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자동차 에너지소비효율 표시
작성일
2007-07-09 11:55:27
조회수
15025
자동차 에너지소비효율 표시

 

가. 정의

  에너지소비효율(연비)이란 자동차에서 사용되는 단위 연료당 주행할 수 거리를 나타냄.

나. 목적

(1) 소비자에게 효율이 높은 자동차 선호토록 유도

(2) 제작자에게 에너지절약형 차량 개발 유도

다. 법규

(1) 에너지이용합리화법 제9조, 제10조, 제11조

(2) 대기환경보전법 제33조

(3) 산업자원부고시 제1998-99호

라. 대상

(1) 연료 : 휘발유, 경유, LPG

(2) 차종 : 승용차, 화물형승용차, 짚형승용차

(3) 구분 : 배기량, 연료공급방식, 변속기

마. 시험기관

(1) 국립환경연구원, 한국에너지기술연구소, 자동차성능시험연구소, 자동차부품연구원

(2) 에너지소비효율을 측정할 수 있는 시설을 갖춘 공공기관으로서 산업자원부장관이 지정하는 기관

바. 시험방법

(1) 대기환경보전법에 의해 규정된 제작차 배출가스 검사방법인 CVS-75모드로 측정.

(2) 자동차의 배출가스농도를 탄소균형법(Carbon balance)에 의해 산출.

※ 탄소균형법이란 연료중의 탄소량과 자동차 배출가스중에 함유되어 탄산가스(CO2), 탄화수 소 (HC) 및 일산화탄소(CO) 중의 탄소량이 동일하다는 이론.

(3) 배출가스 측정방법

(가) 배출가스 측정용 시험모드(CVS-75)

o CVS-75 : LA-4모드로 시험자동차를 차대동력계에서 운전하기 위한 대표 주행사이클.

o LA-4모드 : 미국의 FTP-75시험방법의 주행사이클로 미국은 1975년 우리나라는 1987년 7월부터 배출가스 시험방법의 주행모드로 사용.

(나) 차대동력계의 부하설정

o 시험자동차가 실제 도로상에서 주행할 때 받는 부하상태를 차대동력계상에서 재현하기 위함.

o 시험자동차의 흡수도로부하력 산출.

  HPd = (1/2)x(W/9.807)x(V1 - V2) / 102t

  HPd = 부하력(KW),

  W = 등가관성중량(kg),

  V1 = 평탄도로상에서 시험자동차의 최초속도(88km/h),

  V2 = 평탄도로상에서 시험 자동차의 최종속도(72km/h),

  t= 차대동력계의 롤러가 88km/h에서 72km/h로 감속하는데 걸리는 시간.

(다) 배출가스 측정

o 25℃±5℃로 유지한 실내에서 12시간∼36시간 주차한 후

o 자동차를 차대동력계상에서 CVS-75 주행모드에 따라 운전시 시료채취.

- 시료채취는 배출가스를 일정량의 공기로 희석하여 처음 505초 동안은 시료주머니 1

(phase 1), 505초∼1372초까지 시료주머니 2(phase 2), 자동차의 시동을 끄고 10분 간 방 치 후 재 시동하여 505초동안 시료주머니 3(phase 3)에 채취.

(라) 배출가스량 계산

o 배출가스량은 다음 식에 의해 g/km로 계산.

                                A+B              E+B
- 배출가스 농도(g/km) = 0.43 ( ----- ) + 0.57 ( ------ )
                                C+D              F+D

A = phase 1의 중량농도, B = phase 2의 중량농도,

C = phase 1의 주행거리, D = phase 2의 주행거리,

E = phase 3의 중량 농도, F = phase 3의 주행거리.

- phase의 중량농도 = Vmix x 측정가스밀도 x 측정가스 농도(ppm, %)

Vmix = 표준상태에서의 희석배기가스량

- 측정가스 밀도 : CO, HC, NOx 및 CO2의 밀도

- 측정가스의 농도 : 배출가스 농도로서 CO, HC, NOx는 ppm, CO2는 %단위로 측정.

- 주행거리 phase 1, phase 3은 5.78km, phase 2는 6.29km.

(4) 연비 계산방법

(가) 휘발유사용 자동차

                                            640 (g/L)
            연비(km/L) = -----------------------------------
                                   0.866×HC+0.429×CO+0.273×CO2

단, 1) CH비는 1.85임.

2) HC, CO2, CO는 각각 배출가스량(g/km).

