[논문]이륜자동차의 주행저항 결정 기법이 WMTC 연비 측정에 미치는 영향

이광구; 용부중; 용기중

doi:10.22680/kasa.2018.10.1.045

이륜자동차의 주행저항 결정 기법이 WMTC 연비 측정에 미치는 영향
Effect of Road Load Determination Methods on the Fuel Economy Measurement using WMTC in Two-wheel Vehicles 원문보기

자동차안전학회지 = Journal of Auto-Vehicle Safety Association, v.10 no.1, 2018년, pp.45 - 51

이광구 (경일대학교 기계자동차학부) , 용부중 (경일대학교 기계자동차학부) , 용기중 (경일대학교 기계자동차학부)

Abstract ▼ AI-Helper

There are some ambiguities of the information on the fuel economy provided to the consumers because the standard and the detailed regulations for the fuel economy of the two-wheeled vehicle have not been established in Korea. Since Korea has been a signatory of World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations since 1998, it is possible to remove the ambiguities by adopting the WMTC (Worldwide-harmonized Motorcycle Test Cycle) measurement method for the fuel economy of the two-wheel vehicle. As a preliminary study on the WMTC mode fuel economy, road loads measured by coast down method and table method were compared for the two types of two-wheeled motorcycles on sales in domestic market. In the same model, it was confirmed that the deviation of WMTC mode fuel efficiency was below -5% between products. On the other hand, the difference of WMTC fuel economy exceeded 5% between the coast down method and table method.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 국내에서 시판 중인 두 종류의 이륜자동차를 대상으로 타행주행법과 주행저항표법으로 주행저항을 측정하고 비교하였다. 두 기법으로 결정된 주행저항을 이용하여 WMTC 모드 시험을 수행하고, 연비에 미치는 주행저항의 영향을 분석하였다.
두 기법으로 결정된 주행저항을 이용하여 WMTC 모드 시험을 수행하고, 연비에 미치는 주행저항의 영향을 분석하였다. 이를 통해 이륜자동차의 연비 측정 시행세칙의 방향을 제시하고자 한다.

제안 방법

V=50km/h부터 V=20km/h 범위에서는 일정한 속도 간격(10 km/h)으로 기준 속도를 설정하고 주행저항을 측정하였다. V=10km/h에서 주행저항을 측정하려면 5(=10-△V)km/h 조건에서 저속 주행이 필요하지만, 5km/h에서는 안정적인 속도 측정이 불가능하여 이보다 높은 V=15km/h를 기준 속도에 추가하여 시험을 진행하였다.
예를 들어 40km/h에서 주행저항(F)을 계산하기 위해서는 45(=40+△V)km/h부터 35(=40-△V)km/h까지 감속되는 시간 (△t)을 측정하여 식 (1)에 대입한다. V=50km/h부터 V=20km/h 범위에서는 일정한 속도 간격(10 km/h)으로 기준 속도를 설정하고 주행저항을 측정하였다. V=10km/h에서 주행저항을 측정하려면 5(=10-△V)km/h 조건에서 저속 주행이 필요하지만, 5km/h에서는 안정적인 속도 측정이 불가능하여 이보다 높은 V=15km/h를 기준 속도에 추가하여 시험을 진행하였다.
본 연구에서는 국내에서 시판 중인 두 종류의 이륜자동차를 대상으로 타행주행법과 주행저항표법으로 주행저항을 측정하고 비교하였다. 두 기법으로 결정된 주행저항을 이용하여 WMTC 모드 시험을 수행하고, 연비에 미치는 주행저항의 영향을 분석하였다. 이를 통해 이륜자동차의 연비 측정 시행세칙의 방향을 제시하고자 한다.
열간 조건 연비는 냉간시험이 완료되고, 약 30분 경과 후에 측정되었다. 또한 본 연구의 주요 시험 변수인 차대동력계의 도로 부하 설정 방법(타행주행법과 주행저항표 방법)에 따라 냉간 및 열간 조건으로 구분하여 WMTC 모드 연비를 측정하였다.
본 연구에서는 시판 중인 두 종류의 국산 이륜자동차를 대상으로 연비시험을 진행하였다. 또한 이륜자동차의 동일 모델 간 연비 편차 수준을 파악하기 위하여, 개별 모델에 대해 각각 2대씩, 총 4대의 이륜자동차에 대해 모드연비를 측정하였다. Table 2는 연구에 사용된 이륜자동차의 제원을 보여준다.
연비측정은 냉간시험과 열간시험으로 구분되어 진행되었다. 냉간시험은 이륜자동차를 상온 상태에서 8시간 이상 안정화(soaking) 시킨 후 진행되었다.
이륜자동차의 연비 측정 기준 및 시행세칙의 방향을 제시하기 위한 기초연구로서, 시판 중인 두 종류의 국산 이륜자동차를 대상으로 타행주행법과 주행저항표법으로주행저항을 측정하고 WMTC 모드 연비를 측정하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
타행주행 시험에서 이륜자동차의 속도는 차량에 장착된 GPS 위치 정보 신호를 모니터링 하여, 타행주행 시간과 이륜자동차의 속도를 측정하였다. GPS 신호 수집을 위한 DAQ 시스템은 VBOX Automotive 사의 VBOX 3i(속도측정 오차 0.

