발간등록번호 NIER NO NIER-SP 최종보고서 하이브리드및전기자동차 성능시험및환경성평가방법 조사연구

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1 발간등록번호 NIER NO NIER-SP 최종보고서 하이브리드및전기자동차 성능시험및환경성평가방법 조사연구

2 제출문 본보고서를 하이브리드및전기자동차성능시험및환경성평가방법조사연구 용역의최종보고서로제출합니다 연구기관 한양대학교산학협력단 주관기관 자동차부품연구원 위탁기관 연구수행기간 연구책임자 이창식 책임연구원 서영호 책임연구원 연 구 원 박성욱 연구원 노현구 연구원 권석주 연구보조원 최민기 연구보조원 최용준 연구조원 강은정 연구조원

3 목 차 제 장 배경및목적 제 장 연구과제의범위 제 장 세부과제수행내용제 절 국내외하이브리드및전기자동차배출가스시험방법조사제 절 의하이브리드및전기자동차시험절차제 절 하이브리드자동차 의시험방법및주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가제 절 전기자동차 의시험방법및주행조건이일충전주행거리및전기에너지소비효율에미치는영향평가제 절 및 의시험을위하여위탁기관인자동차부품연구원의시험장비 제 장 과제시험결과제 절 하이브리드자동차의연비및배출가스시험결과제 절 전기자동차의연비및배출가스시험결과제 절 전기자동차의외기온도조건 상온 저온 의영향평가제 절 및 에대한에어컨작동여부의영향성판단제 절 와경유및휘발유자동차와의환경성평가 제 장 연구기대효과및활용방안제 절 기술적기대효과제 절 경제적기대효과제 절 정책적활용방안제 절 기술적활용방안 제 장 향후추진계획 제 절 향후그린카전망분석 제 절 향후과제분석

4 제 장 배경및목적 다량의배기가스로인한지구온난화가전세계적으로기상이변을빈번히발생하고있음 이러한상황에서세계주요선진국 미국 일본 유럽 들은 기후변화협약을통해이산화탄소 배출감축목표규제를설정하였다 전세계에너지소비관련온실가스배출을조사한결과수송부문이차지하는비율이약 로기록되고있으며 일본자동차공업협회 는 년수송부문온실가스배출량이 년보다 이상증가할것으로전망하고있다 미국 일본 그리고유럽등세계주요선진국들은수송부분에서의연비및 온실가스배출제한규제에효과적으로대응하기위하여기존의내연기관을대체하기위하여하이브리드자동차 및전기자동차 와같은진일보한형태의환경친화적자동차의도입이시급하다고판단하고있다 최근세계화에발맞추어강화되는수송부문의연료소모율연비규제및 온실가스배출규제를만족시키기위한각국의투자와자동차산업의기술개발노력이치열하게맞물려져친환경자동차의시장이성장하고있다 및 등의하이브리드및전기자동차보급을위한기술개발투자및경쟁력의확보또한활발히진행되고있다 년기준 미국오바마행정부는 년에미국내에서운행하는자동차의평균연비를현행 l에서 년까지 l로상향조정하고 승용차의경우연비를 년부터단계적으로높여 l까지강화하는강도높은자동차연비규제방안을발표하였다 과거의연비및배기규제는제작 에게권고사항으로제안되었다면 현재및향후의규제방안들 1

5 의특성으로는그기준에미달하는자동차의판매를제한하는등더욱강력한연료소비율연비규제및 온실가스배출규제를추진할예정이다 일본은 년까지연비를 년대비 개선하도록의무화한다고발표하고 유럽은 년까지 배출량을 로규제한다고발표하였다 아래의 그림 에서우리나라의배출전망을살펴보면 년에 백만톤에서 년 백만톤의배출전망이예상된다 하지만정부차원의지원및제작사기술개선을통하여 년까지배출량을 백만톤으로감축을목표로한다 온실가스배출량을감축하는세계화에발맞추어동일년도배출전망대비 의감소를목표로하고있으며 이는 년과비교하여 감소를목표로하는최종안을수립하였다 추가적으로 년부터자동차에대한연료소비율연비규제및 온실가스배출규제를실시하기로협의하였다 그림 주요국온실가스감축추진목표 출처 기술표준원기술보고서제 호 국내뿐만이아니라세계자동차시장전망을살펴보면 하이브리드 및전기자동차 등으로대표되는친환경자동차시장규모는 년 이후기존의내연기관자동차시장을대체하기시작하였으며 년경신 2

6 규차량전량을차지할것으로예상되고있다 아울러세계친환경자동차의시장규모는 년에는 만대를넘어설것으로전망되고있다 따라서하이브리드 및전기자동차 의국내시장확대와국제경쟁력강화를위해서는보급활성화가요구되며이에따른관련기반 기술및정책등의개발이시급한실정이다 전기에너지를사용하는하이브리드및전기자동차는기존의온실가스측정방식으로는정확한온실가스배출량측정이어려우므로이에대한대책이필요하다 또한하이브리드및전기자동차의경우 주위환경및운행조건 온도조건 에어컨가동 그리고주행모드등 이차량성능및배출가스에미치는영향이크나 이에대한분석자료가미비한실정이다 미국과유럽을중심으로하이브리드및전기자동차의성능측정및환경성평가방법에대한표준화연구가진행되고있다 유럽에서는친환경자동차의종류를 및 로분류하고연료소비율및배기배출물표준화측정절차를제정하고있다 따라서 국내에서도하이브리드및전기자동차에적용된회생제동장치및배터리성능시험방법개선을위한관련규정조사및시험이요구되고있다 온도조건및공조기작동이하이브리드및전기자동차의배출가스특성에미치는영향에대한조사가필요하다 3

7 제 장 연구과제의범위 선진국자료조사 국제환경인증표준화활동에기반한국내외하이브리드및전기자동차 배출가스시험방법조사 하이브리드및전기자동차의환경성평가 하이브리드자동차의시험방법및주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가 전기자동차의시험방법및주행조건이일충전주행거리에미치는영향평가 친환경자동차의온실가스및대기오염저감효과에대한연구결과조사 경유및휘발유자동차와의환경성평가 세부연구내용 하이브리드및전기자동차배출가스시험방법자료조사 국제환경인증표준화활동에기반한국내외하이브리드및전기자동차배출가스시험방법조사 하이브리드자동차의시험방법및주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가 주행모드 의영향평가 온도조건 상온 저온 의영향평가 에어컨작동여부의영향평가 전기자동차의시험방법및주행조건이일충전주행거리에미치는영향평가 주행모드 의영향평가 4

8 온도조건 상온 저온 의영향평가 공조기 에어컨또는히터 작동여부의영향평가 하이브리드및전기자동차환경성평가 친환경자동차의온실가스및대기오염저감효과에대한연구결과조사 경유및휘발유자동차와의환경성평가 5

9 제 장 세부과제수행내용 제 절 국내외하이브리드및전기자동차배출가스시험방법조사 하이브리드차량의연비시험및 온실가스배출규제를위하여일반적으로시간대속도가나타나있는특정모드를실내다이나모미터에서모의주행하여배출되는배기가스와주행거리를계산하여연비를취득한다 대표적인주행모드로는도시간주행을뜻하는 고속도로주행을뜻하는 로구성되어있다 전기자동차의국내규격으로는 규격이있으며 전기자동차주행시험방법통칙 타행시험방법 에너지소비율및일충전주행거리시험방법에관련한내용을포함한다 전기자동차주행시험방법통칙 전기자동차타행시험방법 전기자동차에너지소비율및일충전주행거리시험방법 전기자동차에너지소비효율측정방법과관련된시험규격으로는 등이있으며 이들은전기도로차량의용어및도로주행특성과기준에너지소모량및일충전주행거리등에관련한내용을포함하고있다 6

10 기본의내연기관에서연비시험및 온실가스로사용되는도심주행 의경우는다음과같다 시험이진행되는동안시험실의온도는 습도는 를유지하여야한다 동력계상에서의자동차운전은휘발유및가스 경유자동차의경우는 단계 시험 로나누어진주행계획에의해운전되며 하이브리드자동차의경우는한주행주기가추가된 단계 시험 로나누어진주행계획에의해운전된다 이때의배출가스분석은각단계에서배출되는가스를배출가스시료주머니와희석가스시료주머니에각각포집하여배출가스분석기로측정한다 아래의 표 과 그림 에보다자세한하이브리드자동차의 주행모드속도프로파일과주행계획을설명한다 표 하이브리드자동차의주행계획단계 시간 초 거리 비고저온시동시험초기단계 저온시동저온시동시험안전단계 주차 분 고온시동시험초기단계 고온시동고온시동시험안정단계 계 분 150 CVS-75 profile???? [km/h] ?????????? 0-505s?????????? s Soaking Time s?????????? s?????????? s 그림 하이브리드자동차의 속도프로파일 7

11 고속도로주행시험주기 는예비주행주기와배출가스측정을위한주행주기로이루어져있다 각각의시험주기는동일한속도대시간관계를갖는주행계획의 회반복으로주행거리는 이며평균속도 최대속도 로비시가지에서주행하는것을모사하도록되어있다 기본적으로 모드시험직후에실시되도록설계되었고 시간이내에수행될수있는경우시가지동력계주행계획 의한주기동안동력계상에서예비주행된다 아래의 표 와 그림 에 주행모드의속도프로파일과주행계획을설명한다 표 모드의주행계획 단 계 시간 초 거리 비 고 예비주행단계안정단계 회반복 측정주행단계 계???? [km/h] HWFET profile??? : 16.5km??? : 765????? : 96.4km/h???? : 77.7km/h 그림 모드의속도프로파일 8

