전기자동차 안전성 평가기술 동향
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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)|
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승인 2013-05-11 00:20:53 |
본문
1. 서론
자동차의 대부분은 화석연료를 동력원으로 오랫 동안 사용하여 왔으나 자동차의 급격한 증가에 따른 대기오염과 이산화탄소 배출에 따른 지구온난화 등 환경문제를 야기시키고 있다. 이러한 환경오염, 유가상승, 화석연료 고갈 등으로 친환경 자동차에 대한 많은 연구개발이 이루어지고 있다. 세계 주요국들은 지구환경오염 방지를 위하여 국가별로 자동차의 CO2 규제 등을 매우 강화해 나가고 있다. 우리나라 자동차 산업의 국제경쟁력 확보를 위해서는 전기자동차 등 친환경 자동차 개발은 이미 필수적인 과제가 되었다.
글 / 배중호 (자동차안전연구원)
출처 / 한국자동차공학회 오토저널 2013년 4월호
전기자동차는 기존의 엔진과 같이 연소로부터 에너지를 얻는 구조가 아닌 전기를 에너지원으로 사용하여 주행하게 되므로 배기가스가 없고 이산화탄소를 배출하지 않아 환경오염이 없으며 소음이 매우 작은 장점을 가지고 있다. 그러나 전기자동차는 전기모터를 구동하기 위하여 높은 고전압 및 고전류 등을 사용하고 있으므로 이러한 전기자동차의 특성으로부터 탑승자 및 주변차량 등에 대한 안전성을 확보할 필요가 있다.
본 고에서는 이러한 전기자동차의 구조와 특성을 고려하여 시행 중인 안전성 평가기술을 소개하고 향후추진 동향 등에 대하여 알아보고자 한다.
2. 전기자동차 구조 및 종류
2.1 전기자동차 구조 및 기능
전기자동차의 주요 구조는 <그림 1>에서와 같이 전기모터 및 감속기, 인버터 및 충전기, 배터리, 배터리관리시스템 등으로 구성되어 있으며 엔진이 없고 외부로부터 배터리에 전기를 충전하여 사용하는 친환경 자동차이다. 전기자동차의 모터는 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 드라이브 라인에 동력을 공급한다. 모터는 구동전원의 형태에 따라 직류모터와 교류모터로 구분할 수 있다. 교류모터는 직류모터에 비해 구조가 비교적 간단하여 모터의 크기를 소형화, 경량화 할 수 있어 현재 전기자동차에는 주로 교류모터가 사용되고 있다. 전기자동차의 주요 부품별 주요기능 및 특징은 <표 1>과 같다.
전기자동차의 배터리는 성능을 결정짓는 핵심기술로서 기존의 납축전지에서 니켈-수소전지, 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지 등 성능 및 안전성 등에서 개발과 발전을 거듭해오고 있다. 그러나 전기자동차의 경쟁력을 높이고 보급 활성화를 위해서는 더욱 에너지밀도를 높이고 공급가격을 낮출 수 있는 기술개발이 필요하다.
2.2 전기자동차 종류
전기자동차는 전기에너지를 모두 외부로부터 공급받는지, 일부를 스스로 발생시키는지 등에 따라 다음의 <그림 2>에서와 같이 분류해 볼 수 있다.
전기자동차는 좁은 의미에서는 순수하게 외부에서 전기에너지를 충전한 배터리만으로 운행하는 순수 전기자동차(EV,Electric Vehicle)를 말하며 넓은 의미에서는 엔진과 모터를 사용하는 하이브리드자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)와 외부의 전원으로부터 충전이 가능한 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등을 포함할 수 있다. 플러그인 하이브리드 자동차의 경우는 하이브리드 자동차와 전기자동차의 특성을 가지고 있다고 말할 수 있다.
