Catoo

형식	일반	제목	법령에 의한 환경용어 해설
부하검사 :자동차를 도로운행과 유사한 조건에서 검사하기 위하여 차대동력계상에서 도로주행 상태와 유사한 조건을 재현하여 배출가스를 측정하는 검사를 말한다. 자동차소유자등 : 자동차소유자 또는 자동차소유자로부터 자동차의 검사 등에 관한 사항을 위탁받은 자를 말한다. 관능검사 : 자동차의 동일성여부, 배출가스관련 장치 및 부품의 이상여부를 기술인력의 시각, 청각, 후각 등의 관능에 의하여 확인하는 것을 말한다. 기능검사 : 자동차의 배출가스관련 장치 및 부품의 정상 작동여부를 검사용 기계?기구 등을 이용하여 확인하는 것을 말한다. 검사장비 : 환경측정기기의형식승인?정도검사등에관한고시 별표 1의 1.2.3에 의한 차대동력계, 1.3.4에 의한 차대동력계용 배출가스 측정장치 및 1.7.2에 의한 부분유량 채취방식 광투과식 매연측정기 등을 말한다. ASM2525 모드 : 규칙 별표 27의3제3호가목(1)에서 정하는 검사방법으로서 휘발유?가스? 알콜사용 자동차를 차대동력계에서 측정대상자동차의 도로부하마력의 25%에 해당하는 부하마력을 설정하고 시속 40km의 속도로 주행하면서 배출가스를 측정하는 것을 말한다. Lug Down 3모드 : 규칙 별표 27의3제3호가목(2)에서 정하는 검사방법으로서 경유사용자동차를 차대동력계에서 가속페달을 최대로 밟은 상태로 주행하면서 엔진정격회전수에서 1모드, 엔진정격회전수의 90%에서 2모드, 엔진정격회전수의 80%에서 3모드로 각각 구성하여 엔진출력, 엔진회전수, 매연농도를 측정하는 것을 말한다. 전산정보처리조직 : 중간검사 업무수행을 위하여 자료의 입력?출력?연산?제어?기억의 기능을 가지고 프로그램에 의하여 자료를 수학적?논리적으로 처리하는 하드웨어와 이를 운용하는 소프트웨어를 말한다. 다만, 검사장비의 하드웨어 및 소프트웨어, 제9호의 규정에 의한 주제어장치는 전산정보처리조직에서 제외한다. 주제어장치 : 1개 검사진로의 배출가스 검사모드와 검사장비를 총괄 제어하는 하드웨어 및 소프트웨어를 말한다. 이용기관 : 대기환경보전법에 의한 운행차 배출가스 중간검사 업무의 수행을 위하여 전산정보처리조직의 주전산기에 단말기를 연결하여 자료를 입?출력하는 기관을 말한다. 매연여과장치(Diesel Particulate Filter) : 자동차 배기가스에서 배출되는 매연 등의 입자상물질을 걸러내거나 포집·연소하는 방법등으로 오염물질을 저감시키는 장치를 말한다. 재 생 : 필터에 포집된 매연이 연소등으로 분해되어 제거되는 것을 말한다. 동일장치 : 여과·재생방식·용량·여과제 기타 성능에 중요한 영향을 미치는 구조나 부품에 변화가 없는 장치를 말한다. 자기진단기능 : 장치의 정상작동 여부를 확인할 수 있는 장치를 말한다. 정 비·점검 : 장치의 고장이나 기능저하를 예방하기 위하여 정기적으로 장치를 조정, 수리, 분해, 청소 또는 일부부품을 교환하는 것을 말한다. 성능보증기간 : 장치의 성능이 정상적으로 유지될 수 있는 내구유효기간을 말한다. 배출보증기간 : 배출가스 정화장치(Emission Kit)장치의 성능이 대기환경보전법에서 정한 배출가스 보증기간내에 정상적으로 유지될 수 있는 내구유효기간을 말한다. 실차시험 : 운행중인 자동차에 장치를 장착하여 그 성능을 평가하는 시험을 말한다. 직영정비사업소 : 자동차제작자(자동차제작자와 자동차 사후관리에 관한 계약을 맺은 자를 포함한다. 이하 같다)가 직접 운영하는 자동차정비업체를 말한다 지정정비공장 : 자동차제작자가 자동차의 정비업무등을 위탁지정하고 담당직원을 파견한 자동차정비업체를 말한다. 협력정비공장 : 자동차제작자가 자동차의 정비업무등을 위탁지정한 자동차 정비업체를 말한다. 대기오염물질 : 대기오염의 원인이 되는 가스입자상물질 또는 악취물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다. 기후생태계변화 : 유발물질 기후온난화 등으로 생태계의 변화를 가져올 수 있는 기체상물질로서 환경부령이 정하는 것을 말한다. 가 스 : 물질의 연소 합성 분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상물질을 말한다. 입자상 물질 : 물질의 파쇄 선별 추적이적 기타 기계적 처리 또는 연소 합성 분해시에 발생하는 고체상 또는 액체상의 미세한 물질을 말한다. 먼 지 : 대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말한다. 매 연 : 연소시에 발생하는 유리탄소를 주로 하는 미세한 입자상물질을 말한다. 검 댕 : 연소시에 발생하는 유리탄소가 응결하여 입자의 지름이 1미크론 이상이 되는 입 자상 물질을 말한다. 