12 하이브리드차량의연료소비율및 배출가스특성을알아보기위하여기존의내연기관에서시행되는 및 주행모드와더불어 모드에서비교분석하였다 모드는 년에제정된 와 년에제정된 를혼합하여만든유럽연합기준주행사이클이다 최고속도 인 번의도시사이클과최고속도 인 번의고속도로사이클로구성된다 아래의 표 과 그림 에 주행모드에대한시간대속도프로파일이나타나있다 표 의특징비교 특징 단위 거리 지속시간 평균속도 아이들링포함 최고속도 Vehicle speed [km/h] ECE 15 Cycles 0-195s x 4 times NEDC profile EUDC Cycle 0-195s x 4 times 그림 주행모드의시간대속도프로파일개략도 9

13 및 국외연비측정시험방법정리 미국자동차공학회 에서발간하는시험표준규격 기존의 및 에대한연비 배출가스측정뿐만아니라 운행구간과 운전구간을동시에내포하고있는 의일충전주행거리 에너지소비효율 배출가스측정절차및방법을설명하고있다 에너지소비효율측정과관련한국제표준 과 로나뉘어표준안심의가통과되었으며본과제에대한자료수집과검토예정이다 전기자동차의에너지소비량측정방법표준 일충전주행거리를측정하지않고유럽주행모드의 회운전을실시하고충전량을측정하여에너지소비율을계산함 에는에너지소비율과별도로전기에너지주행거리에대한측정법이규정된다 아래의 표 에는하이브리드및전기자동차에대한국제표준의주행모 드및에너지측정계싼비교표를나타내었다 10

14 표 국제표준의주행모드및에너지측정계산비교 항목 SAE J1711 ISO 주행모드 시험종료판단기준 - 도시동력계주행사이클 (UDDS, Urban Dynamometer Driving Schedule) - 고속도로연비주행스케줄 (HWFET, Highway Fuel Economy Driving Scheduel) - US06 - SC03 - 냉시동 도시동력계주행사이클 (-7 o C "Cold" UDDS) - 실험의끝 : 알맞은실험종료기준에충족후차량이휴식 ( 속도값이 0) 상태까지감속되는지점 ( 시간과거리적개념 ) - Full Charge Test 에서 End-of-Test 기준 : 최종사이클동안누적된 NEC 가전체소비된연료의 1% 미만일때종결 - 대안 (alternative) Full Charge Test 에서 End Of Test 기준 : 전체소진된용량또는 NEC 허용오차중큰값이최종사이클에서의 SOC 변화량의절대값보다 2% 미만일때종결 - HEV 모드 - 내연기관 (ICEV) 모드 - 전기주행 (EV) 모드 - 사전준비후, 운전사이클은 24 초동안아이들링운전으로시작한다. 그후 10-mode 운행을연속으로 3 회반복하고, 15-mode 운전을 1 회수행 - 배출가스샘플링은 24 초동안의아이들링시작전또는초기에시작하고, 15-mode 운전의마지막아이들링구간의끝에서종료 ECE R 101 (Annex 7, 8, 9) - 도시사이클 (ECE 15 Urban Driving Cycle) - 추가도시사이클 (EUDC, Extra-Urban Driving Cycle) - 샘플링은차량시동절차의초기또는전에시작하고 (BS), 도시외주행사이클의마지막아이들링구간의끝에서종료 - 샘플링은차량시동절차의초기혹은전에시작하고, 반복시험사이클을넘어지속한다. 배터리가최소 SOC 에도달할때까지첫번째도시외사이클 (Part Two) 의마지막아이들링구간의끝에서종료 에너지측정및기준에너지소모량계산 - CD 유틸리티분율사용계산법을활용하기위해서 AC 에너지는각각의사이클에서소비된에너지의총량과비례하는 FCT 의개별사이클로설명 - 축전지 RESS 를장착한 HEV 의경우, 다음일반식이최대및최소허용되는최종축전지충전상태 (SOC) 를계산할때전기적 -, 연료 - 에너지에대해각각사용 - 조건 A : 완전충전된전기에너지 / 동력저장장치로시험이수행 - 조건 B : 최소충전상태 (SOC) ( 최대방전상태 ) 의전기적에너지 / 동력저장장치로시험수행 11

15 제 절 의하이브리드및전기자동차시험절차 시험계측 를참조하며배기가스분석시스템을포함하는장비는적절한배기측정이요구된다 모든측정들은 를만족할수있어야한다 추가적으로필요하거나필요한사용량에따라권장되는기기는다음과같다 광대역 전압 전류 전력을분석하는전력량계 전력량계를사용하여 의전압과전류를직접측정한다 전력계는 의전류입력단과출력단의모든전류를측정하기위해설치한다 적산기술 을사용한전류량계 는갑작스런전류변화를조절하기위하여 초이하의적산기간 을가진다 전류측정총정확도는 이다 사이클동안매우작은전류의간극 은사이클을사이클동안적산될것이며잘못된 결과를제공하기때문에 장치는전류측정의오류를차감하기때문에계산이쉽지않을것이다 광대역 전류량계 만약전압측정이불가능하다면직접전압측정없이임의로암페어 시 를측정해야한다 이경우에는전압은차량네트워크데이터에서모니터링된다 배터리전압을측정하기위한기구 해당되는경우에만 전기플라이휠회전속도를측정하기위한기구 해당되는경우에만 재충전에너지측정을위한 전력량계 해당되는경우에만 충전기의입력단과출력단의모든 전기에너지측정을위하여설치된다 전력량계의총정확도는 이다 최초엔진시동이전에동력계이동거리결정을위한엔진운전의증명과기록을위한수단이필요하다 사용량에따라필요한전압계전류계 추천 동력계부하조정을위한스로틀페달위치측정을위한기구 또는운전자의가속요구의등가지표 해당되는경우에만 각기구의정확도는 과 에기술되어있음 코 12

16 스트다운측정을위한기구정확도는 과 에따름 배출물및연비시험 이표준에는두가지기본적인배기배출과연비시험이기술된다 하나는 의 모드를위한시험이고이는충전 지속시험 이라한다 그리고다른하나는 의 모드를위하여완전히충전된배터리를이용한시험이며이를완전충전시험 이라한다 운전모드를위한 는 를포함한 를관리한다 운전모드를위한 는 를포함한 를관리한다 시험절차해석을위한용어정의 동안의 값을나타낸다 동안의 값을나타낸다 주행스케줄동안의 값을나타낸다 주행스케줄동안의 값을나타낸다 저온 동안의 값을나타낸다 충전 유지시험 에서첫번째 의시작에서 나타내며 의더자세한설명은 을참조한다 에서두번째 의끝에서의 를나타낸다 에서첫번째 의시작에서의 를나타낸다 에서두번째 의시작에서의 를나타낸다 란용어는첫번째 와두번째 사이에서 초의정지를뜻한다 에서두번째 의끝에서의 를나타낸다 에서첫번째 의시작에서의 를나타낸다 에서두번째 의시작에서의 를나타낸다 란표현은첫번째 과두번째 사이에서 에서 분의정지를뜻한다 에서두번째 의끝에서의 를나타낸다 13

17 에서첫번째 의시작에서의 를나타낸다 에서두번째 의시작에서의 를나타낸다 란표현은첫번째 와두번째 사이에서 분간소크 를뜻한다 에서두번째 의끝에서의 를나타낸다 에서한랭연방시험절차 의시작에서의 를나타낸다 에서세번째단계 의끝에서의 를나타낸다 충전지속시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술되어있다 의추가적인절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다 사전준비는 의요구조건에따른다 는 에따라서연료탱크의연료배출및충전 증발캐니스터배출및투입 시간차량소크 을포함한다 하나혹은여러개의사전준비사이클들은 허용기준을만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다 최초 차량사전점검후와차량소크전에 배터리의 는 에 의해서조정된다 과 이동일하도록한 다 그러나만약차량의운전에의해서만 를조정할수있거나 사전점검을할때원하는 을얻지못하면 사전점검후에추가적인 조정을한다 그리고소크기간은조정후즉시시작한다 시험위치로의차량이동 시간의소크후그리고적절히 조정후에차량은동력계위로옮겨진다 단 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다 시험시작시에드라이브트레인 은 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 14

18 이상주행되면안된다 시험장소조건 주변온도수준은 이상 이하가되도록한다 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동시에적용된다 그러나 엔진 이라는단어를대신하여 추진시스템 을사용한다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은두개의 사이의 분 분키 오프 소크기간과함께두개의 에의해서운전한다 각 에서배기관배출물들은수집된다 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤차량의키를 에놓고 후드 를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달이감소되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 분 분동안소킹 한다 측정기기는시험중일시중지기간동안끄거나 으로재설정하면안된다 적산전류계측정의경우에는시험동안내내측정이활성화되어야한다 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계회전표면에의한실제주행거리는두 동안모두측정된다 비록기존차량을위한 동안두샘플의 혹은 백세트 가사용될지라도그것은 위해한개의샘플백세트를사용하기위해서그리고 를규정된용량을가진장소에서수행하기위해서추천된다 각 동안두개의샘플백세트를사용하는것은 에대한허용옵션이있으나샘플가방배출량을분석하거나세척하기위한시간은내부시험일시중지요구사항위반을필요로하지않는다 15