대상 데이터

타행주행 시험에서 이륜자동차의 속도는 차량에 장착된 GPS 위치 정보 신호를 모니터링 하여, 타행주행 시간과 이륜자동차의 속도를 측정하였다. GPS 신호 수집을 위한 DAQ 시스템은 VBOX Automotive 사의 VBOX 3i(속도측정 오차 0.1km/h, 측정범위 0.1~1610km/h, 위치측정 오차 0.05%, 수신 속도 100Hz)를 활용하였다. Fig.
본 연구에서는 시판 중인 두 종류의 국산 이륜자동차를 대상으로 연비시험을 진행하였다. 또한 이륜자동차의 동일 모델 간 연비 편차 수준을 파악하기 위하여, 개별 모델에 대해 각각 2대씩, 총 4대의 이륜자동차에 대해 모드연비를 측정하였다.
도로 위를 주행하는 이륜자동차의 부하를 측정하기 위해서는 이륜자동차 엔진으로부터 타이어로 전달되는 동력을 차단하고 관성에 의해 주행하는 타행주행 시험이 필요하다. 타행주행 시험은 GTR No. 2에 정의된 조건을 준수하며, 경사가 없는 편평한 1.5km의 고속 직선 주행로에서 진행하였다. 타행주행 시험이 시작되는 기준 속도는 50km/h로 설정하고, 속도가 10km/h씩 감소하는 시점에서 타행주행 시간 (△t)을 기록하여 식 (1)에 의해 주행저항(F)을 계산한다.