악 취 : 황화수소 메르캅 탄류 아민류 기타 자극성 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다. 특정대기유해물질 : 사람의 건강상 재산이나 동촵식물의 생육에 직접 또는 간접으로 위해를 줄 우려가 있는 대기오염물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다. 대기오염물질배출시설 : 대기오염물질을 대기에 배출하는 시설물촵기계촵기구 기타 물체로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다. 대기오염방지시설 : 대기오염물질배출시설로부터 배출되는 대기오염물질을 제거하거나 감소시키는 시설로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다. 첨가제 : 탄소와 수소만으로 구성된 물질을 제외한 화학물질로서 자동차의 연료에 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출물질을 저감시키는 화학물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다. 악취 : 대기환경보전법제2조(정의)에서 황화수소?메르캅탄류?아민류 기타 자극성 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자구하여 불쾌감과 혐`오감을 주는 냄새를 말합니다. 대기오염물질 배출시설 : 대기오염물질을 대기중에 배출하는 시설물 등으로서 환경부령으로 정한 시설을 의미하므로, 대기오염물질이 배출되지 않는다면 시설종류에 관계없이 대기배출시설로 보지 않음. 대기 배출설중 혼합시설이라 함은 2개이상의 불균질한 성분으로 되어 있는 재료에 적당한 조작을 가하여 성분 분포를 균일하게 하는 시설을 의미하므로 입자를 잘게 잘라주는 시설은 혼합시설로 볼 수 없습니다. 환경측정기기 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제13조제1항의 규정에 의한 측정기기를 말한다. 성능시험 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제14조제2항의 규정에 의하여 국립환경연구원장이 검사대행자로 하여금 해당기기의 성능을 확인하기 위한 시험을 말한다. 정도검사 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제19조의제1항 및 제2항의 규정에 의하여 받는 검사를 말한다. 검사 대행자 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제21조제2항의 규정에 의하여 검사대행자로 지정을 받은 자를 말한다. 측정 범위 : 규칙 환경측정기기 중 측정기는 해당 측정항목의 범위를 말하며, 시료채취장치는 차압범위 또는 순간유량의 범위를 말한다. 공인측정오차범위 : 환경측정기기의 측정자료의 반복성, 재현성 및 직선성 등 대표적인 기기 오차를 말하며, 공인오차범위를 나타낼 때에는 해당항목의 오차를 정확히 기재하여야 한다. 교정오차 : 측정기에 교정용 가스를 주입하여 측정기에 표시된 지시치와 표준가스의 보정치와의 차이로서 그 수치가 작을수록 잘 일치하는 것이다. 영점 편차 : 측정기가 정상적으로 가동되는 조건하에서 측정하고자 하는 가스를 포함하지 않는 교정가스 또는 공기(표준가스)를 일정시간 동안 측정한 후 발생한 지시치가 변화하는 정도를 말한다. 교정 편차 : 교정가스를 사용하여 일정시간 동안 측정한 후 발생한 측정기의 지시치가 변화한 정도를 말한다. 응답 시간 ; 교정가스를 주입하고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 90%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간을 말한다. 교정 가스 : 공인기관의 보증치가 제시되어 있는 표준가스로 자동측정기 최대눈금치의 50%와 90%에 해당하는 농도를 갖는다. (90% 교정가스를 스팬가스라 한다.) 제로 가스 : 측정기의 측정하고자 하는 측정성분이 없는 표준가스 또는 공기로서 측정성분 1ppm 미만으로 보증된 표준가스 또는 공기를 말한다. 결함 지시등 (Malfunction Indicator Lamp = M I L) : 배출가스 저감장치 구성품에 결함이 발생하여 제작사 배출가스 허용기준의 150 %를 초과하는 결함을 E C M 가 감지하는 즉시 결함 지시등을 점등시키고 촉매 변환기를 손상시킬 정도의 실화가 발생하는 경우에도 결함 지시등을 점멸시키며 실화 요인을 정비하여 결함이 해소된 이후에도 결함지시등은 점등 상태를 유지한다. 그러나 진단시험을 연속 3 회 진행한 결과가 정상으로 판정되면 결함지시등을 소등시킨다. 