19 시험종료 이시험은두번째 가완료된시점에종료된다 시험확인 이시험은 과 의차이가 허용의기준을만족시키지못하면무효화된다 재충전후시험 이시험에서는필요없다 충전 유지시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술하고있으며 의추가적인절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다 사전준비는 의요구조건에따른다 는 에따라서 시간차량소킹을포함한다 하나혹은여러개의사전준비사이클들은 허용기준을최고로만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다 최초 차량사전점검후에배터리의 는 에의해서조정된다 과 를동일하도록한다 차량의운전에의한 를조정은수용가능하다 레벨을유지하기위한노력은 의정확한값을선택하기위한것이다 그러나두번째 시작전에엔진운전을통해차량의정확한사전점검을하기위한의도이다 그러므로최초 는첫번째 동안차량추진시스템에대한배터리의기여도를최소화하는것을확실히하기위해서 을 과동일하거나 이하로하는것을추천한다 시험위치로의차량이동 차량의드라이브휠은동력계위에위치한다 그리고차량을구속한다 시험장소조건 주변온도는 이상 이하가되도록한다 에기술된바에따라서동력계운전시모든차량의부속품은비활성화되어야하고한다 그리고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 16

20 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 그러나 엔진 이라는단어를대신하여 추진시스템 을사용한다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은두개의 에따라서운전된다 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤 초의중지시간이있고이때속도는 이되며 차량의키는 에상태이며 제동페달은감소되며 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태이다 측정기기는시험중일시중지동안끄거나 으로재설정하면안된다 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는두번째 동안만측정한다 첫번째 는추가적인차량사전점검을위해수행한다 시험종료 이시험은두번째 가완료된시점에종료된다 시험확인 이시험은 과 의차이가 허용의기준을만족시키지못하면무효화된다 재충전후시험 이시험에서는필요없다 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술하고있다 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 만약차량이 시간내에동일한드라이버가선택한 운영모드로 에서시험절차의 모드사이클 어떠한다른주행스케줄을포함하지않으며 을주행하거나 차량이여전히주변시험실조건에있지않을때는소비할수있는연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다 시험절차를위한차량사전점검은필요없다 17

21 최초 차량사전점검후에배터리의 는 에의해서조정된다 과 를동일하도록한다 차량의운전에의한 를조정은수용가능하다 레벨을유지하기위한노력은 의정확한값을선택하기위한것이다 그러나두번째 시작전에엔진운전을통해차량의정확한사전점검을하기위한의도이다 그러므로최초 는첫번째 동안차량추진시스템에대한배터리의기여도를최소화하는것을확실히하기위해서 을 과동일하거나 이하로하는것을추천한다 시험위치로의차량이동 차량의드라이브휠은동력계위에위치하며차량을구속한다 시험장소조건 주변온도는 이상 이하가되도록한다 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량에공기를직접냉각한다 에따라서저전력 차량을위한동력계부하감소를수행한다 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 그러나 엔진 이라는단어를대신하여 추진시스템 을사용한다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은두개의 에따라서운전된다 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤 초 초의공회전 상태가있고이때속도는 이되며 차량의키는 에상태이며 제동페달은감소되며 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태이다 측정기기는시험중일시중지동안끄거나재설정을하면안된다 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리 18

22 는두번째 동안만측정한다 첫번째 는추가적인차량사전점검을위해수행한다 시험종료 이시험은두번째 이완료된시점에종료된다 시험확인 이시험은 과 의차이가 허용의기준을만족시키지못하면무효화된다 재충전후시험 이시험에서는필요없다 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술됨 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 만약차량이 시간내에동일한운전자가선택한 운영모드로 에서시험절차의 모드사이클 어떠한다른주행스케줄을포함하지않으며 을주행하거나 차량이시험에필요한조건하에있지않으면 소비할수있는연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다 시험절차를위한차량사전점검은필요없다 최초 차량사전점검후에배터리의 는 에의해서조정된다 과 를동일하도록한다 차량의운전에의한 조정은허용한다 두번째 동안 레벨을유지해야하는조건을만족시키는데난점은 의올바른값을설정하는것이다 그러나이작업은두번째 시작전에엔진운전을통해차량의정확한사전점검을하기위한의도이다 그러므로최초 는첫번째 동안차량추진시스템에대한배터리의기여도를최소화하는것을확실히하기위해서 을 과동일하거나 이하로하는것을추천한다 그러나만약 의설정에의해서만 과 를동일하게할수있다면 의 시험절차로부터 은 과같거나 이하로설정될것이다 이경우에는단락 에서정의된바대로 허용은적용되지않는다 19

23 시험위치로의차량이동 차량의드라이브휠은동력계위에위치시키고차량을구동한다 시험장소조건 전체시험은 참조 또는 의시뮬레이션시험조건 참조 하에서수행한다 시험을위하여다음의주변시험조건이다음과같이제공된다 대기온도 그레인의 태양열하중강도 차량속도에비례하는냉각공기더욱이 시험을위하여모든차량의창문을닫는다 그리고 에기술된바에따라에어컨시스템을가동한다 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 그러나 엔진 이라는단어를대신하여 추진시스템 을사용한다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은두개의 에따라서운전된다 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤차량의키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달이감소되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 분 분동안소킹한다 측정기기는시험중일시중지동안끄거나재설정을하면안된다 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는두번째 동안만측정한다 첫번째 는추가적인차량사전점검을위해수행한다 시험종료 이시험은두번째 이완료된시점에종료된다 시험확인 이시험은 과 의차이가 허 20

24 용의기준을만족시키지못하면무효화된다 재충전후시험 이시험에서는필요없다 저온 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술된다 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다 연료상세제원은 의 와함께 의요구사항에따른다 사전준비는 의요구조건에따른다 는 에따라서연료탱크의소모및충전 출발온도는 임을포함한다 사전준비동안주변온도는 이고 에서 사이이다 습도는동력계회전부에서응결을예방하기위해서낮게세팅한다 같은주변조건하에서 시간의차량소킹을한다 한개혹은여러개의사전준비사이클들은충전 균형 운전을최고로만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다 최초 차량사전점검후와차량소킹을하기전에 배터리의 는 에의해서조정된다 과 이동일하도록한다 배터리의 를초기에총변화량 가 과같거나 보다크게설정함으로써충전 균형운전을만족시킨다 만일 사전점검동안 변화량이발생한다면가능한변화량을최소화한다 그러나만약차량의운전에의해서만 를조정할수있거나 사전점검을할때원하는 을얻지못하면 사전점검후에추가적인 조정을한다 그리고소크기간은위조건이만족되는즉시시작한다 시험위치로의차량이동 시간의소크이후그리고적절한 조정후에차량은동력계위로이동하고구속한다 단 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도 21

25 록한다 시험시작시에드라이브트레인 은 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 이상주행되면안된다 시험장소조건 주변온도는출발시에 가되어야한다 시험동안평균온도는반드시 가되어야한다 온도의최대변화는 에서 사이이다 분지속최대변화는 에서 사이이다 에따르는동력계운전시고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 히터와서리제거장치 시험을시작시수동제어방식의기후제어시스템은최적서리제거 를위하여전면유리로직접공기흐름이가도록하고 이공기흐름은외부로배출되도록설정하고 팬의속도는 혹은낮게설정한다 그리고공기온도는가장뜨겁게설정한다 두번째 분간수행할공회전 시험에서는팬속도가최대가된다 시험중 번째공회전상태에서는대략 초동안시험을하고팬속도는공기흐름을유지할수있는수준에서가장낮게설정한다 또한 온도설정은가장높은온도로설정한다 이설정들은 분의소킹다음에두백 을포함한나머지시험을위한것이다 자동온도제어시스템에서제조자는시스템을수동으로조작할수있고수동시스템을위한구체적절차에맞춰사용할수있다 그렇지않으면그시스템사용자는히터와서리제거모드를설정하거나그리고온도를반드시 로설정해야한다 다영역기후제어시스템을탑재한차량에서는동일한팬과온도설정을해야한다 그리고수동과자동모두의내부온도제어시스템을위한모든영역에서동일한팬과온도세팅이설정을해야한다 추가적인정보는아래를참조하라 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한 22

26 가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은 단계의 에따라서운전된다 단계는저온 단계 단계 그리고 분간의소킹을위한엔진정지 와추진시스템의출발 초이상의운전 혹은 단계 한다 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤차량의키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달이감소되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 분 분동안소킹한다 측정기기는시험중일시중지동안끄거나 으로재설정을하면안된다 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다 측정과배기샘플링 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는 단계의시험동안모두측정된다 개의샘플 혹은 은시험에서배기배출물을모으기위해서사용된다 시험종료 이시험은 단계의시험이완료된시점에종료된다 시험확인 이시험은방전상태에서 과 의차이가 허용의기준을만족시키지못하면무효화된다 만약 허용치이상에서 를배터리충전에반영하면유효하다 재충전후시험 이시험에서는필요없다 완전충전시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술됨 그러나이표준에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다 사전준비는 에따라서연료탱크의소모및충전 시간의차량소킹을포함하는 의요구조건에따른다 23

27 배터리충전 차량소킹 사전점검후와차량을소킹하는동안 배터리는충전요구사항에따라완전충전이된다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에 코드의자동타이머혹은플러그제거로의해충전기는자동적으로차단된다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간 또는그일부 내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결되어유지된다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경 에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹중다른조건을변동해서는안된다 시험위치로의차량이동 시간의소크와배터리를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다 단 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다 시험시작시에차량동력전달장치는 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 이상운행되면안된다 시험장소조건 시험이시작할때대기온도 주변온도 는 이상 이하가되도록한다 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 그러나 엔진 이라는단어를대신하여 추진시스템 을사용한다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은여러개의연속적인 사이클에따라주행하고 하나혹은하나이상의 사이클에따라시험종료기준 을만족할때까지주행한다 배기관배출물들은하나의 24

