출처: 국토교통부
자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 일부개정 요약한 글입니다. 출처는 국토교통부이며 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 일부개정에 대한 글을 다루고 있습니다. 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 일부개정 내용에 대한 파일이나 링크가 필요하신 분은 하단으로 가시면 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 일부개정 다운로드 및 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 일부개정 링크를 확인하실 수 있습니다.
행정규칙(훈령·예규·고시)
산업통상자원부 고시 제2016-209호 환경부 고시 제2016-798호 국토교통부 고시 제2016-762호 ｢자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관
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자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 일부개정
자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시
산업통상자원부 고시 제2016 - 209호
환경부 고시 제2016 - 798호
국토교통부 고시 제2016 - 762호
「자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시」를 산업통상자원부, 환경부 및 국토교통부가 공동으로 개정하여 고시합니다.
2016년 11월 17일
산업통상자원부 장관
환경부 장관
국토교통부 장관
제1장 총칙
제1조(목적) 이 고시는「에너지이용 합리화법」제15조, 제16조 및「에너지이용합리화법 시행규칙」제7조,「대기환경보전법」제76조의3, 제76조의4 및 제76조의5, 「대기환경보전법시행규칙」124조의2,「자동차관리법」제8조제2항 및 제29조제3항,「자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙」제116조,「저탄소 녹색성장 기본법」제47조제2항,「저탄소 녹색성장 기본법 시행령」제37조에 따른 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관하여 필요한 사항을 규정함을 목적으로 한다.
제2조(용어의 정의)
1. "에너지소비효율", “연료소비율” 이란 자동차에서 사용하는 단위 연료에 대한 주행거리(㎞/ℓ, ㎞/kWh, ㎞/kg)를 말한다.
2. “온실가스 배출량”이란 자동차에서 단위 주행거리당 배출되는 이산화탄소(CO2) 배출량(g/㎞)을 말한다.
3. 에너지소비효율, 연료소비율의 평균값은 조화평균을 의미하며 온실가스배출량의 평균값은 산술평균을 의미하고, 기타 평균은 산술평균을 의미한다.
4. “차대 동력계”란 자동차를 도로주행 조건에 맞도록 구동할 수 있는 장치를 말한다.
5. “주행저항 시험”이란 차대동력계시험에 필요한 주행저항값을 측정하기 위해 별표8에 따라 자동차의 변속기를 중립위치에 놓고 자동차의 관성에 의해서만 주행하는 시험을 말한다.
6. “길들이기”란 시험대상 자동차의 안정화를 목적으로 주행하는 것을 말한다.
7. "동일차종(동일형식)"이란 자동차의 구조 및 특성에 따라 에너지소비효율, 연료소비율 및 온실가스 배출량이 비슷할 것으로 예상되는 자동차군을 말하며, 다음 각 목의 사항이 변경되는 경우에는 동일차종(동일형식)으로 보지 않는다.
다만, 제작자가 제품관리 등의 이유로 표기만을 변경할 경우에는 제외한다.
가. 차종
나. 배기량, 과급기, 흡기냉각방식 등
다. 원동기형식, 연료공급방식
라. 변속기 형식(수동·자동), 기어단수 및 구동방식(전륜·후륜·사륜구동 등)
마. 공차중량이 5% 이상 변경되는 경우
바. 기타 별도로 분류할 필요성이 있다고 인정하는 경우
8. “공차중량” 이라 함은 자동차에 연료, 윤활유 및 냉각수를 최대용량까지 주입하고, 예비타이어와 표준부품을 장착하며, 50% 이상 장착되는 선택사양 중 원동기의 동력을 사용하는 에어콘, 동력핸들 등을 포함한 무게를 말한다.
제3조(적용대상자동차) 이 고시는 국내에서 제작되거나 수입되어 국내에 판매 되는 자동차 중 자동차관리법 제3조 및 자동차관리법 시행규칙 별표 1에 따른 승용자동차, 승합자동차 및 화물자동차 및 특수자동차에 한정하여 적용한다.
제2장 측정방법
제4조(자동차 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법) ①「에너지이용 합리화법」 제15조제1항에 따른 자동차의 에너지소비효율 측정방법, 「대기환경보전법」제76조의3에 따른 온실가스 배출량 측정방법 및「자동차관리법」제29조제3항에 따른 연료소비율 측정방법은 다음 각 호의 어느 하나와 같다.
1. 내연기관만을 사용하는 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법은 별표1과 같다.
2. 하이브리드자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법은 별표2와 같다.
3. 전기자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정방법은 별표3과 같다.
4. 플러그인하이브리드자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법은 별표4와 같다.
5. 수소연료전지자동차의 에너지소비효율, 연료소비율 측정방법은 별표5와 같다.
6. 제1호에도 불구하고 「자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙」 제111조의4제2항제2호에 따른 시험대상자동차의 정속주행 에너지소비효율 및 연료소비율 측정방법은 별표6과 같다.
7. 특수자동차는 제1호부터 제5호까지의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법에서 제외하며, 하이브리드자동차, 전기자동차, 플러그인하이브리드자동차, 수소연료전지자동차는 제6호의 시험대상자동차에서 제외한다.
② 제1항제1호부터 제5호까지의 에너지소비효율, 연료소비율 및 온실가스배출량 측정을 하는 자동차는 시험을 하기 전 6,500km ±1,000km 내에서 사전 길들이기를 실시하여야 하며, 제작사 요구 시 6,500km 이하에서 길들이기를 할 수 있다. 이 경우 제작자는 별표7을 참조하여 길들이기를 실시하며, 제1항제6호의 에너지소비효율 및 연료소비율 시험자동차의 경우 별표6을 참조하여 사전 길들이기를 수행한다. 단, 하이브리드자동차와 플러그인 하이브리드자동차는 9,000km이내에서 사전 길들이기를 할 수 있다.
제5조(자동차 평균에너지소비효율기준 및 온실가스 배출량 측정방법) 「저탄소 녹색성장 기본법」 제47조제2항에 따른 자동차 평균에너지소비효율 및 온실가스 평균배출량 산출을 위한 자동차 에너지소비효율 및 온실가스 배출량 측정방법은 별표1 내지 6과 같다.
제6조(주행저항 시험방법) ① 차대동력계 시험에 필요한 주행저항값을 측정하기 위한 시험 방법은 별표8과 같다.
② 제작자는 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정시험 이전에 별표8에 따라 주행저항 시험을 실시하여 구한 주행저항값과 동일하거나 작지 아니한 값을 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정시험에 활용하여야 한다.
③ 제작자가 별표 8의 주행저항 시험방법과 동등 이상의 정확성, 재현성 등의 구현이 가능한 시험방법을 제시한 경우에는 국토교통부장관은 산업통산자원부장관 및 환경부장관과 협의하여 제작자가 제시한 방법으로 구한 주행저항값을 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정시험에 활용할 수 있다.
④ 제작사가 자체 주행시험장에서의 주행저항시험을 위해 시험기관의 주행시험장과 상관성 분석을 요구하는 경우 시험기관은 이에 협조하여야 한다.
제7조(시험조건 및 산정방법)「에너지이용 합리화법」제15조에 따른 에너지소비효율,「대기환경보전법」제76조의3에 따른 온실가스 배출량 및「자동차관리법」제29조제3항에 따른 연료소비율 측정을 위한 시험조건 및 산정방법은 별표9 및 별표10에 따른다.
제3장 시험기관
제8조(시험기관) ①「에너지이용 합리화법」제15조제5항에 따른 자동차의 에너지소비효율, 「대기환경보전법」 제76조의3제1항에 따른 자동차의 온실가스 배출량 및「자동차관리법」제30조제3항에 따른 자동차의 연료소비율을 측정하는 시험기관은 다음 각 호와 같다.
1. 국립환경과학원
2. 한국에너지기술연구원
3. 자동차부품연구원
4. 한국석유관리원
5. 한국환경공단
6. 자동차안전연구원
② 시험기관은「국가표준기본법」제23조에 따라 시험·검사기관으로 인정받아야 한다.
