빠른배터리방전을위하여정속주행 의정속주행시험 을통하여 를정속구간으로선택하였으나너무빠른방전속도로인하 여최종정속주행속도를 로하향조정하였다 그리고다양한패턴의반복적시험을통하여배터리온도관리시스템의영 향이시험간반복성에미치는영향을이해하고정확한주행거리판단이가 능할수있었다 초기 는 의형 태로구성되었다 이때마지막 는총주행거리의 로설계하였다 표 는 를대상으로시험한 초기모델의결과이 다 시험결과는 와매우흡사한결과를나타내었으나이차량은배터리 냉각시스템이없는차량으로이에대한영향이있을때시험결과는어떻게 변할지예측이필요하였다 그림 과같이배터리온도가일정온도이 상유지되는경우배터리의수명이짧아지기때문에일부차량들은배터리 수명유지를위한냉각시스템을장착한다 표의와초기시험결과 30

52 그림 배터리온도에따른수명 이후개발을위하여차량이이용되었으며이차량은년모델과달리배터리냉각시스템을장착한차량이었다상세제원은표에나타내었다 표 의제원 31

53 이차량의시험을통하여그림와같이초기배터리완충상태에서의회생제동특성을알수있었으며그림와같이현재의모드구성에서와가장유사한결과를보임을확인할수있었다 그림 초기회생제동특성 그림 이와함께그림 과같이온도와부가장치사용에따른주행거리 연비 배터리거동특성들을분석하여추가적시험법 참고들을만들었다 뿐만아니라 그림 와같이 의목적에맞게다양한시험모드를적용하여분 석중이다 32

54 그림 의대기온도에따른주행거리변화 그림 의대기온도에따른에너지소모변화 33

55 그림 의대기온도에따른배터리작동변화 그림 의다양한주행모드에서에너지소모율 34

56 캐나다에서도역시전기자동차에대한다양한연구프로그램를진행중이며시험방법제정에도움을주었다캐나다에서수행한단축시험방법역시그림과같이연비및주행거리가일반시험방법과동등수준으로산출되었다케나다의단축시험방법은주행모드개수결정절차를통하여통상모드정해진모드수로주행을완료하고충전을실시한다이때회충전주행거리는식를이용하여계산되었고배터리효율은방전량과시험후전량의비를나타내고있다 35

57 의정상및단축시험방법에따른회충전주행거리비교 의정상및단축시험방법에따른회충전주행거리비교 그림 의정상및단축시험방법에따른회충전주행거리비교 의다양한주행모드에서에너지소모율 36

58 나 유럽 유럽에서도전기자동차의주행거리가확장됨에따라 를연속으로주 행하는방법을개선하고자차기배출가스측정시험주행모드인 를이 용하여세계통합형 시험방법을개발중이다 기본적인모드구성은그 림 과같고회원국일본이제안한 의속도는그림 와같 이일본과미국의중간정도 에해당하는 이다 의경우개 의 로구성되어있고국가의도로상황에따라 는선택사항이므로개 모드의경우에수가나타난다 일본이 에 를적용하여반복성등을분석한결과그림 과같이매우긍정적인결과를나타내었고 시간도표 와같이단축 될것으로예상하였다 그림유럽의단축시험법의구성안 그림 모드별 37

59 그림 표배터리용량에따른시험소요시간 다 일본 일본은자국의고유주행모드인을연속주행하여연비및회충전주행거리를산출하는전기자동차시험법을가지고있다따라서일본역시를기반으로전기자동차단축시험방법을개발중에있다구체적인모드는정해지지않았으나정속주행거리는로확정되었다일본에서는처음시험법과같이전력을상대적으로많이소모하는정속모드를주행하는방법과그림와같이구간을제거하는방법이차전지의용량과회주행에따른전력으로나누어몇회를더주행할수있는지추정하는방법이다구간을제거하는방법은전기자동차가일반자동차의공회전보다에너지를적게사용한다는점에서모드에서불필요한대기구간을제거하는방법은시간적인측면에서효율적이 38

60 다그러나대기시간에전기장치가사용되는모드일경우사용에너지는무시할수없을정도이기때문에이에대한해결방법이필요하다실제이방법을상온에서대의시험대상차량에적용한결과그림와같이압축시험법이정도긴주행거리를나타냈고직류전류사용량은다소낮아졌다직류전류사용량의감소는아이들구간제거에따른영향으로판단되고이에따라주행거리가늘어났다시간은시험차량에서시간분이단축되었고시험차량는시간분단축되었다결론적으로부가장치사용이없는대기구간의제거시험방법은미만의오차를보임에따라시험사이클로유효한것으로나타났다그리고이차전지의용량을이용하는방법은회주행으로회충전주행거리를정하는방법으로소요시간이대폭줄어들지만이차전지의용량에대한정의가다시정해져야한다일반적으로이차전지의용량은일정한전류로방전했을때전력량을의미하기때문임또한시간후시험시에는냉간주행조건으로예열주행보다의차이를나타냄에따라이에회시험의조건에대해서도고찰이필요하다 그림대기구간제거를통한시간단축개념 39

61 회충전주행거리시험결과 시험중각모드의직류소모에너지 그림대기구간제거를통한압축모드주행거리시험결과 40

62 국내전기자동차 시험방법도입기술자문 고시산업통상자원부고시제 호에서정하는국내시험방법과본장 절에서논의한미국과유럽시험방법외국제규격으로 규격이 있으며국내규격으로 규격현행시험방법은법으로규정되어있 음이있다이시험방법들역시 개념의연속주행방법을골자로하고있 다 이시험법들의세부방법은국내외시험법과같거나다른부분들이존재 한다 국내전기자동차시험법이미국시험법과다른이유는국내시험법개 발및제정당시다양한시험법들을참조하고이중가장합리적이고국내 에적합한부분들을사용하였기때문이다 현행세부시험방법은주로 의세부방법이적용되었다 표 는 및 각세부시험방법을비교하여나열하였다 이중시험종료 판정기준및차량의조건 충전후충전시작제한시간 전류적산계 장치의규격이서로다름을확인할수있다 이러한세부적시험방법에대한기술자문과합리적 국내도입을위하 여국토부자동차안전연구원 환경부국립환경과학원 산업부에너지관리공 단 전문가들이모였다 세부방법들과관련하여초기국내현행고시재정시다양한시험규격분석 및연구 국내전문가자문을통하여합리적인방법들로선정하였기때문에 도입에따라특별한영향을미치지않는다면정책의연속성을위하여 유지하는것이바람직하다고의견을모았다 특히 아래표에서다양한시험 방법의허용오차 차량조건 전류적산계 제원 시험종료판 단기준 은독립적인성격을나타내거나국내미국시험방법차이가기 때문에현행방법을유지하는것으로의견을모았다 그리고최종주행거리 기준및전압측정을위한차량자체 데이터로거사용 시험종료후 충전시작제한시간은시험결과를분석하여현행유지또는개정을선택 제안하는것을협의하였다 또한 시험방법국내도입방안으로 모드의주행스케줄을선도입 하고세부사항이차전지종류별영향 로직에따른영향은차후검토 하여개선하는방법으로협의하였고본연구의결과를협의체가논의하여 최종국내전기자동차연비및회충전주행거리인증시험방법으로사용 키로하였다 41

63 표 국내외규격의전기자동차연비시험방법요약 항목 ISO 8714(2009) KS R 1135(2011) SAE J1634(2012) ECE R 101(2013) - 유럽, 미국, 일본주행사이클중한 - 시내주행모드(UDDS) 와고속도로주 - 시내주행모드(UDDS) 와 - 도시사이클(Urban cycle) 가지선택 행모드(HFEDS) 를사용 고속도로주행모드(HFEDS) 를사용 - 추가도시사이클 (extra-urban cycle) 주행모드 -US06, SC03 모드추가 -MCT 시험방법추가 - 저속전기차의경우만족구간으로 - 연비측정: 2회주행 - 주행거리측정 : 연속주행 - 속도의허용오차 : ±2km/h -UDDS와 HFEDS 주행스케줄상 1초 모드재설정 - 속도오차 : ±4mph - 기하학적인속도(±2 km/h) 및시간(1 - 시간의허용오차 : ±1s 내의궤적상의 ±3.2km/h의속도를 - 시간허용오차 : 2 초( 각 Phase 당) 초) 허용치조합으로구성 허용오차 유지하여야함. -기어변속시 2초이내까지허용가능 - 각주행사이클에따르거나내장형 - 정속주행시에너지소비효율시험은 - 모드속도를만족할수없을때(2 초) -차대동력계상에서 2번의도시사이 계측기기의정지신호에따름 10km 주행시시험종료 - 제작사가규정한시험종료판단기 클과추가도시사이클주행후종 시험종료 판정기준 -모em 속도를만족할수있을정도로 빨리가속할수없을때 -UDDS 2segment 72kph이하주행시 준 료 -HFEDS 72kph이상구간이하 15초 -대상차량은시험전에최소 300km 불만족시 -대상차량은시험전에 400~10000km - 대상차량은시험전에최소 - 배터리가장착된상태에서시험전 이상주행시켜야함 주행시켜야함 1000mile~6200mile 을주행시켜야함 7일간최소한 300km 주행시켜야함 - 타이어는제조사규정압력에따라 -공차중량에 136kg 더함. - 배터리도차량길들이기와동등수준 - 시험에요구되는경우를제외한모 차량조건 상온을유지한상태 -타이어는최소 100km 주행한것으 의길들이기가되어야함 든보조전기장치를끌것 - 등화및등화신호, 보조장치의전원 로제조사규정압력에따름 -공차중량에 136kg 더함. - 배터리가상온이상으로작동될경우 을끔 -타이어는최소 100km 주행한것으 제작자추천절차에따라온도유지 로제조사규정압력에따름 42