28 혹은 배기샘플백에채운다 최초 와최종 는각사이클마다기록한다 그림 의예 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤차량을키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달이감소되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 분 분동안소킹 한다 측정기기는시험중일시중지기간동안끄거나 으로재설정하면안된다 적산전류계측정의경우에는 시험내내측정이활성화되어야한다 그러나데이터취득혹은시험설정을위한 사이클후에많은시험시설들은긴휴식이꼭필요한 나 를가지고있다 이경우에는시험중일시중지기간에서 분의지속윈도우 을허용한다 시험을중지를하기위해서적절한기술적판단이필요하다 소킹기간은가능한 분에맞춘다 소킹기간동안키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달이감소되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서한다 25

29 그림 시험중긴소크기간을필요하는시험옵션의예 측정과배기샘플링 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는두 동안모두측정된다 비록기존차량을위한 동안두샘플의 혹은 백세트 가사용될지라도그것은 위해한개의샘플백세트를사용하기위해서그리고 를규정된용량을가진장소에서수행하기위해서권고된다 시험종료 이시험은차량이시험종료기준에따른 운전에도달하면종료한다 시험확인 만약시험동안어떤순간이라도배터리의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 재충전후시험 시험이끝나고 시간이내에시작할때 배터리는 26

30 충전요구사항에따라완전충전이여야한다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 완전충전시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술됨 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 에기술된바에따라차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전준비가필요하다 만약차량이 시간내에 시험절차 혹은다른주행스케줄 를이용한 모드사이클을주행하거나 차량이여전히시험조건하에있을때 연료의배출과연료탱크는재충전될필요가없다 하나혹은그이상의 혹은여러개의 사이클로구성된사전점검사이클은 이전 시간이내에서수행한다 차량은충전하기전에 레벨으로설정한다 배터리충전 차량소킹 사전점검후와차량을소킹 에주어진 하는동안 배터리는충전요구사항에따라완전충전이되어야한다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체 27

31 소킹시간 또는그일부 내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결되어유지해야한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 시험위치로의차량이동 시간의소크와배터리를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다 단 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다 시험시작시에차량동력전달장치는 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 이상운행되면안된다 시험장소조건 대기온도 주변온도 는 이상 이하가되도록한다 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 그러나 엔진 이라는단어를대신하여 추진시스템 을사용한다 동력계운전절차 기존차량과 용 시험과는달리이시험은배터리의완전충전시키고 냉간시동 으로시작한다 차량추진시스템이가동되자마자 차량을하나혹은여러개의 사이클에따라여러개의연속적인 에서 기준을만족시킬때까지운전한다 각 사이클을위한배기관의배출물은하나의 혹은 배기샘플백에채운다 초기 와최종 그리고 를기록한다 스위치옵션과동력계운전절차 기존의 시험은 회가한세트로구성되어있다 첫번째 는두번째 의사전점검용이다 만일 시험차량에 스위치가설치되어있고 시험이 에서냉간시동을사용하지않는경우라면시험절차의 28

32 옵션중첫번째고속주행사이클동안 모드를사용하도록선택한다 모드를사용하는이유는각사이클마다웝업동안배터리를완전충전상태로유지하기위함이다 기존 사이클차량시험에서첫번째사이클운행의목적은차량을웝업하기위함에있다 기존차량시험에서첫번째사이클의결과는계산에포함하지않는다 배터리의완전충전을유지하는것을확실히하기위해서첫번째고속도로사이클에서 스위치를사용하여유효공차를만족시키도록한다 첫번째고속도로사이클주행과차량이공회전 상태가되자마자그리고두번째사이클이시작되기전에 운전을초기화하기위해서 모드는꺼진다 시험중일시정지를위한옵션은스위치를사용했을때동일하다 차량은하나혹은여러개의 사이클에따라여러개의연속적인 에서 기준을만족시킬때까지운전된다 각 사이클을위한 배기는하나의 혹은 배기샘플백에채운다 초기 와최종 그리고 를기록한다 이러한부가적인방법은 에관계없이사용한다 시험중일시중지 설비용량이허용된다면차량은 모드로여러회에걸쳐 사이클을따라운행되며 각사이클간에 초동안정지상태가아닌공회전 상태를유지해야한다 만약시험중지및시험시스템재초기화를위해시험일시중지가필요하면 이시험일시중지시간은 분이하가되어야한다 시험중일시정지상태는대부분시동이켜진채로 초간공회전상태를유지할것을추천한다 가능하다면 분의소킹시간을가진 회의 사이클을따라연속적으로차량을주행할것을권한다 많은배기관련시험실은 혹은 샘플링시스템에관한 개의사이클을운영할수있다 분의소킹기간은 개의백을읽고배출하고 제거하기위함이고새로운시험의초기화를위한것이다 적절한기술적판단에의해서시험의일시중지를수행하여시험절차방해를최소화한다 모든시험의일시중지동안 차량의속도는 이고 차량을키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달이감소 29

33 되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않는다 몇가지예시는 그림 에서나타내었다 측정기기는시험중일시중지동안끄거나재설정을하면안된다 적산전류계측정의경우에는 시험내내측정이활성화되어야한다 측정과배기샘플링 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는두번째 동안만측정한다 첫번째 는차량사전점검을위해수행한다 시험종료 이시험은차량이 기준에따른 운전에도달하면종료한다 시험확인 만약시험동안어떤순간에라도배터리의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나운전자가차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 그림 의예 30

34 재충전후시험 시험이끝나고 시간이내에시작하는배터리는충전요구사항에따라완전충전이된다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 완전충전시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술됨 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 에기술된바에따라차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전준비가필요하다 만약차량이 시간내에 시험절차 혹은다른주행스케줄 를이용한 모드사이클을주행하거나 차량이여전히시험조건하에있지않으면 소비할수있는연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다 하나혹은그이상의 혹은여러개의 사이클로구성된사전점검사이클은 이전 시간이내에서수행한다 차량은충전하기전에 레벨으로설정한다 배터리충전 차량소킹 사전점검후와차량을소킹하는동안 배터리충전요구사항에따라완전충전한다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도 31

35 록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건은변동해서는안된다 시험위치로의차량이동 시간의소크와및배터리를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다 시험시작시에차량동력전달장치는 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 이상운행되면안된다 시험장소조건 대기온도 주변온도 는 이상 이하가되도록한다 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 에따라서저전원차량을위한동력계부하감소가사용된다 엔진가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 동력계운전절차 시험과는달리이시험은배터리의완전충전시키고 냉간시동 으로시작한다 차량이출발하자마자 차량은하나혹은여러개의 에따른여러개의연속적인 사이클에서 기준을만족시킬때까지운전한다 각 사이클을위한배기관의배출물은하나의 혹은 배기샘플백에채운다 초기 와최종 그리고 를기록한다 스위치옵션과동력계운전절차 기존의 시험은 회가한세트로구성되어있다 첫번째 는두번째 의사전점검용이다 만일 시험차량에 스위치가설치되어있고시험이 에서냉간시동을사용하지않는경우라면시험절차의옵션중첫번째고속주행사이클동안 모드를사용하도록선택한다 모드 32

36 를사용하는이유는각사이클마다웝업동안배터리를완전충전상태로유지하기위함이다 기존 사이클차량시험에서첫번째사이클운행의목적은차량을웜업하기위함에있다 기존차량시험에서첫번째사이클의결과는계산에포함하지않는다 배터리의완전충전을유지하는것을확실히하기위해서첫번째고속도로사이클에서 스위치를사용하여 를만족시키도록한다 첫번째고속도로사이클주행과차량이공회전 상태가되자마자그리고두번째사이클이시작되기전에 운전을초기화하기위해서 모드는꺼진다 시험중일시정지를위한옵션은스위치를사용했을때동일하다 차량은하나혹은여러개의 사이클에따라여러개의연속적인 에서시험종료기준 을만족시킬때까지운행된다 각 사이클을위한배기관배기는하나의 혹은 배기샘플백에채운다 초기 와최종 그리고 를기록한다 이부가적인방법은 에관계없이사용한다 시험중일시중지 설비용량이허용된다면차량은 모드로다수 사이클을따라운행하고각사이클간에 분동안정지상태가아닌공회전상태를유지해야한다 만약시험중지및시험시스템재초기화를위해시험일시중지가필요하면 이시험일시중지는 분이하가되어야한다 시험중일시중지상태는대부분시동이켜진채로 초간공회전상태를유지할것을추천한다 많은배기관련시험실은 혹은 샘플링시스템에관한 개의사이클을운영할수있다 분의소킹기간은 개의 을읽고배출하고 제거하기위함이고새로운시험의초기화를위한것이다 적절한기술적판단에의해서시험의일시중지를수행하여시험절차방해를최소화한다 모든시험의일시중지동안 차량의속도는 이고 차량을키를 에놓고 후드는닫혀있어야한다 그리고시험셀의팬을끄고 제동페달이감소되지않게하고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않는다 측정기기는내부시험일시중지동안끄거나재설정을하면안된다 적산전류계측정의경우에는 시험내내측정이활성화되어야한다 몇가지예시는 그림 에서나타내 33

37 었다 그림 시험의예 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는각 사이클동안측정한다 시험종료 이시험은차량이시험종료기준 에따른 운전에도달하면종료한다 시험확인 만약시험동안어떤순간에라도배터리의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나운전자가차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 재충전후시험 시험이끝나고 시간이내에시작하는배터리는충전요구사항에따라완전충전이된다 최소한 시간동안충전을유 34

