환경부 주행거리 인증

환경부(Ministry of Environment)

환경부 주행거리 인증은 대한민국 환경부에서 고시한 자동차 연비 제도와 관련된 법령 및 제도이다. 정확한 명칭은 〈자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시〉로, 자동차의 에너지 소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 시험방법 등에 관하여 필요한 사항을 규정함을 목적으로 한다. 한편 환경부 주행거리 인증에서 정의하는 '에너지소비효율', '연료소비율'이란 자동차에서 사용하는 단위 연료에 대한 주행거리(㎞/ℓ, ㎞/kWh, ㎞/kg)를 말한다.

내연기관 자동차

도심주행 모드

시험이 진행되는 동안 시험실의 온도는 20∼30℃를 유지하여야 한다. 동력계상에서의 자동차 운전은 휘발유차 및 가스차, 경유차의 경우는 3단계(3bag 시험)로 나누어진 주행계획에 의해 운전되며, 하이브리드 자동차의 경우는 한 주행주기가 추가된 4단계(4bag 시험)로 나누어진 주행계획에 의해 운전된다. 이때의 배출가스 분석은 각 단계에서 배출되는 가스를 배출가스 시료주머니와 희석가스 시료주머니에 각각 포집하여 배출가스 분석기로 분석한다.

휘발유 및 가스, 경유 자동차 주행 계획

단계	시간	거리	비고
저온시동시험 초기단계	505초	5.78km (3.59mile)	저온시동
저온시동시험 안정단계	865초	6.29km (3.91mile)
주차	9-11분	-
고온시동 시험단계	505초	5.78km (3.59mile)	고온시동
계	42분	17.85km (11.59mile)

하이브리드 자동차 주행 계획

단계	시간	거리	비고
저온시동시험 초기단계	505초	5.78km (3.59mile)	저온시동
저온시동시험 안정단계	865초	6.29km (3.91mile)
주차	9-11분	-
고온시동시험 초기단계	505초	5.78km (3.59mile)	고온시동
고온시동시험 안정단계	865초	6.29km (3.91mile)
계	57분	24.14km (15.00mile)

1. 자동차를 시동을 걸지 않은 상태에서 밀어서 동력계상에 옮긴다.
2. 차대동력계 상에서 도로 주행상태를 재현하기 위하여 정속냉각팬 또는 속도가변 냉각팬을 적용할 수 있다. 정속냉각팬을 사용하는 경우 후드를 열고, 속도가변 냉각팬을 사용하는 경우 후드를 닫고 장비구조상 가능한 차체 앞 약 30.5cm(12in)에 놓아야 한다. 이때 정속냉각팬을 사용할 경우 팬 용량은 2.5m3/s를 넘지 않아야 한다. 다만, 제작사가 기술적인 사유를 제출하여 타당성이 인정될 경우 추가 냉각팬을 사용할 수 있다.
3. 시험채취 밸브를 진공상태에 있는 시료채취 주머니에 연결하여 희석배출가스와 희석공기 채취상태로 둔다.
4. CVS, 시료채취펌프, 온도기록계, 자동차 냉각팬 및 가열탄화수소 기록계(경유차에 한함)을 작동시킨다.
5. 시료채취 유량을 규정유량으로 조절하고 가스유량 측정 장치를 영점에 맞춘다. 가스상 시료(탄화수소계는 제외)는 최소유량이 0.08ℓ/sec(0.17cfm)이고, 탄화수소계 시료의 유량은 최소 0.031ℓ/sec(0.067cfm)이다.
6. 배출가스 시료채취관을 자동차 배기관에 연결한다.
7. 가스유량 측정장치를 작동시키고 시료선택밸브를 시료가스의 흐름이 "저온시동 시험 초기단계" 배출가스 시료주머니와 "저온시동 시험 초기단계" 희석공기주머니로 가도록 한다. 경유차인 경우는 경유 탄화수소분석기의 적분계를 작동시키고 기록계 기록지의 위치를 표시한다.
8. 시동후 15초 후에 기어를 변속시킨다.
9. 시동후 20초 후 주행계획에 따라 최초가속을 한다.
10. 도시 동력계 주행계획(UDDS)에 따라 자동차를 운전한다.
11. 505초 동안 주행 후 감속이 끝나면 즉시 시료의 흐름을 저온시동시험 초기단계 주머니에서 저온시동시험 안정단계 주머니 쪽으로 바꾸고 가스유량 측정장치 1번을 정지시킨다. 경유차인 경우는 1번 경유 탄화수소 적분기 1번을 정지시키고 디젤 탄화수소 기록계 기록지 위치를 표시한다.
12. 가스유량 측정장치 2번을 작동시킨다. 경유차인 경우에는 경유 탄화수소 적분기 2번을 작동시킨다.
13. 510초부터 시작되는 가속 전에 롤러 또는 축의 회전수를 기록하고 계수기를 다시 영점에 맞추거나 두 번째 계수기로 바꾼다.
14. 가능한 빨리 저온시동시험 초기 단계 배기시료 및 희석공기를 분석기로 보내어 배출가스 분석방법에 따라 시료채취 종료 20분 이내에 분석하여 안정한 분석결과를 얻는다.
15. 최종 감속 1369초의 2초 후에 기관을 정지시킨다.
16. 기관이 정지 후 5초 후에 가스유량측정기 2번을 끈다. 경유차인 경우는 경유 탄화수소 적분기 2번을 끄고, 탄화수소 기록의 기록지 위치를 표시한다.
17. 시료선택 밸브의 위치를 "준비" 위치에 놓는다.
18. 롤러나 축의 회전수 및 가스미터나 유량계의 수치를 기록하고 계수기를 원위치로 둔다.
19. 가능한 빨리 "저온시동 시험 안정 단계" 배출가스 및 희석공기 시료를 분석기로 보내어 시료채취 후 20분 이내에 분석을 하여 안정된 값을 읽는다.
20. 시료채취가 끝난 즉시 냉각팬을 끈다.
21. CVS를 끄거나 또는 배출가스 시료채취관을 자동차의 배기관으로부터 분리시킨다.
22. 고온시동시험을 위하여 (2)∼(11) 항을 반복한다. (8)항의 조작은 냉간시동을 위한 시료채취기간이 끝난 후 9∼11분 사이에 시작한다.
23. 505초 운전 후 감속이 끝나면 동시에 가스 유량측정기 3번을, 경유차인 경우는 경유 탄화수소적분기 3번을 끄고 경유 탄화수소 기록계 기록지 위치를 표시하며, 시료선택 밸브를 "준비" 위치에 둔다. 롤러 축의 회전수를 기록하고 3번 가스미터값과 유량측정값도 기록한다.
24. 가능한 빨리 "고온시동시험 초기단계" 배출가스 및 희석공기를 분석기로 보내어 시료채취 후 20분 이내에 분석한다.
25. 시료채취용 관을 자동차배기관으로부터 분리시키고 자동차를 동력계로부터 밀폐실로 옮긴다. 이때 운전을 해서 옮겨도 무방하다.
26. CVS 와 CFV를 끈다.
27. 배출가스 분석 및 연비계산을 실시한다.
28. 하이브리드 자동차의 경우는 (2)∼(21)을 2번 반복 시험해 배출가스를 측정한다. 최종적으로 4번의 주행주기에 대하여 배출가스 분석 및 연비계산을 실시한다.