전기자동차의 충전은 <그림 3>에서와 같이 충전방식에 따라 크게 완속충전과 급속충전으로 나눌 수 있다. 완속충전은 교류(AC) 전원을 공급받은 완속충전기에서 차량의 내부에 장착된 내부충전기(On-Board Charger)를 통하여 배터리에 충전되며 보통 6~8시간 정도가 소요된다. 급속충전은 교류(AC) 전원을 공급받은 급속충전기에서 충전에 필요한 직류전원 등으로 전환하여 직접 배터리에 충전하게 되며 약 30분 이내에 배터리 용량의 약 80%까지 충전할 수 있다. 급속충전 시 배터리의 안전성 등을 고려하여 약
80%까지 급속으로 충전하고 나머지는 완속충전으로 충전할 수 있다. 전기자동차 충전시에는 충전기와 전기자동차의 배터리 관리시스템(BMS, Battery Management System)간의 통신을 통하여 안전하게 충전할수 있도록 제어하고 있다.
3. 전기자동차 안전성 평가기술 및 동향
전기자동차를 포함한 모든 자동차는 자동차관리법에서 정한“자동차안전기준에 관한 규칙(이하 자동차안전기준)”을 만족하도록 제작되어야 한다. 자동차안전기준은 자동차의 제원 및 성능 기준은 물론 자동차의 안전성을 확보할 수 있도록 관련 항목과 기준 등을 정하고 있으며 안전기준 시행규칙에서 시험조건 및 시험방법 등을 세부적으로 규정하고 있다. 자동차 등화장치, 제동장치 기준 등과 같은 사고를 예방하기 위한 적극적 안전(Active Safety)과 충돌, 충격 기준 등과 같이 사고 후 피해가 커지지 않도록 하는 수동적 안전(Passive Safety) 등 여러 가지 필요한 항목을 규정하고 있다.
현재 전기자동차는 높은 출력 등을 필요로 하기 때문에 보통 배터리 전압이 직류 약 300~700V 정도를 사용하고 있는 자동차가 생산되고 있어 12V 전기를 사용하는 일반 승용자동차에 비하여 매우 높은 고전압과 고전류를 사용하고 있다. 이와 같은 전기자동차의 특성 등을 고려하여 현재 자동차 안전기준이 운영되고 있으며 전기자동차의 발전 등에 따라 안전성 평가기술 연구 등을 통하여 계속적인 안전성 보완이 추진되고 있다. 다음은 자동차 안전기준 중에서 전기자동차의 특성과 관련한 주요 안전기준을 소개하고 또한 보완 추진동향 등에 대하여 알아보고자 한다.
3.1 고전원전기장치의 충돌시험기준
전기자동차가 충돌 후에도 특히 배터리 등 고전원전기장치로 부터 승객의 안전성을 확보하기 위하여 자동차안전기준의 연료장치 충돌시험기준에서 규정하고 있다. 전기자동차및 하이브리드 자동차(승용자동차와 4.5t 이하 승합자동차)는 충돌시험 후 고전원전기장치의 충돌시험기준에 다음과 같이 적합하여야 한다.
- 화재 및 폭발이 발생하지 않을 것
- 전해액 누출량 : 30분 동안 5ℓ이하
- 전해액 누출 : 차실내로 유입되지 않을 것
- 구동축전지(장치 중 일부 포함) : 차실내로 침입하지 않을 것
- 고전원 활선도체부와 노출 도전부(전기적 샤시)와의 절연 저항값 : 100Ω/V(DC), 500Ω/V(AC) 이상
3.2 구동축전지(배터리) 안전성 기준
전기자동차 구동축전지는 전기자동차의 연료장치로서 매우 중요한 핵심부품이며 특별히 폭발 등의 위험성을 제거하고 안전성을 확보할 필요가 있다. 이에 따라 전기자동차의 구동축전지는 다음의 기준에 적합하도록 제작되어야 한다.
- 차실과 벽 또는 보호판 등으로 격리되는 구조일 것
- 설계된 범위를 초과하는 과충전을 방지하고 과전류를 차단할 수 있는 기능을 갖출 것
- 국토해양부 장관이 고시하는 물리적, 화학적, 전기적 및 열적 충격조건에서 발화 또는 폭발하지 아니할 것(낙하안전, 액중투입, 과충전, 과방전, 단락, 열노출, 연소 안전시험)
하이브리드 자동차에서 사용하던 배터리보다 전기자동차가 보급되면서 대용량 배터리가 개발 및 장착되는 등 변화되고 있으므로 현재 안전성 평가기술 연구를 통하여 시험방법 및 조건 등에 대하여 보완이 추진되고 있다.