64 항목 ISO 8714(2009) KS R 1135(2011) SAE J1634(2012) 대기온도 조건 - 실외: 5 ~ 32 의대기온도 - 실내 : 20 ~ 30 의상온 - 차량및축전지등은시험시작전 12~36시간동안 20~30 의주변 온도에둠. -도로시험중주위온도는 5 ~ 32 의구간내에있어야함 - 차량및축전지등은시험시작 12~36시간동안 20~30 의주 온도에둠. -SC03 및 Cold Test는각모드의 도조건에서시험하며시험전후충 도같은조건에서실시하여야함 시험절차 4 단계구성 - 1 단계 : 구동배터리초기충전 - 2 단계 : 적절한시험절차의적용, 그 리고주전원에서기준에너지소모량 및기준주행거리측정. - 3 단계 : 구동배터리충전( 시험종료 후 2 시간이내) 그리고주전원에서에 너지소모량측정 - 4 단계 : 기준에너지소모량계산 - 정속주행시에너지소비율시험, - 정속주행시일충전주행거리시험 - 모드주행시에너지소비율시험, - 모드주행시일충전주행거리시험 ( 모드주행시연속적인사이클은시 험종료판단기준에도달할때까 지계속적으로반복함.) 5 단계구성 -1 단계: 방전주행및예비주행 -2 단계: 초기충전 -3 단계: 모드주행시에너지소비 시험, 일충전주행거리동시진행 -4 단계: 시험후 3시간이내충전 주전원에너지소모량측정 -5 단계: 기준에너지소모량계산 -배터리충전종료시각 t 0 로부터 - 각시험방법의시험종료판정기 - 모드속도를만족할수없을 때 지정된시험절차적용및주행거리측정등 4 시간이내시험절차시작함. - 시험종료판정기준도달까지 계속되며해당지점에서차량 정지함. - 시험종료시점까지의주행거리 d(km) 로함. 준도달까지계속시험하며해당지 점에서차량정지함 - 특정시험종료시점까지의주행거 리 d(km) 로함 이시험종료판단후속도가 0이 때까지가차량의주행거리임 - 배터리충전종료후 1시간이내 43

65 항목 ISO 8714(2009) KS R 1135(2011) SAE J1634(2012) -해당차량을 30분최고속도대비 - 축전지는제조사에서추천한방법으 - 방전은예비주행모드 1회이상 (70±5)% 에해당하는정상상태 로충방전함 함하여야하며완전방전할필요 구동배터리 속도로차량을주행하면서구동 배터리를방전시킴 -시험절차가종료후 2시간이내 없음 방전및 충전. 충전 ( 오버나이트충전절차에따라 완전히충전시킴 ) 에너지측정및기준에너지소모량 -에너지 E(Wh) 측정장치를이용하여충전에너지(E) 와시간을측정 -주행거리와주전원에서의전기에너지의관계로측정 - 시스템교류에너지소비율 배터리만충까지충전기에공급된교류에너지 일충전주행거리 - 시스템직류에너지소비율 배터리만충까지충전기에공급된직류에너지 일충전주행거리 - 시스템교류에너지소비율 배터리만충까지충전기에공급된교류에너지 일충전주행거리 - 시스템직류에너지소비율 배터리만충까지충전기에공급된직류에너지 일충전주행거리 C 의계산 - 차량직류에너지소비율 Accuracy 1% full scale Sampling time 0.05s Sampling time 0.05s Power Analyzer 제원 Resolution 0.1A, 1Wh Accuracy 2% meas Accuracy 1% meas. or 0.3% full scale Voltage data logger : OBD availab 44

66 시험장치및방법 시험장치 가 차대동력계 차대동력계는자동차가실제도로를주행할때정지가속정속감속등을반복하는과정을대표화한실측주행모드를사용하여주행할수있도록자동차에부하를걸어주는장치로서노상주행저항과관성등을모의하여운전하도록하는기능을가진다관리원에서보유한차대동력계는국내차량총중량톤미만의소형승용및화물자동차에대하여인증하는장비로배출가스및연료소비율을측정할수있도록형식승인된시험장비이다차대동력계는교류동력계저온시험용차대동력계로관성중량동력흡수계제어기로구성되어있다그림은본연구에사용된차대동력계시스템의개략도를표은시험에사용된차대동력계와배출가스분석기의제원을나타낸것이다 그림 차대동력계시스템의개략도 45

67 표 차대동력계의제원 로울러형식및직경 관성중량 관성중량부여방식및동력흡수장치최고속도속도오차토크오차주행거리측정송풍장치용량코스트다운 전기동력장치 초이내 차대동력계에서구현되는속도및저항은초단위로측정하였으며축회생제동차량에대한동력계설정관련시험을위하여륜모드륜모드를모두사용하였다송풍장치냉각팬은가변식으로적용하여보닛을닫고시험하였으며차량구속을위하여수직력이전달되지않는상하자유도를가진형태의구속장치를사용하였다 나 전류적산계 일반내연기관자동차와의경우연료가솔린디젤등의소모량을계산하기위하여카본발란스법을사용하고있고이에따라배출가스분석기를이용하여배출가스배출량을구한다그러나순수전기전기자동차는연료를사용하지않기때문에배출가스분석기를사용하지않으며전류적산계만을이용하게된다본연구에서충전및사용전력전류전압측정을위하여국내자동차시험장치규격에적합한전류적산계를사용하였으며전류측정을위하여최대측정이가능한기를이용하였다시험전해당전류적산계를국제공인시험기관에서교정을실시하여정량적분석을실시하였다그림는전류적산계사진및정확도를그림은클램프의사진과제원을나타낸다 46

68 그림 전류적산계의사진과정확도 그림 전류클램프의사진과제원 벽전원충전전력및전압전류측정을위하여체널설정을교류단상선전류측정레인지전류적산방법전압측정레인지로하였고컨버터후단의직류충전전력및전압전류측정을위하여직류단상선전류측정레인지전류적산방법전압측정레인지로설정하였으며시험주행중소모회생에너지전력및전압전류측정을위하여직류단상선전류측정레인지전류적산방법전압측정레인지로설정하였다자세한설정은그림에나타내었다측정측정또한실시간분석을위한데이터저장은초단위로설정하였으며모든데이터는분리측정하지않고연속으로측정되었다 47

69 그림 충방전상태측정을위한설정 다 충전기 전기자동차배터리충전을위하여현재국내전기자동차충전기로공급되 고있는 중앙제어주 충전기를사용하였다 이충전기는완속충전 기 급이며입력전원은 이고안정된전원공급을위하여 절연트랜지스터를공급전원전단에장착하였다 그림 는충전기사진 및제원을나타낸다 그림 충전기사진및제원 48

70 시험방법및절차 모든시험은국내연비시험방법자동차의에너지소비효율 온실가스배출량 및연료소비율시험방법등에관한고시산업통상자원부고시제 호 을사용하였다 다만 시험방법은 시험방법을완전히적용하 지않고 모드주행스케줄 연비계산식만을적용하였으며세부시험방 법중확인이필요한경우에 시험방법을적용한추가시험을진 행하였다장에서다루어질 와 연비비교는국내세부시험방법을적용한 결과이며 국내도입여부판별을위한시험에서는 의주요 방법들을적용한결과와국내세부시험방법결과를비교분석하였다 가 시험방법 시험에사용된모드주행스케줄는국내자동차의연비인증모드인와를연속적으로주행하여완전방전시까지주행하는시험법과및정속주행의조합으로이루어진시험방법이다 모드 그림모드의주행패턴 49

71 모드는 를구성하고있는 의조합이다 그 림 의 주행스케줄에서 로표시 된부분의합을말한다 는 모드로도불리우나본연구에서는 로명칭을통일하였다 은저온시동상태에서의주행을모의한것으로저온시동시험 초기단계 라고불리우며 초동안 를주행한다 는냉시동후엔진의운전조건이안정된상태에서의주행을모의한것으로 저온시동시험안정단계 라불리며 초동안 를주 행한다 전기차의경우도심연비측정을위하여완전방전까지위모드를반 복하여주행하기때문에 은첫번째모드만해당되며이후모드는 이다 표 는 모드의주행특성을나타낸다 표 모드의주행특성 모드 그림 모드의주행패턴 50

