Copyright by EOM 에코드라이빙 포럼 경제운전과 에너지 절약 방안 2008. 5. 29 엄 명 도 국립환경과학원 교통환경연구소.

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1 Copyright by EOM 에코드라이빙 포럼 경제운전과 에너지 절약 방안 2008. 5. 29 엄 명 도 국립환경과학원 교통환경연구소

2 2/26 발 표 순 서발 표 순 서 환경규제 현황 자동차와 온실물질 자동차의 저공해화 에너지 절약운전

3 3/26 환경 규제 현황

4 4/26 매연 공해 폐질환. 시계장애 유발 대기오염 실태 오존주의보 발령횟수 증가 ’00 ’05 52 회 84 회 노약자 / 어린이 건강에 유해 대기오염 주요 요인

5 5/26 환경문제에 대한 국민의식

6 6/26 대기오염에 따른 환경성질환 발생사례 피해 사례 ’95 ’05 16.6% 29.1% 대한소아알레르기 · 호흡기 학회 (2005) 초등학생 아토피 유병율 천식 사회경제적 비용 (조)(조) 중금속 중독 아토피 질환

7 7/26 자동차로 인한 대기오염 실태

8 8/26  ’03 년 전국 자동차 총등록대수 : 1458 만대  ’03 년 전국 자동차 오염물질 총배출량 : 131 만톤 / 년 대기오염 기여도 차량등록대수 비율 70.5% 44.9% 15.5% 8.5% 34.6% 20.7% 승용차 승합 및 버스 화물 및 특수차 11% 5% 이륜차 차종별 오염물질 배출량 (’03)

9 9/26 US '90 ’96 ‘00 '06 2,000 500 15 Metropolitan 황 함량 SOxSOx PM 저감PM 저감 1,000 ppm 500 ppm PM 저감 PM 저감 엔진기술엔진기술 PM & NOx Regulation in Euro V & Tier IIPM & NOx Regulation in Euro V & Tier II PM,PM, NOx 저감NOx 저감 Turbo Intercooler Cooled EGR Common Rail Injection Turbo Intercooler Cooled EGR Common Rail Injection 30 ppm 15 ppm 30 ppm 15 ppm DeNOx Cat. NOx Trap CRT DeNOx Cat. NOx Trap CRT 한국 한국 '90 '97 '98 ’02 '06 2,000 500430 30 1,000 Japan Japan '90 '97 ’03 ‘04 2,000 50 500 EU EU '96 ’00 '05 '96 ’00 '05 2,000 500 350 10 & 50 ‘92. CD in Finland,Denmark,Norway ‘92. CD in Finland,Denmark,Norway ‘91. City Diesel in Sweden (10ppm) 100% ULSD in UK(50 ppm) 100% ULSD in UK(50 ppm) ULSD in Germany, Belgium NewYork (30 ppm) NewYork (30 ppm) 경유의 황함량 기준강화

10 10/26 각국의 디젤승용차 기준강화

11 11/26 EURO/5~6 의 승용차 기준강화 기준 Proposal Nov. 06Proposal Mar. 07 2009201420092014 ■ moderate change(<30%) Engine Euro 5Euro 6Euro 5Euro 6 ■ major changeMg/km CO GI1000 CI500 HCGI100 NMHCGI68 NOx GI60 CI1808018080 HC + NOx GINo CI 230170230170 CI – DI Particulate GI – GDI5533 CI 5533 CI – DI Particle Number GI – GDI??No5×10 11 CI??5×10 11

12 12/26 PM 저감을 위한 DPF 효과

13 13/26 국가별 디젤차 PM 개수 측정 신뢰성 교통환경연구소 EU JP N UK DE GRSW EU AV G

14 14/26 자동차와 온실물질

15 15/26 부문별 이산화탄소 배출량 산업부문 중심 80 년대 수송부문 증 가율 최고 가정 / 상업부문은 낮 은 증가율 – 연탄사용 감소 –LNG 보급 증가 자동차 9 억톤 수송 95%