또한 실화와 연료장치의 결함코드가 저장된 이후에 동일한 운전조건 즉 회전속도가 375rpm,회전력 차이가 10 % 이내인 동일한 운전에서 E C M 가 실화와 연료장치의 결함으로 판정하면 결함지시등을 점멸시킨다. 학습 (Learn) : E C M 가 전자제어장치, 배출가스 저감장치의 구성품을 대상으로 결함 진단시험을 수차례 진행하면서 구성품의 기능을 정상으로 판정한 결과를 토대로 E C M 에 프로그램한 정상판단 기준과는 별도로 E C M 가 자체적으로 결함을 진단하고 평가하는 능력을 학습이라하며 평가기준을 통계적으로 집계하는 현상을 Statiscal Filtering 이라고 한다. 또한 축전지 방전으로 E C M 가 학습한 내용이 삭제되는 경우에는 이를 복귀시키기 위해 E C M 가 적극적인 진단시험을 진행해서 학습능력을 다시 회복하는 현상은 재학습이라하고 이때, 진행하는 진단시험을 Quick Learn 이라 한다. 진단 결과 기록 (Diagnostic ExECMtive) : 전자제어장치와 배출가스 저감장치 구성품의 작동상태를 평가하려고 진행하는 진단시험의 결과는 아래에 기술하는 진단평가 프로그램에 저장한다. 예열주기 (Warm Up Cycle) : E C M에 저장되어 있는 결함코드를 삭제하기 위해 축전지 (-) 단자를 분리하는 대신에 냉각수 온도가 증가하는 상태를 측정하여 결함코드를 삭제하는 프로그램이 E C M 에 입력되어 있으며 시동하는 시점의 냉각수 온도보다 22 ℃ 가 상승한 운전에서 냉각수 온도가 70 ℃ 이상을 유지하여야 예열 1 주기로 판단한다. 정비 지시등 : 배출가스 저감장치 구성품을 제외한 전자제어장치 구성품 예를들면 각종 입력센서, 에어컨 제어장치, 크루즈 콘트롤 장치등의 결함코드가 E C M 에 저장되는 시점에 정비 지시등을 점등시킨다. 최종 결함 (Last Test Failed) : 최근에 진행한 진단시험 결과 결함으로 판정된 결함코드를 말하며 A 형 과 B 형 결함 항목은 정비를 하여 정상기능으로 복귀하기 전까지는 삭제되지 않지만 C 형 과 D 형 결함 항목의 경우는 점화 SWD를 OFF로 위치하는 순간에 결함코드가 삭제된다. 삭제된 결함 (Failed Since Cleaned) ; 결함 항목을 정비하여 결함코드가 삭제된 이후에 진행한 진단시험에서 1 회 이상 다시 결함 판정을 받으면 위와 같은 메시지가 출력한다. 결함이 발생한 점화주기 (Failed This Ignition) : 진단 시험을 진행하는 동안 E C M 가 결함으로 판정한 시점 종합 결함 코드 번호 (Historic DTC) : 진단 시험을 진행한 결과 명확하게 결함으로 판정된 항목을 종합적으로 저장하며 특히 B형 결함 코드는 연속 2 회 결함 판정을 받아야 종합 결함 코드 메모리에 저장된다. 결함 지시등 점등 명령 (M I L Requested) : 전자제어장치와 배출가스 저감장치의 주요 구성품에 대해 진단 시험을 진행하여 E C M 가 결함으로 판정한 A 형과 B 형의 결함 코드가 메모리에 저장되는 시점에 결함 경고등을 점등시키는 명령이 경고등으로 전달된다. 그러나 위와같은 결함이 발생한 경우에 3 회 연속 진단시험을 진행한 결과가 정상으로 판정되어야 결함 지시등을 점등하는 명령어가 삭제된다. 삭제 결함 코드 항목 (Not Run Since Cleared) : E C M 에 저장된 결함코드 가운데 정비를 완료하여 정상 기능을 회복한 결함 항목이 메모리에서 삭제되면 더 이상 진단시험을 진행하지 않기 때문에 진단장치의 작동상태를 나타내는 메시지도 출력하지 않는다. 예열 O2 센서 : 냉각수가 정상적인 온도 약 90 ℃에 도달하여 E C M이 전자제어장치를 폐회로 모드로 제어하기 시작하면 O2 센서 전압을 기초로 연료 분사시간을 제어하기 때문에 연소를 완료하고 배기관으로 배출하는 배기가스의 O2 농도가 높은 희박한 혼합기가 연소하는 경우에는 낮은 O2 센서 전압을 E C M 로 전달하여 연료 분사 시간을 많게하며 O2 농도가 낮은 농후한 혼합기가 연소하는 경우에는 높은 O2 센서 전압을 E C M 로 전달하여 연료 분사 시간을 적게한다. 또한 운행차 배출가스 허용기준을 만족시키기 위해 촉매변환기의 정화효율을 진단하는데 O2 센서를 이용하기도 한다. O2 센서가 위와같은 기능을 효율적으로 수행하려면 우선 최대한 신속하게 폐회로 모드로 운전으로 전환하여야 개회로 모드로 운전할 때 보다 오염물질 생성량을 감소시킬수 있다. 따라서 예열장치를 적용하지 않은 O2 센서는 작동 온도까지 도달하는데 많은 시간이 소요되기 때문에 그 동안에 오염물질을 많이 배출한다. 그러나 예열장치를 적용한 O2 센서는 짧은 시간에 작동온도로 가열되므로 신속하게 폐회로 모드로 전환한다. O B D Ⅱ 진단 기준 :O2 센서의 예열장치 작동상태는 냉각수 온도가 낮거나 O2 센서를 교환한 직후의 냉간 상태 예열 O2 센서가 정상적으로 작동하는 약 250 ℃로 가열되는 시간이 E C M 에 입력한 예열 O2 센서의 진단시험 예열시간 한계보다 많이 소요되면 예열장치의 결함으로 판정한다. 