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주행경로에 따른 국내 소형자동차 실제도로 주행 질소산화물 배출량 특성
Characteristics of Real-road Driving NOx Emissions from Korean Light-duty Vehicles regarding Driving Routes 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.23 no.1, 2015년, pp.130 - 138  

옥선일 (한국교통대학교 에너지시스템공학과) ,  엄명도 (국립환경과학원 교통환경연구소) ,  이종태 (국립환경과학원 교통환경연구소) ,  박준홍 (국립환경과학원 교통환경연구소) ,  김지철 (한국교통대학교 에너지시스템공학과) ,  전문수 (한국교통대학교 에너지시스템공학과)

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Despite of recently strengthened vehicle emission regulations, NOx emissions are not decreased in urban areas because of discrepancies between certification emission test modes and real driving conditions. Thus, researches on RDE-LDV (Real-driving Emission-Light-duty Vehicle) have been conducted act...

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문제 정의

  • 본 연구에서는 유럽, 미국 등과 같은 주요 경쟁국들과 동등한 수준의 배출가스 관리제도의 적용 가능성을 검토하기 위하여 현재 EC-JRC 등에서 개발되고 있는 PEMS 기반 RDE-LDV 시험방법을 고려하여 시험경로를 선정하고 국내 소형자동차 5대에 대해 각 주행경로에 따른 질소산화물 배출특성을 평가하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.
  • 따라서 미국의 FTP-75와 유럽의 NEDC 인증시험 모드를 도입하고 있는 국내 현실을 고려할 때, 실제 도로 주행 배출가스 시험방법에 대한 검토가 시급히 고려해야 할 시점이다. 이러한 배경 하에 본 연구에서는 유럽, 미국 등과 같은 주요 경쟁국들과 동등한 수준의 배출가스 관리제도의 적용 가능성을 검토하기 위하여 현재 EC-JRC에서 개발되고 있는 PEMS 기반 RDE-LDV 시험방법을 기준으로 국내 소형자동차 5대에 대해 주행경로에 따른 질소산화물 배출특성을 평가하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대기오염물질은 무엇이 있는가? 질소산화물(NOx), 휘발성 유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds), 일산화탄소(CO) 등과 같은 대기오염물질로 인한 환경문제는 현재 중요한 사회적 이슈로 부각되고 있다. 2010년 국내 대기오염물질 배출량 중 NOx와 CO는 각각 전체 배출량의 29.
2010년 국내 대기오염물질 배출량은 어떠한가? 질소산화물(NOx), 휘발성 유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds), 일산화탄소(CO) 등과 같은 대기오염물질로 인한 환경문제는 현재 중요한 사회적 이슈로 부각되고 있다. 2010년 국내 대기오염물질 배출량 중 NOx와 CO는 각각 전체 배출량의 29.8%, 21.5%로 여전히 높은 비중을 차지하고 있으며, 이중 자동차에 의한 도로이동 오염원이 각각 총 배출량의 36.0%와 67.9%로 가장 높은 비율을 나타내고 있다.1) 또한, 서울시 기후대기 환경정보에 의하면, 2002년 이후 PM10 농도는 지속적으로 감소되어 2010년 이후 기준치 이하로 측정되고 있으나, NO2의 경우 2006년 이후 미미한 감소 경향을 나타내고 있지만 여전히 기준치를 상회하고 있어 특히 대도시 지역에서 자동차에 의한 대기오염물질 중 질소 산화물 농도는 더욱 중요하게 다루어야 할 환경 이슈임을 알 수 있다.
EC-JRC가 EURO-3~5 인증을 받은 소형차 12대를 대상으로 PEMS를 장착한 채 실제도로 주행 배출가스 시험을 한 결과는? EC-JRC는 EURO-3~5 인증을 받은 소형차 12대를 대상으로 PEMS를 장착하고 도심, 교외, 고속도로, 경사로 등으로 구성된 주행로에서 실제도로 주행 배출가스 시험을 수행하였다. 시험 결과, 낮은 가속도 구간만을 반영하는 NEDC(New European Driving Cycle) 주행 모드의 평균차속에 대한 상대 가속도 (RPA, Relative Positive Acceleration) 분포가 실제도로 주행패턴과는 많이 차이가 있음을 확인하였으며, 배출가스 측정결과를 이동평균구간(MAW, Moving Average Window) 방법으로 분석하였을 때 경유자동차에 대한 각 평균구간들의 NOx 배출량은 NEDC 허용기준의 약 4 ~ 7배 수준인 것으로 나타났다.9,10)
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참고문헌 (17)