3.3 고전원전기장치 안전성 기준
고전원전기장치는 구동축전지, 전력변환장치, 구동전동기 등 작동전압이 직류 60V 또는 교류 25V(실효치)를 초과하는 전기장치를 말한다. 전기자동차는 고출력의 전기모터를 구동하여 주행을 하게 되므로 이에 따른 고전압 및 고전류를 사용하게 된다. 이러한 위험 요소들로부터 직접적인 접촉을 피하고 운전자 및 탑승자 등을 보호하고자 고전원전기장치에 대한 안전성을 확보해야 한다.
전기자동차의 고전원전기장치에 의한 누전 및 감전 등의 사고를 방지하고 안전성을 확보하기 위하여 다음과 같이 안전기준을 적용하고 있다.
- 고전원전기장치 간 전기배선의 피복(보호기구를 설치한 경우에는 보호기구)은 주황색으로 할 것
- 고전원전기장치 간 전기배선이 차실 내 및 차체 외부에 노출되는 부분에는 금속이나 플라스틱 재질의 덮개 등 보호기구를 설치할 것
- 고전원전기장치 간 전기배선은 노출된 활선도체부가 없고 중간에 이음부가 없을 것
- 고전원전기장치와 전기배선은 접속 시 극성이 바뀌지 아니하도록 접속단자의 극성을 다른 색상으로 표시하여야 하며, 표시는 쉽게 지워지거나 분리되지 아니하도록 할 것. 다만, 극성이 바뀔 수 없는 구조인 경우에는 그러하지 아니함
- 고전원전기장치에는 다음 각 목과 같이 감전에 대한 경고표시를 할 것
- 고전원전기장치의 외부 또는 보호기구에 쉽게 식별이 가능하도록 표시할 것
- <그림 5>의 기준에 적합할 것
- 고전원전기장치는 공구를 사용하지 아니하면 쉽게 개방∙분해∙제거되지 아니하는 구조일 것
- 고전원전기장치 절연 안전성, 직∙간접 접촉에 대한 보호기준, 기능안전성 등에 대한 안전기준의 보완
- 고전원전기장치 안전성을 확인하기 위한 자동차안전기준시행세칙의 고전원전기장치 시험방법 보완
- 보호기구, 보호등급, 직접 접촉 등의 추가적인 용어정의 필요
- 충전 시 전기안전성 평가 방법, 활선도체부 보호 기준, 고전원전기장치 커넥터 기준, 보호등급(IPXXB,IPXXD) 기준, 전기연속성 측정 방법 등
3.4 전자파 안전성 기준
자동차와 자동차에 장착된 전기∙전자 장치들에 대해 전자파로부터의 안전성을 확보하기 위하여 전자파 적합성(ElectroMagnetic Compatibility)을 평가하고 있다. 전자파 적합성에는 자동차에서 전자파가 얼마나 나오는지를 측정하는 전자파 방사시험(ElectroMagnetic Interference)과 외부의 다른 장치들로부터 나오는 전자파로 인하여 자동차의 오동작 여부를 확인하기 위한 전자파 내성시험(ElectroMagnetic Immunity)을 하고 있다.
전기자동차도 전자파 적합성 시험을 하고 있으며 일반 자동차에 비하여 오히려 전기모터, 배터리, 각종전자 제어장치 등으로 이 항목의 시험이 더욱 중요하다고 할 수 있다.
그러나 전기자동차는 주행하는 경우 외에도 추가적으로 충전시에도 전자파가 발생할 수 있다. 이에 대한 연구를 통하여 일부 전기자동차가 충전시에 전자파가 높게 나타나는 현상을 확인할 수 있었다.
따라서 현행 안전기준에는 규정하고 있지 않지만 전기자동차의 안전성 강화측면에서 충전시에도 일정 수준 이하로 전자파 발생을 제한하기 위한 관련기준의 보완이 추진되고 있다.