③ 산업통상자원부장관, 환경부장관 및 국토교통부장관은 상호 협의하여 제8조제1항의 규정에 의한 시험기관간 측정결과의 동일성을 확보하기 위하여 매년 측정설비의 상관성 시험을 실시하고 시험결과를 5년간 보관하여야한다.
④ 각 시험기관은 자동차의 에너지소비효율, 온실가스배출량, 연료소비율 측정 후 시험에 관계된 자료 원본을 5년간 보관하여야 한다.
⑤ 제작(수입)업체가 제3항의 상관성시험결과 및 관련 자료를 요청할 경우 공개 가능한 범위내에서 시험기관은 이를 제공할 수 있다.
제4장 신고․보고․제출
제9조(연비․온실가스 신고) ① 자동차 제작(수입)업체는 3개 부처가 공동운영하는 한국에너지공단 수송에너지 포털에 연비 및 온실가스를 전산으로 신고한다. 이 신고를 「에너지이용 합리화법」 제15조제3항에 따른 신고, 대기환경보전법 제76조의3제1항에 따른 보고, 자동차관리법 제30조제4항에 따른 통보로 간주한다.
② 한국에너지공단은 자동차 제작(수입)업체에서 신고한 결과와 시험 관련 자료를 3개 부처에서 즉시 확인할 수 있도록 한다.
제10조(시험결과값 신고) 자동차 제작(수입)업체는 에너지소비효율, 연료소비율 및 전기를 사용하는 자동차의 1회충전 주행거리에 대해서는 시험기관 또는 자체측정시험결과보다 낮게, 온실가스배출량에 대해서는 시험기관 또는 자체측정시험 결과보다 높게 신고․보고·제출할 수 있다.
제5장 사후관리
제11조 (시험자동차 선정·대수·허용오차) ① 국토부장관은「에너지이용합리화법」제16조제4항에 따른 자동차의 에너지소비효율,「대기환경보전법」제76조의3제3항에 따른 자동차의 온실가스 배출량 및「자동차관리법」제31조제4항에 따른 자동차의 연료소비율의 사후조사가 필요한 경우에는 제8조의 시험기관을 통해 이를 조사할 수 있다. 이때 국토교통부장관은 산업통상자원부장관, 환경부장관과 협의하여 조사대상 차종을 선정한다.
② 국토교통부장관은 제1항에 따른 사후조사를 실시할 때에는 동일차종별로 시험자동차 1대를 선정하여 측정하고, 그 측정결과와 제작자가 「에너지이용합리화법」제15조제3항에 따라 산업통상자원부장관에게 신고한 자동차의 에너지소비효율,「대기환경보전법」제76조의3제1항에 따라 환경부장관에게 보고한 온실가스 배출량 및「자동차관리법」제30조제1항에 따라 자기인증한 연료소비율 제시값과 비교하여 허용오차 범위(연비 -5%, 온실가스 +5%, 이하 “허용오차범위”라 한다)를 초과하는지 확인하여야 한다. 다만, 제작(수입)업체의 요청이 있을 경우 동일차종별로 시험자동차를 3대까지 선정하여 측정할 수 있으며, 이 경우 측정결과의 평균값이 허용오차 범위를 초과하는지 확인하여야 한다.
③ 국토교통부장관은 제2항에 따른 확인 결과, 허용오차범위를 초과한 경우에는 시험 자동차 3대를 추가로 선정하여 자기인증기관과 제2항에 따른 측정에 참여한 시험기관을 제외한 시험기관에서 측정한다. 다만, 제작(수입)업체의 요청이 있을 경우에는 3대 이하로 선정하여 측정할 수 있다.
④ 제2항 및 제3항에 따라 측정한 값의 평균값이 허용오차범위 이내인 경우에는 제작사 신고, 보고 또는 제시한 값이 유효한 것으로 보며, 허용오차범위를 초과한 경우에는 측정값의 평균값을 해당 자동차의 새로운 자동차 에너지소비효율, 온실가스배출량, 연료소비율로 한다.
⑤ 시가지모드(FTP-75)와 고속도로모드(HWFET)의 측정 연비에 대한 허용오차를 각각 확인하여 어느 한쪽결과라도 허용오차범위를 초과하면 부적합으로 처리한다. 단, 온실가스배출량은 별표10의 복합 CO2 배출량 기준으로 허용오차범위를 초과하면 부적합으로 처리한다. 이때 측정결과는 소수점 이하 넷째자리에서 반올림하여 소수점 이하 셋째 자리까지 표시한 값으로 하며, 정속주행 시험결과의 경우 별표 6에 따른 측정방법에 의해 산출된 값을 적용한다.
⑥ 자동차 에너지소비효율, 온실가스배출량, 연료소비율의 허용오차 계산은 제작사가 신고, 보고 또는 제시한 값과 사후관리값 중 더 큰 값을 모수로 하여 계산한다.
제12조(주행저항 시험) ① 사후관리시 국토교통부장관이 지정한 주행시험장에서 제6조에 따라 주행저항 시험을 실시한다.
② 제1항에 따라 측정한 시험기관 실측 주행저항값과 제작사 제시 주행저항값의 오차가 15% 이내일 경우에는 제작사가 제시한 주행저항값을 인정한다.
단, 오차는 연비모드를 고려한 에너지의 차이를 말하며, 이 오차를 벗어나는 경우에는 시험기관 실측 주행저항값을 사용한다.
제13조(결과 상호인정 및 공유) 산업통상자원부장관, 환경부장관 및 국토교통부장관은 사후관리 결과를 상호 인정하여 소관부처의 사후관리 결과로 갈음하며, 정책자료 및 관련 통계작성 등에 활용할 수 있다.
제14조(시험결과의 기록 및 공개) ① 국토교통부장관은 사후관리를 위한 시험 대상자동차 선정ㆍ구매, 길들이기, 주행저항 및 에너지소비효율, 연료소비율·온실가스 배출량 시험결과는 별지 제1호서식의 기록표에 기록하고 산업통상자원부장관, 환경부장관과 공유하여야 한다.
② 국토교통부장관은 사후관리 내용 및 시험결과를 공개할 수 있다.
제15조(재검토기한) 국토교통부장관은 「훈령·예규 등의 발령 및 관리에 관한 규정」에 따라 이 훈령에 대하여 2017년 1월 1일 기준으로 매 3년이 되는 시점(매 3년째의 12월 31일까지를 말한다)마다 그 타당성을 검토하여 개선 등의 조치를 하여야 한다.
부 칙
제1조(시행일) 이 고시는 공포한 날부터 시행한다. 단, 이 고시의 제8조제2항, 제5조에 따른 별표4, 별표5 및 제7조에 따른 별표9의 4호, 별표10, 제12조의 규정에 대해서는 공포 후 1년이 경과한 날부터 시행한다.
제2조(일반적 적용례) 이 고시는 이 고시 시행 후 최초로 제작․조립 또는 수입되는 형식의 자동차부터 적용한다.
제3조(주행저항 시험에 관한 적용례) 제12조 규정은 이 고시 시행 당시 제작․조립 또는 수입하고 있는 자동차에 대해서는 동 규정 시행 후 1년 6개월이 경과한 날 부터 적용한다.
제4조(타이어선정에 관한 적용례) 제7조에 따른 별표9의 4호 규정은 이 고시 시행 당시 제작․조립 또는 수입하고 있는 자동차에 대해서는 동 규정 시행 후 1년 6개월이 경과한날 부터 적용한다.
제5조(신연비계산식에 관한 적용례) 제7조에 따른 별표10 규정은 이 고시 시행 당시 제작․조립 또는 수입하고 있는 자동차에 대해서는 동 규정 시행 후 1년 6개월이 경과한날 부터 적용한다.