72 는 시험법에서 모드를칭하는다른말이다 는 에서 로명명되기도한다본연구에서는 로통일 하였음 이시험모드는고속도로주행상황에맞추어미국 가연비및 배출가스시험을위하여사용하고있는시험모드로국내에서도역시연비 시험모드로사용하고있다 이모드는차량이예열된상태로고속주행할시 에연비를측정하기위하여개발되었으며총주행시간은 과정을제 외하고 초이며 거리는 이다 평균속도는 이고 최대속 도는 이다 그림 은 모드의주행특성을나타낸것 이다 일반내연기관차량또는 의연비측정은예열된상태에서측정을 실하며예열을위하여예비주행으로 를주행하고두번째 에 서배출되는배출가스를분석하여연비를측정한다 그러나전기차의 시 험에서는 를연속으로완전방전시까지주행하므로첫번째 에서사용한에너지를연비계산에포함한다 모드 는앞서언급한전기자동차연비및회충전주행가능거리측 정을위하여완전방전으로차량이주행할수없을때까지 를연속주 행하는방법이다 역시 와동일한방법으로주행하 여연비및회충전주행거리를측정하게된다 그림 은 시험모 드의예를보여주고있다 시험방법은각 사이에서 상태의 분의휴지기 간을가지며 시험방법은개를개 로 사이에서 상태의 분의휴지기간을가지고 내 구간은 상태의 초의휴지기간을가진다 완전방전시 기준에따라주행한거리 를회충전주행거리로 산정하고시간이내에충전을시작하여완전충전시까지소모된벽전원 을 로나누어연비 를계산한다 식 과 는 및 의연비계산식을나타낸다 51

73 모드의주행패턴 모드의주행패턴 그림 모드의주행패턴 모드 본연구과제에서 모드는주행스케쥴과연비및회충전주행거리 계산식은 를그대로적용하였으나세부시험방법시험후충전시작 제한시간 등은국내시험방법을적용하였다 먼저 모드주행스케줄은 개의 와 개의 로구성된다 각모드의순서는 그림 와같으며특히 는 총주행거리의 를초과하지않도록하였으며이를위하여 거 리산정은 시험법에서권장하는예측방법을이용하였다 연비및회충전주행거리계산식은 장에서설명한 의계산 방법식 과동일하게적용하였다 52

74 그림 모드의주행패턴 나 시험조건 시험전방전을위하여해당차량최고속도의 의주행속도로주행 하였고해당속도의 를유지못할경우 초이내에정지하여충전을시 작하였다 벽전원충전은모든시험에서시험종료후시간이내에시작하였 고충전중대기온도는 를유지하였다 충전후 시간에서 시간 동안동일온도조건에서 하였다 충전시벽전원 충전및차량 내부 전력등을측정하기위하여프로브와클램프를연결하였다 전 압과전류는충전기측충전케이블전단에 전압과전류는 컨버터후 단베터리전단에설치하였다 와 시험은대기온도 상대습도 유지상태로 시험하였고시험중차량내부충방전전압과전류는 컨버터후단배터리 전단에설치하였다 시험차량의주행저항은제작사가제공한 로얻어진값을사용하 였으며 차대동력계 은 분 주행으로예열된후실시하 였고각분할점에서 의 이내의오차를나타낼때까지수행 하여 값을획득하고연비시험에적용하였다 53

75 시험대상 본연구에서사용된시험대상은고속순수전기자동차종이다국내출시된고속순수전기자동차는총종이며그중현재판매되고있는차량은종이다이중제작사의협조를통하여종의시험대상을선정하였다시험차량은모두리튬이온폴리머배터리를사용하고있으며의모터를사용하고있다자세한제원은표에나타내었다국내및국외의대부분의하이브리드자동차는배터리를사용하지만전기자동차는표와같이배터리를사용하고있다배터리도세부적으로종류가다양하나배터리는그림과같이기본적으로에너지밀도가높고고전압전력이용이가능하기때문에회충전주행거리를길게하고높은속도를구현하기위해서는현재로서배터리가최적이기때문이다모터의경우모터가다수를차지하고있다모터의경우고출력을구현하기위하여부피가커지는단점이있으므로모터와컨버터인버터등을이용하여배터리에축적된전기에너지를사용하고있다모터중에서도이보다가격은비싸나동일부피에서발생출력과회생에너지가높아주로이사용된다 표 시험대상차량제원 54

76 표 차종별배터리기술 그림 배터리종류별에너지밀도및용량 55

77 56

78 시험결과및고찰 및 시험방법시험결과및고찰 가 및 시험방법에따른결과비교 표 및그림 은시험대상차량을 및 시험방법을 통하여측정된 연비및회충전주행가능거리주행거리를 나타내고있다 표 시험방법에따른연비및회충전주행거리비교 단위연비 주행거리 주시험차량의연비및회충전주행거리는차량자체전압측정값을이용하여 산출됨 우선 시험차량 의 대비 시험방법으로산출된 연비는 높게나타났고 연비는 낮게나타났다 회충전주행 거리 는 높게나타났고 주행거리는 낮게측정되 었다 그리고시험차량의 대비 시험방법으로산출된 연비 는 높게나타났고 연비는 낮게나타났다 회충전 주행거리 는 높게나타났고 주행거리는 낮게측 정되었다 마지막으로시험차량 의 대비 시험방법으로산출된 연비는 낮게나타났고 연비는 높게나타났다 회충전주행거리 는 낮게나타났고 주행거리는 높게측정되었다 57

79 대의시험결과는시험방법의결과와이내로나타남에따라앞서논의한국내세부시험방법충전시작시간기준을적용한시험방법속도프로파일및연비회충전주행가능거리계산방법의도입이가능할것으로판단된다다만사후관리시험시제작사또는시험기관에서실시한시험방법에따른시험을실시하여야두시험방법간오차를해소할수있을것으로사료된다 시험방법에따른연비비교 시험방법에따른회충전주행거리비교 그림 시험방법에따른연비및회충전주행거리비교 58

80 나 정속구간의거리에따른연비영향비교 앞서논의한바와같이배터리의성능은배터리충전량에따라다른것으로알려져있다따라서중간정속구간의거리에따라시험방법과시험방법의차이가발생할것으로판단하였다그러나결론적으로중간정속구간의거리에따른연비및주행거리차이는크지않을것으로판단된다그림는시험차량및의및연속시험중각단위모드에서의전류적산값을나타내고있다포함마지막모드제외이두그림을통하여배터리의가감소됨에따라서자동차가사용하는전류전하의양은높아짐을알수있다또한모터가사용하는전류량보다상대적으로기울기는낮으나회생제동을통하여얻어지는전류전하의양도주행거리가누적됨에따라서높아짐을알수있다모터가사용하는전류의양이가낮아짐에따라증가하는이유는감소에따른배터리전압감소가주원인으로판단된다그림은시험차량및의및연속시험중측정된배터리전압을나타낸다이그림을살펴보면주행함에따라전압이낮아짐을알수있다누적주행거리가길어짐에따라서배터리내축적된전기에너지의양이낮아지고이에따라전압이낮아진것이다시험법은동일한주행패턴의모드를연속하여주행하기때문에각모드에필요한에너지는동일하다따라서동일한에너지를얻기위해서는초반높은전압보다는낮은전압에서많은전류를소모하여야한다회생제동에의하여생성되는전류의증가현상역시배터리의감소에따른전압감소가주된영향으로판단된다배터리의가높을경우전압이높기때문에상대적으로충전되는전류의양은낮을것이고배터리의가낮은경우전압이낮아충전되는전류는높을것이다즉배터리의전압은저항과같은역할을하기때문에배터리로유입되는전류는배터리의전압이높을수록낮은것이다또한부가적인원인으로초기냉간주행의영향과배터리완전충전상태에서의회생제동에의한에너지회생불가능이있다초기냉간주행에서는예열된차량의상태보다상대적으로많은기계적마찰손실이발생되므로이에따라상대적으로많은전기에너지를사용하게된다따라서그림의초반번에서기울기가번이후보다낮음을볼수있다 59