38 지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 완전충전시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술됨 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 에기술된바에따라사전준비가필요하다 만약차량이 시간내에 시험절차 혹은다른주행스케줄 를이용한 모드사이클을주행하거나 차량이여전히시험조건하에있지않으면 연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다 하나혹은그이상의 혹은여러개의 사이클로구성된사전점검사이클은 이전 시간이내에서수행한다 차량은충전하기전에 레벨으로설정한다 배터리충전 차량소킹 사전점검후와차량을소킹하는동안 배터리의충전요구사항에따라완전충전이된다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안 35

39 허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 시험위치로의차량이동 시간의소크및배터리를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다 시험시작시에차량동력전달장치는 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작사이에 이상운행되면안된다 차량의구동바퀴들은동력계상에위치하고차량을구속한다 차량은 시작전에최소 분동안동력계에있어야한다 시험장소조건 전체시험은전체환경체임버 와 의시뮬레이션시험조건에서수행한다 시험을위하여다음의주변시험조건이다음과같이제공된다 공기온도 그레인의 태양열하중강도 차량속도에비례하는냉각공기 운전 시험시모든차량의창문은닫는다 차량의공조시스템은 에기술된바에따라작동한다 에서시험을시뮬레이션을위한조건에서시험을위해서 의기술된데로시험이적용된다 수동온도제어설정기능을가진차량을위해서두번째 사이클이완료된후에팬의속도는운전자가불쾌감을느끼는정도까지냉각되는것을방지하기위해최소값으로설정한다 엔진가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 요구조건은 에기술된바에따라서가동과재가동에적용된다 동력계운전절차 시험과달리 이시험은사전사이클과완충의배터리시험이없다 차량추진시스템이가동되자마자차량은하나혹은여러개의 사이클에따른여러개의연속적인 사이클에따라서시험종료기준 을만족할때까지운행된다 배기관배기는각 사이클마다하나의 혹은 배기 36

40 샘플백에채운다 초기 와최종 를각사이클마다기록한다 시험차량은여러차례에걸쳐 사이클에따라주행이되는데각사이클사이에 분 분의소킹시간을갖는다 소킹이이루어지는동안키 는 상태를유지하며 시험차량은충전 지속 상태에도달한다 만약 가완전충전된배터리유지를위한 스위치가없으면 첫번째 에서냉간시동이이루어져야한다 차량이시험종료기준 을만족시킬때까지추가적인 에따라서연속적으로운전한다 각사이클마다초기 와최종 와 를기록한다 스위치옵션과동력계운전절차 기존의 시험은 회의시험이한세트로구성되어진다 첫번째 는두번째 의사전점검용이다 만일시험차량에 스위치가설치되어있다면 차량추진시스템이가동되자마자 스위치는배터리의완전충전상태를유지하기위해서초기 사이클동안꺼둔다 첫번째 사이클이차량을사전에웜업하기위함이다 기존차량시험에서첫번째사이클의결과는계산에포함되지않는다 배터리의완전충전을유지하는것을확실히하기위해서첫번째 사이클에서 스위치를눌러서 유효공차를만족시키도록한다 첫번째 사이클주행과차량이공회전상태가되자마자그리고두번째사이클이시작되기전에 운전을초기화하기위해서 모드는꺼진다 차량은시험종료기준 의기준을만족시킬때까지추가적인 에따라서운전한다 초기및최종 를각사이클마다기록한다 37

41 그림 시험의예 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤차량을키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을그대로둔다 제동페달을밟지않고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 분 분동안소킹 한다 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는모든 사이클동안측정한다 시험종료 이시험은차량이시험종료기준 에따른 운전에도달하면종료한다 시험확인 만약시험동안어떤순간에라도배터리의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 38

42 재충전후시험 시험이끝나고 시간이내에시험이재시작될때배터리는충전요구사항에따라완전충전이된다 최소한 시간동안충전상태를유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 저온 완전충전시험 절차 이시험의시험조건및시험기기요구조건은 을바탕으로서술됨 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 에기술되어있다 차량사전점검 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다 연료상세사양은 에요구사항에따른다 사전준비는 의요구조건에따른다 는 에따라서연료탱크의소모및충전 출발온도는 임을포함한다 사전준비동안주변온도는 이고 에서 사이이다 습도는동력계회전부에서응결을예방하기위해서낮게설정한다 같은주변조건하에서 시간의차량소킹을한다 한개혹은여러개의사전준비사이클들은충전 균형 운전을최고로만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다 배터리충전 차량소킹 사전점검후와 의온도조건에서차량을소킹하는동안 배터리는충전요구사항에따라완전충전이된다 최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한 39

43 다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 시험위치로의차량이동 시간의소크와배터리를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다 시험시작시에차량동력전달장치는 저온 상태를유지한다 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 이상운행되면안된다 시험장소조건 주변온도는출발시에 가되어야한다 시험동안평균온도는반드시 가되어야한다 온도의최대변화 은 에서 사이이다 분지속최대변화는 에서 사이이다 에따르는동력계운전시고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다 히터와서리제거장치 시험을시작시수동제어방식의기후제어시스템은최적서리제거 를위하여전면유리로직접공기흐름 이가도록하고 이공기흐름은외부로배출되도록설정하고 팬의속도는 혹은낮게설정한다 그리고공기온도는가장뜨겁게설정한다 두번째 분간수행할공회전 시험에서는팬속도가최대가된다 시험중 번째공회전상태에서는대략 초동안시험을하고팬속도는공기흐름을유지할수있는수준에서가장낮게설정한다 또한온도설정은가장높은온도로설정한다 이설정들은 분의소킹다음에두백 을포함한나머지시험을위한것이다 자동온도제어시스템에서제조자는시스템을수동으로조작할수있고수동시스템을위한구체적절차에맞춰사용할수있다 그렇지않으면그시스템사용자는히터와서리제거모드를설정하거나그리고온도를반드시 로설정해야한다 다영역기후 40

44 제어시스템을탑재한차량에서는동일한팬과온도설정을해야한다그리고수동과자동모두의내부온도제어시스템을모든영역에서동일한팬과온도세팅이설정을해야한다 추진시스템가동과재가동 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다 의요구조건은가동과재가동에적용된다 동력계운전절차 차량추진시스템이가동되자마자 차량은시험종료기준 을만족시킬때까지여러개의연속적인 사이클에따라서운전한다 배기관의배출물은각 사이클마다하나의 혹은 배기샘플백에채운다 초기 와최종 는각사이클마다기록한다 그림 은저온 의예제를나타낸다 그림 냉 충전소진 에대한권장시험레이아웃 시험중일시중지 총 회중 회 모드가끝난뒤차량의키를 에놓고 후드를잠그고 시험셀의팬을끄고 제동페달을밟지않고 배터리는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 분 분동안소킹한다 측정기기는시험중일시중지동안끄거나 으로재설정을하면안된다 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다 만약시험장치가백업분석을위하여긴시간이필요하다면아래의그림과같은방법으로 분추가소킹시간을가진다 41

45 그림 긴소크기간을사용하는백업시험옵션의예 측정과배기샘플링 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는각 사이클동안측정된다 기존차량을위한 에서두개의샘플백샘플을연속적으로사용함에도불구하고 에서각 사이클동안오직한개의샘플백을사용하는것이필요하고규정된용량의시험장소에서 를수행하는것이필요하다 각 동안두개의샘플백세트를사용하는것은 에대한허용옵션이있으나샘플가방배출량을분석하거나새척하기위한시간은 분 분의내부시험일시중지요구사항위반을필요로하지않는다 시험종료 이시험은차량이시험종료기준 에따른 운전에도달하면종료한다 시험확인 만약시험동안어떤순간에라도배터리의에너지가너 42

46 무낮아서차량추진이불가하거나차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 재충전후시험 시험이끝나고 시간이내에시작하는배터리는저온소크영역 으로 다시이동하며충전요구사항에따라완전충전이된다 그후최소한 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다 그러나만약 시간후에충전사이클이종료되지않는다면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다 충전이종료된후에총 를기록한다 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면 충전기는그리드에연결한다 모든 에너지는반드시에너지소비로간주한다 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 시간동안허용한다 총충전시간은최소 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 의 배출물 를시험하기위하여오직 만고려됨 식 에서처럼첫번째 로부터 배기배출물데이터는두번째 의결과와다른가중치가적용됨 참조 식 여기에서 특정측정가스 예 의가중질량배출물 모드에서 첫번째 기간동안측정질량 첫번째 기간동안측정운전거리 두번째 기간동안측정된질량배출물 43

47 두번째 기간동안측정된운전거리 의 배출물 를시험하기위하여오직 만고려됨 식 에서처럼배기배출물계산에두번째 의데이터는사용되나첫번째 의결과는사용되지않음 식 여기에서 특정측정가스 예 의가중질 량배출물 모드에서 첫번째 기간동안측정질량 첫번째 기간동안측정운전거리 두번째 기간동안측정된질량배출물 두번째 기간동안측정된운전거리 의 배출물 를시험하기위하여오직 만고려됨 식 에서처럼배기배출물계산에두번째 의데이터는사용되나첫번째 의결과는사용되지않음 식 여기에서 특정측정가스 예 의가중질 량배출물 모드에서 44