제6조(경과조치) 이 고시 시행일 이전에 제작․조립 또는 수입된 자동차에 대해서는 종전의 산업통상자원부, 환경부, 국토교통부규정에 따른다.
부 칙 < 2015-63호, 2015-44호, 2015-221호. 2015.4.8>
이 고시는 2015년 11월 21일부터 시행한다.
이 고시는 발령한 날부터 시행한다.
별지 제1호서식을 별지와 같이 신설한다.
별표 1. 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법
별표 2. 하이브리드자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법
별표 3. 전기자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정방법
별표 4. 플러그인하이브리드자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법
별표 5. 수소연료전지자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정방법
별표 6. 자동차의 정속주행 에너지소비효율 및 연료소비율 측정방법
별표 7. 자동차 길들이기 시험방법
별표 8. 주행저항 시험방법
별표 9. 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정 시험조건
별표 10. 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정 산정방법
【별표 1】
자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법
1. 측정 방법 및 절차
1-1. FTP-75(도심주행) 모드
① 개요
시험이 진행되는 동안 시험실의 온도는 20∼30℃(68∼86℉),를 유지하여야 한다. 동력계상에서의 자동차 운전은 휘발유 및 가스, 경유 자동차의 경우는 3단계(3bag 시험)로 나누어진 주행계획에 의해 운전되며, 하이브리드 자동차의 경우는 한 주행주기가 추가된 4단계(4bag 시험)로 나누어진 주행계획에 의해 운전된다. 이때의 배출가스 분석은 각 단계에서 배출되는 가스를 배출가스 시료주머니와 희석 가스 시료주머니에 각각 포집하여 배출가스분석기로 분석한다.
(1) 휘발유 및 가스, 경유 자동차 주행 계획
단 계
시 간(초)
거 리
비 고
저온시동시험 초기단계
저온시동시험 안정단계
주 차
고온시동 시험단계
505
865
9-11분
505
5.78km (3.59mile)
6.29km (3.91mile)
-
5.78km (3.59mile)
저온시동
고온시동
계
42분
17.85km (11.59mile)
(2) 하이브리드 자동차 주행 계획
단 계
시 간(초)
거 리
비 고
저온시동시험 초기단계
저온시동시험 안정단계
주 차
고온시동시험 초기단계
고온시동시험 안정단계
505
865
9-11분
505
865
5.78km (3.59mile)
6.29km (3.91mile)
-
5.78km (3.59mile)
6.29km (3.91mile)
저온시동
고온시동
계
57분
24.14km (15.00mile)
② 순서
(1) 자동차를 시동을 걸지 않은 상태에서 밀어서 동력계상에 옮긴다.
(2) 차대동력계 상에서 도로 주행상태를 재현하기 위하여 정속냉각팬 또는 속도가변냉각팬을 적용할 있다. 정속냉각팬을 사용하는 경우 후드를 열고, 속도가변냉각팬을 사용하는 경우 후드를 닫고 장비구조상 가능한 차체 앞 약 30.5cm(12in)에 놓아야 한다. 이때 정속냉각팬을 사용할 경우 팬 용량은 2.5m3/s를 넘지 않아야 한다.
다만, 제작사가 기술적인 사유를 제출하여 타당성이 인정될 경우 추가 냉각팬을 사용할 수 있다.
(3) 시험채취 밸브를 진공상태에 있는 시료채취 주머니에 연결하여 희석배출가스와 희석공기 채취상태로 둔다.
(4) CVS, 시료채취펌프, 온도기록계, 자동차 냉각팬 및 가열탄화수소 기록계 (경유자동차에 한함)을 작동시킨다.
(5) 시료채취 유량을 규정유량으로 조절하고 가스유량 측정 장치를 영점에 맞춘다.
1) 가스상 시료(탄화수소계는 제외)는 최소유량이 0.08ℓ/sec(0.17cfm)이다
2) 탄화수소계 시료의 유량은 최소 0.031ℓ/sec(0.067cfm)이다.
(6) 배출가스 시료채취관을 자동차 배기관에 연결한다.
(7) 가스유량측정장치를 작동시키고 시료선택밸브를 시료가스의 흐름이 “저온시동 시험 초기단계” 배출가스 시료주머니와 “저온시동 시험 초기단계” 희석공기주머니로 가도록 한다. 경유자동차인 경우는 경유 탄화수소분석기의 적분계를 작동시키고 기록계 기록지의 위치를 표시한다.
(8) 시동후 15초 후에 기어를 변속시킨다.
(9) 시동후 20초 후 주행계획에 따라 최초가속을 한다.
(10) 도시 동력계 주행계획(UDDS)에 따라 자동차를 운전한다.
(11) 505초 동안 주행 후 감속이 끝나면 즉시 시료의 흐름을 저온시동시험 초기단계 주머니에서 저온시동시험 안정단계 주머니 쪽으로 바꾸고 가스유량측정장치 1번을 정지시킨다.(경유 자동차인 경우는 1번 경유 탄화수소 적분기 1번을 정지시키고 디젤 탄화수소 기록계 기록지 위치를 표시한다.)
(12) 가스유량측정장치 2번을 작동시킨다. 경유 자동차인 경우에는 경유 탄화수소 적분기 2번을 작동시킨다.
(13) 510초부터 시작되는 가속 전에 롤러 또는 축의 회전수를 기록하고 계수기를 다시 영점에 맞추거나 두 번째 계수기로 바꾼다.
(14) 가능한 빨리 저온시동시험 초기 단계 배기시료 및 희석공기를 분석기로 보내어 배출가스 분석방법에 따라 시료채취 종료 20분 이내에 분석을 하여 안정한 분석결과를 얻는다.
(15) 최종 감속 1369초의 2초 후에 기관을 정지시킨다.
(16) 기관이 정지 후 5초 후에 가스유량측정기 2번을 끈다. (경유 자동차인 경우는 경유 탄화수소 적분기 2번을 끄고, 탄화수소 기록의 기록지위치를 표시한다.)
(17) 시료선택 밸브의 위치를 “준비” 위치에 놓는다.
(18) 롤러나 축의 회전수 및 가스미터나 유량계의 수치를 기록하고 계수기를 원위치로 둔다.
(19) 가능한 빨리 “저온시동 시험 안정 단계” 배출가스 및 희석공기 시료를 분석기로 보내어 시료채취 후 20분 이내에 분석을 하여 안정된 값을 읽는다.
(20) 시료채취가 끝난 즉시 냉각팬을 끈다.
(21) CVS를 끄거나 또는 배출가스 시료채취관을 자동차의 배기관으로부터 분리시킨다.
(22) 고온시동시험을 위하여 (2)∼(11) 항을 반복한다. (8)항의 조작은 냉간시동을 위한 시료채취기간이 끝난 후 9∼11분 사이에 시작한다.
(23) 505초 운전 후 감속이 끝나면 동시에 가스 유량측정기 3번을 끄고 경유 자동차인 경우는 경유 탄화수소적분기 3번을 끄고 경유 탄화수소 기록계 기록지 위치를 표시하며, 시료선택 밸브를 “준비” 위치에 둔다. 롤러 축의 회전수를 기록하고 3번 가스미터값과 유량측정값도 기록한다.
(24) 가능한 빨리 “고온시동시험 초기단계” 배출가스 및 희석공기를 분석기로 보내어 시료채취 후 20분 이내에 분석한다.
(25) 시료채취용 관을 자동차배기관으로부터 분리시키고 자동차를 동력계로부터 밀폐실로 옮긴다. 이때 운전을 해서 옮겨도 무방하다.
(26) CVS 와 CFV를 끈다.
(27) 배출가스 분석 및 연비계산을 실시한다.
(28) 하이브리드 자동차의 경우는 (2)∼(21)항을 2번 반복하여 시험하여 배출가스를 측정한다. 최종적으로 4번의 주행주기에 대하여 배출가스 분석 및 연비계산을 실시한다.