고속도로 주행 모드

고속도로 주행시험주기(HWEET)는 예비주행 주기와 배출가스 측정을 위한 주행주기로 이루어져 있다. 각각의 시험 주기는 동일한 속도 대 시간 관계를 갖는 주행 계획의 2회 반복으로써 주행거리는 16.4km 이며 평균 속도 78.2km/h, 최대속도 96.5km/h로 비 시가지에서 주행하는 것을 모사하도록 되어 있다. 예비주행 주기는 차대동력계 위에서 시험차량을 예열하도록 이루어져 있다.

단계	시간(초)	거리
예비주행단계	765	16.4km
안정단계	15	-
측정주행단계	765	16.4km
계	1,545	32.8km

시험이 진행되는 동안 시험실의 온도는 20∼30℃를 유지하여야 한다. 희석된 배출가스는 정용량(가변 희석식) 채취기(CVS)를 사용하여 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소의 분석을 위해 계속적으로 채집된다. 경유차의 경우 희석 배출가스는 탄화수소를 위해 가열된 샘플라인과 가열수소염이온화 검출기(HFID)를 사용하여 지속적으로 분석된다. 구성 요소의 오작동 또는 고장의 경우를 제외하고, 시험자동차에 설치되거나 일체화된 모든 배출가스 제어 시스템은 모든 절차를 수행하는 동안 작동해야 한다. 고속도로 주행시험주기(HWEET)은 FTP-75모드 시험 직후에 실시되도록 설계되었다. FTP-75 모드 시험 이후 3시간 이내에 수행될 수 없는 경우에는 자동차는 다음과 같이 예비 주행되어야 한다.

• 시험자동차가 FTP-75 모드의 시험절차를 완료한 후 상온주차조건(20∼30℃)에서 3시간을 경과하였을 경우 또는 20∼30℃ 를 유지하지 못한 환경에 있었을 경우 자동차는 FTP-75 모드의 시가지 동력계 주행계획(UDDS)의 한 주기 동안 동력계 상에서 예비 주행되어야 한다.
• 제작사가 추가적인 예비주행을 원하는 경우 FTP-75 모드에서 정한 예비주행방법을 적용한다.

동력계 주행 주기는 15초의 공회전으로 구분되는 고속도로 주행시험 계획의 두 주기로 이루어져 있다. 고속도로 주행 계획의 첫 주기는 시험용 차량을 예비 주행 하는 것이고 두 번째 주기는 배출가스를 측정하기 위한 것이다. 계속 분석을 하는 디젤 탄화수소를 제외한 탄화수소, 일산화탄소와 이산화탄소를 채집하고 분석하기 위하여 하나의 배출가스 시료주머니와 하나의 희석공기 주머니가 사용된다. 배출가스 측정은 두 번째 주기의 시작부분에 2초의 공회전과 두 번째 주기의 마지막 부분에 2초의 공회전이 포함되어 있다. 엔진 시동 및 재시동의 경우 예비 주행주기 중에 엔진이 정지하였다면 재시동 절차는 제작사의 권장 절차에 따라 수행되어야 한다. 시험자동차가 고속도로 배출가스 측정을 위한 주행 주기 중에 정지하였다면 그 시험은 무효로 하고 개선 조치를 수행하여야 하며 자동차는 재시험 되어야 한다.

1. 자동차 바퀴를 동력계 위에 놓는다. 자동차는 동력계 위에서 주행된다.
2. 차대동력계 상에서 도로 주행상태를 재현하기 위하여 정속냉각팬 또는 속도가변 냉각팬을 적용할 수 있다. 정속냉각팬을 사용하는 경우 후드를 열고, 속도가변 냉각팬을 사용하는 경우 후드를 닫고 장비구조상 가능한 차체앞 약 30.5cm에 놓아야 한다. 이때 정속냉각팬을 사용할 경우 팬 용량은 2.5m3/s를 넘지 않아야 한다. 다만, 제작사가 기술적인 사유를 제출하여 타당성이 인정될 경우 추가 냉각팬을 사용할 수 있다.
3. CVS의 준비는 고속도로 주행 주기 측정 전에 수행되어야 한다.
4. 하나의 배출가스 시료주머니와 하나의 희석 가스 시료 주머니를 시료 채집 장치와 연결하는 것을 제외하고, FTP-75모드에 규정된 배출가스 측정 순서를 고속도로 배출가스 측정주행시험에 적용한다.
5. 고속도로 동력계 주행계획에 따라 고속도로 배출가스 측정을 위한 예비주행주기로 자동차를 운전한다.
6. 자동차가 예비주행주기의 끝에서 속도가 0이 된 다음 17초 후에 배출가스 측정을 위한 주행주기가 시작된다.
7. 배출가스를 채집하는 동안 고속도로 동력계 주행계획에 따라 한번의 고속도로 배출가스 측정 주행주기로 자동차를 운전한다.
8. 채집은 배출가스 측정 주행주기의 첫 번째 가속의 시작 2초 전에 시작하여야 하며, 정지하기 위한 감속이 끝나고 나서 2초 후에 마쳐야 한다.
9. 그 외 사항은 FTP-75 모드 방법 및 절차에 따른다.

하이브리드 자동차

하이브리드 자동차에 대한 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율의 측정 및 산정방법은 내연기관 자동차의 방법에 추가하여 적용한다. 하이브리드 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정을 위해서는 시험자동차에 전류계 및 충전상태 모니터를 미리 장착하여야 한다. 단, 자동차에 전동기 구동용 에너지저장장치의 충전상태를 표시하는 장치가 장비되어 있는 경우는 그 장치를 사용할 수 있다. 전류계는 전류 적산능력이 있는 것으로서, 전류의 측정정도는 최대치(Full Scale)의 ±1% 이내이어야 하며, 최소단위는 최대 50A이하를 측정하는 경우에는 0.0001Ah, 최대 50A를 초과하여 측정하는 경우에는 0.001Ah를 계측할 수 있는 것이어야 한다. 단, 전류 측정이 불가능한 경우에 한해 자동차 네트워크 데이터에서 확인되는 전류를 사용하는 것을 허용한다. 또한 충전상 태모니터는 에너지저장장치의 전류수지 적산, 단자전압 등에 의해 충전상태를 구하여 에너지 저장장치의 충전레벨을 표시할 수 있는 구조이어야 한다. 더불어 에너지저장장치의 충전 오차 확인을 위하여 전류수지, 배터리 전압, 축전기 최대용량, 연료의 순발열량, 소모된 연료량 등을 기록하여야 한다. 에너지저장장치 충전 오차를 만족할 경우에 측정된 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율을 당해 자동차의 측정 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율로 한다. 충전 오차를 만족하지 못할 경우에는 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율을 측정하여야 한다.