48 첫번째 기간동안측정질량 첫번째 기간동안측정운전거리 두번째 기간동안측정된질량배출물 두번째 기간동안측정된운전거리 의 배출물 를시험하기위하여오직 만고려됨 식 에서처럼배기배출물계산에두번째 의데이터는사용되나첫번째 의결과는사용되지않음 식 여기에서 특정측정가스 예 의가중질량배출물 모드에서 첫번째 기간동안측정질량 첫번째 기간동안측정운전거리 두번째 기간동안측정된질량배출물 두번째 기간동안측정된운전거리 의저온 배출물 를시험하기위하여오직 만고려됨 식 에서묘사된계 산방식을사용하여배출물데이터는가중화됨 식 45

49 여기에서 특정측정가스 예 의가중질량배출물 모드에서 저온 의첫번째단계 초까지 동안비측정질량 저온 의첫번째단계 초까지 동안비측정운전거리 저온 의두번째단계 초까지 동안비측정질량 저온 의두번째단계 초까지 동안비측정운전거리 저온 의세번째단계 다음사이클 초까지 동안측정된질량배출물 저온 의세번째단계 다음사이클 초 까지 동안비측정된운전거리 충전소진 유틸리티를위한가중치결과 식 을사용하여 와 로부터 유틸리티배출물을계산한다 식 여기에서 측정가스의유틸리티계수가가중된배출물 주어진거리 에서적당한유틸리티계수분율 아래 참조 특정측정가스의 에서 번째시험된질량배출량 특정측정가스의 에서가중된질량배출물 식 의계산결과 46

50 실제주행거리가아닌단일주행스케줄의거리 위의식은 식 을사용한 만포함하고있지만 식 까지모 든주행모드에서 구간의유틸리티계수가가중된배출물값으로환 산이가능함 유틸리티계수계산방법 분수유틸리티계수계산방법은충전유지실험 데이터에 가중치를주기위해권장되는관례임 이방법은사이클주행거리와동등한유틸리티계수와함께 의각사이클에의한결과를적용함 이방법은차량이 에따른소진율이고려되고있을때더정확함 이는또한 가 에서사이클의시작또는끝에가까이있을때의모순을방지함 가장최근의 표준은가중방정식에대한올바른 의가치를찾기위해참조되어야함 그림 의곡선은차대유틸리티계수의 데이터의결과이며 그리고이곡선은경향을보여주기위하여 에서 로나타냄 그림 유틸리티계수선도 47

51 제 절 하이브리드자동차 의시험방법및주행조건이 오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가 대상차종 아반떼 하이브리드 주행모드 하이브리드차량을대표하는국외의두차종을선택하여각주행모드에대한성능특성및배출특성을파악하였다 전세계적으로가장많은판매고를나타내는일본의도요타프리우스 세대와대한민국의하이브리드차량을대표하는현대자동차의아반떼 하이브리드를시험차종으로선정하였다 아래의 그림 및 표 는각차종의세부제원을나타내고있다 1) 2) 그림 도요타프리우스 세대및현대아반떼 하이브리드차량의외관특성 48

52 표 도요타프리우스 세대및현대아반떼 하이브리드차량의주요제원 아반떼 하이브리드 공인연비 l l 배기량 최대출력 최대토크 그림 을살펴보면선정된두하이브리드차량의외관특성은매우유사한준중형세단의모습을나타낸다 표 를보면도요타프리우스 세대차량의공인연비가현대자동차의아반떼 하이브리드와비교하여 l로매우높게나타나는데이는도요타프리우스 세대인경우저속주행시모터의구동만으로차량을구동하는풀하이브리드타입의하이브리드차량이며 현대자동차의아반떼 하이브리드차량은모터가고속 고부하주행에서엔진의마력을지지하는파워어시스트타입의하이브리드차량의특성상이러한결과가나타났다고판단된다 앞서언급한이유로인하여최대출력과최대토크는반대로현대자동차아반떼 하이브리드가오히려큰배기량을가지는도요타프리우스 세대차량에비해더높은것으로판단된다 아래의 그림 는각 하이브리드차량타입의특성을나타내고있는개략도이다 풀하이브리드예 ) 도요타프리우스, 렉서스 RX400h, 렉서스 LS600h 파워어시스트하이브리드예 ) 현대아반떼, 기아포르테혼다시빅하이브리드 그림 풀타입및파워어시스트하이브리드차량의특성 49

53 제 절 전기자동차 의시험방법및주행조건이일충전주행거리및 전기에너지소비효율에미치는영향평가 대상차종 주행모드 전기자동차를대표하는국외의두차종을선택하여각주행모드에대한일충전주행거리및전기에너지소비효율을파악하였다 대한민국의전기자동차를대표하는현대자동차의 과현재시중에양산형으로판매되는일본의 를대상차종으로선정하였다 아래의 그림 및 표 은각차종에대한세부제원을나타내고있다 1) 1,550 1,595 3,585 2) 1,550 그림 현대의 및니싼의 전기자동차의외관특성 50

54 표 현대의 및니싼의 전기자동차의주요제원 최고출력 최고토크 배터리용량 리튬이온폴리머 판형리튬이온배터리 일충전주행거리 최고속도 이상 그림 을살펴보면현대의 이니싼의 와비교하여좀더경차의모습을나타내며차량외관을고려하였을때니싼 는준중형세단과비슷하다고말할수있다 표 에서최고출력 최고토크 배터리용량 일충전주행거리등을보면현대 은 를비교하였을때모든부분에서그값이낮게나타났으며이를정리하면 현대 은외관뿐만이아니라전반적으로경차의특성을가지고있다 전기자동차의일충전주행거리시험방법 전기자동차일회충전주행거리는 그리고 모드를반복주행하여전기에너지가소모되어주행이종료되는시점까지의거리로한다 전기자동차의주행종료시점은시간대속도 을따라가지못하거나차량의주행경고등이점등되는시점으로정의한다 각주행사이클을반복하는중차량은키를뺀상태에서 분간의휴지기간을가진다 에서유럽연합 일본 그리고유럽의전문가들이 년에최종버전을기준으로예정중이다 저 중 고 최고속도의 단계로나뉘며실차의최고속도가 보다낮은저속전기차량의경우는최고단계를저속으로대체한다 51

55 표 에서차량의분류 종류구분비고 참조 공차중량 전기차는중량대비출력이높아서 에해당됨 그림 의시간대비속도프로파일 표 의특성 52

56 제 절 및 의시험을위한자동차부품연구원의시험장비 국내 국외각 종의하이브리드자동차와국내 국외각 종의전기자동차총 대의차량시험을위하여아래와같은시험장비를구성하였다 시험장치구성은크게 부분으로나누어지는데 하나는실내에서도로주행을모사할수있는차대동력계와또하나는같은주행시차량에서배출되는배기가스를분석하는배기분석계로구성된다 아래의 그림 은구축된시험장치의개략도를나타낸다 그림 및 환경성시험장치구성개략도 차대동력계위에실차를배치하여각실험주행모드에맞게속도프로파일대로주행이가능하며 실차의모드시험에서오류판단여부의진단이가능하다 아래의 그림 과 표 는하이브리드및전기자동차의일충전주행거리및에너지소비효율비교평가시험에사용된차대동력계의외형및제원을나타낸다 53

57 그림 차대동력계사진 표 차대동력계제원 54

58 하이브리드자동차의경우차대동력계에서다양한모드주행후배기가스 를분석하여연비계산및 온실가스배출규제를확인하기위한배기 가스분석계가아래의 그림 와 표 에자세히설명되어있다 그림 하이브리드자동차의배기배출물분석장치사진 표 하이브리드자동차의배기배출물분석장치제원 55

59 제 장 과제시험결과 제 절 하이브리드자동차의연비및배출가스시험결과 현대아반떼 하이브리드차량으로 모드를주행하였고 부터 까지 과 부터 까지 의차이점을확인하였다 하이브리드자동차의경우 의상태에따라 그림 과같이 가변하였다 모드주행의시작과동시에 의 초까지 의감소가급격하게나타나며 이는 의시작에서도전반부에급격히감소하는부분적특성을가진다 부분에서는 가소폭상승하였고 에서는 변화가거의확인되지않았고이는충전과방전이거의일정하게유지됨으로판단된다 초기 변화률설정에따라전기소비를확인하기위하여초기 를 와 로두가지시험을수행하였다 전반적으로두초기설정값에따라큰차이를보이고있지는않았으며최종 는약 정도로나타났다 이는초기 의경우 에서 의하강이크게나타났으며 이는 구간인저온시동시험에서전기에너지소비가크게이루어졌다고판단할수있다 그림 과 의 변동량 56

60 초기 가 인시험세번과초기 가 인시험두번을통하여 모드에서반복주행에서초기 변화가 배출량에미치는영향을살펴보았다 총다섯번의을통하여상기의시험을한뒤 이산화탄소배출량을살펴본결과아래의 그림 과같이나타내었다 과 을비교하였을경우 가평균 정도증가하였다 인고온시동시험을추가하여분석한결과총주행거리의증가량보다 발생량이더많기때문으로판단된다 그림 현대아반떼 하이브리드차량의 배출물비교분석 와현대자동차아반떼 하이브리드자동차에대하여주행모드별영향도평가를한결과가아래의 그림 에나타나고있다 차량의경우도시주행 모드에최적설계가되어있다고판단이되며 모드에서 l로 와비교하여가장높은연비결과가나왔다 하지만 이와반대로 이상의고속주행구간을포함하는 모드에서연비가 l로가장나쁘게나타나며이러한결과는 와비교하여 나감소하는결과를 57

