자동차 배출가스는 어떻게 측정하나

국내에서 제작,판매되는 자동차는 배출가스 측면에서 환경부의 ‘대기환경보전법’에 의해 관리를 받고 있습니다. 국내에서 제작되는 경우, 임의의 차량에 대해 최초의 차량 판매 이전에 환경부로부터 관련법규 및 시행령에 따른 소정의 배출가스 인증서를 교부 받아야 합니다. 인증서를 교부한 후에도, 판매 목적으로 제작되는 자동차에 대해서는 수시검사, 또는 정기검사 등의 제도로써 배출가스에 대하여 사후관리를 수행하고 있습니다.

자동차의 인증절차 및 사후관리절차에서 특정 자동차에서 배출되는 유해가스의 양을 측정하기 위해서는 법규에 정한 절차를 따르고 있습니다. 보통의 경우, 제작자동차의 유해가스 배출시험은, 배기관을 통해 연소가스가 배출될 때의 유해가스양을 측정하는 배출가스시험과 자동차의 연료계통에서 증발하여 대기 중으로 방출되는 탄화수소의 양을 측정하는 증발가스시험으로 구성되어 있습니다.

배출가스시험이란, 자동차가 규정된 조건에서 특정주행모드를 주행할 때 배출되는 각 배출가스 성분의 양을 측정하는 것으로, 국내에서 경자동차, 승용자동차 및 소형화물자동차에 대해서 시행하고 있는 배출가스시험은 그 시험방법이 미국의 시험방법과 같습니다. 이 시험을 수행하기 위해서는,시험차를 주행시키면서 배출가스를 측정하기 때문에, 자동차의 바퀴가 구동 될 수 있도록 하는 ‘차대동력계’(Chassis Dynamometer)라는 설비가 필요하고, 또한 시험차의 배출가스에서 시료를 채취하는 시료채취장비, 그리고 채취된 시료를 분석하는 배출가스 분석장비가 필요합니다. 가솔린이나 LPG를 연료로 사용하는 자동차의 경우에는 HC,CO,NOx 등이 분석되며, 경유자동차의 경우에는 이들 배출가스에 더하여 고체상입자물질(Particulate Matters:줄여서 PM이라고 함.)을 측정합니다.

자동차가 차대동력계상에서 주행할 때, 시험차의 주행모드는 FTP75라고 불리우는 모드입니다. FTP75모드는 LA지역의 아침시간의 도로사정을 고려하여 만들어졌으며, 총 주행거리는 약 17.8Km, 평균속도는 34.1Km/h, 최고속도는 91.2Km/h,그리고 총 시험시간은 2477초로 약 41분입니다.
[아래 그림] FTP 주행 모드

 

가솔린 및 가스연료를 사용하는 자동차에서 배출되는 증발가스를 측정하는 증발가스시험에는 자동차를 넣을 수 있는밀폐실과 밀폐실내의 탄화수소를 측정하기 위한 측정장비가 필요합니다. 증발가스시험은 일명 SHED(Sealed Housing for Evaporative Determination)시험이라고도 합니다. 이는 자동차의 연료가 휘발성이고 온도가 올라가게 되면 증발되는 기체상태의 연료가 많아져서 자동차 외부로 방출되는 것을 제한하고자 하는 목적으로 시행하고 있습니다.     증발가스시험은, 차가 주차된 상태에서 외부온도변화에 의해 연료탱크내의 연료온도가 높아질 때의 증발손실을 측정하는 주간증발손실시험과, 주행 후에 연료뿐만 아니라 연료계 전체부분의 온도가 높아졌을 때의 증발손실을 측정하는 고온증발손실시험으로 구성되어 있습니다.     그래서 전체 배출가스시험의 절차에서는 위에서 말한 배출가스시험과 증발가스시험을 순차적으로 결합하여, ‘준비’ → ‘주간증발손실시험’ → ‘배출가스시험’ → ‘고온증발손실시험’의 순서로 진행됩니다.   전체 배출가스시험의 절차를 나타내면 오른쪽과 같습니다.