아래의 에너지저장장치 충전오차를 만족하는 하이브리드자동차

• 에너지 저장장치로 배터리를 사용하는 하이브리드자동차

$(Amp$·$hr_{final})_{max}$ ≤ $(Amp$·$hr_{initial})$ ＋ $0.01$ × ${\frac {(NHV_{fuel}*m_{fuel})}{(V_{system}*K_{1})}}$

$(Amp$·$hr_{final})_{min}$ ≥ $(Amp$·$hr_{initial})$ － $0.01$ × ${\frac {(NHV_{fuel}*m_{fuel})}{(V_{system}*K_{1})}}$

　　여기에서,

• $(hr_{final})_{max}$ : 시험 종료시 저장된 최대허용 배터리 Amp-hr
• $(hr_{final})_{min}$ : 시험 종료시 저장된 최소허용 배터리 Amp-hr
• $(Amp$·$hr_{final})$ : 시험 시작시 저장된 배터리 Amp-hr
• ${NHV_{fuel}}$ : 연료의 순발열량(J/kg)
• $m_{fuel}$ : 시험시 소모된 연료량(kg)
• $K_{1}$ : 전환계수 (3600 s/h)
• $V_{system}$ : 배터리의 DC Bus Voltage (open circuit)

• 에너지 저장장치로 축전기를 사용하는 하이브리드자동차

$(V_{final})_{max}$ ≤ ${\sqrt {(V_{initial})^{2}+0.01*{\frac {(2*NHV_{fuel}*m_{fuel})}{C}}}}$

$(V_{final})_{min}$ ≥ ${\sqrt {(V_{initial})^{2}-0.01*{\frac {(2*NHV_{fuel}*m_{fuel})}{C}}}}$

　　여기에서,

• $(V_{final})_{max}$ : 시험 종료시 허용된 축전기 저장전압
• $(V_{final})_{min}$ : 시험 종료시 허용된 축전기 저장전압
• $(V_{initial})^{2}$ : 시험 시작시 저장된 축전기 전압의 제곱(V)
• $NHV_{fuel}$ : 연료의 순발열량(J/kg)
• $m_{fuel}$ : 시험시 소모된 연료량(kg)
• $C$ : 축전기의 최대 용량(rated capacitance) (F)

위 조건을 만족하지 못하는 하이브리드자동차

• 초기 배터리의 충전상태에 따라서 전류수지가 플러스 또는 마이너스의 값을 가질 수 있는 하이브리드자동차

$F_{CORR}$ ＝ $F_{MEAS}$ － $K$·$AhMB$ --- (식1)

　　여기에서,

• $F_{CORR}$ : 보정 에너지소비효율 및 연료소비율, 온실가스 배출량(㎞/ℓ, g/km)
• $F_{MEAS}$ : 실측 에너지소비효율 및 연료소비율, 온실가스 배출량(㎞/ℓ, g/km)
• $K$: 회귀식의 기울기
• $AhMB$ : 전류수지 (Ah)

1. 시험 전후의 전류수지 값을 플러스에서 마이너스 사이의 값을 갖도록 하며, 플러스측과 마이너스측을 포함하여 4회 이상의 측정시험을 자체적으로 실시하고, 각 시험 전후 전류수지, 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율, 이에 의해 도출한 (식1)로 나타나는 보정에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 1차 회귀식, 1차 회귀식에 의해 산출한 전류수지 제로의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율 및 각 시험 전후의 배터리 초기충전상태(SOC) 등의 제반자료를 산정한다. 단, 회귀식 산출을 위해 실시하는 시험은 시험 전 및 후의 전류수지 변화가 소모된 연료에너지의 1% 이상 및 5% 이하여야 하며, 회귀식 산출에 사용된 시험의 에너지소비효율, 연료소비율 측정 결과는 동일한 조건의 전류 수지에서의 회귀식 결과와 ±5% 이내에 있어야 한다.
2. 제작자가 시험기관에서 에너지소비효율 및 연료소비율 측정시험을 실시하는 경우 구한 제반자료를 시험기관에 제출한 후 시험기관에서 전류수지와 에너지소비효율 및 연료소비율, 시험 전후의 배터리 초기충전상태(SOC) 등을 구한다. 이 전류수지를 구한 (식1)의 회귀식에 대입하여 보정 에너지소비효율 및 연료소비율을 구하고, (식)1에서 산출한 잔류수지 제로의 에너지소비효율 및 연료소비율을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료 소비율로 한다.
3. CO2 배출량의 경우 보정 CO2 배출량 및 회귀식의 기울기를 구하고 이로부터 얻어진 전류수지 제로의 CO2 배출량을 산출하여 당해 자동차의 CO2 배출량으로 한다.
4. CO 배출량의 경우 보정 CO 배출량 및 회귀식의 기울기를 구하고 이로부터 얻어진 전류수지 제로의 CO 배출량을 산출하여 당해 자동차의 CO 배출량으로 한다.
5. HC 배출량의 경우 보정 HC 배출량 및 회귀식의 기울기를 구하고 이로부터 얻어진 전류수지 제로의 HC 배출량을 산출하여 당해 자동차의 HC 배출량으로 한다.
6. 위의 측정방법은 도심주행 및 고속도로주행 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정 모두에 적용한다.

• 초기 배터리의 충전상태와 관계없이 전류수지가 항상 마이너스 또는 플러스의 어느 한쪽에 위치하는 하이브리드자동차

1. 3차례 이상 에너지소비효율 및 연료소비율 측정시험을 자체적으로 실시하여, 각 시험 전후 전류수지 및 에너지소비효율 및 연료소비율, 평균한 에너지소비효율 및 연료소비율과 각 시험 전후의 배터리 초기 충전상태(SOC)등의 제반자료를 산정한다.
2. 측정한 CO2 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 3회이상 측정한 결과의 평균한 CO2 배출량을 당해 자동차의 CO2 배출량으로 한다.
3. CO 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 3회이상 측정한 결과의 평균한 CO 배출량을 당해 자동차의 CO 배출량으로 한다.
4. 측정한 HC 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 3회이상 측정한 결과의 평균한 HC 배출량을 당해 자동차의 HC 배출량으로 한다.
5. 위의 측정방법은 도심주행 및 고속도로주행 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정 모두에 적용한다.

전기자동차

전기자동차에 대한 에너지소비효율 및 연료소비율의 측정 및 산정방법은 내연기관 자동차의 방법에 추가하여 적용하며, 저속전기차는 고속도로 주행(HWFET) 모드 측정은 하지 않는다. 전기자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정을 위한 시험자동차는 제작자가 추천하는 안정된 충방전 조건으로 최소 300 km 이상 주행한 상태이어야 한다. 시험자동차의 타이어는 최소 100 km 이상 주행되어야 하며 타이어의 트레드 깊이가 50% 이상 남아있는 것이어야 하고, 회생제동 기능이 포함된 차량의 경우 주행 시험시 회생제동 시스템을 구동시켜야 한다. 또한 제작자는 에너지소비효율 및 연료소비율의 측정을 위하여 다음을 포함한 시험자동차의 제원을 제출하여야 하는데, 그 내용으로 차량명, 제작사, 차대번호, 공차중량, 차량총중량, 차량 구동방식, 차량 최대속도, 변속기 형식, 코스트다운 시간표 및 실도로 부하계수, 모터의 형식 및 성능, 배터리의 형식 및 성능, 배터리의 용량, 배터리의 수명, 배터리 경고 조건 등을 포함한다.