61 나타내었다 아반떼 하이브리드의경우세가지모드를통합한평균연료소비율이 l로평균연료소비율이 l인 와비교하여 나낮은수치를나타낸다 이러한결과의원인을분석하면 는모터로만주행이가능한풀하이브리드방식이고아반떼 하이브리드차량은모터가엔진의동력을지원하는파워어시스던트방식으로하이브리드방식의차이가연료소비율에직접적영향을미쳤다판단된다 파워어시스던트방식은모터와엔진의동시구동으로인하여최대출력이높은장점을가지고있다 최대출력을비교하면아반떼 하이브리드는 의적은배기량에도불구하고 의마력을나타내며이는 의마력을가지는 보다 나높은수치이다 최대토크또한아반떼 하이브리드차량이 으로 가가지는토크인 을앞선다 CVS-75 HWFET NEDC Fuel efficiency [km/l] Prius 3rd Hybrid Vehicles Avante LPi 그림 하이브리드차량에대하여 세가지주요모드의연료소비율비교분석 58

62 현대하이브리드아반떼 의경우고속도로주행모드인 에서연료소비가 l로세가지모드중가장높은연료소비율을나바내고있다 이러한결과는일반적인내연기관엔진의성격과유사하며최종적으로 의 와현대의아반떼하이브리드를비교한결과 는전기자동차가나타내는측면이더많이나타났고 이와대조적으로아반떼 하이브리드는내연기관자동차의성향이더많이가지고있다고판단이된다 70.2 CVS-75 HWFET NEDC CO 2 Emission CO 2 Emission CO 2 Emission [g/km] Prius 3rd Avante LPi 20 Hybrid Vehicles 0 그림 하이브리드차량에대하여 세가지주요모드의 배출량비교분석 위의 그림 은세가지주요모드에대하여하이브리드차량의배출물결과를보여주고있다 는 순으로배출물이증가하였으며 도시시가지모드에서가장최적으로설계되었다고판단된다 아반떼 하이브리드차량은 순으로배출물이나타났으며이러한결과는주행변동이적고정속주행이위주인 에서가장적은배출물을나타내고있다 앞서언급한하이브리드차량종류에대한특성에서설명이가능하다 59

63 제 절 전기자동차의연비및배출가스시험결과 현대자동차의 과 의 두전기자동차의다양한모드에대한일충전주행거리및충전가능한배터리 의전기에너지량을비교분석하였다 아래의 그림 는두전기차에대한주요세가지모드별영향성을분석한그래프를나타내고있다 두전기자동차모두 및 등시가지주행모드에서높은일충전주행거리를나타냈으며다만 모드에서일충전주행거리가소폭감소가되었다 이는가속과감속이주로나타나는시가지주행모드에서전기자동차는낮은회전에서높은토크를나타내는 그림 과같은특성을가지고있고차량의제동시브레이크회생제동시스템을통한배터리충전이이루어져일충전주행거리가증가하였다고판단이된다 하지만이러한특성들은고속주행시에는뚜렷한특색을보이지않기때문에 모드에서일충전주행거리가소폭감소하는데영향을미쳤다고판단된다 UDDS HWFET NEDC Driving Range [km] BlueOn Electric Vehicles LEAF 그림 전기자동차에대한모드별일충전주행거리및충전량비교 60

64 일반적인모터토크성능곡선 그림 전기자동차및내연기관의토크특성비교그래프 의경우제원상 의큰판형리튬이온배터리를가지고있고 은제원상 의작은리튬이온폴리머배터리르가지고있다 이러한배터리의용량차이로인하여아래의 그림 에서는 의평균 충전량이 이고 은 로나타나 의 충전량이 에비교하여 높은결과값이산출되었다 고속도로와시가지주행모드를비교하면 은 에비하여 가더높았고 차량은 가 보다더낮게나오는상반되는결과를나타냈지만 연비결과에큰영향을미치는수준은미비하다고판단된다 18.5 UDDS HWFET NEDC BlueOn LEAF RESS Electric Charge [kwh] Electric Vehicles 61

65 WLTC Test Results (BlueOn - 현대자동차 ) 실차시험사진 일충전주행거리운행정지조건 V 완속충전전류적산예시 Charge energy using Power Analyzer Charging Point [kwh] Recharging time [hr.] End of Charging (5.8hr, kWh) 충전스테이션 Full 충전 1 차경고등 ( 주유등 ) 2 차경고등 ( 거북이등 ) 3 차 ( 주행불가 ) 그림 과 의 충전량비교결과 현대 전기자동차에대하여추가적으로 모드주행을수행하였고그시험조건이아래의 그림 에표시하였다 차량제원에나와있듯이 의충전조건에서완속충전을하였을때 시간동안선형적인충전량증가를보였고총충전량은 로나타났다 Batteries charge energy [kwh] 그림 차량의실차시험사진및충전스테이션에서 62

66 완속충전을하였을때충전량적산시험수치 그림 현대 차량에대하여추가 주행모드시험조건 전기자동차는위의그림과같이순차적으로운전자에게주행가능성에대한경고를표시한다 완전충전을하여처음주행을시작하였을때 충전상태에서어느정도주행을하고나면총에너지의 순간에서 차경고등 주유등 이점등된다 이후계속주행을하다보면 차경고등인거북이등표시가나타나며최종적으로더이상주행이불가능한 차 주행불가 경고등이표기가나타난다 본보고서에서는 의주행단계중 단계를반복한시험과 단계를반복하여 차경고등이들어오며차량이더이상주행하기힘들 때까지시험을계속하여일충전주행거리를측정하였다 63

67 아래의그림과같이 의저속 중속 고속 최고속이렇게 단계로구성되어있으며 이상으로주행하는최고속사이클의유무로인한일충전주행거리의영향도를살펴보기위한실험을수행하였다 완전충전된 전기차량을가지고 사이클을주행한결과 단계를반복한결과 번째사이클의 단계에서정지하였고 단계를반복한결과 번째사이클의 단계에서차량이정지하였다 WLTC Class 3 Driving speed [km/h] WLTC 4 Phase mode 4 Bag mode last cycle Target Actual Low 1 Phase Middle 2 Phase High 3 Phase Extra-high 4 Phase End of TEST in 6 Cycle WLTC Class 3 Driving speed [km/h] WLTC 3 Phase mode 3 Bag mode last cycle Target Actual Low 1 Phase Middle 2 Phase High 3 Phase End of TEST in 9 Cycle Total elapsed time [sec.] Total elapsed time [sec.] 64

68 그림 현대 전기자동차의 주행모드시험 그림 현대 전기자동차의 주행시험결과 모드에서 단계를반복하여주행한결과 에서 차배터리경고등 주유등 이점등되었고 에서 차배터리경고등 거북이등 이점등되었고 에서 차경고등 주행불가 이점등되었다 위의방법과유사하게 모드를 단계반복하여주행한결과 에서 차배터리경고등 주유등 이점등되었고 에서 차배터리경고등 거북이등 이점등되었고 에서 차경고등 주행불가 이점등되었다 차량이주행불가능할때까지의거리만을비교하면 단계 는 를주행하였고이는 번째반복시험의 단계에서시험이종료되었고 단계 는 를주행하였고이는 번째반복시험의 단계마지막에서시험이종료되었다 이는최고속도가 까지고달하는최고속 단계의유무로인하여일충전주행거리 65

69 가 증가하였고이는증가량은약 이다 이러한결과는도심시가지모드에적합하도록제작된전기자동차에서고속의주행모드는일충전주행거리및에너지소비효율에전반적으로감소되는영향을미치는것으로판단되며앞서 모드주행비교의결과와일치하는결과가나타났다 66

70 제 절 전기자동차의외기온도조건 상온 저온 의영향평가 현대자동차의 을일반적인표준조건인 및 에서 실차시험과외기온도가 의 챔버 에서 시차시험을한후두모드에서일충전주행거리및에너지소비효율을비교분석하였다 아래의 그림 는전기자동차의외기온도변화에따른주행특성변화를나타냄 EV Driving range [km] & RESS Electric Charge [kwh] EV Driving Range RESS Electric Charge Std. Energy Efficiency BlueOn Standard CVS-75 "-7 o C" Cold CVS o C Energy Energy Consumption Efficiency [km/kwh] 그림 전기자동차의외기온도변화에따른주행특성변화 표준상온에서 모드의일충전주행거리는 이며 모드의일충전주행거리는 이다 온도변화로인한차이는무려 로감소률은약 이다 표준상온에서 모드의에너지충전량은 이고 모드의에너지충전량은 이다 에너지충전량의차이는 로일충전주행거리에비하여그양이매우근소하였다 67

71 식 여기서 에너지소비효율 에너지소비효율은위의공식을사용하여산출이가능한데일충전주행거리의감소가에너지소비효율에그대로반영되어표준상온에서 로감소한온도의영향은에너지소비효율을약 감소시키는것으로나타났다 68

72 제 절 및 에대한에어컨작동여부의영향성판단 하이브리드자동차와전기자동차에대하여각각도심시가지주행모드인 와고속도로주행모드인 에서에어컨을최대로하였을때와일반시험을했을때연비평가를실시하였다 아래의 그림 은 및 의에어컨작동여부영향성평가를나타낸다 에어컨을작동하였을때하이브리드자동차인프리우는 세대의 모드 발생량은 에서 로 증가하였고 모드 발생량은 에서 로 증가하였다 이는아반떼하이브리드에서도유사한영향을미치는것으로판단된다 하이브리드자동차는내연기관및전기모터로구동되며에어컨을가동하였을때차량운전에필요한에너지가소비되어이러한영향을미친다고판단된다 에어컨을사용하였을때전기자동차인 의 일충전주행거리는 에서 로약 감소하였고 의일충전주행거리는 에서 로약 감소한다 이러한결과는 전기자동차에서도유사하게나타난다 이러한결과는배터리에충전된전기에너지로차량을구동하는전기자동차의경우주행에필요한전기에너지를에어콘을가동하는데사용되어서일충전주행거리의감소로나타났다고판단된다 69