배기관의 O2 농도 변화에 반응하는 시간은 연소를 완료하고 배기관으로 배출하는 배기가스 가운데 O2 농도를 기초로 연소실의 혼합기가 농후한 경우는 높은 전압 희박한 경우는 낮은 전압을 출력하는 O2 센서 전압의 변화를 촉매 변환기 이전에서 측정하여 E C M 에 입력되어있는 정상적인 O2 센서의 반응시간보다 늦으면 O2 센서 출력전압의 결함으로 판단한다. 촉매변환기의 정화효율 : 연소실로 유입한 가솔린 연료 (탄화수소)와 공기의 혼합기를 압축시켜 온도와 압력이 높아진 상태에 점화불꽃을 방전하여 연소행정을 진행하면 E C M 가 정밀하게 이론 혼합비 14.7 : 1로 제어하여도 실린더 전체 체적의 연소조건이 다르기 때문에 일부 혼합기가 불완전 연소하므로 미연소 연료인 H C 와 연소 순간에 공기량 부족으로 완전히 연소하지 못한 C O, 연소를 진행하는 고온의 연소실 내부에서 연소에 참여하지 않은 공기중의 산소와 질소가 반응하여 생성하는 N Ox를 배출시켜 대기를 오염시킨다. 따라서 O B D Ⅱ 전자제어장치 에서는 배기관에서 대기로 배출하는 오염물질을 무해한 물질인 H2O 와 CO2로 정화시키는 촉매변환기를 설치하는데 촉매 물질로는 높은 가격의 금속인 백금, 팔라듐, 로듐을 이용하며 최근에는 촉매변환기 내부의 O2를 저장 (흡수)하고 방출하는 성능이 우수하여 정화작용의 평형을 유지시키고 오래동안 촉매변환기를 사용함에 따라 정화효율이 떨어지는 단점을 보완하기 위해 셀륨을 추가적으로 이용한다. O B D Ⅱ 진단기준 : 배기관에서 촉매 변환기로 이동하는 미연소 연료 H C를 95 % 까지 감소시키는 정상적인 촉매 변환기는 H C, C O, N Ox를 정화시키기 위해 O2를 많이 저장하고 있어서 정화작용에 필요한 O2를 공급하며 정화를 완료한 이후에도 충분한 O2를 촉매물질이 저장하고 있어서 촉매변환기를 통과한 이후에는 오염물질을 정화한 상태에서 연소를 완료하고 배기관으로 배출한 O2 농도만을 배출하므로 촉매변환기 이후의 O2 센서는 항상 일정한 전압을 출력한다. 그러나 O2를 저장하는 성능이 낮은 촉매변환기의 내부는 촉매 물질이 저장한 O2 보유량이 적어서 미세한 량의 H C, C O, N Ox 만을 정화하기 때문에 촉매 변환기를 통과하기 이전과 이후의 배출가스 농도 차이가 적어서 아래 그림과 같이 O2 센서가 거의 유사한 전압을 출력한다. O B D Ⅱ 전자제어장치는 다른 구성품의 결함 여부를 진단할때마다 촉매 변환기의 성능을 진단하는 시험을 1 회씩 진행하며 진단 자동차기 5 0 ～ 8 0 Km/h 속도로 주행하면서 H C 정화 효율이 60 % 이하로 낮아지면 E C M 가 촉매변환기 결함으로 판정한다. 연료 분사 시간의 진단시험 : 연료 분사 시간은 개회로와 폐회로로 구분하는데 개회로는 냉각수 온도 센서의 출력 신호를 기초로 E C M 에 프로그램한 연료 분사 시간을 적용해서 연료 분사 시간을 제어하는 운전이고, 폐회로는 O2 센서의 전압을 기초로 E C M 가 연소실의 혼합비가 농후한지 또는 희박한지를 판단하고 연료 분사 시간을 증가시키거나 감소시키는 운전으로 장기 연료 보정과 단기 연료 보정 계수를 적용한다. 여기서 O2 센서가 순간 순간 출력하는 전압을 토대로 순간 순간 연료 분사 시간을 보정하는 방법은 단기 연료 보정이고 일정시간 동안,예를 들면 6 0 초 동안의 O2 센서 전압을 토대로 연소실 혼합비를 판단하고 연료 분사 시간을 제어 하는 방법은 장기 연료 보정이다. 캐니스터 : 캐니스터는 원통형의 플라스틱 용기로 내부에는 쌀알 크기의 흑색 갈탄으로 채워져 있어서 자동차가 주행중에 연료탱크에 담겨져 있는 연료가 흔들리거나 엔진열에 의해 온도가 높아진 연료레일로부터 복귀하는 높은 온도의 연료가 방출하는 연료 증기를 스폰지가 물을 흡수하는 현상과 동일하게 갈탄이 연료 증기를 흡수하여 저장하는 역할을 하며,아래 조건을 만족하는 운전에서는 E C M이 퍼지밸브를 개방시켜 갈탄이 저장하고 있던 연료 증기를 흡기관 진공으로 빨아들여 흡기관을 통해 연소실로 공급해서 연소시킨다. 퍼지 솔레노이드 밸브 : 주행하는 자동차가 위의 운전조건을 만족시키면 E C M 가 퍼지 솔레노이드 밸브로 듀티 신호를 보내서 캐니스터에 저장한 연료증기를 흡기관으로 공급하는 역할을 하며 평상시에는 닫혀 있는 밸브이다. 환기 밸브 : 평상시에는 열려있는 밸브로 캐니스터 외부의 신선한 공기를 증발가스 제어장치로 공급하여 대기압력에 근접하게 유지하고 동시에 내부를 청결하게 한다. 