주행거리

• 저속전기자동차를 포함한 전기자동차의 주행거리의 측정은 차대동력계 상에서 주행시험을 실시하여 측정하며, 필요에 따라 내구용 차대동력계를 사용할 수 있다. 이 때 4륜구동 차량은 4륜 차대동력계에서 시험을 실시해야 하며 그렇지 않은 경우는 2륜구동 모드로 시험을 실시한다.
• 완전 충전 상태에서 HWFET 모드 반복 주행 시 1회 충전 주행거리가 97km 이하인 전기자동차는 SCT 시험 방법을 실시하고, 1회 충전 주행거리가 97km를 초과하는 전기자동차는 MCT 시험 방법을 실시한다. 단, 제작사의 요구가 있는 경우에는 SCT 시험에 따라 시험을 실시할 수 있다.
• (SCT 시험방법) 차대동력계 상에서 도심주행시험은 FTP-75 모드에서 시가지동력계 주행시험계획(UDDS)에 따라 반복 주행하여 측정하며, 고속도로주행시험은 HWFET 모드로 반복 주행하여 측정한다. 이때 반복되는 매 주행사이클 사이에 차량은 키를 뺀 상태에서 FTP-75 모드에서 시가지동력계 주행시험계획(UDDS)간 10분에서 30분간의 휴지기간을, HWFET 모드에선 0분에서 30분간의 휴지기간을 가진다. 휴지기간을 포함한 모든 주행구간에서 이동 직류 전류(배터리와 모터 사이에 배치)를 측정하고 적산한다. 다만, 저속전기자동차의 경우에는 완전 충전상태에서 해당 차량이 최대 출력을 내는 상태로 운전하여 최대 속도로 주행하면서 주행거리를 측정한다.

MCT 시험방법

• (MCT 시험방법) 차대동력계 상에서 도심주행시험은 FTP-75 모드에서 시가지동력계 주행시험계획(UDDS)과 고속도로주행시험(HWFET), 정속(88.5km/h)주행시험(CSC)을 조합하여 주행하며, 순서는 UDDS-HWFET-UDDS-CSC의 순서로 2회 주행하되 2회째 CSC 주행거리가 총 주행거리의 20% 미만이 되도록 1회 CSC 주행거리를 적절히 설정하여야 한다. 정속주행시험(CSC)의 목표 속도 도달은 시험자동차의 시동(key on) 이후 1분 이내에 이루어져야 한다. 단, 최고 속도가 88.5 km/h에 미치지 못하는 자동차는 최고속도의 90% 속도를 적용한다. 정속주행시험 중간에 정차가 가능하며 이 경우 시동은 꺼진 상태이어야 한다. 정속주행시험 중간에 정차를 하는 경우, 각 정속운전의 운전 시간은 5분 이상 60분 이하여야 하며, 최대 60분마다 5~30분의 휴지기간을 가져야 한다. UDDS1-HWFET1 및 UDDS3-HWFET2사이는 키 On 상태에서 15초간 휴지기간을, HWFET1-UDDS2 및 HWFET2-UDDS4 사이는 키를 뺀 상태에서 10분간 휴지기간을 가지고, 나머지 사이 구간은 키를 뺀 상태에서 0~30분간의 휴지기간을 가진다. 휴지기간을 포함한 모든 주행구간에서 이동 직류 전류 및 전압, 전력(배터리와 모터 사이에 배치)을 측정하고 적산한다.
• 차대동력계 주행시험시의 속도 허용오차는 시험방법과 동일하며, 임의의 주행 사이클에 대한 속도 허용오차를 이탈하는 최대 4초 미만의 오차를 1회 허용한다. 단, 이와 같은 예외 규정이 해당 시험의 종료시점 결정에 영향을 주는 경우에는 허용되지 않는다.
• 차대동력계 주행시험시의 속도 허용오차에 따라 시험 종료시 즉시 브레이크를 작동하여 15초 이내에 정차하여야 한다.
• 시험자동차의 차대동력계 주행시험을 실시하기 위하여 주행저항 시험방법에 따라 차량의 도로부하를 결정하고 재현하여야 한다.
• 전기자동차의 주행시험을 실시하는 동안 주행거리, 주행시간, 외기온도 등의 항목을 측정하여 기록한다. 단, 저속전기자동차의 경우 최대속도를 추가적으로 기록한다.

충전에너지

• 전기자동차의 전기에너지 충·방전량을 측정하기 위해서는 전력량계 또는 적산전력계 등을 사용한다. 전력량계의 최소 측정범위는 전류 0.1 A, 전력량 1 Wh 까지 측정할 수 있어야 하며, 측정정도는 최대치의 ±1% 이내이어야 한다.
• 충전기 내장형 전기자동차의 충전방법은 일반 오버나이트 충전 절차에 따라 충전한다. 단, 제작자의 요청 등에 의해 외장형 충전기를 사용할 경우 제작자가 요구하는 적합한 충전방법을 적용할 수 있다.
• 주행시험 절차가 종료된 후 2시간 이내에 대상 차량의 구동배터리를 일반오버나이트 충전절차에 따라 완전히 충전시킨다. 이때 전력량계 등의 에너지 측정장치를 이용해서 교류 에너지 충전량과 직류 에너지 충전량을 충전시간과 함께 측정한다. 단, 제작자의 요청이 있을 경우 제작자가 추천하는 적합한 절차에 따라 시스템 교류에너지와 직류에너지 충전량을 측정할 수 있다.
• 충전종료의 판정 기준은 다음의 각 호와 같다.

1. 시험차량 내의 배터리 상태 안내표시에 의해 충전완료 표시가 안내되었을 때 충전이 종료된 것으로 판정한다.
2. 최대 12시간의 충전시간이 지나면 충전이 종료된 것으로 판정한다. 다만 표준 계기장치에 의해 충전이 완료되지 않았다고 신호가 주어질 경우 예외로 하며 추가적인 충전을 실시할 수 있다.

• 완전 충전 허용범위 : 주행 중 소요된 에너지의 완전 충전량을 확인하기 위하여 주행시험 후 충전 중 이동한 적산 전류량은 주행시험 중 이동한 전류 적산량의 0.97배보다 같거나 큰 경우 완전 충전된 것으로 한다.

연료소비율

• 해당 차량을 최대속도 대비 70 ± 5%의 정상 상태 속도로 차량을 주행하면서 구동 배터리를 방전시킨다. 단, 다음의 한가지에 해당할 때에는 방전을 중단한다.

1. 해당차량이 최대속도 대비 65% 속도를 내지 못하였을 경우
2. 차량에 장착된 내장형 계측기기에 의해 차량 정지 신호가 표시될 경우
3. 2가지의 방전 중단 조건에 해당하기 전에 차량 주행거리가 100 km를 초과하였을 경우. 단, 제작자의 요청이 있을 경우 주행거리 100km 초과하더라도 방전을 계속할 수 있음

• 일반 오버나이트 충전 절차에 따라 대상차량을 충전한다. 전기자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정을 위하여 시험 시작 전에 20 ~ 30 ℃의 실내조건에서 12 ~ 36 시간 동안 휴지기간(Soaking)를 가져야 한다.
• 내연기관 자동차의 연비측정 절차와 동일하게 시험자동차의 주행시험 및 이에 소요된 전기에너지의 방전량을 측정하여야 한다. 단, 전압 측정이 불가능한 경우에 한해 자동차 네트워크 데이터에서 확인되는 전압을 사용하는 것을 허용한다.
• 주행시험 절차가 종료된 후 2시간 이내에 대상 차량의 구동배터리를 일반오버나이트 충전절차에 따라 완전히 충전시키며, 이때 충전에 소요된 전기에너지의 충전량을 측정한다. 충전시작 시점으로부터 최대 24시간 이내에 차량을 주전원으로부터 분리시킨다.
• 제작자가 원하는 경우에 저온환경(-6.7℃)에서 에너지소비효율 및 연료소비율을 측정할 때에는 히터를 최대로 작동시킨 상태에서 주행하고, 디프로스터(defroster)는 필요에 의해 켜고 시험할 수도 있다.