3.5 원동기(구동전동기) 출력 기준
자동차에서 원동기 출력은 차량의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소 중의 하나이며 보통 자동차는 엔진의 최대 출력을 측정한다. 그러나 전기자동차는 엔진이 없고 전동기로 주행하게 되므로 구동전동기에 대한 출력을 측정하며 다음과 같이 두가지 방법으로 출력을 측정하고 있다.
- 구동전동기의 최고 30분 출력 : 일정하게 30분 동안 전달할 수 있는 구동전동기의 최고 평균출력
3.6 저소음 자동차(Quiet Road Transportation Vehicles) 소리발생장치 기준
자동차 제작사들은 자동차의 소음을 줄이기 위하여 오랫동안 노력하여 왔으며 최근의 자동차는 소음저감 측면에서 많은 성과를 거두고 있다. 특히 전기자동차는 이러한 측면에서 주행 중에도 매우 조용하고 정숙한 장점을 가지고 있다.
그러나 너무 조용한 전기자동차 등은 신체가 불편한 시각장애인 등의 보행자에게는 차량 접근에 대한 인지가 어려워 오히려 안전사고 위험성이 커지고 있는 실정이다. 따라서 이러한 저소음 자동차에 대해서는 소리발생장치를 장착하여 신체가 불편한 보행자에게 자동차의 접근을 소리로 알려주기 위한 연구와 관련기준 개발이 진행되고 있다.
4. 결론
지구환경오염 및 에너지 문제로 전 세계 각국에서 전기자동차가 경쟁적으로 개발 및 보급되고 있다. 자동차 주요 생산국인 유럽, 미국, 일본 등에서도 전기자동차의 안전성을 평가하기 위한 자동차 안전기준 제정및 보완 등을 서두르고 있다. 국내에서도 전기자동차 보급이 확대됨에 따라 소비자가 안전하게 전기자동차를 사용할 수 있도록 자동차안전기준 관련 연구와 보완 등을 계속적으로 추진하고 있다.
전기자동차는 개발 초기로서 앞으로도 많은 기술발전과 새로운 시스템이 적용될 것으로 예상된다. 향후전기자동차 안전성 향상 및 국제경쟁력 확보를 위해서는 정부와 자동차 제작사 모두가 관련 기술 개발에 계속적인 투자와 연구 노력이 필요하다고 생각한다.
자동차의 대부분은 화석연료를 동력원으로 오랫 동안 사용하여 왔으나 자동차의 급격한 증가에 따른 대기오염과 이산화탄소 배출에 따른 지구온난화 등 환경문제를 야기시키고 있다. 이러한 환경오염, 유가상승, 화석연료 고갈 등으로 친환경 자동차에 대한 많은 연구개발이 이루어지고 있다. 세계 주요국들은 지구환경오염 방지를 위하여 국가별로 자동차의 CO2 규제 등을 매우 강화해 나가고 있다. 우리나라 자동차 산업의 국제경쟁력 확보를 위해서는 전기자동차 등 친환경 자동차 개발은 이미 필수적인 과제가 되었다.
글 / 배중호 (자동차안전연구원)
출처 / 한국자동차공학회 오토저널 2013년 4월호
전기자동차는 기존의 엔진과 같이 연소로부터 에너지를 얻는 구조가 아닌 전기를 에너지원으로 사용하여 주행하게 되므로 배기가스가 없고 이산화탄소를 배출하지 않아 환경오염이 없으며 소음이 매우 작은 장점을 가지고 있다. 그러나 전기자동차는 전기모터를 구동하기 위하여 높은 고전압 및 고전류 등을 사용하고 있으므로 이러한 전기자동차의 특성으로부터 탑승자 및 주변차량 등에 대한 안전성을 확보할 필요가 있다.
본 고에서는 이러한 전기자동차의 구조와 특성을 고려하여 시행 중인 안전성 평가기술을 소개하고 향후추진 동향 등에 대하여 알아보고자 한다.