(나) LPG사용 자동차

                                           483 (g/L)
            연비(km/L) = -----------------------------------
                                  0.827×HC+0.429×CO+0.273×CO2

단, 1) 시험용 LPG는 부탄 100% 기준.

2) CH비는 2.5임.

3) HC, CO2, CO는 각각 배출가스량(g/km)

(다) 경유사용 자동차

                                             734 (g/L)
             연비(km/L) = ---------------------------------------
                                   0.866×HC+0.429×CO+0.273×CO2(g/km)

단, 1) CH비는 1.85임.

2) HC, CO2, CO는 각각 배출가스량(g/km).

(5) 결과치 정리

(가) 연비의 유효성은 배출가스가 반드시 대기환경보전법 제31조의 제작자 배출허용기준에 적합하여야 함.

(나) 연비의 최종결과치는 소수점이하 첫째자리(둘째자리 이하 반올림)까지 표시.

사. 표시방법

표 6.11.1. 정부공인표준연비 및 등급표
 

정 부 공 인 표 준 연 비 및 등 급

차 종 별 : ( 배기량 cc, 공차중량 kg, 수동·자동 단 )

연 비 : km /L

등 급 : 등급 ( 군 : cc∼cc )

1) 여러 차종을 동시에 광고하는 경우에는 세부동일차종별로 연비, 등급 등을 모두 표시.

2) 위 시험결과는 표준모드에 의한 표준연비로서 도로·기상상태·운전방법·차량정비 및

차량의 노후정도 등에따라 실제주행연비와 달라질 수 있슴.

o 에너지소비효율 및 소비효율에 따른 등급의 표시방법(라벨)

 

색 상

먹 ------------100%

적 ------------100%

황 ------------100%

 

그림 6.11.1. 에너지소비효율 등급 라벨

아. 등급부여기준

(1) 일반형 및 승용겸화물형 승용자동차

표 6.11.2. 일반 및 승용화물형 승용자동차 연비등급기준 ( 단위 : km/L )
 

등 급

배기량(cc)

1

2

3

4

5

800 이하

23.6이상

23.5∼20.6

20.5∼17.6

17.5∼14.6

14.5이하

800초과 1,100이하

20.5이상

20.4∼17.9

17.8∼15.3

15.2∼12.7

12.6이하

1,100초과 1,400이하

17.4이상

17.3∼15.2

15.1∼13.0

12.9∼10.8

10.7이하

1,400초과 1,700이하

16.5이상

16.4∼14.4

14.3∼12.3

12.2∼10.2

10.1이하

1,700초과 2,000이하

14.3이상

14.2∼12.5

12.4∼10.7

10.6∼8.9

8.8이하

2,000초과 2,500이하

11.2이상

11.1∼9.8

9.7∼8.4

8.3∼7.0

6.9이하

2,500초과 3,000이하

9.4이상

9.3∼8.2

8.1∼7.0

6.9∼5.8

5.7이하

3,000 초과

8.6이상

8.5∼7.5

7.4∼6.4

6.3∼5.3

5.2이하

비고 : 에너지소비효율의 측정방법 등의 변경으로 종전의 측정방법에 의한 에너지소비효율과 변 경된 측정방법에 의한 에너지소비효율에 차이가 발생할 경우에는 등급부여기준을 변경가 능함.

(2) 짚형승용자동차

표 6.11.3. 짚형 승용자동차 연비등급기준 ( 단위 : km/L )
 

등 급

배기량(cc)

1

2

3

4

5

1,500이하

14.8이상

14.7∼12.9

12.8∼11.0

10.9∼9.1

9.0이하

1,500초과 2,000이하

13.3이상

13.2∼11.6

11.5∼9.9

9.8∼8.2

8.1이하

2,000 초과

12.2이상

12.1∼10.6

10.5∼9.0

8.9∼7.4

7.3이하

비고 : 에너지소비효율의 측정방법 등의 변경으로 종전의 측정 방법에 의한 에너지소비효율과

변경된 측정방법에 의한 에너지소비효율에 차이가 발생할 경우에는 등급부여기준을 변경 할 수 있음.

자. 각국의 자동차 연비 규제동향

(1) 미국

(가) 경위

o '75년에 기존 "자동차 정보 및 비용절약법 (Motor Vehicle Information and Cost

Saving Act)"을 수정하여 "에너지 정책 및 보전법(The Energy Policy and

Conservation Act)"을 제정, '78년부터 시행.