환기 호스 진공시험 : 엔진을 정지 시켜서 증발가스가 흡기관으로 이동하지 않을 정도 약 60 ℃ 로 냉각수를 냉각시킨 후 점화 SW를 ON에 위치한 다음 퍼지 밸브는 닫고 환기 밸브는 개방한 상태에서 연료탱크 압력센서가 대기압력 보다 높거나 낮으면 환기 호스 막힘으로 판정한다. 자동차가 주행한 다음에 퍼지 밸브와 환기 밸브가 동시에 막히면 증발가스 제어장치 내부는 대기 압력보다 약간 낮은 진공 상태가 되는데 엔진을 정지시키고 점화 SW를 ON에 위치하면 환기밸브는 열리고 퍼지밸브는 닫혀서 신선한 외부 공기를 증발가스 제어장치로 공급하므로 대기압력과 동일한 압력이 된다. 그러나, 환기 밸브가 막히면 외부 공기가 유입되지 않아서 대기 압력보다 약간 낮은 진공을 보여준다. 증발가스 제어장치 진공 시험 : 자동차가 약 40 Km/h 이상의 속도로 주행하면 연료 펌프를 통해 연료 분사기로 공급하는 연료량이 많아지면서 연료 압력 조정기를 거쳐 연료 탱크로 복귀하는 연료량도 많아진다. 그러나, 연료 탱크로 부터 빠져 나가는 연료량이 더욱 많으므로 연료 흐름도 빨라져서 연료탱크 내부는 대기압력 보다 낮은 진공 상태가 된다. 이때 E C M은 환기 밸브를 열면 대기압력을 보유한 신선한 외부 공기가 증발가스 제어장치로 들어와서 연료 탱크를 채우고 있는 연료 상단에 대기압력을 작용시켜 연료 흐름을 더욱 빠르게 한다. 그러나 환기 밸브가 작동하지 않거나 환기 호스가 막히면 신선한 공기가 증발가스 제어장치로 유입되지 않아서 대기압력 보다 낮은 진공 상태가 되면 결함으로 판정하며 이때 연료 흐름이 나빠져서 주행 출력이 떨어진다. 증발가스 제어장치 작동 시험 ; 자동차가 약 40 Km/h 이상의 속도로 주행하는 운전에서 E C M 가 퍼지 밸브를 개방시켜서 캐니스터에 저장하고 있던 연료 증기가 흡기관으로 이동해서 연소에 참여하게 되면 연소실 혼합비가 순간적으로 농후해져서 O2 센서 전압이 낮아지고 단기와 장기 연료 보정계수도 낮은값을 보인다. 그러나 증발가스 제어장치를 연결하는 호스가 균열되거나 밸브에서 누기가 발생해서 흡기관으로 이동하는 증발가스 유량이 적어지면 이때는 O2 센서 전압이 낮아지는 비율이 적어지고 연료 보정 계수가 낮아지는 비율도 낮아지므로 E C M 에 입력한 수치보다 높은 수치를 보이면 결함으로 판정한다. 증발가스 제어장치 진공시험 : 증발가스 제어장치 작동시험을 진행한 다음 실시하는 시험으로 자동차가 주행 하는 동안 E C M 가 퍼지 밸브는 열고 환기 밸브를 닫아서 캐니스터의 증발가스가 흡기관으로 이동하는 동안 신선한 외부 공기는 증발가스 제어장치로 들어오지 않아서 증발가스 제어장치 내부가 높은 진공을 보이면 정상으로 판정한다. 증발가스 제어장치의 미세한 누설 시험 : 증발가스 제어장치의 진공시험을 진행한 다음에 실시하는 시험으로 자동차가 주행하는 동안에 E C M 가 퍼지 밸브와 환기 밸브를 닫은 상태에서 연료 탱크 상단에 설치한 압력센서가 측정한 진공 수치가 대기압력으로 복귀하는 시간을 측졍해서 E C M 에 입력한 시간보다 빠르게 복귀하면 증발가스 제어장치에서 미세한 누설이 발생한 결함으로 판정한다. 퍼지밸브 누설시험 : 캐니스터 활성탄에 저장한 연료 증기가 흡기관으로 이동하지 않는 운전에서 E C M 가 퍼지 밸브와 환기 밸브를 닫으면 연료 탱크 상단에 위치한 압력 센서는 대기 압력보다 약간 낮은 진공을 지시한다. 그러나 퍼지 밸브가 누설되어 흡기관 진공이 증발가스 제어장치 내부로 작용하면 압력센서가 흡기관 진공을 지시한다. M A P 센서의 작동 : M A P 센서는 운전중인 엔진의 흡기관에 존재하는 공기 유량을 절대압력 단위인 kPs, mmHg로 측정한 다음 전압으로 변환하여 E C M에 전달한다. 여기서, 절대압력이라 함은 실제로 공기유량이 존재하는데 대응한 압력을 말하며 사람이 살아가는 공간의 대기압력은 절대압력으로 1.0 Kg/㎠ = 760 mm Hg = 101.0 k P a 이고, 공기량이 전혀 존재하지 않는 완전 진공 상태는 0 Kg/㎠ = 0 mm Hg = 0 k P a 으로 나타낸다. 주행하는 자동차가 경사도가 심한 고개길을 올라가기 위해 드로틀 밸브를 완전히 개방한 운전에서 대기압력 상태의 에어크리너 필터 지점의 공기가 대기압력 보다 압력이 낮아서 부분 진공을 유지하고 있는 흡기관으로 이동하는 공기 통로를 넓게해서 많은량의 공기를 이동하도록 하여도 엔진의 회전력이 많이 소모되어 엔진의 회전속도가 낮아지므로 흡입행정 회수도 적어져서 흡기관에서 실린더로 이동하는 공기 유량이 적어진다. 따라서, 흡기관에 잔류하는 공기량이 많아서 흡기관의 절대압력이 높아진다. 그러나 고개길을 내려와서 평지를 주행하고 있는데도 드로틀 밸브를 계속해서 완전히 개방하고 있으면 엔진의 회전력이 적게 소모되어 엔진의 회전속도가 많이 올라가서 흡입행정이 증가한다. 