2. 전기자동차 구조 및 종류
2.1 전기자동차 구조 및 기능
전기자동차의 주요 구조는 <그림 1>에서와 같이 전기모터 및 감속기, 인버터 및 충전기, 배터리, 배터리관리시스템 등으로 구성되어 있으며 엔진이 없고 외부로부터 배터리에 전기를 충전하여 사용하는 친환경 자동차이다. 전기자동차의 모터는 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 드라이브 라인에 동력을 공급한다. 모터는 구동전원의 형태에 따라 직류모터와 교류모터로 구분할 수 있다. 교류모터는 직류모터에 비해 구조가 비교적 간단하여 모터의 크기를 소형화, 경량화 할 수 있어 현재 전기자동차에는 주로 교류모터가 사용되고 있다. 전기자동차의 주요 부품별 주요기능 및 특징은 <표 1>과 같다.
전기자동차의 배터리는 성능을 결정짓는 핵심기술로서 기존의 납축전지에서 니켈-수소전지, 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지 등 성능 및 안전성 등에서 개발과 발전을 거듭해오고 있다. 그러나 전기자동차의 경쟁력을 높이고 보급 활성화를 위해서는 더욱 에너지밀도를 높이고 공급가격을 낮출 수 있는 기술개발이 필요하다.
2.2 전기자동차 종류
전기자동차는 전기에너지를 모두 외부로부터 공급받는지, 일부를 스스로 발생시키는지 등에 따라 다음의 <그림 2>에서와 같이 분류해 볼 수 있다.
전기자동차는 좁은 의미에서는 순수하게 외부에서 전기에너지를 충전한 배터리만으로 운행하는 순수 전기자동차(EV,Electric Vehicle)를 말하며 넓은 의미에서는 엔진과 모터를 사용하는 하이브리드자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)와 외부의 전원으로부터 충전이 가능한 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등을 포함할 수 있다. 플러그인 하이브리드 자동차의 경우는 하이브리드 자동차와 전기자동차의 특성을 가지고 있다고 말할 수 있다.
전기자동차의 충전은 <그림 3>에서와 같이 충전방식에 따라 크게 완속충전과 급속충전으로 나눌 수 있다. 완속충전은 교류(AC) 전원을 공급받은 완속충전기에서 차량의 내부에 장착된 내부충전기(On-Board Charger)를 통하여 배터리에 충전되며 보통 6~8시간 정도가 소요된다. 급속충전은 교류(AC) 전원을 공급받은 급속충전기에서 충전에 필요한 직류전원 등으로 전환하여 직접 배터리에 충전하게 되며 약 30분 이내에 배터리 용량의 약 80%까지 충전할 수 있다. 급속충전 시 배터리의 안전성 등을 고려하여 약
80%까지 급속으로 충전하고 나머지는 완속충전으로 충전할 수 있다. 전기자동차 충전시에는 충전기와 전기자동차의 배터리 관리시스템(BMS, Battery Management System)간의 통신을 통하여 안전하게 충전할수 있도록 제어하고 있다.
3. 전기자동차 안전성 평가기술 및 동향
전기자동차를 포함한 모든 자동차는 자동차관리법에서 정한“자동차안전기준에 관한 규칙(이하 자동차안전기준)”을 만족하도록 제작되어야 한다. 자동차안전기준은 자동차의 제원 및 성능 기준은 물론 자동차의 안전성을 확보할 수 있도록 관련 항목과 기준 등을 정하고 있으며 안전기준 시행규칙에서 시험조건 및 시험방법 등을 세부적으로 규정하고 있다. 자동차 등화장치, 제동장치 기준 등과 같은 사고를 예방하기 위한 적극적 안전(Active Safety)과 충돌, 충격 기준 등과 같이 사고 후 피해가 커지지 않도록 하는 수동적 안전(Passive Safety) 등 여러 가지 필요한 항목을 규정하고 있다.
현재 전기자동차는 높은 출력 등을 필요로 하기 때문에 보통 배터리 전압이 직류 약 300~700V 정도를 사용하고 있는 자동차가 생산되고 있어 12V 전기를 사용하는 일반 승용자동차에 비하여 매우 높은 고전압과 고전류를 사용하고 있다. 이와 같은 전기자동차의 특성 등을 고려하여 현재 자동차 안전기준이 운영되고 있으며 전기자동차의 발전 등에 따라 안전성 평가기술 연구 등을 통하여 계속적인 안전성 보완이 추진되고 있다. 다음은 자동차 안전기준 중에서 전기자동차의 특성과 관련한 주요 안전기준을 소개하고 또한 보완 추진동향 등에 대하여 알아보고자 한다.
