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자료명/저자사항
국제 표준 소형차 배출가스 측정방법 (WLTP) 분석 및 평가 연구 [전자자료] / 국립환경과학원 인기도
발행사항
인천 : 국립환경과학원, 2015
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
내용구분
연구자료 : 통계
출처
외부기관 원문
총서사항
NIER-SP ; 2015-056
면수
171
제어번호
MONO1201551817
주기사항
연구기관: 고려대학교 산학협력단
연구책임자: 박심수
원문
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표제지

목차

요약 3

제Ⅰ장 과업 수행 개요 9

1. 연구의 추진배경 및 필요성 9

1.1. 연구 배경 및 필요성 9

1.2. 연구 동향 12

2. 연구의 목적 및 세부내용 34

2.1. 연구 목적 및 기대효과 34

제Ⅱ장 과업 수행 내용 36

1. WLTP 시험 특징 및 절차 요약 36

1.1. WLTC 36

1.2. Downscaling 38

1.3. 시험 절차 39

1.4. 배출물질 계산식 41

2. UN WP. 29에서 제시된 방법으로 WLTP 평가시험 수행 44

2.1. EURO6 대응 경유 승용차량 WLTP 평가시험 결과 44

2.2. 시험 모드 간 비교 62

3. WLTP의 국내 도입 가능성 및 대응 방안 69

3.1. GTR No. 15 기술 규정 상세 분석 및 연구 동향 69

3.2. WLTC Extra-high 구간의 포함 69

3.3. 유종별 승용차량의 WLTP 시험방법 도입 방안 69

제Ⅲ장 참고문헌 및 부록 71

1. 참고문헌 71

2. 참고 홈페이지 71

3. 부록-WLTP GTR No. 15 기술 규정 분석 72

3.1. 자동차 종류에 따른 국제표준주행모드(WLTC) 72

3.2. 도로주행 저항 설정 방법 141

3.3. 배출가스 측정용 장비 규격 144

3.4. 배출가스 측정 절차 146

3.5. 대기오염물질 및 CO₂(연비) 계산 및 보정 방법 152

3.6. 전기차 및 하이브리드 자동차 배출가스 측정 방법 155

표 1/표 3. 일본 10ㆍ15, JP08 및 WLTC 주행모드 시험 시 가솔린 차량 배출가스 및 연비 측정 결과 17

표 2/표 4. NEDC와 WLTP 시험 규정 차이에 따른 CO₂ 배출량 영향도 분석 21

표 3/표 5. Ricardo DVT 차량 시뮬레이션에 의한 NEDC-WLTC 변환 계수(WNQ) 22

표 4/표 6. AVL 차량 시뮬레이션에 의한 NEDC-WLTC 변환 계수(WNQ) 23

표 5/표 7. NEDC에서 WLTP로의 변경이 CO₂ 배출량에 미치는 전체적인 영향 25

표 6/표 11. Class 및 Phase 별 주행 사이클 상세 specification 38

표 7/표 12. Road Load Settings 39

표 8/표 13. Road Load Settings (계속) 40

표 9/표 14. Emission Test Procedure 40

표 10/표 15. Emission Test Procedure 41

표 11/표 16. 시험 차량 제원 45

표 12/표 18. WLTC 시험 일정 47

표 13/표 20. 가솔린 및 경유 승용차의 EURO5-EURO6 배출가스 규제 기준 49

표 14/표 21. 23℃ WLTC 시험 배출물질 측정 결과 50

표 15/표 23. 14℃ WLTC 시험 배출물질 측정 결과 52

표 16/표 25. -7℃ WLTC 시험 배출물질 측정 결과 53

표 17/표 27. 시험 온도 별 WLTC 배출물질 측정 결과 비교 54

표 18/표 28. -7℃ NEDC 시험 배출물질 측정 결과 54

표 19/표 29. WLTC Phase 별 NOx 배출수준 55

표 20/표 30. WLTC Phase 별 NOx 배출량 55

표 21/표 33. 23℃ NEDC 시험 배출물질 측정 결과 58

표 22/표 35. 14℃ NEDC 시험 배출물질 측정 결과 59

표 23/표 37. 시험 온도 별 NEDC 배출물질 측정 결과 비교 61

표 24/표 38. NEDC Phase 별 NOx 배출수준 61

표 25/표 39. NEDC Phase 별 NOx 배출량 62

표 26/표 40. 시험 온도 별 NEDC 배출물질 측정 결과 비교 64

표 27/표 43. 시험 사이클 별 배출가스 및 PM, 연비 시험 결과 66

표 28/표 46. Class 1 차량에 대한 WLTC 주행모드의 저속(Low1) 구간 74

표 29/표 50. Class 1 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium1) 구간 78

