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저자정보
송진근 (경북대학교) 차준표 (한국교통대학교)
저널정보
한국자동차공학회 한국자동차공학회 춘계학술대회 2021 한국자동차공학회 춘계학술대회
발행연도
2021.6
수록면
68 - 69 (2page)

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자동차 시장에서 현재 가장 중요하게 다루어 지고 있는 이슈는 온실가스와 대기 오염물질 배출이다. 특히 도로이동오염원에서 주로 배출되는 입자상 물질(PM; Particulate Matter)과 질소산화물(NOx; Nitrogen Oxide)은 전 세계적으로 배기가스와 온실가스 배출에 대한 강력한 규제정책을 수립하도록 하는데 중요한 요인이 되었다. 하지만, 인증시험 시 배출되는 배기가스와 실제 주행 시 배출되는 배기가스의 양에 큰 차이가 있다는 문제가 제기되면서 이를 보완하기 위한 대책마련이 꾸준히 요구되고 있다. 이에 대한 대책으로 유럽연합(EU; European Union)에서는 실제도로를 주행하며 배기가스를 측정해 평가하는 real driving emission-light duty vehicle(RDE-LDV) 시험 방법을 개발하였다. RDE-LDV는 자동차가 실제 도로를 주행하며 자동차에 탑재하여 이동하면서 배기가스를 측정할 수 있는 장비(PEMS; portable emissions measurement system)를 이용해 주행 중 배출되는 배기가스를 측정하는 방식이다. 이는 안정된 온도의 실내에서 차대동력계를 사용하여 정해진 주행모드를 운전하는 것이 아니라 실제도로에서 교통상황이나 날씨 등 다양한 변수를 가진 상태로 주행하는 것이기 때문에, 현실적인 운전상황에 맞는 배기 측정이 가능하다는 장점이 있다.
실제도로 주행 시험의 결과가 유효한 것으로 평가받기 위해서는 RDE 규정에서 제시된 시험절차와 주행요건 등을 충족해야 한다. 특히, 실제도로 주행 중 과도한 가감속으로 일반적인 주행보다 지나치게 많은 배기가스가 배출되거나, 또는 극단적으로 온화한 운전조건으로 배기배출을 과소평가하게 되는 경우를 방지하기 위하여 자동차의 주행 동특성을 평가할 수 있는 vehicle speed per positive acceleration(v⋅a<sub>pos</sub>)와 양의 상대 가속도(RPA; relative positive acceleration)를 정의하여 시험결과의 유효성을 판단하고 있다. 이러한 유효성 판단은 같은 경로를 주행하는 조건에서 운전자의 운전패턴 차이에 의하여 배출가스 경향이 달라지는 상황을 배제하기 위한 전략이다. 하지만, 이러한 고려에도 불구하고 여전히 실제도로 주행에 따른 배기배출량 평가가 정확한지에 대한 의문은 남아있다. 예를 들어, 자동차가 정속주행을 하는 조건에서 평지를 달리는 케이스와 언덕길을 달리는 케이스의 배기배출량은 분명히 다르겠지만, 현재 RDE 규정에서 제안하는 주행 동특성 분석방법에 따르면 이 두 가지 운전조건은 동일한 것으로 간주된다. 또한, 현재는 주행에 초점을 맞추고 있기 때문에 가속 조건에서의 주행 동특성만을 검토하고 있지만 제동조건에서의 주행 동특성에 대한 분석도 추가적으로 필요하다.
따라서, 본 연구에서는 RDE 규정에서 제시하는 절차에 맞춰 실제도로 주행 시험을 수행한 뒤, 가속에 초점을 둔 기존 주행 동특성 분석과 모든 주행저항을 고려한 새로운 주행 동특성 분석의 결과를 비교하였다. 또한, 향후 운전자의 제동패턴 차이가 배기배출량에 미치는 영향을 고려할 수 있는 인자로 서 활용할 수 있도록, 제동과정 중의 주행 동특성을 분석할 수 있는 방법을 제안하였다. 시험에 사용된 차량은 1.6L 4기통 turbo gasoline direct injection(T-GDI) 엔진을 장착한 승용차이며, 변속기로 7단 dual clutch transmission(DCT)를 사용하고 있다. 엔진의 최대 출력은 134.2 kW이고 최대 토크는 264.8 Nm이다. RDE 규정에 따르면 주행경로는 도심(urban)과 교외(rural), 그리고 고속도로(motorway)가 순차적으로 나타나야 하며, 각 구간의 거리 비율과 속도가 정해진 범위 안에 들어가야 유효한 테스트로 인정된다. 이러한 조건을 충족시키기 위하여 본 주행경로에서는 도심 27 km, 교외 35 km, 고속도로 ... 전체 초록 보기
#On-road driving test(실제도로 주행 시험) #Driving dynamics(주행 동특성) #Driving resistance(주행저항) #Relative Positive Acceleration(양의 상대 가속도)

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