시험종료 판단기준

시험자동차의 1회충전 주행거리 측정을 위한 시험 종료 판단기준은 대상차량이 해당 시험의 기준속도를 허용오차 내에서 충족시킬 수 없을 경우 또는 배터리 허용온도 초과 및 배터리 전압 낮음 등과 같이 제작자가 안전상의 이유로 운전을 중단하여야 하는 경우이다. 단, 저속전기자동차의 경우 초기 결정된 최대속도의 95% 이하로 떨어져서 주행될 경우 또는 배터리 허용온도 초과 및 배터리 전압 낮음 등과 같이 제작자가 안전상의 이유로 운전을 중단하여야 하는 경우와 같은 시험 종료 판단기준을 추가한다.

플러그인 하이브리드 자동차

플러그인 하이브리드 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 소비할 수 있는 연료와 전기모터-발전 시스템 모두로부터 추진 에너지를 얻을 수 있으며, 교류 전원(AC) 전기 동력 공급 시스템과 같이 외부로부터 충전이 가능하도록 고려된 내장형 충전식 에너지저장장치(RESS, Rechargeable Energy Storage System)를 가지고 있는 자동차를 말한다. 플러그인 하이브리드 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율(단위는 km/L)은 CD모드(Rcda 구간)와 CS모드에서 각각 측정하며, 소모된 전기에너지는 에너지소비효율 및 연료소비율의 표시만을 위하여 다음과 같이 자동차에 사용된 연료의 순발열량으로 등가 환산하여 적용한다.

• 전기 1kWh = 860kcal, 휘발유 1L = 7,230kcal, 경유 1L = 8,420kcal
• 1cal = 4.1868J을 말한다.
• 플러그인 하이브리드 자동차의 1회 충전 주행거리는 AER(순수 전기주행거리)를 이용하여 산정한다.

시험에 사용되는 주행 모드는 도심주행 모드(FTP-75)의 시동시험 초기단계, 시동시험 안정단계(1, 2 phase)인 시가지동력계 주행시험계획(UDDS) 모드와 고속도로주행 모드(HWFET)로 한다. CS모드의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 산출방법은 하이브리드 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 산출 방법을 적용한다. 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정을 위한 시험자동차는 제작자가 추천하는 안정된 충방전 조건으로 6,500km±1,000km사이에서 주행한 상태이어야 한다. 단, 하이브리드 자동차와 플러그인 하이브리드 자동차는 9,000km이내에서 사전 길들이기를 할 수 있다. 시험자동차의 타이어는 최소 100km 이상 주행되어야 하며, 제작자 규격 제품을 사용하고, 공기압은 제작자가 제시하는 표준공기압으로 하며, 타이어의 트레드 깊이가 50% 이상 남아있는 것이어야 한다. 회생제동 기능이 포함된 자동차의 경우 주행 시험시 회생제동 시스템을 구동시켜야 하며, 제작자는 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율의 측정을 위하여 배터리 제작사 또는 공급사가 발급한 보증에 관한 서류(형식, 성능, 수명 등), 모터 제작사 또는 공급사가 발급한 보증에 관한 서류(형식, 성능, 수명 등), 배터리 경고 조건 등의 시험자동차의 제원을 추가로 제출하여야 한다. 측정시험을 위한 장비는 장비 요구조건을 만족하여야 하며, 추가적으로 사용이 권장되는 기기는 다음과 같다.

• 전력량계(Watt-hour meter) : 배터리의 전압과 전류를 직접 측정한다. 전력계는 배터리의 전류 입력단과 출력단의 모든 전류를 측정하기 위해 설치한다. 적산 기술(Integration technique)을 사용한 전류량계(Ampere-hour meter)는 갑작스런 전류변화를 조절하기 위하여 0.05초 이하의 적산 기간(Integration period)을 가져야 한다. 전류 측정 총 정확도는 ±1%를 만족해야 한다. 사이클 동안 매우 작은 전류의 간극은 사이클 동안 적산되어 순 에너지변화의 오차를 제공하기 때문에, 정확한 측정이 요구된다.
• DC 전류량계 : 만약 전압 및 전류 측정이 불가능 하다면 직접적인 전압 및 전류 측정이 아닌 임시적인 암페어-시(Ampere-hour)를 측정하여야 한다. 이 경우에는 전압 및 전류는 자동차 네트워크 데이터에서 모니터링되는 값을 사용한다.
• 교류 전력량계(해당되는 경우에만) : 내부충전기의 입력단 또는 외부충전기의 출력단 중의 하나를 선택하여 AC 전기에너지 측정을 위하여 설치한다. AC 전력량계의 총 정확도는 ±1%를 만족해야 한다.
• 최초 엔진 시동 이전에 동력계 이동거리 결정을 위한 엔진 운전의 증명과 기록을 위한 수단이 필요하다.
• 사용량에 따라 적합한 전압계와 전류계를 사용하여야 한다.

CD모드 시험 종료기준

CD모드 시험의 종료기준(EOT, End-Of-Test criterion)은 자동차에 충전된 전기에너지를 모두 소비하는 시기로 정의한다. 자동차특성상 CD모드에서 엔진이 순간적으로 작동될 경우 제작자는 시험기관과 사전 협의하여 시험이 이루어질 수 있도록 하여야 하며, CS모드 시험 시작 후 둘 이상의 사이클 동안에 누적된 순 에너지변화 허용치가 1% 미만이라면 CD모드 시험은 종료된다. 순 에너지변화 허용치를 만족하지 못하더라도 마지막 사이클 또는 둘 이상의 사이클 동안에 △SOC가 전체 SOC 변화량의 2% 미만이면, CD모드 시험을 종료할 수 있다.

CD 모드의 시험 종료기준

시험 종료기준(EOT)	대안 시험 종료기준(대안 EOT)

시험절차

주행저항 재현시험 전 대상 자동차의 구동배터리의 충전상태를 제작사와 시험기관간 사전 확인된 CS 모드 영역으로 조정하고, 시험자동차를 차대동력계에 설치하여 주행저항 재현을 실시한 후, UDDS 주행계획에 따라 운전하여 예비주행을 실시한다. 단, 충전오차 만족 등을 위해 필요시 예비 주행을 추가할 수 있다. 예비주행이 완료된 후 12～36시간의 동안 상온주차 시킨다.

CS 모드 시험

• 도심 주행 시험 : 상온주차 된 시험차량을 차대동력계에 설치한 후, CS 모드 에너지소비효율 및 연료소비율 측정을 위한 UDDS 모드를 2회 반복하여 실시한다. 이때 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정은 하이브리드 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법에 따른다.
• 고속도로 주행시험 : CS 도심 주행 시험을 완료한 차량을 CS 모드 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정을 위한 HWFET 모드를 반복하여 실시한다. 이때 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정은 하이브리드 자동차의 에너지 소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법에 따른다.