1-2. HWFET(고속도로 주행) 모드
① 개요
(1) 고속도로 주행시험주기(HWEET)는 예비주행 주기와 배출가스 측정을 위한 주행주기로 이루어져 있다. 각각의 시험 주기는 동일한 속도 대 시간 관계를 갖는 주행 계획의 2회 반복으로써 주행거리는 16.4km 이며 평균 속도 78.2km/h, 최대속도 96.5km/h로 비 시가지에서 주행하는 것을 모사하도록 되어 있다. 예비주행 주기는 차대동력계 위에서 시험차량을 예열하도록 이루어져 있다.
단 계
시 간(초)
거 리
비 고
예비주행단계
안정단계
측정주행단계
765
15
765
16.4km
-
16.4km
계
1,545
32.8km
(2) 시험이 진행되는 동안 시험실의 온도는 20∼30℃(68∼86℉), 를 유지하여야 한다.
(3) 희석된 배출가스는 정용량(가변 희석식) 채취기(CVS)를 사용하여 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소의 분석을 위해 계속적으로 채집된다. 경유 자동차의 경우 희석 배출가스는 탄화수소를 위해 가열된 샘플라인과 가열수소염이온화 검출기(HFID)를 사용하여 지속적으로 분석된다.
(4) 구성 요소의 오작동 또는 고장의 경우를 제외하고, 시험자동차에 설치되거나 일체화된 모든 배출가스 제어 시스템은 모든 절차를 수행하는 동안 작동해야 한다.
(5) 차량 예비주행
고속도로 주행시험주기(HWEET)은 FTP-75모드 시험 직후에 실시되도록 설계되었다. FTP-75 모드 시험 이후 3시간 이내에 수행될 수 없는 경우에는 자동차는 다음과 같이 예비 주행되어야 한다.
1) 시험자동차가 FTP-75 모드의 시험절차를 완료한 후 상온주차조건(20∼30℃)에서 3시간을 경과하였을 경우 또는 20∼30℃ 를 유지하지 못한 환경에 있었을 경우 자동차는 FTP-75 모드의 시가지 동력계 주행계획(UDDS)의 한 주기 동안 동력계 상에서 예비 주행되어야 한다.
2) 제작사가 추가적인 예비주행을 원하는 경우 FTP-75 모드에서 정한 예비주행방법을 적용한다.
(6) 동력계 주행 주기는 15초의 공회전으로 구분되는 고속도로 주행시험 계획의 두 주기로 이루어져 있다. 고속도로 주행 계획의 첫 주기는 시험용 차량을 예비 주행 하는 것이고 두 번째 주기는 배출가스를 측정하기 위한 것이다.
(7) 탄화수소(계속 분석을 하는 디젤 탄화수소를 제외), 일산화탄소와 이산화탄소를 채집하고 분석하기 위하여 하나의 배출가스 시료주머니와 하나의 희석공기 주머니가 사용된다.
(8) 배출가스 측정은 두 번째 주기의 시작부분에 2초의 공회전과 두 번째 주기의 마지막 부분에 2초의 공회전이 포함되어 있다.
(9) 엔진 시동 및 재시동
1) 예비 주행주기 중에 엔진이 정지하였다면 재시동 절차는 제작사의 권장 절차에 따라 수행되어야 한다.
2) 시험자동차가 고속도로 배출가스 측정을 위한 주행 주기 중에 정지하였다면 그 시험은 무효로 하고 개선 조치를 수행하여야 하며 자동차는 재시험 되어야 한다.
(10) 그 외 사항은 FTP-75 모드 방법 및 절차에 따른다.
② 순서
(1) 자동차 바퀴를 동력계 위에 놓는다. 자동차는 동력계 위에서 주행된다.
(2) 차대동력계 상에서 도로 주행상태를 재현하기 위하여 정속냉각팬 또는 속도가변냉각팬을 적용할 있다. 정속냉각팬을 사용하는 경우 후드를 열고, 속도가변냉각팬을 사용하는 경우 후드를 닫고 장비구조상 가능한 차체앞 약 30.5cm(12in)에 놓아야 한다. 이때 정속냉각팬을 사용할 경우 팬 용량은 2.5m3/s를 넘지 않아야 한다. 다만, 제작사가 기술적인 사유를 제출하여 타당성이 인정될 경우 추가 냉각팬을 사용할 수 있다.
(3) CVS의 준비는 고속도로 주행 주기 측정 전에 수행되어야 한다.
(4) 하나의 배출가스 시료주머니와 하나의 희석 가스 시료 주머니를 시료 채집 장치와 연결하는 것을 제외하고, FTP-75모드에 규정된 배출가스 측정 순서를 고속도로 배출가스 측정주행시험에 적용한다.
(5) 고속도로 동력계 주행계획에 따라 고속도로 배출가스 측정을 위한 예비주행주기로 자동차를 운전한다.
(6) 자동차가 예비주행주기의 끝에서 속도가 0이 된 다음 17초 후에 배출가스 측정을 위한 주행주기가 시작된다.
(7) 배출가스를 채집하는 동안 고속도로 동력계 주행계획에 따라 한번의 고속도로 배출가스 측정 주행주기로 자동차를 운전한다.
(8) 채집은 배출가스 측정 주행주기의 첫 번째 가속의 시작 2초 전에 시작하여야 하며, 정지하기 위한 감속이 끝나고 나서 2초 후에 마쳐야 한다.
(9) 그 외 사항은 FTP-75 모드 방법 및 절차에 따른다.
2. 측정시스템 구성 및 시험차량 조건
2-1. 측정장비
자동차 표시연비 측정을 위한 장치는 차대동력계, 배출가스 시료채취장치, 배출가스 분석장치, 자료처리장치 및 기타부속장치로 구성된다. 고온 및 저온조건에서의 시험이 필요할 경우에는 시험실이 고온 및 저온조건에서의 시험이 가능하도록 온도조건을 유지하여야 한다.
① 차대동력계
(1) 자동차의 도로주행상태를 재현하기 위해서 부하흡수장치와 관성중량을 재현하기 위한 플라이휠 방법 등을 사용할 수 있어야 한다.
(2) 롤이나 축의 회전수 측정기를 가지고 있거나 기타 측정설비의 성능 및 정확도 등에 대하여 인정하는 어떤 다른 방법에 의해서 주행거리를 측정할 수 있어야 한다.
(3) 소형 두개의 롤로 되어 있는 공칭 롤은 직경 22cm(17in)이어야 하고, 대형 단일롤로 되어 있는 동력계의 롤 직경은 122cm(48in)이어야 한다. 전체 도로부하의 재현성이 같고 환경부장관이 더 좋다고 인정하면 다른 직경의 롤을 가진 동력계도 사용할 수 있다.
② 배출가스 시료채취장치
(1) 휘발유 및 LPG 자동차
(가) 자동차 배출가스의 실제 배출가스량을 측정할 수 있도록 설계한다.(그림 1)
시료를 연속적으로 일정한 유량의 시료를 채취하여야 한다. 배출량은 시료농도와 시험기간 동안의 총 유량으로 부터 구한다.
방출
주위공기유입
희석공기
시료채취자루
배출가스
시료채취자루
시료채취 벤튜리
완충기
절대압력변환기
차량
배출
가스
유입
사이클론 분리기
정밀도
감지기
임계유량
벤튜리
CVS 시료채취장치
CVS 시료채취장치
송풍기
[그림 1] 배출가스 시료채취 장치(CFV - CVS)
(나) 장치의 규격
임계유량 벤튜리형 정용적 시료채취 장치(CFV-CVS(Constant Volume Sampler))가 많이 사용되며, 환경부장관의 사전승인을 얻으면 다른 시료채취 장치를 사용해도 좋다.
1) 자동차 배기관에서의 정압변화 : 배기관에 아무 것도 연결하지 않은 상태에서 동력계 1주행 주기 동안 ±127mmH2O(1.2kpa)내에 있어야 한다.