16 16/26 이산화탄소 배출 전망 1999 2010 2020 CO 2 배출량 ( 백만 TC) 1999 2010 2020 1 인당 CO 2 배출량 (TC/ 인 ) 111 172 208 2.38 3.42 3.99

17 17/26 이행시점 2012 년 2015 년 2020 년 2025 년 집행위 ( 안 ) 130g/km--- 의회 환경위 ( 안 ) -120g/km95g/km70g/km EU 집행위 및 의회의 자동차 CO ₂ 감축 의무화 목표치 ( 안 ) 환경위 소속 Chris Davies 의원은 2007 년 6 월 26 일 제출

18 18/26 유럽의 CO 2 자율 협약

19 19/26 CO 2 배출감축 자발적 협약 이행 추이 Per Kageson, "Reducing CO 2 Emissions from new cars", T&E, 2005. 1

20 20/26 각국의 자동차협회가 내놓은 1995 ～ 2003 간 CO 2 감축율 Per Kageson, "Reducing CO 2 Emissions from new cars", T&E, 2005. 1

21 21/26 연비와 이산화탄소의 상관관계 y = 1621.3 x -0.9363 R 2 = 0.9381 0 10 20 30 40 02004006008001000 CO 2 (g/km) 연비 (km/l)

22 22/26 차종별 온실가스 배출량 비교 이산화탄소 (CO 2 ) 특수차량과 CNG 버스는 제외됨 승용 승합 화물트럭 택시 36.0 31 4.0 배출기여율 (%) 29.0 58.4 20.0 19.5 2.0 등록대수율 (%)

23 23/26 경유승용차의 CO 2 배출 2000cc 급 승용차의 차속별 배출량 비교

24 24/26 승용차 배기량별 CO 2 배출량 167.9 194.6 227.2 265.5 289.5 325.9 366.9 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1,000cc 이하 1,000cc 초과 1,500cc 이하 1,500cc 초과 2,000cc 이하 2,000cc 초과 3,000cc 이하 3,000cc 초과 4,000cc 이하 4,000cc 초과 5,000cc 이하 5,000cc 초과 6,000cc 이하 배기량 이산화탄소 배출량 (g/km)

25 25/26 자동차의 저공해화

26 26/26 고효율 엔진개발 및 차세대 기술 1. 불꽃점화엔진의 최고 효율은 약 33% 임. 그리고 평균 효율은 13-15% 임 - 고효율로 가려면 Diesel, Hybride, 을 통하여 가 능성 - 잠재적인 개선으로 약 20% 향상 2. 연료 전지차 개발보급 3. 수소연료차 개발보급

27 27/26 Fuel Quality Friction Reduction Advanced Charging Technologies Advanced Charging Technologies Variable Injection Nozzle New Combustion Technology Light Weight Concept OBD Heat Management NOx-Storage Catalyst Advanced EGR Adaptive Gear- Control Downsizing Advanced Development of Common-Rail System New Control Technologies New Control Technologies 향후 경유엔진의 배출저감 기술

28 28/26 최근의 경유엔진 저감기술 종합 EGR Cooler ENGINE DPF Soot Removal HC DOC HC, CO Removal HC/Urea DeNOx NOx Removal tailpipe ECU T, P, ΔP, NOx Sensor inputs SENSOR A/D INTERFACE ECU SENSOR A/D INTERFACE V/V CRDI/UI

29 29/26 국내▪외 미래형 자동차 기술 동향 일본 미국 선진국 2010 ~ 2015 년 초기 시장 진출계획 생산비용, 발전효율, 수소연료 생성 비용 등의 문제로 상용화 지연 선진국 2010 ~ 2015 년 초기 시장 진출계획 생산비용, 발전효율, 수소연료 생성 비용 등의 문제로 상용화 지연 세계 최고수준의 IT 기술 접목시 경쟁력 확보 가능 세계 최고수준의 IT 기술 접목시 경쟁력 확보 가능 일본 : 친환경 자동차 기술 배타적 독점 미국 : Plug-In HEV 등 새로운 기술 적용 가속화 일본 : 친환경 자동차 기술 배타적 독점 미국 : Plug-In HEV 등 새로운 기술 적용 가속화 전자제어기 / 통신기술, 지능형 차량시스템 통합관리기술, 차량탑재 네트워크 기술 전자제어기 / 통신기술, 지능형 차량시스템 통합관리기술, 차량탑재 네트워크 기술 선진국 대비 낮은 기술력 주요 핵심부품의 기술 및 가격 경쟁력 열세 친환경 자동차 관련 인프라의 부족 선진국 대비 낮은 기술력 주요 핵심부품의 기술 및 가격 경쟁력 열세 친환경 자동차 관련 인프라의 부족