81 즉 완전충전에가까워배터리전압이높아적은전류를사용해도되나상 대적으로높은기계적마찰손실때문에높은전류를사용한것이다 마지막으로완전충전상태인 번 구간에서는차량에따라회생 제동에의한충전전류는상이할수있다 그림 에서볼수있듯 이번 시험차량 와의충전전류량은 번 의충전전류량 과큰차이를가지고있지않다 그러나시험차량 의경우번 에서 번보다낮은충전전류량을나타내고있음을알수있다 보통 에의하여결정되지만일반적으로배터리 가완전충전된상태이더라도실제충전량은약 이다 만약 의충전 상태라면물리적으로회생제동에따른충전은불가능할것이다 따라서완전 충전약 상태에서도 에따라충전이가능할수도불가능할수도있 는것이다 장에서논의한 의 및 의연비와회충전주행거리 계산방법에서볼수있듯이최종결과의주요변수는주행중각모드의사 용전력량 과총전력량 이다 따라서 시험방법에서각단위 모드의사용전력량 차이의크기에따라 시험방법으로산출한결 과가 결과와갖는차이에영향을줄수있다 단 첫번째 주행 은위에서논의한냉간주행의영향과회생제동가동여부에따라나머지 주행과상이할수있으므로가중치를별개로산정하고나머지모드 는동일한조건으로가정하여가중치를산정한다 그림 은 시험차량 및의 시험방법에서각단위모드에서사용전력량을나타 낸다 이그림의 는 각단위모드에서의전력량을나타내고있는데 그림 에나타낸사용전류량과는달리기울기가매우작다 그리고첫 번째모드에서모터가사용한전력량 이두번째이후의사용전력 량보다다소높은수준으로나타나는것을확인할수있다 따라서첫번째 모드의기계적손실이영향을미쳤음을예측할수있다 반면회생제동으로 얻어지는전력 은두차량모두동등수준으로큰영향은없었음을 확인할수있다 역시각사용전류량의변화폭보다낮은전력량변화를보였으나 모드보다는상대적으로큰기울기를나타내었다 다행이도기울기의 변화는선형적으로관찰되었다 따라서 의 의시작시점 과동일한완정방전상태배터리의거동이상이해지기전 전 앞단에 60

82 판단된다 를위치하는것이 와동일한평균점을찾을수있는방법으로 각단위모드의사용전류량 각단위모드의사용전류량 그림및각단위모드의사용전류량 61

83 연속주행시전압변화 연속주행시전압변화 그림및주행시전압변화 62

84 각단위모드의사용전력량 각단위모드의사용전력량 그림및각단위모드의사용전력량 63

85 주행거리에따른영향도를보다심도있게예측하기위하여시험차량 와 의각모드별연비 를표 에나타내었다 먼저두차량의 의모드별연비를관찰해보면점차연비가좋아지는것을확인할 수있다 이는차량이예열됨에따라기계적마찰손실감소와함께배터리온 도의상승으로인한배터리내부저항감소로인한효율증가가주된원인으 로판단된다 결론적으로 이짧아질수록 연비는상대적으로 낮아질것이며길어질수록상대적으로높아질것이다위예측에대한결과를확인하기위하여시험차량 를이용하고 주 행거리를낮게설정 하여 시험을실시하였다 그림 은두시험결과의 연비를기준으로하여 을정규화 한것이다 예측과같이 을거리를단축한결과 대비 의연비상승정도가낮아졌다 시험차량 및의특이한점은 의 모드에서측정된연비 가 의 부터 전까지모드의연비평균값과 전까지 모드의연비보다높게나타났다는것이다 이결과로인하여 및차량의 연비 주행거리가 결과대비높게나타났다 앞서살펴본선 행연구결과는 와 가큰차이를보이지않고있어 특이점이 차량에국한된것인지일반적인현상인지판단은불가능하다 다만 차량의제작사에도움을받아배터리온도수집데이터를분석해본 결과연속적인정속주행에의한배터리온도상승에따른영향배터리내부 저항감소등은아닌것으로확인되었다 또한이특이점이일반적인현상이라고가정할경우 을단축하는방 안이있다 그러나이경우 연비가 의값에보다근접할것으 로예상되나 의연비가낮게산출되므로 연비는오차가 상대적으로커지게된다 따라서 단위모드연비변화가 보다 가크므로 을길게하는것이전체적인오차축소차원에서유리 할것으로판단된다 정속주행거리에대하여정리하면 을짧게설정하는것보다길게설정 하는것이합당하나실질적인 를예측하기어려우므로 를전체주 행거리의 이내로규정하는것이합리적이며 장의 시험방법에서 제시한 예측값을기준으로 거리를산정한다면 와동등수준 의연비결과를산출할것으로판단된다 64

86 표및단위모드의에너지소모율및비교 단위 65

87 그림정속주행거리에따른연비변화 66

88 국내및 세부시험방법에따른결과비교 본절에서는현행전기자동차연비시험방법과및시험방법을모두포함하고있는시험방법의차이점이시험방법에어떠한영향을미치는지와정도의대소를판단하여국내시험방법의불합리한점을확인하고자하였다 가 배터리전압측정이불가능한차량의대체시험방법 차량에특별한사유로외부측정기기로배터리전압측정이불가능한경우 가있다 장에서기술한바와같이 시험법에서는배터리전압 의경우에한하여차량내부의장치로측정된수집데이터를사용할수있도 록하고있다 그림 은시험차량의외부기기로측 정된전압및전류와차량내부장치로측정된전압을나타내고있다 그림에 서와같이전류대비주행중큰폭으로변화하지않고있기때문에배터리 전압은차량내부장치로측정된수집데이터를허용하며전류의경우에는 규격에맞는외부측정장치를사용토록하고있는것이다 본연구에서시험차량는제작사에서외부장치로전압을측정할수있는 장치를보유하지않고있어차량자체적으로측정되는전압데이터를수집 하는방법으로 시험을실시하였다 또한시험차량는외부장치로전 압을측정함과동시에차량자체적으로측정되는전압데이터를동시에측 정하였다 표 에나타낸시험차량 의 연비는차량자체측정전압값을 사용하여얻어진연비와 회충전주행거리를나타낸다 이때 대비 의연비 회충전주행거리는도심 고속 의차이를나타내어 이내의오차를가지고있음을알수있다 시험차량 의내부기기전압측정값사용시 연비 회충전주행거리는외부 기기전압측정값사용대비도심 고속 의차이를나타내었 다 그림 에나타낸바와같이외부측정기기와차량자체측정기기의 오차가 이므로본시험을위해저장된실시간전류데이터저장주기 초가오차에영향을미친것으로판단된다 결론적으로차량내부장치로측정된전압값을이용하였을때 와 의차이는크지않아국내적용이가능할것으로판단되나차량에장착 67

89 된자체측정기기의오차가크거나샘플링시간이긴경우상대적으로큰오차를가질수있는것으로판단된다따라서국내시험법적용시이에대한규정이포함되어야할것으로판단되며이에따른추가적연구도필요할것으로사료된다 그림시험차량의모드주행중전압과전류변화비교 68

90 나 회생제동축구성에따른차대동력계시험모드설정 장에서기술한바와같이시험법에서는전기자동차의축구성에따른차대동력계시험모드를국내와다르게정의하고있다국내의경우륜구동차량은륜모드로륜구동차량은륜모드로차대동력계를설정하도록되어있다그러나는륜구동차량과함께전기자동차가개의축에서만회생제동이일어날경우가급적륜모드로시험을하도록하고있다만약축회생제동차량을륜모드로시험하게될경우회생제동이일어나지않는축에서제동에따른마찰손실때문에발생되는의미있는어떠한추가적회생제동을고려하는방식으로차량이구성되어야한다고언급하고있다현재국내전기자동차시험방법에서는륜구동차량이아닌경우는륜구동에서시험을실시하도록되어있으므로위에서언급한회생제동이일어나지않는축의제동에따른마찰손실의영향을고려해야한다전륜구동자동차는부착된차량이주행가속정속하고있을때주행저항및관성저항은앞뒤축에분배되어작용되고이저항을극복하기위해전륜에서힘을가해준다이때는앞뒤축의저항을모두전륜에서극복하므로륜전륜동력계모드에서구현이가능하다그러나감속의경우앞뒤축으로분배된주행저항및관성저항을앞뒤축의브레이크에서흡수하여차량속도를낮추게된다이때일반자동차일경우감속에따른에너지회생이일어나지않기때문에륜전륜동력계모드로구현이가능하나회생제동기능이있는차량의경우앞뒷축의저항분배의정도에따라회생에너지도다를것이다예를들면감속중앞축에뒤축에의저항이분배되고같은회생제동장치로에너지를흡수한다고가정할경우전체회생에너지는앞축뒷축로구성되어질것이다전륜에서만회생제동이일어나는차량을륜모드로시험한다면실제주행에서의에너지가회수되어야하나에가까운에너지가회수될수있는것이다감속시어느정도의저항이앞뒤축에분배되는지는실제차량을실제도로에서주행하면서측정해야알수있기때문에이에대한영향의대소는언급하기어려우나이러한현상을제거하기위해서는륜모드에서시험이필요할것이다륜모드는앞뒤축전체에가해지는주행저항을가지고운영된다예를들어전륜구동차량을륜전륜모드에서시험하고있을때주행저항이 69