  1. National Institute of Environmental Research, National Air Pollutants Emission 2010, NIERGP 2012-318, 2012. 

  2. Seoul Metropolitan Government, Seoul Air Quality Information, http://cleanair.seoul.ac.kr, 2014. 

  3. EEA, European Union Emission Inventory Report 1990-2008 under the UNECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution (LRTAP), EEA Technical Report No. 7/2010, 2010. 

  4. EEA, Exceedance of Air Quality Limit Values in Urban Areas (CSI 004) - Assessment Published Dec. 2009, http://www.eea.europa.eu/data-andmaps/indi cators/exceedance-of-air-quality-limit-1/exceedance-of-air-quality-limit-1, 2014. 

  5. DEFRA (Department for Environment, Food and Rural Affairs of UK), NOx/ $NO_2$ Emissions and Concentrations Research Project 2010, DEFRA Report, 2010. 

  6. CARS21 High Level Group, On the Competitiveness and Sustainable Growth of the Automotive Industry in the European Union, Final Report, 2012. 

  7. US EPA, Motor Vehicle Emissions Federal Test Procedure Revisions; Final Regulations, Federal Register, Vol.61, No.205, pp.54851-54906, 1996. 

  8. L. Pelkmans and P. Debal, "Comparison of Onroad Emissions with Emissions Measured on Chassis Dynamometer Test Cycles," Transportation Research Part D, Vol.11, Issue 4, pp.233-241, 2006. 

  9. M. Weiss, P. Bonnel, R. Hummel, A. Provenza and U. Manfredi, "On-road Emissions of Lightduty Vehicles in Europe," Environmental Science and Technology, Vol.45, pp.8575-8581, 2011. 

  10. M. Weiss, P. Bonnel, R. Hummel, U. Manfredi, R. Colombo, G. Lanappe, P. Le Lijour and M. Sculati, Analyzing On-road Emisions of Lightduty Vehicles with Portable Emissions Measurement Systems (PEMS), JRC Scientific and Technical Reports, EUR 24697 EN, 2011. 

  11. M. Weiss, P. Bonnel, R. Hummel and N. Steininger, A Complementary Emissions Test for Light-duty Vehicles: Assessing the Technical Feasibility of Candidate Procedures, JRC Scientific and Policy Reports, EUR 25572 EN, 2013. 

  12. National Institute of Environmental Research, An Evaluation of Real-driving Emissions for Light Duty Vehicles Using PEMS, Korean Autooil Program, Administrative Publication, No.11-1480554-000004-01, 2012. 

  13. J. Park, J. Lee, S. Kim, J. Kim and K. Ahn, "A Study on the Emission Characteristics of Korean Light-duty Vehicles in Real-road Driving Conditions," Transactions of KSAE, Vol.21, No.6, pp.123-134, 2013. 

  14. T. Lee, J. Kim, J. Park, S. Jeon, J. Lee and J. Kim, "Influence of Driving Routes and Seasonal Conditions to Real-driving NOx Emissions from Light Diesel Vehicles," Transactions of KSAE, Vol.22, No.1, pp.148-156, 2014. 

  15. National Institute of Environmental Research, A Study on the Evaluation System Introduction of Real Driving Emission for Light-duty Vehicles, NIER-2014-051, 2014. 

  16. T. G. Vlachos, P. Bonnel, A. Perujo, M. Weiss, P. M. Villafuerte and F. Riccobono, "In-use Emissions Testing with Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) in the Current and Future European Vehicle Emissions Legislation: Overview, Underlying Principles and Expected Benefits," SAE International Journal of Commercial Vehicles, Vol.7, Issue 1, pp.199-215, 2014. 

  17. J. Demuynck, D. Bosteels, M. De Paepe, C. Favre, J. May and S. Verhelst, "Recommendations for the New WLTP Cycle Based on an Analysis of Vehicle Emission Measurements on NEDC and CADC," Energy Policy, Vol.49, pp.234-242, 2012. 

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