성능/효과

1) 주행저항표 방식에 의해 결정된 주행저항 값은 타행주행법으로 측정된 저항 값의 50% 미만 수준으로 훨씬 작고, 특히 15~20km/h 범위의 저속영역에서는 20~30% 수준이다.
2) 양산 중인 동일 모델의 제품 간(Model A-1 & A-2,Model B-1 & B-2) WMTC 모드 연비 편차를 조사한 결과, 높은 연비성능을 보이는 제품을 기준으로(Model A의 경우 A-2, Model B의 경우 B-1)연비 편차는 모든 시험 조건에서 -5% 이내 수준이다.
3) WMTC 모드 연비의 기준인 냉간시험 조건에서 주행저항표 방식에 의해 측정된 연비는 타행주행법에 의해 측정된 연비보다 Model A의 경우 7.97%,Model B의 경우 5.45% 높다. 이륜자동차 연비에 대한 기준으로 유력한 ‘-5% 이내의 편차’를 고려하면, 주행저항표법과 타행주행법에 의한 모드 연비 차이는 상대적으로 큰 편으로 이에 대한 명확한 시행세칙의 제정이 필요하다.
주행저항이 낮게 설정되는 주행저항표 조건의 연비가타행주행법을 적용한 경우보다 높은 값을 가진다. 주행저항을 결정한 속도범위(15~60km)에서 타행주행법에 비해 평균 30% 수준의 주행저항 값을 가지는 주행저항표법조건의 연비가 약 7%(냉간시험 7.97%, 열간시험 6.19%) 높은 것으로 나타났다.
이는 배기량이 더 큰 Model B의 엔진이 냉간 시험 조건에서 예열되는데 더 긴 시간이 소요되기 때문이다. 주행저항을 결정한 속도범위(15~60km)에서 타행주행법에 비해 평균 43% 수준의 주행저항 값을 가지는 주행저항표 조건에서 연비가 약 6%(냉간시험 5.45%, 열간시험 6.85%) 높은 것으로 나타났다. 이는 Model A에 비해 증가폭이 작은 것으로, Fig.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	이륜자동차 연비에 정의되어 있는 기준값은 무엇인가?	이륜자동차 연비에 대한 규정은 ‘자동차 및 자동차부품의 인증 및 조사 등에 관한 규정’ 제6조에 의해‘[별표 5] 제원통보 및 제원표 작성방법’에 정의되어 있다(8). 이에 따르면, 소비자에게 제공되는 이륜자동차의 제원 중 연료소비율은 ‘60km/h 정속주행’ 시험에서 측정된 값이다. 정속 연비 조건은 소비자가 이륜자동차를 운행하며 체감하는 연비와 거리감이 존재한다.
	이륜자동차 연비에 관한 정의는 어디에 규정되어 있는가?	이륜자동차는 주로 공단 근로자의 출퇴근용이나 자영업 종사자의 배달 및 택배 등의 용도로 이용되고 있으므로, 이륜자동차 사용자에게 가장 중요한 정보 중 하나는 연비이다. 이륜자동차 연비에 대한 규정은 ‘자동차 및 자동차부품의 인증 및 조사 등에 관한 규정’ 제6조에 의해‘[별표 5] 제원통보 및 제원표 작성방법’에 정의되어 있다(8). 이에 따르면, 소비자에게 제공되는 이륜자동차의 제원 중 연료소비율은 ‘60km/h 정속주행’ 시험에서 측정된 값이다.
	이륜자동차의 용도는 무엇인가?	이륜자동차는 주로 공단 근로자의 출퇴근용이나 자영업 종사자의 배달 및 택배 등의 용도로 이용되고 있으므로, 이륜자동차 사용자에게 가장 중요한 정보 중 하나는 연비이다. 이륜자동차 연비에 대한 규정은 ‘자동차 및 자동차부품의 인증 및 조사 등에 관한 규정’ 제6조에 의해‘[별표 5] 제원통보 및 제원표 작성방법’에 정의되어 있다(8).

참고문헌 (10)

자동차운영보험과, 2018, "2018년 01월 자동차 등록현황보고," 국토교통통계연보, 국토교통통계누리 (http://stat.molit.go.kr).
이광구, 용기중, 2016, "유럽과 한국의 이륜차 엔진성능 시험 규정에 대한 비교 연구," 자동차안전학회지, 제8권, 제3호, pp. 24-29.
국토교통부, 2017, "자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙."
용부중, 용기중, 신재호, 류기현, 2016, "국내 이륜자동차 안전기준 개발: 후사경과 타이어," 자동차안전학회지, 제8권, 제3호, pp. 18-23.
한경희, 2017, "이륜자동차 창닦이기장치 등의 국내안전기준 개발," 자동차안전학회지, 제9권, 제3호, pp. 39-45.

원문보기 상세보기
임재문, 하태웅, 홍승준, 2017, "이륜자동차 검사기준 개발 I," 자동차안전학회지, 제9권, 제4호, pp. 55-60.
홍승준, 하태웅, 임재문, 2017, "이륜자동차 검사기준 개발 II," 자동차안전학회지, 제9권, 제4호, pp. 48-54.
국토교통부, 2014, "자동차 및 자동차부품의 인증 및 조사 등에 관한 규정."
Trans WP. 29, 2005, "GTR No. 2: Measurement Procedure for Two-Wheeled Motorcycles Equipped with A Positive or Compression Ignition Engine with regard to the Emission of Gaseous Pollutants, $CO_2$ Emissions and Fuel Consumption," United Nations.
KS R ISO 11486:2009, "모터사이클-섀시 동력계의 주행 저항 설정법," 한국표준정보망.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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