3.1 고전원전기장치의 충돌시험기준
전기자동차가 충돌 후에도 특히 배터리 등 고전원전기장치로 부터 승객의 안전성을 확보하기 위하여 자동차안전기준의 연료장치 충돌시험기준에서 규정하고 있다. 전기자동차및 하이브리드 자동차(승용자동차와 4.5t 이하 승합자동차)는 충돌시험 후 고전원전기장치의 충돌시험기준에 다음과 같이 적합하여야 한다.
- 화재 및 폭발이 발생하지 않을 것
- 전해액 누출량 : 30분 동안 5ℓ이하
- 전해액 누출 : 차실내로 유입되지 않을 것
- 구동축전지(장치 중 일부 포함) : 차실내로 침입하지 않을 것
- 고전원 활선도체부와 노출 도전부(전기적 샤시)와의 절연 저항값 : 100Ω/V(DC), 500Ω/V(AC) 이상
3.2 구동축전지(배터리) 안전성 기준
전기자동차 구동축전지는 전기자동차의 연료장치로서 매우 중요한 핵심부품이며 특별히 폭발 등의 위험성을 제거하고 안전성을 확보할 필요가 있다. 이에 따라 전기자동차의 구동축전지는 다음의 기준에 적합하도록 제작되어야 한다.
- 차실과 벽 또는 보호판 등으로 격리되는 구조일 것
- 설계된 범위를 초과하는 과충전을 방지하고 과전류를 차단할 수 있는 기능을 갖출 것
- 국토해양부 장관이 고시하는 물리적, 화학적, 전기적 및 열적 충격조건에서 발화 또는 폭발하지 아니할 것(낙하안전, 액중투입, 과충전, 과방전, 단락, 열노출, 연소 안전시험)
하이브리드 자동차에서 사용하던 배터리보다 전기자동차가 보급되면서 대용량 배터리가 개발 및 장착되는 등 변화되고 있으므로 현재 안전성 평가기술 연구를 통하여 시험방법 및 조건 등에 대하여 보완이 추진되고 있다.
3.3 고전원전기장치 안전성 기준
고전원전기장치는 구동축전지, 전력변환장치, 구동전동기 등 작동전압이 직류 60V 또는 교류 25V(실효치)를 초과하는 전기장치를 말한다. 전기자동차는 고출력의 전기모터를 구동하여 주행을 하게 되므로 이에 따른 고전압 및 고전류를 사용하게 된다. 이러한 위험 요소들로부터 직접적인 접촉을 피하고 운전자 및 탑승자 등을 보호하고자 고전원전기장치에 대한 안전성을 확보해야 한다.
전기자동차의 고전원전기장치에 의한 누전 및 감전 등의 사고를 방지하고 안전성을 확보하기 위하여 다음과 같이 안전기준을 적용하고 있다.
- 고전원전기장치 간 전기배선의 피복(보호기구를 설치한 경우에는 보호기구)은 주황색으로 할 것
- 고전원전기장치 간 전기배선이 차실 내 및 차체 외부에 노출되는 부분에는 금속이나 플라스틱 재질의 덮개 등 보호기구를 설치할 것
- 고전원전기장치 간 전기배선은 노출된 활선도체부가 없고 중간에 이음부가 없을 것
- 고전원전기장치와 전기배선은 접속 시 극성이 바뀌지 아니하도록 접속단자의 극성을 다른 색상으로 표시하여야 하며, 표시는 쉽게 지워지거나 분리되지 아니하도록 할 것. 다만, 극성이 바뀔 수 없는 구조인 경우에는 그러하지 아니함
- 고전원전기장치에는 다음 각 목과 같이 감전에 대한 경고표시를 할 것
- 고전원전기장치의 외부 또는 보호기구에 쉽게 식별이 가능하도록 표시할 것
- <그림 5>의 기준에 적합할 것
- 고전원전기장치는 공구를 사용하지 아니하면 쉽게 개방∙분해∙제거되지 아니하는 구조일 것
- 고전원전기장치 절연 안전성, 직∙간접 접촉에 대한 보호기준, 기능안전성 등에 대한 안전기준의 보완
- 고전원전기장치 안전성을 확인하기 위한 자동차안전기준시행세칙의 고전원전기장치 시험방법 보완
- 보호기구, 보호등급, 직접 접촉 등의 추가적인 용어정의 필요
- 충전 시 전기안전성 평가 방법, 활선도체부 보호 기준, 고전원전기장치 커넥터 기준, 보호등급(IPXXB,IPXXD) 기준, 전기연속성 측정 방법 등
3.4 전자파 안전성 기준
자동차와 자동차에 장착된 전기∙전자 장치들에 대해 전자파로부터의 안전성을 확보하기 위하여 전자파 적합성(ElectroMagnetic Compatibility)을 평가하고 있다. 전자파 적합성에는 자동차에서 전자파가 얼마나 나오는지를 측정하는 전자파 방사시험(ElectroMagnetic Interference)과 외부의 다른 장치들로부터 나오는 전자파로 인하여 자동차의 오동작 여부를 확인하기 위한 전자파 내성시험(ElectroMagnetic Immunity)을 하고 있다.