91 이주어졌다고가정하면후륜은동력전달이없으므로후륜동력계는반대방 향의저항을주어후륜을전륜과같은속도로주행하게된다즉 전륜과후 륜의저항은반대방향을띈다 이반대방향의저항을 이라고가정하면 이때주행저항이 이므로전륜에는 이가해진다 그러나감속시 브레이킹으로인하여주행저항이 일때전륜과후륜의주행저항을 흡수하고이에따라두축모드음 의방향으로같은방향을나타내며두 저항의합은 이된다 따라서축에서회생제동이구현되는차량은 회생제동의영향을보다정확히구현하기위해서는륜모드로차대동력계 를설정하여시험해야할것이다 그림 은 모드에서시험차량의륜모드 와륜모드 에 따른차대동력계에서차량에적용되는앞뒷축에적용되는저항값을나타 낸다 위에서설명한것과같이륜모드의경우모든저항이앞축에적용 되는것을확인할수있으며륜모드의경우감속시주행저항이발생하는 것을확인할수있다 또한륜모드에나타나는총주행저항은전륜주행저 항보다가속및정속중에는다소높은저항값을나타내고있는데이는뒷 축구동을위한에너지양만큼앞축에더해지기때문이다 감속의주행저항으로인하여그림 의 와같이륜에적용되는저 항이륜모드보다크게적용됨에따라 와제동에따른회생에너지도 륜모드에서높게측정된다 회생제동의측면을고려할경우축회생제동만 가능한차량은륜모드로시험해야보다정확한회생제동에너지를획득할 수있을것이다 그리고이정확한회생제동에너지는륜모드보다낮은 값일것이다 그러나륜모드에서는뒷축구동을위한에너지의양만큼전 륜에저항이더해진다는점에서전체에너지소모량은륜보다크게나타날 것이다 표 은륜과륜모드설정에서 각모드중소 모되는에너지를적산하여표시하고있다 양의값은정속및가속을위하여 모터에서사용하는에너지이고음의값은감속에따른회생제동에너지이다 륜모드의양음값의절대값이륜모드보다큼을알수있다 즉 륜모 드로시험할경우회생에너지는실제에가깝게발생되나 원하지않은에너 지를소모한다는것이다 결론적으로 시험법에서정하는축에서만회생제동이가능한차 량을륜모드로시험하는것은회생제동측면에서합당하나 차대동력계가 정속및가속시에는륜모드로감속시에는륜모드로제어하는모드를 70

92 지원하지않는다면륜모드보다는륜모드로시험하는것이올바를것으 로판단된다 륜모드에서주행저항 륜모드에서주행저항 그림 시험차량의차대동력계모드설정에따른전후륜주행저항 71

93 륜및륜모드에서전륜의주행저항비교 륜및륜모드에서전륜의회생제동에의한전력 그림 시험차량의차대동력계모드설정에따른전륜주행저항및회생제동에너지 72

94 표 시험차량의차대동력계모드설정에소모전력적산량 단위 다 시험종료후충전시작시간제한 시험방법은시험종료후시간이내에충전을시작하도록하였으며국내시험법은시간이내에충전을시작하도록하고있다국내충전시작제한시간은의시간보다짧으므로충전시작이늦어질수록충전량에영향을미친다면국내시험법을시험방법으로개정할필요성은없다그러나충전시작이빨라질수록연비에영향을미친다면개정이필요할수있을것이다이를확인하기위하여시험차량의모든시험종료후충전시전압과전류량을측정하였다그림는시험차량의충전중전류전압전력을도시하고있다시험대상개차종모두시험시간에따른충전전력소모량은대동소이하고특히같은충전시작시간에서도차이를보이고있다즉시간이충전소모량에큰영향을미치지않는다는것이다오히려외부벽전원의전압변화가순간충전전력에영향을미치는것으로판단되며이역시총충전에너지변화에는영향을미치지않는것으로판단된다그러나그림에나타낸시험차량의컨버터후단에서측정된전류변화는충전시작시간이길어질수록베터리에충전되는전력은낮을수있음을알수있다그림에서일정시간의간격을보이며낮아지는전류패턴은컨버터의발열에의한고장을방지하기위하여냉각시스템으로소모된전류가표시되지않은것으로분후충전을시작한데이터대비 73

95 시간후충전을시작한데이터에서초기전류하강이지연되어나타남을알수있다즉대기시간을길게유지하면시험주행중가열된컨버터의온도가대기온에의해낮아짐에따라냉각시스템가동온도점에도달하는시간이소요시간이길어지고짧은대기시간후충전을시작하면가열된컨버터로인하여냉각시스템이일찍작동하는것이다이에따라대기시간이짧을수록배터리가완전충전되는데시간이다소더소요되며컨버터전단에서측정되는소모전력도다소높아질수있다또한와보다상대적으로낮은속도로운행하는모드후충전시냉각시스템가동시점이더딘것을확인할수있어충전전시험모드에따라서도냉각시스템가동시점이달라짐을알수있다결론적으로시험후충전전력량을연비계산에사용하는연비시험측면에서는실제주행후측정되는적산전력량이낮을수록연비가좋게나타날수있으므로실제운전자의충전패턴충전소에정차하여바로충전을시작하는과같이짧은시간내에충전을시작하는것이보다합리적인것으로판단되므로상대적으로짧은국내제한시간시험종료후시간을유지하는것이합리적인것으로사료된다 시험차량의충전시작지연시간에따른벽전원 전압전류전력 74

96 시험차량의충전시작지연시간에따른벽전원 전압전류전력 시험차량의충전시작지연시간에따른벽전원 전압전류전력 그림충전시작지연시간에따른벽전원전압전류전력 75

97 시험차량의충전시작지연시간에따른컨버터후단전류전압압력 시험차량의충전시작지연시간에따른컨버터후단초기전류 그림충전시작지연시간에따른컨버터후단전압전류전력 76

98 라 정의 시험방법은정의에후감속시주행거리를포함하도록하고있으나국내의경우후감속시주행거리는포함하지않고있다후초이내에차량을정지하여야하는조항은동일하므로최대초동안의감속에의한영향이최종연비에어느정도영향을미치는지확인하여미미한경우국내시험법을유지하는것이올바를것으로판단된다후최대가능주행거리는가장높은속도에서초동안감속하는방법이다의가장높은속도는이고이속도에서초동안감속한다면총주행거리는이다시험차량의주행거리에를합하여연비를다시산출하면합하기전의연비와증가된연비가계산된다이차이는매우미미하고시점의차이에따라상이할수있으므로현행법연속성유지를위하여후감속시주행거리는총주행거리에포함하지않는것이합리적인것으로판단된다 마 확인절차 시험방법은전기차의배터리가완전충전되었는지확인하기위 한절차 를가지고있다 시험후충전시측 정된 적산전류 컨버터후단 측정값 과시험중 적산전류 측정값 의비 가 보다같거나클경우완전충전이되었다고간주 한다본래는의값이나측정오차를고려하여 로설정함 이에대한영향도를알아보기위하여시험차량 의 시험에서측정된값을비교한결과를 표 에나타내었다 시험결과 에서제시하는완전충전확인절차는매우유용한수단으로판단된다 그러나아래데이터모두 보다는높은수준을보이고있다 가 보 다크다는것은충전중적산된 전력도적을수있다 이러한결과로전 기자동차의연비는높게측정될수있으며 이 에가까운시험의경우 연비에미치는영향은 의연비증가로이어지는부분이므로 로설정된 오차범위를현실화하여연비시험결과의신뢰도를높일필요성이있을것 으로판단된다 77

99 표시험차량의완전충전확인결과 단위 78

100 결론 시험방법국내도입관련 가및시험결과미국전기자동차시험방법으로사용되고있는시험방법에포함된주행모드속도스케줄를국내전기자동차시험방법에적용하여시험결과와비교한결과이내의차이를나타냄 모드중 비는하향되고 의주행거리가짧아질수록긴주행거리보다연 시험결과와오차는커질것으로판단됨 측정연비와오차를최소화하기위한방법은 의주행거리 를최대로하는것이나 의시점을명확히알수없기때문에 의허용범위를 총주행거리의 이내로규정하는것이 합리적임 나 시험방법국내도입여부및방안 시험방법은시험방법과동등수준의연비및회충전주행거리를산정함과동시에시험시간을획기적으로단축시킬수있는유용한시험방법으로확인됨에따라국내도입이가능함그러나현재국내전기차시험방법은미국시험방법과속도스케줄주행계획은동일하나세부방법은다양한전기차시험방법중장점을고려하여설정되어다소상이한부분이존재함따라서현행국내전기차세부시험방법은정책의연속성을고려하여유지하고중복되지않은항목중유용한방법은추가하는방법으로시험법을도입하는것이합리적으로판단됨 시험조건국내도입관련 가 세부조건별시험결과 배터리전압측정대체시험방법도입여부를확인하기위하여외부 79