2) 온도측정 장치의 정확도 및 정밀도 : ±1.1℃ (2℉)이고, 감응시간은 온도변화의 62.5%를 0.100초 이내에 읽을 수 있어야 한다.
3) 압력측정 장치의 정확도 및 정밀도 : ±40mmH2O(0.4kpa)
4) CVS 유량 : 수분응축을 방지하기 위해 충분한 것 (대부분 자동차 0.140∼0.165m3/sec(300∼350cfm)이면 충분하다.)
5) 시료채취 주머니 : 시료의 흐름을 방해하지 않을 정도로 충분히 큰 것이어야 한다.
(2) 경유 자동차
(가) 경유자동차용 CFV-CVS의 구비조건은 다음의 예외를 제외하고는 휘발유 및 가스 자동차와 동일하다.
1) 열교환기 설치를 권장하며, 동등수준상의 정밀도를 갖는 측정시스템의 경우는 열교환기를 설치하지 않을 수 있다.
2) CFV 바로 전에서 측정하는 희석된 배출가스 온도는 측정 시작 시 설정한 온도의 ± 11 ℃ (20 ℉)이내이어야 한다. 그리고 온도측정 장치의 정확도와 정밀도는 ± 1.1 ℃ (2 ℉)이어야한다.
(나) 배출가스의 열손실을 최소로 하기 위하여 배기관과 희석터널을 연결하는 관은 보온하지 않을 때는 365 cm (12 ft), 보온하였을 때는 610 cm (20 ft)의 스테인레스 강관으로 한다.
(다) 희석공기 온도는 측정하는 동안 20 ∼ 30 ℃ (68 ∼ 86 ℉)이어야 한다.
(라) 희석터널
1) 가열형 탄화수소 시료채취관은 충분히 혼합된 가스가 채취될 수 있도록 장치가 구성되어야 한다.
2) 직경이 최소 20.3 cm (8.0 in)가 되어야 한다.
3) 재질은 배출가스성분과 반응하지 않은 전기적으로 전도성이 있어야 한다.
4) 접지가 되어야 한다.
(마) 희석터널 내부온도는 수분응축을 방지하기 위하여 충분히 높아야 하나 측정시간동안 시료 채취점에서 52 ℃ (125 ℉)를 넘어서는 아니 된다.
③ 배출가스 분석 장치
(1) 휘발유 및 가스 자동차
(가) NOx 분석기 : 화학발광법 (CLD)를 사용한다.
(나) CO 및 CO2 분석기 : 비분산적외선 분석기 (NDIR)를 사용한다.
(다) HC 분석기 : HC (총탄화수소 (THC)를 의미한다) 분석기는 수소염이온화 검출기 (FID)를 사용한다.
(라) CH4 분석기 : 가스크로마토그래피-수소염이온화 검출기 (GC-FID), 또는 이와 동등이상의 것이어야 한다.
(2) 경유 자동차
(가) 경유 자동차의 배출가스 중 가스상 물질을 측정하기 위한 것으로서 휘발유 및 가스 자동차와 같은 원리의 CVS 및 배출가스 분석 장치 시험방법에 의해서 측정한다. 하지만, 탄화수소(HC)는 희석시료 중에서 직접 채취하여 분석하는 가열수소염이온화 검출기(HFID)로 측정한다. 전체 시험 장치는 탄화수소분석기만 휘발유 및 가스자동차와 다르고 나머지는 동일하다.
(나) 탄화수소 측정용 시료채취관
1) 희석공기와 배출가스가 충분히 섞일 수 있는 위치에 설치하여야 한다.
2) 온도를 191 ± 11 ℃ (375 ± 20 ℉)로 유지하여야 한다.
3) 내부직경은 최소 0.457 cm (0.19")이어야 한다.
(다) 온도감지기의 정도는 ± 1.1 ℃ (± 2 ℉)이어야 한다.
(라) 탄화수소 측정용 시료채취장치의 희석배기 가스 흐름
1) 가열장치 내의 온도는 191 ± 6 ℃ (375 ± 10 ℉)이며 온도감지기 정도는 ± 1.1 ℃ (2 ℉)이어야 한다.
2) 탄화수소 측정 장치의 희석배출가스 온도는 185 ∼ 197 ℃ (365 ∼ 385 ℉)이어야 한다.
2-2. 분석용 가스
① 분석기용 가스
(1) CO 및 CO2 분석기용 가스 : CO + N2 가스 및 CO2 + N2 가스
(2) HC 분석기용 가스 : C3H8 + 공기
(3) CH4 분석기용 가스 : CH4 + 공기
(4) NOx 분석기용 가스 : NO + N2 (NO2 농도가 5 % 이내 일 것)
(5) 영점조정 가스 (공기 또는 질소) : HC 1 ppmC 이하, CO 1 ppm 이하, CO2 400 ppm 이하 및 NO 0.1 ppm 이하 함유한 것.
(6) 합성공기 : O2 (18 ∼ 21 mol%) + N2
② 교정용 가스 :
교정용 가스는 표준가스 (NBS 표준가스) 또는 환경부장관이 인정하는 1 % 이내의 표준가스를 사용하여야 한다.
③ 스팬가스 :
스팬가스는 진치의 2 % 이내의 정도를 가져야 한다. 여기서 진치는 환경부장관이 인정하는 표준가스를 사용하여야 한다.
2-3. 시험용 자동차
① 휘발유 및 가스, 경유 자동차
(1) 시험자동차는 6,500km±1,000km에서 사전 주행 (길들이기)을 마친 후에 시험을 실시하여야 한다. 단, 제작사 요구 시 6,500km 이하에서 길들이기를 할 수 있다.
(2) 자동차 제원표 상의 기계적인 점검을 실시한다.
(3) 연료탱크 연료량을 확인한다. (규정된 시험연료를 40 %이상 주입한다).
(4) 시험자동차를 차대동력계에 설치하여 주행저항의 재현을 실시하고, 동력계 운전계획 (UDDS : Urban Dynamometer Driving Schedule)에 따라 운전한다.
(5) 예비주행이 완료된 후 5 분 이내에 자동차를 동력계에서 분리한 후 주차실 (Soaking room)로 옮겨 주차한다. 주차시간은 휘발유 및 가스자동차는 12 ∼ 36 시간이고, 경유자동차는 12 시간 이상이다.
② 하이브리드 자동차
(1) 시험자동차는 9,000 km 이내 에서 사전 주행 (길들이기)을 마친 후에 시험을 실시하여야 한다. 단, 하이브리드자동차와 플러그인 하이브리드자동차는 9,000km이내에서 사전 길들이기를 할 수 있다.
(2) 배터리의 충전상태 또는 축전기의 저장 상태를 확인할 수 있어야 한다.
(3) 배터리의 충전상태
1) 배터리 충전은 연료 주입전에 설정해야 한다.
2) 수동으로 보조 동력장치를 가동 시킬 수 없는 하이브리드 차량의 경우 예비주행 중 최대로 보조 동력장치를 가동할 수 있는 상태로 배터리를 충전시킨다.
3) 시험 전 주 동력장치를 가동 시킬 수 있는 전기자동차의 경우 배터리 충전상태는 제작사에서 제시하는 사양의 완전 충전상태로 있어야 한다. 다만, 소킹 전 정격 암페어가 나오지 않는 경우는 완전 충전을 한 후 소킹에 들어간다.
4) 휘발유 및 경유자동차와 동일하게 연료주입 및 예비주행을 실시한다.
5) 예비주행 후 30분 안에 배터리를 다음의 조건으로 설정해야 한다.
- 수동으로 보조 동력장치를 가동시킬 수 없고 배터리 보충 하이브리드 자동차 및 CS모드 시험시의 플러그인하이브리드자동차의 경우 배터리 상태가 배터리 충전오차 조건을 만족해야 한다. 만약 배터리 충전을 강제로 해야 할 경우 실내 주차시간동안 행해져야 한다.
