1. 개요

대부분의 자동차는 화석연료를 사용하므로 여기서 필연적으로 배출되는 오염물질이 대기를 오염시키고 있다. 그래서 나라마다 자동차로 인한 오염물질을 억제하고 관리하기 위해서 자동차 제작 단계부터 배출가스를 인증 제도를 시행하여 관리하고 있다.

글 / 김종춘 (국립환경과학원)
출처 / 한국자동차공학회 오토저널 2014년 1월호

배출가스 인증제도란 개발된 자동차 배출가스를 법으로 규정된 시험방법에 따라 배출가스를 검사하고, 보증기간내 내구성까지를 만족하는지 확인하는 제도이다. 인증시험방법은 크게 3종류가 있으며 즉, 미국, 유럽, 일본에서 각국의 주행특성을 고려해서 개발된 주행패턴에 따라 배출가스 시험을 하고 저감 기술 수준을 고려하여 배출허용기준을 정하고 있다.

우리나라는 일본제도를 근간으로 시행해 오다가 2000년 이후부터 휘발유자동차와 경유자동차를 구분해서 미국과 유럽의 제도를 도입하여 적용하고 있다. 배출허용기준 적용시기는 2010년 전에는 2~3년 시기를 조정해서 다소 늦게 적용하였으나 2010년 이후에는 이들 국가와 거의 동등한 시기 및 수준의 배출허용기준을 적용하고 있다.

2. 배출허용기준 강화

휘발유와 LPG 자동차는 LEV(Low Emission Vehicle) 기준을 2002년 7월 미국 캘리포니아의 1단계 저공해자동차 기준을 도입후 2006년 캘리포니아 2단계 저공해자동차 기준인 ULEV(Ultra Low Emission Vehicle) 제도를 도입하였다. 특히, 2009년 이후에는 평균배출량 제도(Fleet Average System)를 도입하였는데 이는 일정대수를 SULEV(Super Ultra Low Emission Vehicle)으로 생산토록한 제도이다. 이에 따라 배출가스 인증시험인 FTP-75 조건도 강화되었다.

경유자동차는 유럽에서 2000년에 적용한 유로 3 기준을 우리나라는 2002년 7월에 도입하였고 시험방법은 CVS-75모드에서 NEDC(New European Diesel Cycle) 모드로 2005년부터 적용하였다. 그 후 2006년부터 유로 4 기준을 도입하였으며, 2009년 9월부터 유
럽과 동일한 시점에서 유로 5 기준을 도입하였다.

3. 배출가스 검사방법 개선 필요성

2000년 이후 10여년간 휘발유 및 가스차의 탄화수소 배출허용기준은 5.8배, NOx 8.4배, 경유자동차는 대략 PM은 22배, NOx 5.3배 강화되었다. 이와 같이 자동차 배출허용기준을 크게 강화하였으나 이러한 효과가 실제 도로상 자동차 주행시 배출량도 그만큼 준다고 볼 수 는 없을 것이다.

이는 주로 배출가스 인증시험이 도로 주행상태를 고려했으나 기계상에서 시험모드조건에서 운전되므로 실제 도로 주행과 배출가스 특성에 차이가 있을 수 있기 때문이라 볼 수 있다. 실제적으로 서울의 대기오염도를 PM10과 NO2 농도의 변화를 분석해 보면 PM10 농도는 2000년 이후 비교적 감소하는 경향을 보이지만, NO2 농도는 거의 변화하지 않고 있다.

이는 그동안 꾸준히 증가하는 자동차 대수가 원인이라 볼 수도 있으나 제작자동차 배출허용기준 강화효과가 실제 도로 주행시 배출량 감소에 영향을 미쳤는지 고찰해 볼 필요가 있다.

4. 향후 계획

우리나라 자동차 배출가스 인증은 미국과 유럽 제도를 도입하고 있으나 이들 국가에서도 배출가스 인증 시험 방법이 실도로 주행시와 차이가 있음을 알고 실제 도로 주행 기반의 배출가스 관리를 제도에 반영하였거나개발 중에 있다.

미국은 2000년부터 EPA에서 SFTP(Supplemental Federal Test Procedure) 시험방법을 제작자동차부터 도입하였고, 유럽도 실제 도로 주행 배출가스 평가방법(RDE-LDV : Real Driving Emission - Light Duty Vehicles)을 도입하기 위한 연구를 진행하고 있다.

따라서 우리나라도 2011~2012년 동안‘한국형 오토오일 연구’과제의 일환으로 국립환경과학원 교통환경연구소에서 추진한 바 있는 PEMS(Potable Emission Measurement Systems)를 이용한 국내 소형차 실제도로 주행 배출가스 특성 연구를 바탕으로 개선하고자 한다.