따라서, 흡기관에서 실린더로 이동하는 공기 유량은 많아지고 흡기 관에 잔류하는 공기량이 적어져서 흡기관의 절대압력이 낮아진다. M A F (Mass Air Flow Meter) 센서의 작동 : M A F 는 에어크리너 필터에서 드로틀 밸브를 거쳐 연소실로 이동하는 공기의 유량을 측정하여 E C M 로 전달하는 센서로 E C M 가 연소실을 이론 혼합비로 제어하기 위해 연료 분사 시간을 계산하는 과정에 가장 중요한 요소로서 M A F 가 전달하는 출력신호를 기초로 연료 분사 시간을 계산한다. O B D Ⅱ 주행시험 모드 : O B D Ⅱ 전자제어장치를 적용한 자동차의 주행 성능을 테스트하기 위해 자동차 제작사마다 고유한 주행모드를 설정하여 실제로 도로를 주행하면서 전자제어장치와 배출가스 저감장치의 구성품이 작동하여야 하는 운전에서 정상적인 기능을 실행하는지를 정밀하게 진단하고 결함 여부를 판정한 다음 결함코드를 출력한다. 따라서 정비사는 주행중의 결함요인까지도 확인이 가능하므로 고객의 불만 사항을 용이하게 정비를 할 수 있다. OBD Ⅱ 전자제어장치를 적용한 엔진은 자동차 소유자들이 가장 많은 불만을 이야기하고 정비사 에게는 까다로운 결함항목인 실화현상을 정밀하게 진단할 수 있는 프로그램을 실행하도록 규정 되어 있지만 자동차 제작사에 따라 조금씩 다른 특성을 보이는데 여기서는 실화현상을 보다 신속하고 정확하게 진단하는 방법에 대해 살펴본다. O B D Ⅱ 전자제어장치의 진단 프로그램은 실화를 발생하고 있는 엔진을 보다 쉽게 진단하고 실화 실린더의 번호와 실화 요인까지도 알려 준다. 그러나, 대부분의 정비사들의 고정된 생각은 O B D Ⅱ 규정이 변하지 않는 불변의 규정으로 생각하지만 실제로는 배출가스 허용기준이 나날이 강화되고 진단기술이 발전하는데 따라 보다 엄격한 규정으로 변화되고 있으며, 특히 자동차 제작사마다 개성있는 독특한 진단 기술을 적용 하고 있다. 실화 진단 : O B D Ⅱ 주행모드에서 실화를 진단하고 판단하는 방법은 시동한 이후부터 엔진을 정지하는 순간까지 연속해서 진단하는데 E C M 가 실화로 판정하는 기준은 아래와 같다. 예를들면 연소실 로 유입한 연료와 공기의 혼합기로 점화불꽃을 방전하여서 연소할 때 발생한 연소 압력이 피스톤 헤드를 통해 컨넥팅 로드를 거쳐서 크랭크축을 회전시키는 순간에 C P S 센서가 출력하는 파형을 기초로 실화 여부를 판단하는데 모든 실린더의 혼합기가 정상적으로 연소를 진행하면 C P S 파형의 가속 부분과 감속 부분의 형상이 일정하지만 한 개 또는 일부 실린더의 혼합기가 불완전 연소한 결과 연소 압력이 낮아서 크랭크축을 회전시키는 회전력이 적어서 C P S 파형의 가속과 감속 부분 파형의 변화가 발생하는데 이를 E C M 가 감지해서 실화판정 기준을 초과하는 실린더를 구분해서 실화 실린더를 판정한 다음 결함코드를 출력하는데 코드번호가 P 0 3 0 4 이면 NO 4 실린더가 실화를 발생하고 있음을 알려준다. 그러나, 여기서 NO 4 는 점화순서의 4 번째 실린더가 아니고 엔진의 NO 4 실린더를 의미 한다. 실화 기준 보정 : E C M 는 실화를 판정하는 표준 C P S 파형을 저장하는데 축전지 배선이 끊어지거나 축전지 단자가 분리된 경우 또는 E C M 종합 배선이 분리되어서 저장된 표준 C P S 파형이 삭제되면 실화를 판단 할 수 있는 기준이 없어진다. 따라서 이때는 C P S 파형의 보정계수를 계산해서 실화 기준을 다시 설정하는데 이를 위해 C P S 파형의 감속 부분, 즉, 파형의 꼭대기에서 아래로 내려오는 부분은 엔진을 고속 rpm으로 가속한 다음 tm로틀밸브를 닫아서 감속하는 순간의 파형으로 기준을 설정하는데 이는 고속 rpm에서 감속하는 순간에는 연료 분사기의 솔레노이드 밸브가 닫혀서 연소실로 연료는 유입되지 않고 흡입 공기만이 유입되어서 연소압력이 발생하지 않아 크랭크축에 회전력을 작용하지 않으므로 순수한 감속 파형을 구할수 있기 때문이다. 그러나 크라이슬러 자동차 회사의 C P S 보정계수는 일정한 시간동안에 고속 rpm 에서 저속으로 감속하는 과정을 3 회 실시한 다음 C P S 보정 계수를 설정하는데 이를 위해 고속 rpm으로 가속할 때는 변속기 레버를 저속에 위치하고 브레이크를 밟지 않은 상태에서 가속과 감속 을 반복하는 동안에 출력하는 C P S 파형을 E C M 에 저장해서 실화 기준 파형으로 사용한다. 또한, 포드 자동차 회사는 주행속도를 60 Km/h에서 40 Km/h로 감속시키는 과정을 3 회 진행하는 동안에 출력하는 C P S 파형을 E C M 에 저장해서 C P S 보정계수를 설정하고 보정계수를 삭제할 필요가 있으면 축전지 배선을 분리한다. OBD Ⅱ 결함 지시등 ; 연소실에서 발생한 실화로 인해 결함지시등을 점등시키는 과정이 조금은 복잡한데 OBD Ⅱ 전자 제어 장치를 적용한 초기에는 결함코드 A 항목 또는 촉매변환기를 손상시킬 정도로 과열 시키는 실화가 1 회 발생하는 경우에만 결함 지시등을 점등시켰으나 최근에는 ECM 가 실화를 2 회 감지하거나 촉매변환기가 손상될 정도의 실화가 발생하는 경우에만 결함 지시등을 점등시키고 E C M 가 판단하여 실화현상이 중단되었거나 결함코드 B 항목에 해당하는 결함이 발생하는 경우에는 결함지시등을 소등시킨다. 