CS 모드의 도심 및 고속도로 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정이 완료된 후 방전된 플러그인 하이브리드 자동차를 일반 오버나이트 충전절차에 따라 충전을 실시하며, 배터리 충전은 제작사 사양의 최대로 충전하여야 한다. 이때 전력량계 등의 에너지측정장치를 이용해서 에너지충전량과 충전시간을 측정한다. 다만, 제작자의 요청이 있을 경우 제작자가 추천하는 적합한 절차에 따라 시스템 교류 에너지 충전량을 측정할 수 있다.

CD 모드 시험

• 도심 주행 시험 : 완전 충전된 플러그인 하이브리드 자동차는 UDDS 모드 반복주행 시험을 통하여 EOT 기준을 만족할 때 까지 실제 CD사이클 주행거리(Rcda) 및 순수 전기주행거리(AER), 온실가스 배출량을 측정한다. CD모드의 도심 온실가스 배출량 측정이 완료된 후 방전된 플러그인 하이브리드 자동차를 일반 오버나이트 충전절차에 따라 충전을 실시하며, 배터리 충전은 제작사 사양의 최대로 충전하여야 하고 그 충전량을 측정하여 에너지소비효율 및 연료소비율을 환산한다. 이때 전력량계 등의 에너지측정장치(충전스탠드와 대상자동차의 내장형충전기 사이의 충전 전선에 배치)를 이용해서 에너지충전량과 충전시간을 측정하여 에너지소비효율 및 연료소비율을 산정한다. 단, 제작자의 요청이 있을 경우 제작자가 추천하는 적합한 절차에 따라 시스템 교류에너지 충전량을 측정할 수 있다.
• 고속도로 주행시험 : 완전 충전된 플러그인 하이브리드 자동차는 HWFET 모드 반복주행 시험을 통하여 EOT 기준을 만족 할 때까지 실제 CD사이클 주행거리(Rcda) 및 순수전기주행거리(AER)을 측정한다. 다만, HWFET 시험 모드 시작 전에 순에너지변화를 사용하여 ±1% 이내 또는 SOC가 전체 SOC 변화량의 ±2% 이내 조건이 가능할 경우에는 1회의 HWFET 시험모드로 예비주행을 할 수 있으며 제작사는 사전에 전체 SOC 변화량의 ±2% 이내 조건에 대한 자료를 제출한다. CD 모드의 고속도로 온실가스 배출량 측정이 완료된 후 방전된 플러그인 하이브리드 자동차를 일반 오버나이트 충전절차에 따라 충전을 실시하며 그 충전량을 측정하여 에너지소비효율 및 연료소비율을 환산한다. 이때 전력량계 등의 에너지측정장치를 이용해서 에너지충전량과 충전시간을 측정하여 에너지소비효율 및 연료 소비율을 산정한다. 다만, 제작자의 요청이 있을 경우 제작자가 추천하는 적합한 절차에 따라 시스템 교류에너지 충전량을 측정할 수 있다.

차대동력계 상에서 플러그인 하이브리드 자동차의 도심주행시험은 FTP-75 모드에서 시가지동력계 주행시험계획(UDDS)에 따라 반복 주행하여 측정하며, 고속도로주행시험은 HWFET 모드로 반복 주행하여 측정한다. 이때 반복되는 매 주행사이클 사이에 자동차의 키를 뺀 상태에서 10분간의 휴지기간을 가진다. 다만, 장비에 따라 10~30분간의 휴지기간을 가질 수 있다. 차대동력계 주행시험시의 속도 허용오차는 시험방법과 동일하며, 임의의 주행 사이클에 대한 속도 허용오차를 이탈하는 최대 4초미만의 오차를 1회 허용한다. 단, 이와 같은 예외 규정이 해당 시험의 종료시점 결정에 영향을 주는 경우에는 허용되지 않는다. 도심 주행 및 고속도로 주행 시험시 다음과 같은 항목의 결과를 기록한다.

• 전기동력주행거리 측정동안의 총 누적 주행거리(km)
• 시험시 소모된 배터리의 순직류전력량(Net DC energy)
• CD 모드 및 CS 모드 시험후 완전히 충전시까지 요구되는 배터리의 교류전력량 또는 직류전력량, 시험시 소모된 배터리의 순직류전류(Amp-hrs) : 측정된 교류(AC) 및 직류(DC) 전압, 적산전력, 적산전류는 수백 kWh, 수십 Ah 단위로 기록한다.

CD모드 계산

단일 천이사이클

단일 천이사이클에서 Rcda 계산법

만일 CD모드 시험에서 단일 천이 사이클을 가진다면, 이 사이클에서 Rcda가 특정 포인트에서 발생한다. Rcda는 아래의 식에서 구해지는 Zn 값과 천이 사이클 "n" 주행거리 (Dn)를 곱하고 천이 사이클 이전의 거리 (Rn-1)를 더하여 계산할 수 있다. Rcda는 다음의 (식2)와 (식3)을 이용하여 계산한다.

$Z_{n}={\frac {SOC_{n}}{SOC_{n-1}}}$ --- (식2)
$R_{cda}=R_{n-1}+(Z_{n}*D_{n})$ --- (식3)

여기에서,

• $Z_{n}$ : 천이 사이클의 소진 분율 (cycle n)
• $n$ : 천이 사이클 (Rcdc에서 끝나는 사이클)
• $D_{n}$ : 사이클 n의 측정된 주행 거리
• $R_{n-1}$ : CD모드 시험의 시작에서 사이클 n-1의 끝까지 측정된 거리
• $SOC_{n}$ : n 사이클 동안 SOC 변동

복수 천이사이클

복수 천이사이클에서 Rcda 계산법

만일 CD 모드 시험 동안 복수의 천이 사이클이 존재하는 경우, Rcda를 계산하기 위하여 다른 방정식이 사용 되어야 한다. 천이 사이클에 해당하는 n번째 사이클은 CD 시험종료 후 시작되는 CS 사이클의 시작 SOC 보다 낮은 SOC가 처음 나타나는 사이클로 결정한다. 아래 그림은 Rcda를 계산하는 두 번째 경우를 설명한다. 두 번째 경우를 위한 Rcda는 (식4)와 (식5)를 사용하여 계산한다.

$Z_{n}={\frac {SOC_{cdc}-SOCi_{n}}{SOC_{n-1}}}$ --- (식4)
$R_{cda}=R_{n-1}+(Z_{n}*D_{n})$ --- (식5)

여기에서,

• $n$ : SOCin과 SOCfn 사이에 놓여진 SOCcdc에서 CD모드 시험의 첫 번째 사이클
• $Z_{n}$ : 천이 사이클의 소진 분율 (cycle n)
• $D_{n}$ : 사이클 n의 측정된 주행 거리
• $R_{n-1}$ : CD모드 시험의 시작에서 사이클 n-1의 끝까지 측정된 거리
• $SOC_{n}$ : n 사이클의 배터리의 SOC 변동
• $SOCi_{n}$ : n 사이클의 초기 배터리의 SOC
• $SOCf_{n}$ : n 사이클의 종료시 배터리의 SOC
• $SOC_{cdc}$ : Rcdc에서의 배터리의 SOC (마지막 소진 사이클의 SOC 종료값)

순수전기주행거리

CD모드의 최초 시험 시작 지점에서 자동차의 엔진에 시동이 걸린 지점까지를 AER로 보며, 이 거리의 계산은 장비 요구조건 이외에 기타 측정 장비를 이용하여 엔진에 시동이 걸린 지점을 증빙토록 한다. AER을 CD모드의 1회충전 주행거리로 보며, CD모드의 에너지소비효율 및 연료소비율은 Rcda를 Rcda 구간에서 소모된 충전량으로 나누어 계산한다.