표 30/표 53. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 저속(Low2) 구간 83

표 31/표 57. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium2) 구간 87

표 32/표 60. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 고속(High2) 구간 90

표 33/표 63. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 초고속(Extra-high2) 구간 93

표 34/표 65. Class 3 차량에 대한 WLTC 주행모드의 저속(Low3) 구간 98

표 35/표 69. Class 3a 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium3-1) 구간 102

표 36/표 72. Class 3b 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium3-2) 구간 105

표 37/표 75. Class 3a 차량에 대한 WLTC 주행모드의 고속(High3-1) 구간 108

표 38/표 78. Class 3b 차량에 대한 WLTC 주행모드의 고속(High3-2) 구간 111

표 39/표 81. Class 3 차량에 대한 WLTC 주행모드의 초고속(Extra-high3) 구간 114

표 40/표 83. Gasoline/Petrol (공칭 90 RON, E0) 125

표 41/표 84. Gasoline/Petrol (공칭 91 RON, E0) 126

표 42/표 85. Gasoline/Petrol (공칭 100 RON, E0) 127

표 43/표 86. Gasoline/Petrol (공칭 94 RON, E0) 128

표 44/표 87. Gasoline/Petrol (공칭 95 RON, E5) 129

표 45/표 88. Gasoline/Petrol (공칭 95 RON, E10) 130

표 46/표 89. Ethanol (공칭 95 RON. E85) 132

표 47/표 90. LPG (A 및 B) 134

표 48/표 91. "G20" "High Gas" (공칭 100% Methane) 135

표 49/표 92. "K-Gas" (공칭 88% Methane) 135

표 50/표 93. "G25" "Low Gas" (공칭 86% Methane) 136

표 51/표 94. "J-Gas" (공칭 85% Methane) 136

표 52/표 95. J-Diesel (공칭 53 Cetane, B0) 137

표 53/표 96. E-Diesel (공칭 52 Cetane, B5) 138

표 54/표 97. K-Diesel (공칭 52 Cetane, B5) 139

표 55/표 98. E-Diesel (공칭 52 Cetane, B7) 140

표 56/표 99. 도로주행 저항 설정 절차 142

표 57/표 100. 시험 차량 프리컨디션 절차 147

표 58/표 101. 차량 소킹 절차 148

표 59/표 102. 배출가스 시험 절차 150

표 60/표 33. 전기차, 외부충전방식 및 내부충전방식 하이브리드 자동차의 WLTC 주행모드 161

표 61/표 34. 하이브리드 자동차 RCB 보정 기준 165

그림 1. 자동차 온실가스 배출수준 규제 동향 9

그림 2. 미국, 유럽 및 일본의 자동차 인증 제도 동향 10

그림 3. 배출가스 규제 국제 표준화 방향 10

그림 4. UN-ECE WP. 29 조직도 11

그림 5. WLTP 인증 주행모드인 WLTC 11

그림 6. 주행모드 별 rpm-load 운전 영역 비교 11

그림 7. 국제 표준 소형차 배출가스 측정 방법(WLTP) 개발 그룹의 조직도 13

그림 8. 국제 표준 주행모드(WLTC) 개발 단계 개념도 14

그림 9. 국가별 저속, 중속, 고속 및 초고속 구간의 차속-가속도 분포 데이터 15

그림 10. 각 주행모드 구간에 설정된 국가별 교통량에 비례한 가중계수 16

그림 11. 일본 JC08 모드와 WLTC 모드의 상관관계 18

그림 12. JC08과 WLTC 시험결과 상관관계 20

그림 13. NEDC에서 WLTP로의 변경이 CO₂ 규제치에 미치는 영향 25

그림 14/그림 8. NEDC, WLTC 주행 시 차량 운전 영역(차속 및 가속도)과 실도로 주행 조건 비교 26

그림 15/그림 17. NEDC와 WLTC 주행 패턴 특성 비 27

그림 16/그림 18. FTP-75 및 US06과 WLTC 주행 패턴 특성 비교 27

그림 17/그림 21. 모드 별 NOx 배출량 비교 28

그림 18/그림 22. NEDC, CADC, WLTC 25℃ 시험에서 NOx 배출량 결과 30

그림 19/그림 23. NEDC 및 WLTC 25℃와 -7℃ 조건 시험에서 NOx 배출량 30

그림 20/그림 24. WLTC 25℃ 시험 중 디젤 차량들의 초기 냉간 시 NOx 배출 누적량 31

그림 21/그림 25. 디젤승용차 배출가스시험모드와 실도로 NOx 배출수준 비교 31