또한 결함지시등을 계속해서 점등시키려면 운전상황이 다른 2 개의 운전에서 실화가 발생하여야 하며 실화를 판정하는 기준은 엔진의 부하와 rpm에 따라 다르다. 예를 들면 포드 자동차는 엔진에 부하를 부과하지 않은 공회전에서는 실화 발생율이 40 %에 도달하기 이전까지는 결함 지시등을 점등하지 않지만 엔진의 회전력으로 자동차를 구동시키는 주행 운전에서는 부하의 크기 즉 엔진의 회전력이 소모 되는데 따라 실화 발생율이 1 ~ 4 % 에 도달하여야 결함 지시등을 점등시킨다. 결함 코드 : 결함 지시등이 점등되지 않은 운전에서 E C M 가 첫 번째로 실화 현상을 감지하게 되면 결함 코드를 E C M 이 저장하는데 위와 같은 첫 번째 실화현상을 각각의 제작사는 다른 용어를 사용 한다. 그러나 대부분의 제작사들은 E C M 에 저장한 프로그램에 따라 ECM 이 실화 진단 시험을 진행한 다음 2 회 연속해서 실화로 판정하면 Freeze Frame에 저장하고 결함 코드를 출력한다. 그러나 크라이슬러 자동차는 첫 번째 실화 진단시험 결과 E C M 가 실화로 판정하는 즉시 결함코드를 출력하는 특징이 있는데 이는 주행중에는 E C M 가 실화 진단시험을 진행한 결과 실화로 판정한 운전이 동일하게 반복되는 경우가 드물어서 2 회 연속해서 실화 진단 시험을 진행할 기회가 적기 때문이므로 크라이슬러 자동차를 소유한 고객이 실화에 대한 불만을 제기 하면 결함지시등이 점등되어 있지 않아도 Freeze Frame의 실화 결함코드를 확인하여야 한다. 포드 자동차는 첫 번째 진단시험 결과가 실화로 판정되어도 Freeze Frame에 저장하지 않고,두 번째 진단 시험 결과가 실화로 판정되어야 Freeze Frame에 저장하기 때문에 실제로 실화가 발생하고 있는 순간에는 어떠한 결함 요인으로 실화가 발생하였는지를 알 수가 없다. 따라서, 간헐적으로 실화가 발생하는 경우에는 고객에게 실화로 인해 운행이 불편 하였는지를 문의하거나 결함 지시등이 점등 되는 순간까지 주행시험을 할 수 밖에 없는 단점이 있다. 실화 진단시험 : 실화는 엔진의 기계적인 결함, 전기적인 결함, 연료장치 결함으로 발생하지만 특정한 결함으로 점화현상이 발생하는 경우 예를들면 연료장치 압력부족, E G R 밸브 누설, 점화 모듈 결함시에는 모든 연소실의 혼합기가 연소하는데 영향을 주기도 한다. 그러나 정비사는 실화가 발생하는 경우 실린더 동력 평형시험, 시동기 전류 소모 시험을 진행하여 압축 압력부족, 연소 압력 부족등 기계적인 결함을 진단하거나 연소실로 분사하는 연료량이 적정한지 여부를 확인하기 위해서는 연료 분사기 배선을 차례로 분리시키면서 동력시험을 진행하는데 보다 정밀한 유량을 측정하려면 연료분사기를 탈거해서 측정한다. 그러나 점화장치는 파형분석기 또는 전류 시험기로 진단해서 결함여부를 판단하는데 여러개의 실린더에서 동시에 실화가 발생하는 경우에는 실화를 발생하지 않는 인접 실린더에도 영향을 미친다. 연료 분사기 전류 소모 시험 : O B D 1 전자제어장치에 사용하는 이산화 지르코늄 O2 센서는 위 그림과 같이 연소실 혼합기 가 이론 혼합비 14.7 : 1을 기준으로 희박하거나 농후한 상태로 변화하는 시점에 O2 센서 출력 전압이 급격하게 변화하는 특성을 보인다. 예를 들면 이론 혼합비보다 희박한 경우에는 혼합비가 15.0 : 1 ~ 19.0 : 1 까지 거의 비슷한 수준의 전압 0.1 V를 출력하고 농후한 경우에는 14.0 : 1 ~ 11.0 : 1 까지 거의 비슷한 수준의 전압 1.0 V를 출력하기 때문에 O2 센서 전압을 토대로 정확한 혼합비를 감지하기는 매우 어려운데 이와 같은 O2 센서의 출력 특성을 계단식 출력이라 한다. 그러나 전자제어장치 엔진에 새로이 적용한 혼합비 센서는 계단식 출력 특성과는 달리 농후한 혼합비 11.0 : 1 에서는 약 2.2 V 의 전압을 출력하고 점차로 희박한 혼합비 범위로 이동하면서 출력 전압을 일정한 경사를 가지고 직선적으로 증가시켜 19.0 : 1 에서는 약 4.2 V를 출력하는 특성을 보이므로 연소실 혼합비에 따라 혼합비 센서가 출력하는 전압이 달라서 센서의 전압을 측정하는 순간에 연소실 혼합비를 알 수 있는 장점이 있지만 출력전압이 완전한 직선성은 아니기 때문에 ECM 내부에서 보정계수를 대입시켜서 직선성을 유지한다. 