CD모드의 에너지소비효율 및 연료소비율 = $Rcda$ ÷ $(Rcda$ 구간에서 소모된 충전량 $)$

여기에서, Rcda 구간에서 소모된 충전량(kWh 또는 L) = CD모드 시험 종료 후 충전량 + Rcda 구간에서 소모된 연료량 이때 충전량의 단위변환을 위하여 다음과 같이 자동차에 사용된 연료의 순발열량을 적용한다.

Rcda 구간에서 소모된 연료량(L) = $\sum _{i=1}^{n-1}Y_{i}+Z_{n}*Y_{n-1}$

• $Y_{i}$ : i번째 사이클의 연료 소모량
• $Y_{n-1}$ : 천이 사이클 n의 이전 싸이클의 연료 소모량
• $Z_{n}$ : 천이 사이클의 소진 분율 (cycle n)
• $n$ : 천이 사이클

수소연료전지 자동차

수소연료전지 자동차에 대한 에너지소비효율 및 연료소비율의 측정 및 산정방법은 에너지소비효율 및 연료소비율 측정 및 산정방법에 추가하여 적용한다.

주행거리

1. 자동차에 탑재된 연료 용기나 보조 연료 용기 중 어느 것이든 사용할 수 있다. 필요할 경우 보조 연료 라인을 자동차에 연결하고 이때 연료 사용량을 측정하기 위한 장치를 설치한다.
2. 시험자동차를 차대동력계에 설치하여 예비주행을 시가지동력계 주행시험계획(UDDS)에 따라 실시한다. 단, 충전오차 만족을 위해 필요시 예비주행을 추가할 수 있다.
3. 예비주행이 완료된 후 시험자동차는 시험실 온도에서 6~36시간동안 온도안정화를 실시한다.
4. 도심주행시험은 FTP-75모드에서 하이브리드 자동차 주행계획에 따라 측정하며, 고속도로주행시험은 HWFET모드 주행계획에 따라 측정한다.

수소연료소모량

• 중량 측정방법 : 시험자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정시험 전후의 연료용기 무게를 측정하여 식(1)과 같이 수소 연료소모량을 산정한다. 무게측정을 위하여 보조 연료라인의 연료를 소모한 경우 이를 반영한다.

$W=g_{1}-g_{2}$ --- (1)

　　여기에서,

• $W$ : 수소 연료 소모량(kg)
• $g_{1}$ : 시험 전 연료용기 무게(kg)
• $g_{2}$ : 시험 후 연료용기 무게(kg)

• 유량 측정방법 : 시험모드 주행 동안 소모되는 수소 연료 유량을 측정한 후 이를 적산하여 식(2)와 같이 수소연료사용량을 산출한다.

$W=(\sum _{}^{}b)*{\frac {m}{22.414}}$ --- (2)

　　여기에서,

• $W$ : 수소 연료 소모량(kg)
• $b$ : 표준 상태(273K, 101.3 kPa)에서 수소 유량(ℓ)
• $m$ : 수소 몰질량(2.01588×10-3kg/mol)

• 수소가스용기 압력 온도 측정방법 : 수소가스용기 압력 온도 측정방법은 시험 전 후에 연료 용기를 포함한 자동차가 온도 안정화 조건으로 안정된 다음에 연료 용기 온도와 압력을 측정한다. 수소 소모량을 계산하는 관계식은 식(3)과 같다.

$W=m*(n_{1}-n_{2})=m*$ ${\frac {V}{R}}*$ $({\frac {P_{1}}{z_{1}*T_{1}}}-{\frac {P_{2}}{z_{2}*T_{2}}})$ --- (3)

　　여기에서,

• $W$ : 수소 연료 소모량(kg)
• $m$ : 수소 몰질량(2.01588×10-3kg/mol)
• $V$ : 수소가스용기 용적(ℓ)
• $R$ : 가스 상수(0.008314472 MPaℓ/molK)
• $P1$ : 시험전 수소가스용기 압력(MPa)
• $P2$ : 시험후 수소가스용기 압력(MPa)
• $T1$ : 시험전 수소가스용기 온도(K)
• $T2$ : 시험후 수소가스용기 온도(K)
• $Z1$ : 시험전 수소가스용기 압축인자
• $Z2$ : 시험후 수소가스용기 압축인자

필요한 압축인자 값이 테이블에 표시되지 않는 경우, 가장 가까운 압력과 온도를 선택하여 압축 인자 사이의 선형 보간법에 의해 구한다.

연비

에너지저장장치를 사용하는 경우 각 주행시험 에너지소비효율 및 연료소비율은 산출된 값을 아래 식에 따라 보정하여야 한다. 다만, 다음 각 조건에 해당되는 경우 에너지소비효율 및 연료소비율의 보정을 행하지 아니한다.

• 에너지 저장장치로 배터리를 사용하는 경우

$-{\frac {NHV_{fuel}*m_{fuel}}{V_{system}*K_{1}}}$· $0.01$ ≤ $(A-h_{final})-(A-h_{initial})$ ≤ ${\frac {NHV_{fuel}*m_{fuel}}{V_{system}*K_{1}}}$ · $0.01$

　　여기에서,

• $(A-h_{final})$ : 시험 종료시 저장된 배터리 용량(A-h)
• $(A-h_{initial})$ : 시험 시작시 저장된 배터리 용량(A-h)
• $NHV_{fuel}$ : 수소 연료의 순발열량(120,000 J/g)
• $m_{fuel}$ : 시험시 소모된 수소연료량(g)
• $V_{system}$ : 배터리의 DC 공칭전압(V)
• $K_{1}$ : 전환계수 (3600 s/h)

• 에너지 저장장치로 축전기를 사용하는 경우

$-{\frac {NHV_{fuel}*m_{fuel}}{C/2}}$· $0.01$ ≤ $(V^{2})_{final}-(V^{2})_{initial}$ ≤ ${\frac {NHV_{fuel}*m_{fuel}}{C/2}}$ · $0.01$

　　여기에서,

• $(V^{2})_{final}$ : 시험 종료시 저장된 축전기 전압의 제곱(V)
• $(V^{2})_{initial}$ : 시험 시작시 저장된 축전기 전압의 제곱(V)
• $NHV_{fuel}$ : 수소 연료의 순발열량(120,000 J/g)
• $m_{fuel}$ : 시험시 소모된 수소연료량(g)
• $C$ : 축전기의 최대 용량(F)

에너지소비효율 및 연료소비율의 보정방법은 첫 번째로, 시험 전후의 전류수지 값을 플러스에서 마이너스 사이의 값을 갖도록 하며, 플러스측과 마이너스측을 포함하여 4회 이상의 측정시험을 실시한다. 또한 각 시험 전후 전류수지 및 에너지소비효율 및 연료소비율, 이에 의해 도출한 식으로 나타나는 보정에너지소비효율 및 연료소비율 1차 회귀식, 1차 회귀식에 의해 산출한 전류수지 제로의 에너지소비효율 및 연료소비율 등을 산정한다.

