배출허용기준 및 자동차 배출가스 인증제도 2005. 1. 자 동 차 공 해 연 구 소 엄 명 도.

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1 배출허용기준 및 자동차 배출가스 인증제도 자 동 차 공 해 연 구 소 엄 명 도

2 Contents 1. 자동차 배출허용기준 2. 자동차 배출가스 인증제도

3 1. 자동차 배출허용기준

4 국내 배출허용기준 현황 1. 현행(2002.7이후) 1) 휘발유자동차는 미국의 LEV 기준적용
◦ 휘발유승용차는 phase-in 적용 : 2003년～2006년 매년 25% 증가 ◦ Cold CO 기준적용 2) 경차는 TLEV 기준적용 3) 가스자동차는 미국의 TLEV 기준적용, 2006년에 LEV 기준적용 4) 경유자동차는 EURO-3 기준적용(중량차는 부터 적용) 2. 향후(2006.1이후) 1) 휘발유자동차는 미국캘리포니아의 ULEV(LEV II) 기준적용 ◦ 휘발유승용차는 phase-in 적용 : 2006년～2009년 매년 25% 증가 2) 휘발유대형화물, 승용(버스)는 유럽의 EURO-4기준 적용 3) 경유자동차는 EURO-4 기준적용(중량차는 부터 적용) ◦ 경유승용 및 소형화물차에 대한 시험방법 유럽시험방법(ECE15+EUDC)으로 변경

5 미국 배출허용기준 현황 1. 미국(연방정부) 【 Tier-I(1994년)에서 Tier-II(2004년)로 강화 】
1) TLEV, LEV, ULEV 체계에서 bin 체계로 변경 : 2) NOx 저감에 중점 ◦ 승용차/LDT NOx 0.4g/mi ⇒ 0.05g/mi(87.5% 삭감) (8만km 기준) ◦ 2004부터 2009년까지 phase-in 3) 대형승용차의 MDPV(Medium duty passenger vehicle) 분류도입 ◦ 8,000(3.9t)≤ GVW ≤ 10,000lb(4.5t) 4) 경유중량차 기준(2007년) 대폭강화 ◦ NOx 4.0 ⇒ 0.2g/bhph (95% 강화) ◦ PM 0.1 ⇒ 0.01g/bhph (90% 강화) ※ 휘발유, CNG 차량과 동일수준 5) 저유황연료기준 강화 ◦ 가솔린 유황 ppm ⇒ 30ppm; 2000부터 20003년 phase-in

6 미국 배출허용기준 현황 (캘리포니아) 2. 미국 캘리포니아
【 LEV-I(2006년까지 시행)에서 LEV-II(2004년부터 시행)로 강화 】 1) LEV, ULEV, SULEV, ZEV 기준체계 유지 ◦ LEV-I의 기준에서 대폭강화 (동일 ULEV 기준이라도 기준치는 다름) ◦ Super ULEV(SULEV) 도입 ◦ ZEV partial credit 도입 2) NMOG fleet average 체계 유지 ◦ 년간 약 10% 계속 강화 ◦ 승용차 NOx ⇒ 0.07g/mi 로 77% 삭감 3) LDT2(SUV/Minivan) 기준은 승용차와 동일 적용 4) 증발가스 2.0g/test ⇒ 0.5g/test 강화(3-day diurnal) 5) Useful life : 100,000miles ⇒ 120,000miles 강화

7 유럽 배출허용기준 현황 유럽(EU) 1) 2000년 EURO-3, 2005년 EURO-4, 2008년 EURO-5 기준 적용
2) PM 및 NOx 기준 대폭강화 ◦ EURO-4 경유승용차 PM : 0.025g/km, Nox : 0.25g/km로    ⇐ 0.05, 0.5(EURO-3) 의 50%강화 ◦ EURO-4 경유중량차 PM : 0.02g/kWh로 휘발유나 CNG 차량과 동일수준    ⇐ 0.1(EURO-3) 의 80%강화 ◦ EURO-5 경유중량차 NOx : 3.5g/kWh ⇒ 2.0g/kWh로 강화

8 일본 배출허용기준 현황 【경유자동차】 1) 1989년 중앙공해대책심의회에서 1999년까지의 목표치 설정
◦ NOx 30-60% 삭감 ◦ PM 기준 신설 및 60% 이상 삭감 ◦ 경유 유황 0.5% ⇒ 0.2% ⇒ 0.05% 삭감 2) 1998년 중앙공해대책심의회 제3차 답신에서 목표치 설정 ◦ 신단기 규제치 : 2002년까지 NOx, PM 30% 삭감목표 설정 ◦ 신장기 규제치 : 2005년에 시작되며 NOx 50%, PM 75% 삭감목표 설정 【휘발유자동차】 3) 1996년 중앙공해대책심의회에서 이륜차, 경화물차 등의 목표치 설정 4) 1997년 중앙공해대책심의회 제2차 답신에서 2000년 이후 기준 설정 ◦ NOx, HC 약 70% 삭감과 내구요건 강화 (2005년까지 50% 삭감)