그림 22/그림 26. 디젤승용차 NOx 저감 후처리장치 32

그림 23/그림 27. 디젤승용차 NOx 배출수준 저감을 위한 후처리장치 개요 33

그림 24/그림 28. 디젤승용차의 차급별 de-NOx 시스템 적용 방안 33

그림 25/그림 29. WLTP-06-28e에 따른 Worldwide Round-robin test 일정 34

그림 26/그림 10. Class 별 WLTC 속도 프로파일 37

그림 27/그림 33. 다운스케일링을 적용한 WLTC Class3 Extra high 페이즈 39

그림 28/그림 34. 시험 차량 45

그림 29/그림 17. EURO6 대응 사양 경유 승용차량 배출가스 측정 장비 46

그림 30/그림 19. 목표 대기온도 23℃ WLTC 시험 결과 48

그림 31/그림 22. 목표 대기온도 14℃ WLTC 시험 결과 51

그림 32/그림 24. 목표 대기온도 -7℃ WLTC 시험 결과 52

그림 33/그림 26. 시험 온도 별 WLTC 배출물 및 PN 측정 결과 비교 54

그림 34/그림 31. 시험 온도 및 Phase 별 NOx 배출량 56

그림 35/그림 32. 목표 대기온도 23℃ NEDC 시험 결과 57

그림 36/그림 34. 목표 대기온도 14℃ NEDC 시험 결과 59

그림 37/그림 55. 목표 대기온도 -7℃ NEDC 시험 결과 60

그림 38/그림 36. 시험 온도 별 NEDC 배출물 및 PN 측정 결과 비교 61

그림 39/그림 58. NEDC 대비 WLTC 배출물질 및 연비 시험 결과 비교 63

그림 40/그림 41. 시험 사이클 별 배출가스 및 PN 측정 결과 64

그림 41/그림 42. HWFET 및 US06 시험 결과 비교 65

그림 42/그림 44. WLTC 주행 중 재생 발생 67

그림 43/그림 45. 3월 11일 시험 중 (a) DPF 재생 시작 및 (b) DPF 재생 중 NOx 농도 거동 68

그림 44/그림 68. 차량비출력(power to mass ratio)과 최대속도에 따른 차량 구분 72

그림 45/그림 69. Class 1 차량에 대한 WLTC 주행모드의 저속(Low1) 구간 73

그림 46/그림 70. Class 1 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium1) 구간 73

그림 47/그림 71. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 저속(Low2) 구간 81

그림 48/그림 72. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium2) 구간 81

그림 49/그림 73. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 고속(High2) 구간 82

그림 50/그림 74. Class 2 차량에 대한 WLTC 주행모드의 초고속(Extra-high2) 구간 82

그림 51/그림 75. Class 3 차량에 대한 WLTC 주행모드의 저속(Low3) 구간 95

그림 52/그림 76. Class 3a 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium3-1) 구간 95

그림 53/그림 77. Class 3b 차량에 대한 WLTC 주행모드의 중속(Medium3-2) 구간 96

그림 54/그림 78. Class 3a 차량에 대한 WLTC 주행모드의 고속(High3-1) 구간 96

그림 55/그림 79. Class 3b 차량에 대한 WLTC 주행모드의 고속(High3-2) 구간 97

그림 56/그림 80. Class 3 차량에 대한 WLTC 주행모드의 초고속(Extra-high3) 구간 97

그림 57/그림 81. 다운스케일 방법을 적용한 WLTC 주행모드의 중속(Medium1) 구간 117

그림 58/그림 82. 다운스케일 방법을 적용한 WLTC 주행모드의 초고속(Extra-high2) 구간 119

그림 59/그림 83. 다운스케일 방법을 적용한 WLTC 주행모드의 초고속(Extra-high3) 구간 120

그림 60/그림 84. 직사각형 형태의 냉각팬 출구 144

그림 61/그림 85. 원형의 냉각팬 출구 144

그림 62/그림 86. 전기차 및 하이브리드 자동차 배출가스 시험 절차 개요 156

그림 63/그림 87. 외부충전방식 하이브리드 자동차의 방전모드 및 충전모드 시험 순서 157

그림 64/그림 88. 외부충전방식 하이브리드 자동차의 이용률에 관한 사항 159

그림 65/그림 89. 외부충전방식 하이브리드 자동차의 방전모드 시험 시 RCB 프로파일 162

그림 66/그림 90. 외부충전방식 하이브리드 자동차의 방전모드 시험 전 충전모드 시험 RCB 프로파일 163

그림 67/그림 91. 외부충전방식 및 내부충전방식 하이브리드 자동차의 충전모드 시험 시 RCB 프로파일 164

그림 68/그림 92. 순수 전기차 전기 항속거리 및 전기 에너지 소비량 시험 시 RCB 프로파일 167

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