$F_{CORR}=F_{MEAS}-$$K$·$Ah_{MB}$

　　여기에서,

• $F_{CORR}$ : 보정 에너지소비효율 및 연료소비율 (㎞/kg)
• $F_{MEAS}$ : 실측 에너지소비효율 및 연료소비율 (㎞/kg)
• $K$ : 회귀식의 기울기
• $Ah_{MB}$ : 전류수지 (Ah)

정속주행 연비

자동차의 정속주행 에너지소비효율 및 연료소비율 측정 조건은 먼저 시험자동차는 적차상태이어야 한다. 시험자동차는 평균주행속도 80㎞/h로 약 20㎞를 주행하는 길들이기 운전을 실시한 후 약 60㎞/h까지 감속하여 시험을 실시한다. 시험전 제원에 따라 엔진, 동력전달장치, 조향장치 및 제동장치 등을 점검 및 정비하고 타이어 공기압을 표준공기압 상태로 조정하여야 하며, 시험도로는 평탄 수평하고 건조한 직선 포장도로이어야 한다. 시험은 풍속 3m/sec이하, 대기온도 10～30℃에서 실시하는 것을 원칙으로 한다. 측정 방법은 다음과 같다.

1. 시험도로에는 필요한 거리마다 표시점을 설정하여 측정구간으로 한다. 측정구간은 500m로 하며 보조 주행구간으로 양단에 500m씩 둔다.
2. 주행속도는 60km/h로 하며, 변속기는 최고단을 사용하는 것을 원칙으로 한다. 다만, 주행속도의 허용오차는 ±0.5km/h 이내로, 자동변속기 장착 자동차는 D단을 사용한다.
3. 시험주행은 지정속도에 달할 때까지 보조주행을 하여 주행속도를 안정시킨 후에 연료소비량 측정장치에 의한 유량 측정을 시작한다. 그 다음 지정된 거리 표시점에 도달할 때까지의 소비량을 측정함과 동시에 그 때까지의 소요된 시간을 측정한다. 단, 사용연료가 압축천연가스인 경우에는 연료소비량 측정장치의 측정값에 환산계수 1.2538 ㎥/㎏을 곱하여 연료소비량(㎥)으로 환산한다.
4. 시험은 5회 왕복시험을 실시하여 각 주행방향의 최대값과 최소값을 제외한 시험결과 값을 취한다.
5. 연료 소비율은 사용연료가 휘발유, 경유인 경우에는 연료 1ℓ당 주행한 거리(㎞/ℓ), 압축천연가스는 연료 ㎥당 주행한 거리(㎞/㎥)로 표시하며, 소수점 둘째자리에서 반올림하여 소수점 첫째자리로 산출한다.

논란

정부가 인증하고 있는 전기차의 인증 주행거리가 정부 부처간 차이를 보이고 있다. 환경부와 또다른 인증기관인 산업부의 전기차별 주행인증거리 결과를 비교해보면, 아이오닉5의 경우 환경부는 주행거리를 342km로 인증하고 있지만, 산업부는 336km로 인증했다. 기아 EV6 역시 환경부와 산업부가 각각 362km와 351km로 인증 거리가 달랐다. 테슬라(Tesla) 모델 Y와 모델 3 등도 마찬가지였다. 실제로 정부는 지난 2015년 4월부터 '자동차의 에너지 소비효율 및 등급 표시에 대한 규정'을 마련했는데 이 규정을 마련한 주무부처가 산업부다. 규정 내 제9조에는 에너지소비효율 및 등급표시 신고 방법이 소개됐는데, 전기차 주행거리 측정의 경우 환경부 장관이 인증한 결과를 직접 반영해 제조사가 산업통상자원부에 신고할 수 있다. 환경부는 ev.or.kr 등에 대한민국에서 판매될 전기차의 상온 주행거리와 저온 주행거리와 차종별 구매 보조금액을 책정해 대중에게 발표한다. 차량 구매 보조금액은 주행거리와 전기차 연비 효율 등을 반영한다. 이에 따라 국고 보조금액이 차량에 따라 차이가 날 수 있다. 환경부는 대한민국에 판매될 전기차의 주행거리를 최종 확정할 수 없다. 대신 전기차 보조금 정보 제공을 위해 차량 배터리 용량과 주행거리 등을 표기할 수 있다. 환경부와 산업부 주행거리 인증에서 차이가 나는 이유는 부처별로 측정값 활용 목적이 다르기 때문이다. 산업부는 자동차에서 사용하는 단위 연료에 대한 주행거리(㎞/ℓ, ㎞/kWh, ㎞/kg)인 연비 파악이 목적이다. 환경부는 전기차 보조금 산정을 위해 필요하다. 결과적으로 산업부 또는 국토부 인증값을 참고하는 게 가장 바람직하다. 완성차 업체 또한 지면 홍보나 카탈로그 등에 이를 반영해야 한다. 각 완성차 업체들은 세 부처 공동고시의 '전기자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정 방법' 기준에 따라 자체 심의를 거치거나 공식기관에 의뢰해 주행거리를 산정한다. 이후 산업부에서 위탁한 한국에너지공단에 신고를 거친 뒤 허가가 나야 비로소 차량 에너지소비효율이 도출된다.

참고자료

• 〈(환경부) 자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시〉, 《국가법령정보센터》, 2017-12-14
• 디지털콘텐츠팀, 〈자동차 연비 2017년부터 엄격히 검증…산업·환경·국토부 공동고시〉, 《국제신문》, 2014-07-13
• 선정수 기자, 〈車 연비 2017년부터 검증 엄격해진다… 업체 제출 수치 참고하던 ‘주행저항값’ 정부가 직접 체크〉, 《국민일보》, 2014-07-14
• 김준 기자, 〈자동차 업계 “연비 개정안 허술” 반발〉, 《경향신문》, 2014-07-16
• 김윤구 기자, 〈자동차 연비, 시험차량 3대의 평균값으로 검증〉, 《연합뉴스》, 2014-11-13
• 진희정 기자, 〈자동차연비 중복규제 없앤다…범정부 공동고시 제정〉, 《뉴스원》, 2014-11-19
• 이성규 기자, 〈車연비 5% 이상 낮으면 부적합〉, 《국민일보》, 2014-11-20
• 박봉균 기자, 〈車연비 강화된 기준은…측정법 통일·주행저항값 직접 검증〉, 《뉴데일리》, 2014-11-20
• 오아름 기자, 〈자동차 표시 효율 더 낮아진다…왜?〉, 《오토타임즈》, 2015-11-17
• 조재환 기자, 〈"전기차 주행 가능거리, 국내서 산업부 인증 기준으로 발표해야"〉, 《포춘코리아》, 2021-06-11
• 조정한 기자, 〈(기자수첩) 전기차 주행거리 인증 제각각..아이오닉5 환경부·EV6 산업부〉, 《뉴스핌》, 2021-07-05
• 성상훈 기자, 〈(단독) 제조사·환경부·산업부 각자 말다른 전기차 주행거리..."누굴 믿어야하나"〉, 《한경닷컴》, 2021-10-14

같이 보기

• EPA
• WLTP
• 산업부 주행거리 인증
• NEDC
• 환경부
• 전기자동차
• 주행거리

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