9 국내외 배출허용기준 현황 요약 (휘발유 승용차)
(단위 : g/km) 국별 적용년도 CO THC NMHC (NMOG) NOx 증발가스 (g/test) 시험방법 비고 한국 ’00.1 – ’02.12 2.11/2.61 0.16/0.19 0.25/0.37 2.0 CVS-75 ’03.1 – ’06 0.047/0.056 0.12/0.19 1.0 ’06이후 1.06/1.31 (0.025/0.034) 0.031/0.044 미국 ’94이전(Tier 0) 2.11 0.25 0.62 FTP-75 ’94 – ’00(Tier 1) 0.156/0.193 ’99 – ’00(TLEV) (0.078/0.097) NMOG 평균치 : ’99년 : 0.092 ’00년 : 0.059 ’01이후 : 0.047 ’99 – ’03(LEV) (0.047/0.056) ’99 – ’03(ULEV) ’04이후(bin5) 유럽 ’96 -,99(EURO2) 2.2 0.5(HC+NOx) ECE15+EUDC ’00 – ’04(EURO3) 2.3 0.2 0.15 ’05이후(EURO4) 0.1 0.08 일본 ’91.11 – ’99.12 2.7 0.39 0.48 10-15 ’00.10 – ’04.12 1.27 0.17 ’05이후 1.15 0.05 NLTR 5년, 8만km/10년, 16만km 기준임 미국은 ’04년 이후 10단계의 bin으로 구분하여 제작사가 선택하고, 자동차판매대수에 대한 가중평균치를 구하여 NOx평균치가 g/km를 만족해야 함

10 국내외 배출허용기준 현황 요약 (경유 승용차)
(단위 : g/km) 국별 적용년도 CO THC NMHC (NMOG) HC + NOx NOx PM 시험방법 비고 한국 ’01.1 – ’04.12 0.5 0.01 0.02 CVS-75 ’05.1 – ’05.12 0.64 0.56 0.50 0.05 ECE15+EUDC ’06이후 0.30 0.25 0.025 미국 ’94이전(Tier 0) 2.11 0.62 0.37 FTP-75 ’94 – ’00(Tier 1) 2.11/2.61 0.156/0.193 0.62/0.78 0.05/0.06 ’99 – ’00(TLEV) (0.078/0.097) 0.25/0.37 -/0.05 NMOG 평균치 : ’99년 : 0.092 ’00년 : 0.059 ’01이후 : 0.047 ’99 – ’03(LEV) (0.047/0.056) 0.124/0.186 ’99 – ’03(ULEV) 1.06/1.31 (0.025/0.034) -/0.025 ’04이후(bin5) 2.61 0.056 0.044 0.006 유럽 ’96 -,99(EURO2) 1.0 0.7 0.08 ’00 – ’04(EURO3) ’05이후(EURO4) 일본 ’94.04 – ’97.9 2.7 0.84 0.45 10-15 등가관성중량 1.265t 이상차량 ’97.10 – ‘01 0.55 0.14 ’02 – ‘04 0.63 0.12 ’05이후 0.024 0.15 0.014 NLTR 5년, 8만km/10년, 16만km 기준임 미국은 ’04년 이후 10단계의 bin으로 구분하여 제작사가 선택하고, 자동차판매대수에 대한 가중평균치를 구하여 Nox평균 치가 g/km를 만족해야 함

11 국내외 배출허용기준 현황 요약 (대형경유차)
(단위 : g/kWh) 국별 적용년도 CO THC NMHC NMHC + NOx CH4 NOx PM 시험방법 비고 한국 ’02.7 – ’06.9 2.1 0.66 5.0 0.1 ND-13 GVWR>3.5ton ’06.10 – 1.5 0.46 3.5 0.02 4.0 0.55 0.03 ETC 미국 ’98 – ’03 20.79 1.74 1.608 5.36 0.134/0.067 US-Transient GVWR>3.8ton ’04 – ’06 0.67 3.35 ’07- 0.18 - 0.268 0.0134 유럽 ’ ’00.09 1.10 7.0 0.15 ECE R49 ’00.10 – ’05.09 2.10 0.10 ESC 5.45 0.78 1.6 0.16 ’05.10 – ’08.09 1.50 1.1 ’08.10 – 2.0 4.00 미국의 경우 “일반차량/시내버스” 구분 규제, 유럽의 경우 CH4는 천연가스엔진에만 적용