- 수동으로 보조 동력장치를 가동시킬 수 없고 배터리 방전 하이브리드 차량의 경우 배터리 상태 조정이 필요 없다. 만약 배터리 충전오차 조건 만족을 위해 배터리 충전을 강제로 해야 할 경우 예비 주행 후 실시하여 소킹한다. “배터리 보충”이라 함은 하이브리드 차량의 배터리가 외부로부터의 전기공급이 없이 주행시 완전히 방전되지 않고 주행하는 것을 말한다.
“배터리 방전”이라 함은 하이브리드 차량의 배터리가 외부로부터의 전기공급이 없이 주행시 완전히 방전될 때까지 주행하는 것을 말한다.
(4) 이외의 사항에 대해서는 [별표 2]의 하이브리드자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정방법과 동일하다.
2-4. 시험용 연료
시험용으로 사용하는 휘발유, 가스 또는 경유는「대기환경보전법」 및「석유 및 석유대체연료 사업법」의 규정에 적합한 것을 사용하여야 한다. 시험에 사용하는 경유는 운전에 적합한 유동점과 운점을 가진 깨끗하고 맑은 것을 사용하여야 하며 세탄가 향상제, 금속 불활성제, 산화방지제, 부식방지제, 유동점억제제, 안료 및 분산제와 같은 비금속 첨가제를 함유할 수 있다.
3. 배출가스 분석 및 계산
① CO, CO2, NOx, HC 및 CH4 분석
(1) 분석기의 영점을 맞추고 안정한 값이 얻어지게 하며 시험 후 다시 점검한다.
(2) 스팬가스를 보내어 분석기의 게인 (gain)을 맞춘다. 오차를 줄이기 위하여 시료를 분석하는 데 사용한 유량과 같은 유량에 스팬값을 맞추고 교정을 한다. 스팬가스는 전 측정범위 (full-scale)의 75 ∼ 100 %와 같은 농도의 것을 사용한다. 만일 분석기의 게인 영향이 크면 교정상태를 점검하고 기록지의 실제농도를 기록한다.
(3) 영점을 점검하고 필요하면 (1), (2)의 과정을 반복한다.
(4) 유량과 압력을 점검한다.
(5) 시료의 CO, CO2, NOx, HC 및 CH4 농도를 측정한다.
(6) 영점과 스팬 값을 점검한다. 만일 차가 전 측정 범위의 2 %보다 크면 배출가스 측정 전 과정을 반복한다.
② 경유자동차 탄화수소 (HC) 분석
(1) HFID 분석기의 영점을 조정하고 안정된 영점값을 얻는다.
(2) 스팬가스를 보내어 분석기의 게인을 맞춘다. 스팬 가스는 전 측정범위의 75 ∼ 100 %와 같은 농도의 것을 사용한다.
(3) 영점값을 점검한다. 이 분석기에 영점가스 및 스팬가스의 도입은 다음 방법 중의 어느 하나로 달성시킬 수 있다.
1) HC 시료가열밸브를 닫고 HFID로 가스가 유입되도록 한다.
2) HC 시료관에 직접 영점 및 스팬가스 관을 연결하고 HFID 유량의 190 ∼ 210 % 유량으로 가스를 도입한다.
※ 주 : 오차를 최소로 줄이기 위하여 HFID 유량과 압력은 영점 스팬조정과 측정시에 같게 한다.
(4) 측정기간 동안 희석 탄화수소 배출농도를 연속적으로 기록한다.
(5) 영점 및 스팬을 점검하고 그 차가 전 측정범위의 2 %보다 크면 시험을 중단하고 HC “행업”이나 분석기의 전기적인 “드리프트”를 점검한다.
③ 각 주행시험의 단계별 오염물질의 중량농도 계산
(1) HCmass = Vmix × HC 밀도 × (HCconc / 106)
여기에서,
HCmass = 탄화수소 중량농도 (g / 시험단계)
HC밀도 = 0.5768 kg/m3 (16.33 g/ft3)
(탄소와 수소비가 1 : 1.85이며, 20 ℃ 101.3 Kpa, 68 ℉ 760 mmHg 일 때)
HCconc = 희석공기중의 탄화수소농도를 보정한 희석배출가스중의 탄화수소농도 (ppmC)
HCconc = HCe - HCd × (1 - 1 / DF)
여기에서, HCe : 희석배출가스중의 탄화수소농도 (ppmC)
HCd : 희석공기중의 탄화수소농도 (ppmC)
(2) CH4mass = Vmix × CH4 밀도 × (CH4conc / 106)
여기에서,
CH4mass = CH4의 중량농도 (g / 시험단계)
CH4밀도 = 0.6672 kg/m3 (18.89 g/ft3) (20 ℃, 101.3 Kpa (68 ℉, 760 mmHg 일때))
CH4conc = 희석공기중의 CH4 농도를 보정한 희석배출가스중의 CH4 농도 (ppmC)
CH4conc = CH4e - CH4d × (1 - 1 / DF)
여기에서, CH4e : 희석배출가스중의 CH4 농도 (ppmC)
CH4d : 희석공기중의 CH4 농도 (ppmC)
(3) NMHCmass = Vmix × NMHC 밀도 × (NMHCconc / 106)
여기에서,
NMHCmass = NMHC의 중량농도 (g / 시험단계)
NMHC밀도 = 0.5768 kg/m3 (휘발유, 경유),
0.04157 (12.011 + H/C × (1.008)) kg/m3 (천연가스, 액화석유가스)로, (20 ℃, 101.3 Kpa (68 ℉, 760 mmHg 일 때))
여기에서, H/C는 시험연료의 탄소와 수소 비
NMHCconc = 희석공기중의 NMHC 농도를 보정한 희석배출가스중의 NMHC 농도 (ppmC)
MHCconc = HCconc - (rCH4 × CH4conc)
여기에서, rCH4 = 메탄에 대한 FID 감응계수로, 천연가스자동차의 경우
rCH4 = FID ppm / SAM ppm
여기에서, FID ppm : FID에서 분석한 메탄농도 (ppmC),
SAM ppm : 기지의 메탄농도(ppmC), 기타 자동차의 경우 rCH4 = 1로 한다.
(4) NOxmass = Vmix × NO2 밀도 × (NOxconc / 106) × KH
여기에서,
NOxmass = 질소산화물의 중량농도 (g / 시험단계)
NO2밀도 = 1.913 kg/m3 (54.16 g/ft3) (20 ℃, 101.3 Kpa (68 ℉ 760 mmHg에서 NO2로 있을때)
NOxconc = 희석공기중의 NOx 농도를 보정한 희석배출가스중의 NOx 농도 (ppm)
NOxconc = NOxe - NOxd × (1 - 1 / DF)
여기에서, NOxe : 희석배출가스중의 NOx 농도 (ppm)
NOxd : 희석공기중의 NOx 농도 (ppm)
(5) COmass = Vmix × CO 밀도 × (COconc / 106)
여기에서,
COmass = 일산화탄소 중량농도 (g / 시험단계)
CO밀도 = 1.164 kg/m3 (32.97 g/ft3) (20 ℃, 101.3 Kpa (68 ℉ 760 mmHg일때)
COconc = 희석공기중의 CO 농도를 보정한 희석배출가스중의 CO 농도 (ppm)
COconc = COe - COd × (1 - 1 / DF)
여기에서, COe : 수증기압 및 CO2 추출에 의해 교정된 희석배출가스중 CO농도(ppm), C와 H비는 1 : 1.85 로 가정함.