30 30/26 경유승용차 시장변화 경유승용차 시장 확대 - 유럽의 경유승용차 진출 : Daimler Chrysler(BlueTech) - 2025 년 유럽수준의 경유승용차 보급율 예상  EPA bin5 (2009)  DOC + DPF + urea SCR 하이브리드자동차 시장 창출 - 일본의 하이브리드자동차 진출

31 31/26 각국의 경유차 보유 비율

32 32/26 향후 자동차 연료의 전망 2010Today2020 GTL Gas to Liquids BTL Biomass to Liquids todaytomorrow Hydrogen Emission-free and CO 2 -free Synthetic (BTL) Fuels Low Emissions- and Low in CO 2 Synthetic (GTL) Fuels Low Emissions Clean Conventional Fuels Sulfur-free Low Aromatics Fossil primary energies Renewable energies Compressed Natural Gas (CNG) BTL: Definition of an optimal engine / fuel combination CNG: Next generation of CNG-engines Conventional Fuel High in Sulfur High aromatics 2010 2030

33 33/26 에너지절약 운전

34 34/26 자동차 속도와 에너지소비효율 1.74 0.61 0.57 0.58 1.26 0.36 1.9 2.82 17.25 20.61 21.5321.54 20.86 16.25 14.08 18.72 14.44 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 203040608090100110120 정속주행속도 (km/hr) 오염물질 총배출량 (g/km) Total emissions 0 5 10 15 20 25 Steady-state vehicle speed 연비 (km/L) Fuel economy 배출량 (g/km) 연 비 (km/L)

35 35/26 승용차의 배기량별 F.E (Fuel Economy) 15.1 12.5 10.5 9.0 8.3 7.4 6.9 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1,000cc 이하 1,000cc 초과 1,500cc 이하 1,500cc 초과 2,000cc 이하 2,000cc 초과 3,000cc 이하 3,000cc 초과 4,000cc 이하 4,000cc 초과 5,000cc 이하 5,000cc 초과 6,000cc 이하 배기량 주행연비 (km/L)

36 36/26 에어컨 사용단수와 에너지소비효율 13.5 12.08 12.07 11.44 10.98 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 OFF1234 에어컨 작동 단수 오염물질량 (g/km) 10 11 12 13 14 15 연비 (km/L) HCCONOxFE 0.649 0.833 0.888 0.893 0.971

37 37/26 타이어 공기압과 에너지소비효율 0 0.5 1 1.5 2 2.5 -30% 표준 +30% 타이어공기압 (PSI) 오염물질 배출량 (g/km) 12 12.3 12.6 12.9 13.2 13.5 HCCONOxFE 2.06 12.8 12.4 1.94 1.87 13.3

38 38/26 전조등 점등과 에너지소비효율 0.09 0.14 0.59 0.08 0.13 0.55 0.14 0.56 0.08 10.5 10.9 11.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 미점등규격품 점등대용량 점등 배출량 (g/km) 10 10.3 10.6 10.9 11.2 11.5 연비 (km/L) COHCNOxFE

39 39/26 각 경제주체 ( 정부 / 기업 / 시민 ) 의 역할 - 정부 : 저공해 또는 무공해 자동차 개발 지원 산업계에 인센티브 부여 對 국민 / 기업에 대한 효과적인 홍보 및 교육 - 산업계 : 고효율 저공해 자동차 개발 생산 사업장의 에너지절약 및 온실가스 감축기술 개발적용 - 시민 / 시민단체 : 에너지 절약형 자동차 활용, 라이프스타일의 생활화 시민단체의 對 국민 캠페인 전개 等

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