101 기기와차량자체의전압을측정하여산출된 과 이내의오차를나타내었음 연비를비교한결 회생제동축구성에따른차대동력계시험모드설정방법도입여부를위하여축회생제동가능차량을이용동력계설정에따른연비시험결과회생의측면에서는륜모드보다륜모드가회생에너지가낮았으며가속및정속시소모되는에너지는륜모드가륜모드보다높게나타났음시험종료후충전시작시간제한설정을위하여충전시작전대기시간별데이터를검토한결과대기시간이길어짐에따라컨버터의온도가낮아져충전전력이다소높게소모되었음총주행거리의정의설정을위하여후감속중주행거리를합산하여합산전연비와비교한결과최고이하수준의연비차이를나타내었음완전충전확인절차도입여부를위하여시험중전류적산값과충전중직류전류적산값을비교한결과로나타남에따라완전충전확인절차는유용한방법으로판단됨 나 세부조건별국내도입여부및방안 배터리전압측정대체시험방법및완전충전확인절차국내도입은 유용할것으로판단되며 이를위하여차량내장착된배터리전압 측정기기의정확도 최소샘플링시간등의구체적기준이필요할 것으로판단되고완전충전확인절차의 기준 은보다현 실화가필요할것으로판단됨 나머지개차대동력계모드설정 시험종료후충전시작제한시간 총주행거리의정의의세부시험조건은현행을유지하는것이올바른 것으로판단됨단 차대동력계모드설정의경우실제회생제동부하 구현을위한마련을위하여추가적연구가필요함 80

102 참고문헌 에너지관리공단 전기자동차연비측정및표지기준설정연구 자동차부품연 구원수행연구용역과제 에너지관리공단 연비시험방법개발및 시험방법개선연구 자동차부품연구원수행연구용역과제 한국표준협회 전기자동차에너지소비율및일충전주행거리시험방법 한국표준협회 전기자동차주행시험방법통칙 81

103 82

104 부록 전기자동차의에너지소비효율온실가스배출량및연료소비율시험방법등에관한고시개정안 자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율 시험방법등에관한고시( 안) [ 시행 ] [ 산업통상자원부고시제 호, , 개정] 산업통상자원부( 에너지신산업과), 제1장총칙 제1 조( 목적) 이고시는 에너지이용합리화법 제15 조, 제16조및 에너지이용합리화법시행규 칙 제7 조, 대기환경보전법 제76조의3, 제76조의4 및제76조의5, 대기환경보전법시행규 칙 제124조의2, 자동차관리법 제8조제2항및제29조제3 항, 자동차및자동차부품의성능 과기준에관한규칙 제116 조, 저탄소녹색성장기본법 제47조제2 항, 저탄소녹색성장기 본법시행령 제37 조에따른자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량, 연료소비율시험방법 등에관하여필요한사항을규정함을목적으로한다. 제2 조( 용어의정의) 1. " 에너지소비효율", " 연료소비율" 이란자동차에서사용하는단위연료에대 한주행거리( km/ l, km/kwh, km/kg) 를말한다. 2. " 온실가스배출량" 이란자동차에서단위주행거리당배출되는이산화탄소(CO2) 배출량(g/ km ) 을말한다. 3. 에너지소비효율, 연료소비율의평균값은조화평균을의미하며온실가스배출량의평균값은산 술평균을의미하고, 기타평균은산술평균을의미한다. 4. " 차대동력계" 란자동차를도로주행조건에맞도록구동할수있는장치를말한다. 5. " 주행저항시험" 이란차대동력계시험에필요한주행저항값을측정하기위해별표8에따라 자동차의변속기를중립위치에놓고자동차의관성에의해서만주행하는시험을말한다. 6. " 길들이기" 란시험대상자동차의안정화를목적으로주행하는것을말한다. 7. " 동일차종( 동일형식)" 이란자동차의구조및특성에따라에너지소비효율, 연료소비율및온 실가스배출량이비슷할것으로예상되는자동차군을말하며, 다음각목의사항이변경되는 경우에는동일차종( 동일형식) 으로보지않는다. 가. 차종 나. 배기량, 과급기, 흡기냉각방식등 다. 연료공급방식 라. 변속기형식( 수동 자동), 기어단수및구동방식( 전륜 후륜 사륜구동등) 마. 공차중량이 5% 이상변경되는경우 바. 기타별도로분류할필요성이있다고인정하는경우 83

105 8. " 공차중량" 이라함은자동차에연료, 윤활유및냉각수를최대용량까지주입하고, 예비타이 어와표준부품을장착하며, 50% 이상장착되는선택사양중원동기의동력을사용하는에어 콘, 동력핸들등을포함한무게를말한다. 제3 조( 적용대상자동차) 이고시는국내에서제작되거나수입되어국내에판매되는자동차중 자동차관리법 제3 조, 동법시행규칙제2조별표 1 의규정의승용자동차, 승합자동차및화 물자동차에한하여적용한다. 제2장측정방법 제4 조( 자동차에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정방법) 1 에너지이용합리화 법 제15조제1 항에따른자동차의에너지소비효율측정방법, 대기환경보전법 제76조의3에 따른온실가스배출량측정방법및 자동차관리법 제29조제3항에따른연료소비율측정방법은 다음각호의어느하나와같다. 1. 내연기관만을사용하는자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정방법 은별표 1 과같다. 2. 하이브리드자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정방법은별표 2와 같다. 3. 전기자동차의에너지소비효율및연료소비율측정방법은별표 3 과같다. 4. 플러그인하이브리드자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정방법은별 표 4 와같다. 5. 수소연료전지자동차의에너지소비효율, 연료소비율측정방법은별표 5 와같다 톤이상자동차의정속주행에너지소비효율및연료소비율측정방법은별표 6 과같다. 2 제1 항의에너지소비효율, 연료소비율및온실가스배출량측정을하는자동차는시험을하기 전 6,500km ±1,000km 내에서사전길들이기를실시하여야한다. 단제작사요구시 6500km 이하에서길들이기를할수있으며, 하이브리드자동차와플러그인하이브리드자동차 는 9,000km 이내에서사전길들이기를할수있다. 이경우제작자는별표 7을참조하여길들 이기를실시한다. 제5 조( 자동차평균에너지소비효율기준및온실가스배출량측정방법) 저탄소녹색성장기본 법 제47조제2항에따른자동차평균에너지소비효율및온실가스평균배출량산출을위한자 동차에너지소비효율및온실가스배출량측정방법은별표 1 내지별표 6 과같다. 제6 조( 주행저항시험방법) 1 차대동력계시험에필요한주행저항값을측정하기위한시험방법 은별표 2 8 과같다. 제작자는에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정시험이전에별표 8에따라 주행저항시험을실시하여구한주행저항값과동일하거나작지아니한값을에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정시험에활용하여야한다. 3 제작자가별표 8 의주행저항시험방법과동등이상의정확성, 재현성등의구현이가능함을 84

106 입증한경우에는산업통상자원부장관, 기준을승인할수있다. 4 환경부장관및국토교통부장관이상호협의하여통일된 제작사가자체주행시험장에서의주행저항시험을위해시험기관의주행시험장과상관성분 석을요구하는경우시험기관은이에협조하여야한다. 제7 조( 시험조건및산정방법) 에너지이용합리화법 제15 조에따른에너지소비효율, 대기환경 보전법 제76조의3에따른온실가스배출량및 자동차관리법 제29조제3항에따른연료소비 율측정을위한시험조건및산정방법은별표 9 및별표 10 에따른다. 제3장시험기관 제8 조( 시험기관) 1 에너지이용합리화법 제15조제5 항에따른자동차의에너지소비효율, 대 기환경보전법 제76조의3제1항에따른자동차의온실가스배출량및 자동차관리법 제30조 제3 항에따른자동차의연료소비율을측정하는시험기관은다음각호와같다 국립환경과학원 한국에너지기술연구원 자동차부품연구원 한국석유관리원 한국환경공단 자동차안전연구원 2 시험기관은 국가표준기본법 제23 조에따라시험 검사기관으로인정받아야한다. 3 산업통상자원부장관, 환경부장관및국토교통부장관은상호협의하여제8조제1항의규정에 의한시험기관간측정결과의동일성을확보하기위하여매년측정설비의상관성시험을실시하 고시험결과를 4 5 년간보관하여야한다. 각시험기관은자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량, 연료소비율측정후시험에관계 된자료원본을 5 5 년간보관하여야한다. 제작( 수입) 업체가제3항의상관성시험결과및관련자료를요청할경우공개가능한범위 내에서시험기관은이를제공할수있다. 제4 장신고 보고 제출 제9 조( 연비 온실가스신고) 1 자동차제작( 수입) 업체는 3개부처가공동운영하는에너지관리공 단수송에너지포털에연비및온실가스를전산으로신고한다. 이신고를 에너지이용합리화 법 제15조제3 항에따른신고, 대기환경보전법제76조의3제1 항에따른보고, 자동차관리법 제30조제4 항에따른통보로간주한다. 2 에너지관리공단은자동차제작( 수입) 업체에서신고한결과와시험관련자료를 3개부처에 서즉시확인할수있도록한다. 제10 조( 시험결과값신고) 자동차제작( 수입) 업체는에너지소비효율, 연료소비율에대해서는시험 기관또는자체측정시험결과보다낮게, 온실가스배출량에대해서는시험기관또는자체측정시험 85