COe = (1 - 0.01925 × CO2e - 0.000323 × R) × COem
COd : 수증기압 추출에 의해 교정된 희석배출가스 중의 CO 농도(ppm)
COd = (1 - 0.000323 × R) × COdm
R : 희석공기중의 상대습도 (%)
COem : 희석배출가스중의 CO농도 (ppm)
COdm : 희석공기시료중 CO농도 (ppm)
(6) CO2mass = Vmix × CO2 밀도 × (CO2conc / 102)
여기에서,
CO2mass : 이산화탄소중량농도 (g / 시험단계)
CO2밀도 = 1.830 kg/m3 (51.81 g/ft3) (20 ℃, 101 Kpa (68 ℉, 760 mmHg)일때)
CO2conc = 1
CO2conc = CO2e - CO2d × (1 - 1 / DF)
여기에서, CO2e : 희석배출가스중의 CO2 농도 (%)
CO2d : 희석공기중의 CO2 농도 (%)
DF = 13.4 / [CO2e + (HCe + COe) × 10-4)
(7) KH = 습도보정계수
KH = 1 / [1 - 0.0047 × (H - 75)] (영미단위 사용 시) 또는
KH = 1 / [1 - 0.0329 × (H - 10.71)] (SI 단위 일때)
여기서, H = 절대습도 (H2O grain / 1b 건조공기, gH2O / kg 건조공기)
H = [6.211 × Ra × Pd] / [Pb - (Pd × Ra / 100)] (영미단위 사용 시)
H = [43.478 × Ra × Pd] / [Pa - (Pd × Ra / 100)] (SI 단위 일때)
Ra = 대기중 상대습도 (%)
Pd = 대기중 건구온도에서의 포화수증기압 (mmHg, kPa)
Pb = 대기압 (mmHg, kPa)
Vmix = 표준상태 (293 K, 101.3 Kpa (528 R, 760 mmHg)로 보정한 총 희석배출가스량 (m3 / 시험단계 또는 ft3 / 시험단계)
④ FTP-75 모드의 각 주행주기에 따른 전체 배출가스 농도 계산
Ywm = 0.43 × [(Yct + Ys) / (Dct + Ds)] + 0.57 × [(Yht + Ys) / (Dht + Ds)]
여기에서, Ywm = CO, CO2, NOx, HC, CH4 및 NMHC 가중 배출가스 질량(g/km, g/mile)
Yct = 저온시동시험의 초기단계에서 배출가스 질량 (g/시험단계)
Yht = 고온시동 시험의 초기단계에서 배출가스 질량 (g/시험단계)
Ys = 저온시동시험의 안정단계에서 배출가스 질량 (g/시험단계)
Dct = 저온시동시험의 초기단계에서 주행거리 (km, mile)
Dh = 고온시동시험의 초기단계에서 주행거리 (km, mile)
Ds = 저온시동시험의 안정단계에서 주행거리 (km, mile)
⑤ 하이브리드자동차 FTP-75 모드의 각 주행주기에 따른 전체 배출가스 농도 계산
Ywm = 0.43 × (Yc) / (Dc) + 0.57 × (Yh) / (Dh)
여기에서, Ywm = CO, CO2, NOx, HC, CH4 및 NMHC 가중 배출가스 질량(g/km, g/mile)
Yc = 저온시동단계(첫번째 UDDS 주행시)에서 배출가스 질량 (g/시험단계)
Yh = 고온시동단계(두번째 UDDS 주행시)에서 배출가스 질량 (g/시험단계)
Dc = 저온시동단계(첫번째 UDDS 주행시)에서 주행거리 (km, mile)
Dh = 고온시동단계(두번째 UDDS 주행시)에서 주행거리 (km, mile)
4. 동력계 부하설정 및 각 시험모드의 주행계획
4-1. 도로부하시험중량 및 관성중량 등급 결정
① FTP-75, HWFET, 모드의 주행저항력, 테스트 중량, 관성 중량 등급의 결정
[표 1]에서 나타낸 바와 같이 시험중량을 설정하기 위해서는 플라이휠 (flywheels), 전기적 또는 기타방법을 사용할 수 있다. 만일 설정한 등가관성중량이 사용하고자 하는 동력계에서 불가능할 때는 다음 한 단계 높은 등가관성중량 (113 kg, 250 lb를 넘지 않을 것)을 사용하여야 한다.
② 동력흡수장치 조정 - 소형화물자동차
(1) 동력흡수장치는 80.5 km/h (50 mile/h)에서 도로부하를 재현할 수 있도록 조정하여야 한다. 지시도로부하력의 설정은 동력계 마찰을 고려해야 한다. 특정 동력계에 대한 흡수도로부하력과 지시도로부하력 사이의 관계는 동력계 교정방법에 의해 결정한다.
(2) 기관계열이 같은 것으로서 자동차 생산량의 50 %이상이 에어컨을 설치할 것이라고 기대되면 위에서 기술한 도로부하를 10 %, 최대 1kW (1.3 Hp)까지 증가시켜야 한다. 다만, 하나의 큰 롤러를 가진 차대동력계에서 시험할 경우는 그러하지 아니한다.
(3) 제작자는 위항의 표에 명시된 도로부하력을 사용하거나 자동차 제작자가 다른 방법을 정하여 요구하고 산업통상자원부장관, 환경부장관 및 국토교통부장관이 인정하면 다른 방법에 의해 도로 부하력을 설정할 수 있다.
③ 동력흡수장치 조정 - 경자동차, 승용자동차
(1) 동력흡수장치는 80.5 km/h (50 mile/h)에서 도로부하를 재현할 수 있도록 조정하여야 한다. 동력계 부하흡수는 동력계 마찰을 고려해야 한다.
(2) 동력계 도로부하설정은 다음 식에 의해 등가관성중량, 기초전면 투영면적 차체형상, 차량의 돌기물 및 타이어 형태로부터 결정한다.
1) 롤러가 두개인 동력계에서 시험하는 소형자동차에 대해서는
Hp = aA + P + tW
여기에서, Hp : 80.5 km/h (50 mile/h)에서 설정한 동력계 부하 흡수력 (kW, Hp)
A : 자동차 기초전면 투영면적 (m2, ft2)
P : 돌기물 수정계수 (kW, Hp) [표 2]
W : [표 3]에 나타낸 자동차 등가 관성중량 (Kg, lb)
a : 3.452 (해치백형), 4.013 (기타)
t : 래이디얼 타이어를 가진 자동차 0.0, 기타 자동차 4.93 × 10
- 해치백형의 규정 : 차량 후부와 수평에서 20o 이하의 경사를 가진 표면 후부에의 정사면이 참고 전면투영면적의 25 % 이상인 것, 이 표면은 부드럽고 연속적이며 4o 이상의 국부변화가 없어야 한다. 해치백형의 예는 [그림 2]와 같다.
- 돌기물 전면투영면적 AP는, 차의 전면투영면적의 정의와 같은 방법으로 정의된다. 즉, 차의 놓여진 평면과 차의 종의면 양쪽에 직각인 평면상의 거울, 후드장식물, 지붕선반, 그 외 돌기물의 전체 정사영 면적이다. 돌기물은 차에서 2.54 cm (1 in) 이상 돌출되게 정착되게 있는 고정물로 산업통상자원부장관, 국토교통부장관 및 환경부장관에 의해 사전에 승인된 계산법으로 투영면적이 0.0093 m3 (0.01 ft3)이상의 것이다. 전체의 돌기물 전면투영면적은 표준장비품 모두의 것을 포함해야 한다. 전체의 돌기물 전면투영면적은 표준장비품 모두의 것을 포함해야 한다. 만약 차량의 50 %이상 장착이 예상되는 선택장비품이 있으면 그것도 포함되어야 한다.
2) 경자동차와 승용자동차의 경우 차량동력계의 동력흡수설정치는 0.07 kW (0.1 Hp)까지 반올림한다.
3) 하나의 큰 롤러를 가진 차량동력계상에서 시험을 실시하는 경자동차와 승용자동차에 대해서는
HP = aA + P + (8.22 × 10-4 + 0.33t) × W
HP = 0.746 kW
윗식의 모든 기호 및 수치의 반올림 기준은 소숫점 첫째자리까지 한다.