12 저공해 자동차 배출가스 측정장치 Driver's Aid 제어장치 분석기 Air By-Pass 공기정화기 CFV RACK 배기
DAR E/G Blower Fan SAMPLING UNIT (정용량 시료채취장치) 48 Inch 차대동력계 48 Inch C/D 분석기 제어 MCU Interface Rack Table 9 BAGS 제어장치 분석기

13 국내외 배출가스 시험모드 [유럽] [일본] [미국, 한국]

14 국내외 배출가스 시험방법 비교 - 가솔린승용차 : 10대 - 디젤차 : 1대 비교시험모드
시험대상 차종 - 가솔린승용차 : 10대 - 디젤차 : 1대 비교시험모드 - CVS-75모드 : 한국, 미국 시험방법 - 유럽 EC모드(ECE15+ EUDC) - 일본 10•15모드 시험모드에 따라 배출가스가 상이하여 배출허용기준과 시험모드 를 일치시킬 필요가 있음

15 국내외 배출가스 시험방법 비교 가솔린승용차 시험항목 CVS-75모드 (한국, 미국) 일본 10•15모드 유럽 EC 모드
(ECE15+ EUDC) CO(g/km) 0.243 0.043(82%↓) 0.498(105%↑) HC(g/km) 0.025 0.007(73%↓) 0.060(144%↑) NOx(g/km) 0.030 0.021(28%↓) 0.048(61%↑)

16 국내외 배출가스 시험방법 비교 디젤차 시험항목 CVS-75모드 (한국, 미국) 일본 10•15모드 유럽 EC 모드
(ECE15+ EUDC) CO(g/km) 0.704 0.644(8.5%↓) 0.554(21.4%↓) HC(g/km) 0.080 0.094(17.5%↑) 0.090(12.5%↑) NOx(g/km) 0.720 0.662(8.1%↓) 0.707(1.8%↓) PM(g/km) 0.089 0.085(4.58%↓) 0.091(2.2%↑)

17 국내외 배출가스 시험방법 비교 시험모드 분석 CVS-75 (미국, 한국) 유럽 EC모드((ECE15+ EUDC) 비 고
비 고 시간(초) % 구간별 분석 공회전 339 18.0 260 22.0 유럽 모드의 경우 CVS-75모드에 비해 급가속 급감속 구간이 많음 급가속 288 15.3 192 16.3 급감속 282 15.0 198 16.8 완만한가속 254 13.5 55 4.7 완만한감속 200 10.6 38 3.2 정속 516 27.5 437 37.0 합계 1879 100 1180 일반 분석 평균속도 34.1 km/h 33.6 km/h 유럽모드의 경우 CVS-75모드에 비해 평균속도가 작고 최고속도는 높음 총주행거리 17.77 km km 총시간 1874 초 1180 초 최고속도 91.2 km/h 120 km/h

18 국내외 배출허용기준 강화에 따른 대책기술 휘발유자동차

19 국내외 배출허용기준 강화에 따른 대책기술 경유자동차

20 2. 자동차 배출가스 인증제도

21 인 증 제 도 인 증 생산전 단계 생산 단계 운행차관리 인증이란?
제작사가 판매전 시작품을 생산하여 배출가스 규제치에 적합한지에 대하여 인증시험을 득한 후 자동차를 생산•판매하는 사전인증제도 양산중인 차에 대한 품질검사로 생산공정에서 무작위 샘플링하여 배출가스를 측정하여 규제치 만족여부를 확인하는 제도 수시검사, 정기검사(한국) SEA(미국) COP(유럽) 배출가스 보증기간이내에서 운행되는 자동차를 대상으로 배출가스를 평가하는 제도 결함확인검사(한국) IUVP, IUCP(미국) COP(유럽) 인증이란? 생산-판매하고자 하는 차량의 배출가스가 국가에서 정한 제반법규에 일치한다는 것을 문서, 성능시험, 생산차량의 확인검사 등으로서 입증하는 행위

22 Certification Preview Program
Test 차량 선정 시험차 제작 시험 시험DATA 전산 보고(EPA) 자체 시험 완료 EPA 확인시험 요청 및 DOCUMENTION 제출 EPA 확인시험차량 선정 EPA 확인시험 실시 EPA 인증서 취득 CARB 인증서 취득 1. 차량, engine 사양 2. Emission control system 3. 예상 판매 댓수 4. 시험일정, 시험설비 1. Coast Down Test Vehicle · FTTP겸용 2. 100K Durability Vehicle 3. 4K Emission Data Vehicle 4. Fuel Economy Data Vehicle 5. Bench Aging Test Vehicle 6. Evaporative Test Vehicle 7. OBD II Demo, Vehicle 1. 100K Dura. Test 2. Evap Bench Aging Test 3. OBD II Demo 4. 4K Emission Data Vehicle - FTP Emission Test (Hwy Test 포함) - High Altitude - Evap Test - ORVR & SPIT BACK - Cold CO - Idle CO * FTTP : Fuel Tank Temperature Profile 1. Test Request Sheet 2. 인증 신청서 3. Shop/Owner’s Manual 등 1. Exhaust/Evaporative Test 2. Fuel Economy Test 자체 관청 미 국 의 인 증 절 차