107 결과보다높게신고 보고 제출할수있다. 제5장사후관리 제11 조( 시험자동차선정 대수 허용오차) 1 국토교통부장관은 에너지이용합리화법 제16조 제4 항에따른자동차의에너지소비효율, 대기환경보전법 제76조의3제3항에따른자동차의 온실가스배출량및 자동차관리법 제31조제4항에따른자동차의연료소비율의사후조사가필 요한경우에는제8 조의시험기관을통해이를조사할수있다. 이때국토교통부장관은산업통 상자원부장관, 환경부장관과협의하여조사대상차종을선정한다. 2 제1항에따른사후조사를실시할때에는동일차종별로시험자동차 1대를선정하여측정한 다. 단, 제작( 수입) 업체의요청이있을경우동일차종별로시험자동차를 3대까지선정하여측 정할수있다. 3 에너지이용합리화법 제15조제3항에따라산업통상자원부장관에게신고한자동차의에너 지소비효율, 대기환경보전법 제76조의3제1항에따라환경부장관에게보고한온실가스배출 량및 자동차관리법 제30조제1항에따라자기인증한연료소비율제시값과제1항에따라측 정한결과값이허용오차범위( 연비 -5%, 온실가스 +5%) 를초과한경우시험자동차 3대를 추가선정하여자기인증기관과 1 차사후관리측정기관을제외한시험기관에서측정한다. 단, 제작( 수입) 업체에서요청이있을경우 3 대이하로선정하여측정할수있다. 4 제2항및제3 항에따라측정한값의평균값이허용오차범위( 연비 -5%, 온실가스 +5%) 를 또다시초과한경우, 이평균값을해당자동차의새로운자동차에너지소비효율, 온실가스배출 량, 연료소비율로한다. 5 시가지모드(FTP-75) 와고속도로모드(HWFET) 의연비에대한허용오차를각각확인하여 어느한쪽결과라도허용오차범위를초과하면부적합으로처리한다. 단, 온실가스배출량은별표 10의복합 CO2 배출량기준으로허용오차범위를초과하면부적합으로처리한다. 6 자동차에너지소비효율, 온실가스배출량, 연료소비율의허용오차계산은표시값과사후관리 값중더큰값을모수로하여계산한다. 제12 조( 주행저항시험) 1 사후관리시국토교통부장관이지정한주행시험장에서제6조에따라주 행저항시험을실시한다. 2 제1항에따라측정한시험기관실측주행저항값과제작사제시주행저항값의오차가 15% 이내일경우에는제작사가제시한주행저항값을인정한다. 단, 오차는연비모드를고려한에 너지의차이를말하며, 이오차를벗어나는경우에는시험기관실측주행저항값을사용한다. 제13 조( 결과상호인정및공유) 산업통상자원부장관, 환경부장관및국토교통부장관은사후관리 결과를상호인정하여소관부처의사후관리결과로갈음하며, 정책자료및관련통계작성등에 활용할수있다. 제14 조( 시험결과의기록및공개) 1 국토교통부장관은사후관리를위한시험대상자동차선정 구매, 길들이기, 주행저항및에너지소비효율, 연료소비율 온실가스배출량시험결과를기록표 86

108 에기록하고산업통상자원부장관, 환경부장관과공유하여야한다. 2 국토교통부장관은사후관리내용및시험결과를공개할수있다. 부칙 < 제 호, > 제1조( 시행일) 이고시는공포한날부터시행한다. 단, 이고시의제8조제2 항, 제5조에따른별 표 4, 별표 5 및제7조에따른별표 9의 4 호, 별표10, 제12조의규정에대해서는공포후 1년 이경과한날부터시행한다. 제2조( 일반적적용례) 이고시는이고시시행후최초로제작 조립또는수입되는형식의자동 차부터적용한다. 제3조( 주행저항시험에관한적용례) 제12 조규정은이고시시행당시제작 조립또는수입하 고있는자동차에대해서는동규정시행후 1년 6 개월이경과한날이후부터적용한다. 제4조( 타이어선정에관한적용례) 제7조에따른별표 9의 4 호규정은이고시시행당시제작 조립또는수입하고있는자동차에대해서는동규정시행후 1년 6개월이경과한날이후부터 적용한다. 제5조( 신연비계산식에관한적용례) 제7조에따른별표 10 규정은이고시시행당시제작 조립 또는수입하고있는자동차에대해서는동규정시행후 1년 6개월이경과한날이후부터적용 한다. 제6조( 경과조치) 이고시시행일이전에제작 조립또는수입된자동차에대해서는종전의산업 통상자원부, 환경부, 국토교통부규정에따른다. 부칙 < 제 호, > 제1조( 시행일) 별표10 은전기만을사용하는자동차의경우에한하여개정일부터시행한다. 87

109 전기자동차의에너지소비효율및연료소비율측정방법 ( 안)

110 적용방법 전기자동차에대한에너지소비효율및연료소비율의측정및산정방법은별표 표의측정및산정방법에추가하여적용한다 및별 자동차관리법제조의에서정의한저속전기자동차는모드측정은하지 않는다 시험자동차의조건및상태전기자동차의에너지소비효율및연료소비율측정을위한시험자동차는제작자가추천하는안정된충방전조건으로최소이상주행한상태이어야한다 시험자동차의타이어는최소 가 이상남아있는것이어야한다 이상주행되어야하며타이어의트레드깊이 회생제동기능이포함된차량의경우주행시험시회생제동시스템을구동시켜야한다제작자는에너지소비효율및연료소비율의측정을위하여다음을포함한시험자동차의제원을제출하여야한다차량명제작사차대번호공차중량차량총중량차량구동방식차량최대속도변속기형식코스트다운시간표및실도로부하계수모터의형식및성능배터리의형식및성능배터리의용량배터리의수명배터리경고조건등 에너지소비효율및연료소비율측정방법주행시험절차및주행거리측정방법저속전기자동차를포함한전기자동차의주행거리의측정은차대동력계상에서주행시험을실시하여측정하며필요에따라내구용차대동력계를사용할수있다이때륜구동차량은륜차대동력계에서시험을실시해야하며그렇지않은경우는륜구동모드로시험을실시한다완전충전상태에서모드반복주행시회충전주행거리가이하인전기자동차는에따라초과인전기자동차는에따라시험을실시한 89

111 다시험방법차대동력계상에서도심주행시험은별표의모드에서시가지동력계주행시험계획에따라반복주행하여측정하며고속도로주행시험은모드로반복주행하여측정한다이때반복되는매주행사이클사이에차량은키를뺀상태에서분분간의휴지기간을가진다휴지기간을포함한모든주행구간에서이동직류전류배터리와모터사이에배치를측정하고적산한다완전충전상태에서단저속전기자동차의경우해당차량이최대출력을내는상태로운전하여최대속도로주행하면서주행거리를측정한다시험방법차대동력계상에서도심주행시험은별표의모드에서시가지동력계주행시험계획과고속도로주행시험정속주행시험을조합하여주행하며순서는의순서로회주행하되회째주행거리가총주행거리의미만이되도록회주행거리를적절히설정하여야한다사이는키상태에서초휴지기간을가지고나머지사이구간은키를뺀상태에서분간의휴지기간을가진다휴지기간을포함한모든주행구간에서이동직류전류및전압전력배터리와모터사이에배치을측정을측정하고적산한다차대동력계주행시험시의속도허용오차는별표의시험방법과동일하며임의의주행사이클에대한속도허용오차를이탈하는최대초미만의오차를회허용한다단이와같은예외규정이해당시험의종료시점결정에영향을주는경우에는허용되지않는다차대동력계주행시험시의속도허용오차에따라시험종료시즉시브레이크를작동하여초이내에정차하여야한다시험자동차의차대동력계주행시험을실시하기위하여별표의주행저항시험방법에따라차량의도로부하를결정하고재현하여야한다전기자동차의주행시험을실시하는동안주행거리주행시간외기온도등의항목을측정하여기록한다단저속전기자동차의경우최대속도를추가적으로기록한다 충전절차및충전에너지측정방법 전기자동차의전기에너지충 방전량을측정하기위해서는전력량계또는적산전력 90