[표 1] 도로부하의 등가관성중량
80.5km/h도로
부하력
(소형화물차)
주 1,2,3
적재차량중량
등가관성중량
관성중량
kg
ℓb
kg
ℓb
kg
ℓb
481.8
481.9-538.5
538.6-595.2
595.3-651.9
652.0-708.6
708.7-765.3
765.4-822.0
822.1-878.7
878.8-935.4
935.5-992.1
992.2-1048.8
1048.9-1105.5
1105.6-1162.2
1162.3-1218.9
1,062
1,063-1,187
1,188-1,312
1,313-1,437
1,438-1,562
1,563-1,687
1,688-1,812
1,813-1,937
1,938-2,062
2,063-2,187
2,188-2,312
2,313-2,437
2,438-2,562
2,563-2,687
453.6
510.3
567.0
623.7
680.4
737.1
793.8
850.5
907.2
963.9
1,020.6
1,077.3
1,134.0
1,190.7
1,000
1,125
1,250
1,375
1,500
1,625
1,750
1,875
2,000
2,125
2,250
2,375
2,500
2,625
453.6
453.6
567.0
567.0
680.4
680.4
793.8
793.8
907.2
907.2
1,020.6
1,020.6
1,134.0
1,134.0
1,000
1,000
1,250
1,250
1,500
1,500
1,750
1,750
2,000
2,000
2,250
2,250
2,500
2,500
1219.0-1275.6
1275.7-1332.3
1332.4-1389.0
1389.1-1445.7
1445.8-1502.4
1502.5-1559.1
1559.2-1615.8
1615.9-1672.5
1672.6-1729.2
1729.3-1785.9
1786.0-1871.2
1871.3-1984.6
1984.7-2098.0
2098.2-2211.4
2,688-2,812
2,813-2,937
2,938-3,062
3,063-3,187
3,188-3,312
3,313-3,437
3,438-3,562
3,563-3,687
3,688-3,812
3,813-3,937
3,938-4,125
4,126-4,375
4,376-4,625
4,626-4,875
1,247.4
1,304.1
1,360.8
1,417.5
1,474.2
1,530.9
1,587.6
1,644.3
1,701.0
1,757.7
1,814.4
1,927.8
2,041.2
2,154.6
2,750
2,875
3,000
3,125
3,250
3,375
3,500
3,625
3,750
3,875
4,000
4,250
4,500
4,750
1,247.4
1,247.4
1,360.8
1,360.8
1,360.8
1,587.6
1,587.6
1,587.6
1,587.6
1,814.4
1,814.4
1,814.4
2,041.2
2,041.2
2,750
2,750
3,000
3,000
3,000
3,500
3,500
3,500
3,500
4,000
4,000
4,000
4,500
4,500
2,211.5-2,324.8
2,324.9-2,438.2
2,438.3-2,608.3
2,608.4-2,835.1
2,835.2-3,061.9
3,062.0-3,288.7
3,288.8-3,515.5
3,515.6-3,742.3
3,742.4-3,969.1
3,969.2-4,195.9
4,196.0-4,422.6
4,422.7-4,535.9
4,876-5,125
5,126-5,375
5,376-5,750
5,751-5,250
6,251-6,750
6,751-7,250
7,251-7,750
7,751-8,250
8,251-8,750
8,751-9,250
9,251-9,750
9,751-10,000
2,268.0
2,381.4
2,494.8
2,721.6
(주 4)
2,948.3
3,175.1
3,401.9
3,628.7
3,855.5
4,082.3
4,309.1
4,535.9
5,000
5,250
5,500
6,000
6,500
7,000
7,500
8,000
8,500
9,000
9,500
10,000
2,268.0
2,268.0
2,494.8
2,721.6
2,948.3
3,175.1
3,401.9
3,628.7
3,855.5
4,082.3
4,309.1
4,535.9
5,000
5,000
5,500
6,000
6,500
7,000
7,500
8,000
8,500
9,000
9,500
10,000
※ 주) 1. 밴형자동차를 제외한 소형화물차 및 예외적으로 소형화물차로 인정된 중량자동차에 대한 80.5 km/h시 도로부하는 0.4 kW (0.5 Hp) 단위로 반올림된 B (아래 3에서 정의됨)의 0.58 배로 한다.
2. 밴형 자동차에 대한 80.5 km/h시 도로부하는 0.4 kW (0.5 Hp) 단위로 반올림된 B의 (아래 3에서 정의됨)의 0.5 배가 된다.
3. “B"는 자동차의 기본전면면적 (㎡)과 차종의 50 % 이상 판매되리라고 기대되는 거울 및 선택사양 장비 때문에 부가되는 0.009 ㎡를 초과하는 전면면적을 더한 값이다. 전면면적의 측정은, 산업통상자원부장관, 환경부장관 및 국토교통부장관이 사전승인을 받은 방법을 이용하여 ㎡의 소숫점 다섯째 자리까지 계산한다.
4. 적재자동차 중량이 2,608 kg (5,750 lb)를 초과하는 경자동차는 등가시험 중량 2,495 kg (5,500 lb), 도로부하력 10.7 kW (14.4 Hp)로 시험을 실시한다.
[표 2] 돌기물 마력 수정계수
Ap(㎡) 면 적
P : kW (마력)
Ap ＜ 0.02787 .................................................................
0.02787 ≤ Ap ＜ 0.05574 .............................................
0.05574 ≤ Ap ＜ 0.08361 .............................................
0.08361 ≤ Ap ＜ 0.11148 .............................................
0.11148 ≤ Ap ＜ 0.13935 .............................................
0.13935 ≤ Ap ＜ 0.16722 .............................................
0.16722 ≤ Ap ＜ 0.19509 .............................................
0.19509 ≤ Ap ＜ 0.22296 .............................................
0.22296 ≤ Ap ＜ 0.25083 .............................................
0.25083 ≤ Ap ＜ 0.2787 ...............................................
0.2787 ≤ Ap ..................................................................
0.0 (0.0 )
0.30 (0.40)
0.52 (0.70)
0.75 (1.00)
0.97 (1.30)
1.19 (1.60)
1.42 (1.90)
1.64 (2.20)
1.86 (2.50)
2.09 (2.80)
2.31 (3.10)
φ 〈200
Ab 〉 0.25 A
측면
후면
φ
Ab
[그림 2] 해치백의 예
(3) 장치계열이 같은 자동차의 50% 이상이 에어컨 장치를 갖출 것이라고 예상될 경우 그러한 기관계열을 가진 자동차를 시험할 때 위항에서 결정한 도로부하 또는 표에 나타난 도로부하를 10 %, 최대 1 kW (1.3 Hp)까지 증가시켜야 한다. 에어컨 장치에 대한 상기증가는 [표 1]의 주2, 3에 지시된 반올림 전에 증가시켜야 한다. 다만, 하나의 큰 롤러를 가진 차대동력계에서 시험할 경우는 그러하지 아니하다.
(4) 제작자는 위의 방법으로 계산된 도로부하를 사용하든가 제작자가 요구하여 산업통상자원부장관, 환경부장관 및 국토교통부장관이 사전 승인한 다른 방법을 사용하여 도로부하를 결정하여도 된다.
④ FTP-75 모드의 주행저항력, 테스트 중량, 관성 중량 등급의 결정
(1) 위항의 [표 1] 도로부하의 등가관성중량 도표에 표시된 것과 같은 등가관성중량을 플라이 휠, 전기 관성, 혹은 기타의 테스트 중량 재현 기술을 이용하여 재현해야 한다.
(2) 만약, 위 표에 나와 있는 등가 테스트 중량이 사용하려는 차대 동력계에서 선택할 수 없으면 차상위 등급의 등가 테스트 중량 (113 kg, 250 lb를 초과하지 않는 범위 안에서)을 사용한다. 적재 중량이 2,608 kg (5,750 lbs)를 초과하는 소형 승용차의 경우는 2,495 kg (5,500 lb)의 등가 테스트 중량 조건으로 시험해야 한다.
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