(나) 내 용

o 제작사 평균연비(CAFE: Corporate Average Fuel Economy)

- 자동차의 일정량을 시험하여 판매가중 평균 연료소비율을 계산하여 산출된 연비가 정

부에서 정하는 연비기준에 만족하여야 함.

o CAFE 기준

표 6.11.4. CAFE 기준 ( km/L )
 

구 분

'78

'79

'85

'88

'91

'92

승용

7.65

8.08

11.68

11.05

11.68

11.68

경트럭

이륜구동

사륜구동

-

-

7.31

6.72

8.38

8.03

8.93

8.29

8.8

8.12

8.80

8.80


o 제작사 평균 연비가 CAFE기준에 불합격되면 제작사는 기준과 차이되는 연비에 대하여

자동차 1대 기준 1L 당 0.04Km마다 5$의 벌금부과

(다) 연비 시험 및 계산방법

1) 주행모드

FTP-75 모드(시가지주행모드) 및 Highway 모드(고속도로모드)

2) 계산방법

                                    2421
o 경유자동차 연비[mpg] = ----------------------------------
                          0.866x(HC)+0.429x(CO)+0.273x(CO2)

                                       (5174x104xCWFxSG)*
o 휘발유자동차 연비[mpg] = -------------------------------------------------------
                            [(CWFxHC)+(0.429xCO)+(0.273xCO2)]x[(0.6xSGxNHV)+5471]

   CWF:탄소비율 ASTM D 3343

   *SG : 연료 밀도 ASTM D 1298(g/㎖)

   NHV:발열량 ASTM D 3338(BTU/LB)

o US-EPA에서 계산된 배출가스 인증값과 함께 연료소비(Fuel Economy 혹은 FE값)는

  'City-Test'와 'Highway-Test'로부터 다음 공식에 의해 계산

o 최종 연비

(시가지주행연비x0.9)x0.55+(고속도로주행연비x0.78)x0.45

여기서 0.9와 0.78은 공인연비와 실제연비의 차이를 보상하기 위한 환산계수

3) 표시방법 및 대상

o 표시 :mpg(mile/gallon)

o 대상 : 10,000대 이상 판매차량

o 라벨표시 예

그림 미국 EPA의 연료사용표시내용

(2) 일본 및 유럽

(가) 개요

o 일본은 수송수단의 에너지소비효율을 개선하기 위하여 연료가격을 높이고 차량소유자에 대해서도 자동차 연비 정보 확대 및 자발적으로 연비개선에 동참토록 유도하는 정책.

o 프랑스와 영국은 제작자동차 연비자료를 강제로 발표하도록 함.

o 스웨덴은 기준연도에 생산한 모든 자동차를 평균하여 각 자동차 제작회사가 준수해야

되는 연비기준 정함.

표 6.11.5. 유럽 각국의 연비개선유도정책
 

국 가

내 용

영 국

- 연비자료의 의무적 신고

- 연비를 10% 증가토록 권장

프랑스

- 연비자료의 의무적 신고

- 신형자동차의 연비를 1L당 13.3km 이상으로 향상시키도록 함

독 일

- 신형자동차의 연비를 10%∼20% 향상시키도록 함.

이태리

- 신형자동차의 연비를 10% 향상시키도록 함.

스웨덴

- 신형자동차의 평균연비를 1L당 13.3km 이상으로 향상시키도록 함


(나) 주행모드(붙임 자료)

o 일본 : 10.15모드

o 유럽 : ECE15 + EUDC(Extra Urban Driving Cycle)모드

(다) 계산방법

o 일본,유럽 : 한국과 동일

(라) 표시방법

o 일본 : km/L, 유럽 : L/100km

참고문헌

 1. 환경부, (1999), 대기환경보전법.

 2. 산업자원부, (1999), 에너지이용합리화법.

 3. 산업자원부, (1999), 산업자원부 고시 제1998-99호.

 4. AVL KOREA, (1997), Current and Future Exhaust Emission Legislation.

작성자 : 자동차공해연구소 공업연구사 김대식(공학석사)

이 자료는 국립환경연구원에서 발간한 환경자료집(1999년판)을 이용하여 만들었으므로 법령기준등은 현재와 차이나는 경우가 많이 있습니다.

 

일반적인 사항이 아닌 법령등은 홈페이지 법령란의 자료를 참고하시기 바랍니다

   
   
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