23 E U 의 인 증 절 차 인증신청서 서류작성 인증신청 협의 (Worst Case, 시험량, 시험비용 등) 시험수행
제작사/공인기관 인증서 발행 국가인증/통합인증서류작성 국별형식승인신청 서류검토/Inspection 독자 TEST 요구수행 국가인증서 발행 통합인증신청 통합인증서 발행 수 출 (동유럽) (서유럽) 공인기관 Inspector 반드시 입회 항목인증 차량인증 (인증기관) E U 의 인 증 절 차

24 III. 수입자동차 특별취급제도 (2,000대 이하 수입)
일본의 인증절차 I. 형식 지정제도 - 부품의 형식지정 II. 신형자동차 신청제도 (10,000대 이하 수입) III. 수입자동차 특별취급제도 (2,000대 이하 수입) 신청 심사 개별장치 (단품) 형식지정 - 자동차의 인증형식지정 차량심사 기준적합성 서면심사 품질관리체제 서면심사 형식지정 제작사 등이 행하는 완성검사 신규검사 ※ 형식승인을 받은 장치는 심사생략 (완성검사종료증발행) (샘플링 검사) 심사결과 통지 (1대마다 검사실시) 신청확인서 교부 등록 사용 리콜 (1대마다 검사실시)

25 인증대행기관 TUV, UTAC, VCA, TNO 등
각국의 인증 기관 및 인증내용 구분 한국 미국 EU 일본 인증 주무기관 환경부, 자동차공해 연구소 환경보호청(EPA) 교통관련부서 운수성 인증 실시기관 EPA, OTAQ 인증대행기관 TUV, UTAC, VCA, TNO 등 교통안전공해연구소 자동차심사부 인증내용 배출가스, 소음 배출가스 배출가스, 소음, 안전 및 성능 배출가스, 소음, 안전 및 성능

26 생산 전단계 (사전인증) 절차 배출가스 관련부품의 구조, 성능, 내구성등에 관한 기술적인 타당성 검토
배출가스 측면에서 가장 열악한 자동차 등가시험중량이 가장 무거운 자동차 도로부하력이 가장 높은 자동차 배기량이 가장 큰 자동차 최종기어비가 가장 높은 변속기 차량 차축비가 가장 높은 자동차 연료탱크 용량이 가장 큰 자동차 인증시험항목 CO, HC, NOx, PM 무부하급가속 매연 증발가스 COLD CO OBD

27 생산 단계 한국 미국 유럽 - 수시검사 : 제작중에 있는 자동차의 제작차 배출허용기준 적합여부를 수시로 확인하기 위하여
환경부 공무원의 입회하에 제작사가 보유하고 있는 자동차 중에서 무작위 샘플하여 검사, 불합격시 재검사하고 재검사에도 불합격시 인증 취소 - 정기검사 : 생산하고 있는 자동차가 제작차 배출허용기준에 적합하게 제작되는 지를 확인하기 위하여 생산공정에서 완성차를 무작위 샘플하여 검사하고 환경부에 보고, 불합격시 생산, 판매 중지 미국 SEA(Selective Enforcement Audit) 생산차량의 배출가스에 대한 확인시험 및 설비들의 확인 점검으로 주로 In-Line 차량에 대한 시험 또는 Port에서 입수된 차량을 대상으로 배출가스 시험 실시, 불합격시 Recall 유럽 COP(Conformity of Production) 생산차량에 대한 차량이 배출가스 기준에 적합한지 확인 시험

28 운행차 관리 (결함확인제도) 절차 전세계적으로 사전인증보다는 실질적인 대기오염의 저감을 위해 운행차 관리인 결함확인 제도를 강화하고 있음 한국 2002년부터 결함이 발생할 확률이 높은 대상 차종을 선정하기 위하여 사전 모니터링 시험을 하고 있음 미국 IUVP, IUCP시험을 통해 가능한 많은 운행차 시험을 실시 IUVP : 제작사 자체시설을 이용하여 생산대수에 따라 일정대수 시험 IUCP : IUVP 불합격 차량에 대하여 시험 IUVP: In-use Verification Program, IUCP: In-use Confirmatory Program