73 Fuel efficiency [km] CVS-75 CVS-75 A/C on HWFET HWFET A/C on CO 2 emission Fuel efficiency CO 2 emission Fuel efficiency CO 2 emission [g/km] 0 Prius 3rd Avante LPi 0 Hybrid Vehicles Driving Range [km] UDDS UDDS A/C on HWFET HWFET A/C on RESS Charge Driving Range RESS Electric Charge [kwh] 0 BlueOn LEAF 0 Electric Vehicles 그림 및 의에어컨작동여부영향성평가 70

74 에어컨작동여부의일충전주행거리영향도평가 실차주행평가표준상태인 와 에서에어컨최고 부하시험을수행하였으며 아래의 그림 은에어컨의공조부하시험 을나타냄 Driving Range [km] RESS Charge Driving Range UDDS UDDS A/C on UDDS Heater RESS Electric Charge [kwh] 0 Standard A/C load Electric Vehicle Characteristics 0 그림 에어컨작동여부의일충전주행거리및충전량변화 일반시험조건에서에어컨을켜고주행반복시험을했을때 에서 로약 의주행거리가감소하였다 차량의실내온도변화에따라서배터리에가해지는전기소모량이큰영향을끼친다고판단된다 상온과에어컨부하를비교하였을때일충전주행거리에서는다소차이가나타났지만이와는대조적으로배터리충전량은거의일정한상태를유지하였다 71

75 제 절 와경유및휘발유자동차와의환경성평가 전기자동차와기존의경유및휘발유를사용하는내연기관의환경성평가를위하여다음에나타나는 기준을도입하였다 는자동차의 배출량을전기를생산하는과정 에서의배출량과운행중 발생하는양의총합으로나타낸다 원료채취및수송 연료전환 석탄에서전기 연료수송 전기송배전 충전스테이션 자가용 상용등 까지의 총발생량을 단위로나타내어서내연기관과전기자동차의동일한 산출을비교할수있다 우리나라는전력 생산시 의 를배출한다 도심시가지주행모드인 의예를들면원유채굴과정에서가솔린 과디젤은유사하게각각 과 이필요하고모드주행으로 얻어진 배출량을합산한다 전기자동차의경우전기 를생산 하는데 의 배출이나타나므로이를연비로나눈값으로 배출량을환산되며 은가솔린차량이 모드를주행함에 있어서배출되는 량이며 은디젤차량에동일하게배출되 는 량이다 전기자동차의경우 의 배출은제로 이다 CVS-75 분석 1 Well to Tank 2 Tank to Wheel 1km 주행시 CO 2 배출량 가솔린 ( 기아포르테 1.6 MPI) 경유 ( 현대 i40 1.7) 28g/km 145g/km 173g/km 27g/km 153g/km 180g/km BlueOn 424 g 7. 02km kwh kwh 0g/km 60g/km 전기자동차에너지효율전기 1kWh를만드는데필요한 CO 2 배출량 72

76 그림 전기자동차와내연기관의 비교 아래의 그림 은 와경유및휘발유자동차와의 배출물환경성평가분석자료이다 및 전기자동차는일반적으로고른 분포를나타내고있으며 내연기관은 모드에선비교적 배출이적지만 와 모드에선그양이급격이증가하는것을알수있다 CO 2 Emissions Ratio [g/km] CVS-75 HWFET NEDC BlueOn LEAF Gasoline Diesel Electric Vehicles Internal Combustion Engine Vehicles 그림 와경유및휘발유자동차와의환경성평가분석자료 전기자동차와기존의내연기관의 당평균 배출을비교한결과 은평균 는평균 휘발유내연기관은 경유내연기관은 의 를배출한다 서로다른세모드에서전기자동차는기존의내연기관과비교하여평균적으로약 이상의 절감효과가나타난다 이러한결과는전기자동차의 73

77 이 이가장큰영향이라판단된다 추가적인환경서분석을위하여에너지경제율 개념을도입하였다 이란저탄소연료표준 의목적을위하여서로다른종류의연료와차량의에너지효율의차이를고려하기위하여채택되었고 아래식 와같이정의된다 경차의경우기준연료는휘발유이며 중형차량의기준연료는경유이다 데이터가결여되거나부족한지역에는엔지니어링분석을사용하여 값을추정하여계산된다 주행거리 소비된연료의단위에너지 주행거리기준연료의단위에너지 식 표 및 비교값 EER (Energy Economy Ratio) 분석 경 / 중형차량 ( 휘발유대체연료 ) 중대형 / 오프로드차량 ( 경유대체연료 ) 연료 / 차량조합 휘발유기준의 EER 값 연료 / 차량조합 경유기준의 EER 값 Gasoline (incl. E6 and E10) or E85 (and other ethanol blends) 1.0 Diesel fuel or Biomass-based diesel blends 1.0 CNG / ICEV 1.0 CNG or LNG 0.9 Electricity / BEV, or PHEV 3.0 Electricity / BEV, or PHEV 3.0 H2 / FCV 2.3 H2 / FCV 1.9 (ICEV = Internal Combustion Engine Vehicle, BEV = Battery Electric Vehicle, PHEV = Plug-in Hybrid Electric Vehicle, FCV = Fuel Cell Vehicle) 74

78 Carbon Intensity Values [gco2e/mj] Direct Emissions Total 휘발유 전기자동차 Normalized Carbon Intensity [gco2e/mj] fuel 3.5 UDDS HWFET NEDC BlueOn [ 그림 전기자동차의 36] Gasoline Equivalent 전기자동차와 내연기관의 WTW EER 값을 에너지 경제지표인 비교 로 적용하여 현대 EER BlueOn 을 내연기관 차량으로 변환하였을 때 결제율 감소를 확인하였다. BlueOn 의 평균 은 EER 며, 휘발유보다는 3 59 인데 비해 휘발유는 배 경유보다는 판단된다 , 경유는 21.8 로 감소하 배 전기자동차의 경제율이 높다고

79 제 장 연구기대효과및활용방안 제 절 기술적기대효과 및 의성능및환경성평가기술의확보는향후연료전기차및 신동력차량에대한기술선점에유리하게작용하며이를통해하이브리 드및전기자동차강국으로도약할수있다고판단된다 국내외 에대한배출가스시험방법을조사하여자동차의주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향성파악과 그리고 의시험방법및주행조건이일충전주행거리에미치는영향성을파악하였다 제 절 경제적기대효과 및 에대한성능시험및환경성평가기술확보를통하여경쟁력있는 및 보급시장이활성화되어 년에자동차판매시장의 를넘어설것으로예상된다 및 의연비개선율을 로추정할때그만큼의에너지소비저감및 저감효과를기대할수있다 기존의승용차연간평균연비증가율과유사한수준으로가정한다면 연 간약 정도의연비향상에의한가격경쟁력이상승할것으로기 대하고있다 76

80 제 절 정책적활용방안 전기에너지와화석연료를선택적으로사용하는 및 의에너지소 비효율비교 평가를위한기반구축및기술개발이필요하며 각국정 부차원에서기술개발투자지원정책을마련하고있다 본과제를통하여미국 일본등기술선진국에서수행하는국제환경인증활동의규정분석과국내외하이브리드및전기자동차배출가스시험방법분석을통하여국내하이브리드및전기자동차차량의정책및가이드라인제시하였고향후 자동차에도본과제의기술을적용가능할것이라고판단된다 제 절 기술적활용방안 및 는다양한실차운행환경조건에따라서에너지소비효율특성이상당히달라질것으로예상되므로 주행모드 온도조건 상온 고온 공조기 에어컨 히터 일충전주행거리등다양한시험조건의변경을통하여연비개선및환경성평가와측정기반기술확보가가능하였다 77

81 제 장 향후과제 제 절 향후그린카전망분석 년에자동차시장의그린카점유율 를목표로하고있으며 년자동차시장의그린카점유율을 목표로개발진행중이다 단위 만대 차종 그린카합계 신규보급 점유율 신규보급 점유율 신규보급 점유율 신규보급 점유율 신규보급 점유율 신규보급 점유율 내연기관 자동차내수시장 점유율 국내자동차내수시장대비그린카별신규보급대수 78

82 그림 국내그린카내수시장보급목표치 한국완성차메이커기준 그림 그린카별대당 감축량 의개념에서가솔린차량 대 을전기차 로대 체하는경우 대보급시연간약 톤의 를감축하였다 연간주행거리를 로가정 년승용차주행거리 년까지전기차 만대보급시 누적감축량약 만톤으로예 상된다 표 그린카보급에따른온실가스감축량 단위 천톤 신규 만대 누적 만대 감축량 79

83 제 절 향후과제분석 하이브리드자동차와전기자동차에국한되었던본과제에이어향후진행 되는과제에서는 차량에대한 조사분석을수행할예정이다 자동차는하이브리드자동차와전기자동차의특색을혼합된 와 구간으로나뉘는기술적어려움이존재한다 의주행모드 온도조건 상온 저온 의영향도평가및공조기 에어컨또는히터 작동여부에따른실제차량의환경성분석을실시할예정이다 그림 자동차부품연구원의 차량의실차환경성분석 그림 차량의 주행모드 반복에따른 감소및유지구간 80