전기자동차도 전자파 적합성 시험을 하고 있으며 일반 자동차에 비하여 오히려 전기모터, 배터리, 각종전자 제어장치 등으로 이 항목의 시험이 더욱 중요하다고 할 수 있다.
그러나 전기자동차는 주행하는 경우 외에도 추가적으로 충전시에도 전자파가 발생할 수 있다. 이에 대한 연구를 통하여 일부 전기자동차가 충전시에 전자파가 높게 나타나는 현상을 확인할 수 있었다.
따라서 현행 안전기준에는 규정하고 있지 않지만 전기자동차의 안전성 강화측면에서 충전시에도 일정 수준 이하로 전자파 발생을 제한하기 위한 관련기준의 보완이 추진되고 있다.
3.5 원동기(구동전동기) 출력 기준
자동차에서 원동기 출력은 차량의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소 중의 하나이며 보통 자동차는 엔진의 최대 출력을 측정한다. 그러나 전기자동차는 엔진이 없고 전동기로 주행하게 되므로 구동전동기에 대한 출력을 측정하며 다음과 같이 두가지 방법으로 출력을 측정하고 있다.
- 구동전동기의 최고 30분 출력 : 일정하게 30분 동안 전달할 수 있는 구동전동기의 최고 평균출력
3.6 저소음 자동차(Quiet Road Transportation Vehicles) 소리발생장치 기준
자동차 제작사들은 자동차의 소음을 줄이기 위하여 오랫동안 노력하여 왔으며 최근의 자동차는 소음저감 측면에서 많은 성과를 거두고 있다. 특히 전기자동차는 이러한 측면에서 주행 중에도 매우 조용하고 정숙한 장점을 가지고 있다.
그러나 너무 조용한 전기자동차 등은 신체가 불편한 시각장애인 등의 보행자에게는 차량 접근에 대한 인지가 어려워 오히려 안전사고 위험성이 커지고 있는 실정이다. 따라서 이러한 저소음 자동차에 대해서는 소리발생장치를 장착하여 신체가 불편한 보행자에게 자동차의 접근을 소리로 알려주기 위한 연구와 관련기준 개발이 진행되고 있다.
4. 결론
지구환경오염 및 에너지 문제로 전 세계 각국에서 전기자동차가 경쟁적으로 개발 및 보급되고 있다. 자동차 주요 생산국인 유럽, 미국, 일본 등에서도 전기자동차의 안전성을 평가하기 위한 자동차 안전기준 제정및 보완 등을 서두르고 있다. 국내에서도 전기자동차 보급이 확대됨에 따라 소비자가 안전하게 전기자동차를 사용할 수 있도록 자동차안전기준 관련 연구와 보완 등을 계속적으로 추진하고 있다.
전기자동차는 개발 초기로서 앞으로도 많은 기술발전과 새로운 시스템이 적용될 것으로 예상된다. 향후전기자동차 안전성 향상 및 국제경쟁력 확보를 위해서는 정부와 자동차 제작사 모두가 관련 기술 개발에 계속적인 투자와 연구 노력이 필요하다고 생각한다.