112 계등을사용한다전력량계의최소측정범위는전류전력량까지측정할수있어야하며측정정도는의이내이어야한다충전기내장형전기자동차의충전방법은일반오버나이트충전절차에따라충전한다단제작자의요청등에의해외장형충전기를사용할경우제작자가요구하는적합한충전방법을적용할수있다주행시험절차가종료된후시간이내에대상차량의구동배터리를일반오버나이트충전절차에따라완전히충전시킨다이때전력량계등의에너지측정장치를이용해서교류에너지주전원과대상차량의내장형충전기사이에배치충전량과직류에너지교류직류변환기와배터리사이에배치충전량을충전시간과함께측정한다단제작자의요청이있을경우제작자가추천하는적합한절차에따라시스템교류에너지충전량을측정할수있다충전종료의판정기준은다음의각호와같다시험차량내의배터리상태안내표시에의해충전완료표시가안내되었을때충전이종료된것으로판정한다최대시간의충전시간이지나면충전이종료된것으로판정한다다만표준계기장치에의해충전이완료되지않았다고신호가주어질경우예외로하며추가적인충전을실시할수있다완전충전허용범위주행중소요된에너지의완전충전량을확인하기위하여주행시험후충전중이동한적산전류량은주행시험중이동한전류적산량의배보다같거나큰경우완전충전된것으로한다 에너지소비효율및연료소비율측정절차해당차량을최대속도대비의정상상태속도로차량을주행하면서구동배터리를방전시킨다단다음각호의한가지에해당할때에는방전을중단한다 해당차량이최대속도대비 속도를내지못하였을경우 차량에장착된내장형계측기기에의해차량정지신호가표시될경우 위가지의방전중단조건에해당하기전에차량주행거리가 를초과하였을 91

113 경우단제작자의요청이있을경우주행거리초과하더라도방전을계속할 수있음 일반오버나이트충전절차에따라대상차량을충전한다효율및연료소비율측정을위하여시험시작전에시간동안휴지기간를가져야한다 전기자동차의에너지소비 의실내조건에서 내연기관자동차의연비측정절차와동일하게항의절차에따라시험자동차의주행시험을실시하며차량주행시소요된전기에너지의방전량직류전력량을측정하여야한다단전압측정이불가능한경우에한해자동차네트워크데이터에서확인되는전압를사용하는것을허용한다주행시험절차가종료된후시간이내에대상차량의구동배터리를항과같이일반오버나이트충전절차에따라완전히충전시킨다이때충전에소요된전기에너지의충전량교류직류전력량을측정한다충전시작시점으로부터최대시간이내에차량을주전원으로부터분리시킨다 제작자가원하는경우에저온환경 에서에너지소비효율및연료소비율을측 정할때에는히터를최대로작동시킨상태에서주행하고 디프로스터 는 필요에의해켜고시험할수도있다 주행시험종료판단기준 시험자동차의회충전주행거리측정을위한시험종료판단기준은다음과같다대상차량이에명시되어있는해당시험의기준속도를허용오차내에서충족시킬수없을경우또는배터리허용온도초과및배터리전압낮음등과같이제작자가안전상의이유로운전을중단하여야하는경우 단저속전기자동차의경우다음과같은시험종료판단기준을추가한다 92

114 초기결정된최대속도의이하로떨어져서주행될경우또는배터리허용온도초과및배터리전압낮음등과같이제작자가안전상의이유로운전을중단하여야하는경우 기타 에너지소비효율및연료소비율의측정에있어서이고시에서정한것이외에는한국 산업표준및의시험절차를준용한다 전기자동차의에너지소비효율및연료소비율은도심주행고속도로주행복합에너지 소비효율및연료소비율을모두표시토록하며다만저속전기자동차는도심주행에 너지소비효율및연료소비율만표시토록한다 전기자동차의회충전주행거리는복합회충전주행거리만표시토록하며다만저 속전기자동차는도심주행회충전주행거리만표시토록한다 전기자동차의 배출량은표시하지않는다 93

115 별표 10 자동차의에너지소비효율, 온실가스배출량및연료소비율측정산정방법 ( 안)

116 총괄 자동차의에너지소비효율및연료소비율은 보정식에의한계산을이용하여자동 차의에너지소비효율및연료소비율표시와등급에적용하고 배출량표시는 도심주행모드측정값및 고속도로주행모드측정값을복합하여사용한다 에너지소비효율및연료소비율산정방법 보정식에의한계산 복합에너지소비효율및연료소비율 복합에너지소비효율및연료 소비율 도심주행에너지소비효율및연료소비율 고속도로주행에너지소비효율및연료소비율 도심주행에너지소비효율및연료소비율 휘발유경유를사용하는 자동차의도심주행에너지소비효 율및연료소비율 모드측정에너지소비효율및연료소비율 전기를사용하는자동차의도심주행에너지소비효율및연료소비율 모드에서시가지동력계주행시험계획반복주행또는시험방법에따른도심에너지소비효율및연료소비율 수소를사용하는연료전지자동 차의도심주행에너지소비효율및 연료소비율 모드에서시가지동력계주행시험계획회반복주행에따른에너지소비효율및연료소비율 단플러그인하이브리드자동차의에너지소비효율및연료소비율단위는은모드구간와모드에서각각측정하며소모된전기에너지는에너지소비효율및연료소비율의표시만을위하여다음과같이자동차에사용된연료의순발열량으로등가환산하여적용한다 95

117 전기휘발유경유 을말한다 고속도로주행에너지소비효율및연료소비율 휘발유경유를사용하는 자동차의도심주행에너지소비효 율및연료소비율 모드측정에너지소비효율및연료소비율 전기를사용하는자동차의도심주행에너지소비효율및연료소비율 모드반복주행에또는시험방법에따른도심에너지소비효율및연료소비율 수소를사용하는연료전지자동 차의고속도로주행에너지소비효 율및연료소비율 비효율및연료소비율 모드주행에따른에너지소 단 플러그인하이브리드자동차의에너지소비효율및연료소비율단위는 은 모드 구간와 모드에서각각측정하며 소모된전기에너지는에너지소비 효율및연료소비율의표시만을위하여다음과같이자동차에사용된연료의순 발열량으로등가환산하여적용한다 전기 휘발유 경유 을말한다 측정에너지소비효율및연료소비율의계산 자동차가휘발유를사용하는경우 에너지소비효율및 연료소비율 단는각각배출가스농도임 96

118 는연료속에포함되어있는탄소함량비율임 는연료밀도 는발열량 임 임 자동차가경유를사용하는경우에너지소비효율및연료소비율단비는임 는각각배출가스농도 임 자동차가 를사용하는경우 에너지소비효율및 연료소비율 단비는임 는각각배출가스농도 임 자동차가전기를사용하는경우시험방법에따라 중택한다 시험방법을사용한경우 에너지소비효율및 연료소비율 회충전주행거리 주행시소모된전기에너지의교류전류충전량 시험방법을사용한경우 에너지소비효율및 연료소비율 주행시소모된전기에너지의직류전류방전량주행시소모된전기에너지의교류전류 충전량 97

119 여기에서 주행시소모된전기에너지의직류전류방전량 각단위모드의직류전류에너지소모율 첫번째 모드에서방전량 연료전지자동차가수소를사용하는경우 도심주행에너지소비효율및연료 소비율 여기에서 저온시동시험의초기및안정단계에서소모된수소질량 고온시동시험의초기및안정단계에서소모된수소질량 저온시동시험의초기및안정단계에서주행거리 고온시동시험의초기및안정단계에서주행거리 율 고속도로주행에너지소비효 및연료소비율 모드측정주행단계에서측정된주행거리 모드측정주행단계에서소모된수소질량 복합모드에너지소비효율및연료소비율및 산정방법 복합모드에너지소비효율및연료소비율 복합모드에너지소비효율 및연료소비율 모드측정에너지소비효율및연료소비율 모드측정에너지소비효율및 연료소비율 복합 배출량 98

120 복합 배출량 측정 배출량 모드측정배출량모드 단전기자동차와수소연료전지자동차의복합배출량은임 전기를사용하는자동차의회충전주행거리산정방법 보정복합회충전주행거리 복합회충전주행거리 주행 도심주행회충전주행거리고속도로 회충전주행거리 시험방법을사용한경우 보정회충전주행거리 도심주행회충전주행거리 모드에서시가지동력계주행시험계획에따라반복주행하면서구한회충전주행거리 고속도로주행회충전주행거리시험방법을사용한경우도심및고속도로주행회충전주행거리 모드를반복주행하면서구한회충전주행거리보정회충전주행거리주행시소모된전기에너지의직류전류방전량 복합모드회충전주행거리 복합모드회충전주행거리 모드에서시가지동력계주행시험계획에따라반복주행하면서구한회충전주행거리또는시험방법에서구한도심주행회충전주행거리모드를반복주행하면서구한회충전주행거리또는시험방법에서구한고속도로주행회충전주행거리 99

121 표시를위한에너지소비효율및연료소비율및온실가스배출량의소수점유효자리수 보정식을적용한에너지소비효율및연료소비율의최종결과치는반올림 하여소수점이하첫째자리까지표시한다 배출량은측정된단위주행거리당이산화탄소배출량 을말하며 최종 결과치는반올림하여정수로표시한다 전기자동차의경우회충전주행거리의최종결과치는반올림하여정수로표시 한다 에너지소비효율 등의최종결과치를산출하기전까지계산을위하여사용하 는모든값은반올림없이산출된소수점그대로를적용한다 100