일반적으로 현재까지 사용하고 있는 O2 센서는 계단식 전압을 출력하는 특성 때문에 O2 센서가 희박한 혼합기에 대응하는 약 0.1 V의 전압을 ECM 로 전달하면 ECM 는 희박한 정도 예를 들면 이론 혼합비에 근접하게 희박한지 또는 연소 가능한 혼합비를 초과할 정도로 과도하게 희박한지 여부를 정확하게 판단하지 않고 희박한 정도에 관계없이 일정한 비율로 연료 분사 시간을 증가시키고, O2 센서가 약 1.0 V의 전압을 출력하는 경우에는 농후한 정도와 관계없이 연료 분사 시간을 감소시킨다. O2 센서가 계단식으로 전압을 출력하기 때문에 ECM 은 연료 분사 시간을 계단식으로 제어 하므로 연소실 혼합비를 이론 혼합비 범위로 정밀하게 유지할 수 없는 단점이 있다. 그러나 혼합비 센서는 실제로 연소를 진행하고 있는 혼합비에 대응하는 전압을 신속하게 ECM 으로 전달하기 때문에 ECM 은 단지 희박, 농후만을 단순하게 판단한 근거를 토대로 연료 분사 시간을 계산하지 않고 연소실 혼합비가 이론 혼합비와 얼마 정도의 차이를 유지하는지를 정확 하게 감지한 다음 연료 분사 시간을 계산하므로 연소실 혼합비가 변화하는 순간마다 적합한 연료량을 공급하여 오염물질 생성을 감소시키고 출력을 높게 유지한다. 모듈라 시스템 : 전자적으로 각 엔진 실린더별로분사가 가능하므로 시스템이 모듈화가 가능하며 3,4,5,6 실린더 엔진의 적용이 가능하다. 엔진의 큰 변경 없이 컨벤셔널한 인젝션 장착을 커먼레일 시스템으로 대체가능하다. 메르세데스 벤쯔 - 커먼레일 디젤엔진 : CRDI 엔진은 커먼레일 직분사(Common Rail Direct Injection)를 의미한다. 이 시스템 은 하나의 커먼레일을 통해 디젤엔진의 각 실린더안으로 연료를 직접 분사한다. 커먼레일 기술을 개발하는 과정에서 메르세데스-벤쯔의 엔지니어는 디젤 직분사 엔진에 적용했다. 그 이유는 CRDI의 원리가 저연비와 저공해를 가능하게 했기 때문이며 또한 일반 예연소 엔진에 비해 안락하고 조용한 엔진이 가능했기 때문이다. 메르세데스-벤쯔의 커먼 레일 엔진은 직분사 또는 비직분사 시스템을 사용하는 일반 디젤 엔진에 비해 우수하다. 일반 직분사 디젤엔진은 매번 그리고 모든 분사 싸이클 마다 압력을 다시 발생시켜야 하는 반면, 메르세데스-벤쯔의 C 클라스와 E 클라스 차량 엔진의 새로운 커먼레일 엔진은 분사 순서에 관계없이 항상 일정한 압력을 유지한다. 스월 콘트롤 밸브 : 연소실로가는 도중에 압축 신기와 배출가스는 혼합되어 350mm의 긴 스윙 매니폴드를 따라 흘러간다. 실린더헤드 바로직전의 흡기통로는 하나이나 그뒤는 둘로나뉘어 있다. 하나는 와류통로로서 혼합기를 스월링하며 다른하나는 부분부하 작동하에서 전자공압으로 작동되는 밸브에 의한 충진통로로서 사용한다. 이러한 배열의 장점은 실린더내의 스월속도를 증가시키며 따라서 연소시 다른 직분엔진에 대비해 적은 입자상 배출물을 배출할 수 있다. 　 파이롯트 분사에 의한 소음저감 : 연소실내의 고압(145바 이상)그리고 연소 과정중에 이러한 고압이 내리치는 속도는 일반적인 예 연소엔진에 비해 직분엔진이 보다 시끄럽다. 최신의 CDI엔진은 이러한 결점을 극복하였다. 그 비밀은 연료가 실제 분사되기 전 몇 밀리세컨드안에 실린더 내부로 작은량의 연료를 흐르게 한뒤 이를 점화시켜 연소실을 미리 덥히는 파이롯트 분사이다. 이는 실제의 연료분사를 위한 이상적인 조건을 만든다. 　연료는 더 빠르게 점화되므로 온도와 압력이 급격하게 상승하지는 않으며 또한 실린더안의 빠이롯트 인젝션과 이에 따른 낮은 연소 온도는 엔진의 Nox도 또한 감소시킨다. Hi-Di (2.0L GDI)엔진 : 실린더내 직접 분사 방식(Gasolinr Direct Injection)엔진으로 고성능, 저 연비, 저 배기가스를 만족하는 신형 2.0리터의 GDI엔진을 말한다. 고성능 실린더내 직접 분사에 의한 충진효율 향상과 직접분사에 의한 공기의 냉각효과로 고압축비 실현시켰으며 저소음 및 동급엔진에서는 최고 출력을 자랑한다. 실린더내 직접분사 및 높은 EGR율에 의한 팽창손실 감소로 저 연료소비율 달성시켰다. 아울러 EU CO2 법규를 만족시킨 저 배기가스 엔진이다. D엔진-2.0L Disel : 고성능 및 저연비 실현시켰으며 SOHC 4V의 직접분사 방식으로 터보차저 및 인터쿨러가 장착되었으며 최첨단 전자제어 커먼레일 시스템, 저공해 및 저소음, 세계 모든국가의 배기수준을 만족시킨 엔진으로 연소실 중앙 직접분사 인젝터로 주 분사전 예비분사(파일럿 분사)를 시행하며 밸런스 샤프트 채용한 현대자동차 개발 엔진이다. GDI엔진(Gasolinr Direct Injection engin) : 가솔린 직접분사 엔진으로 연료를 직접 연소실로 분사해 초희박 연소를 실현함으로써 연비와 출력을 동시에 향상시킨 미래형 청정엔진이다. 내연기관의 기술적 한계가 바로 GDI엔진의 한계라고 전문가들은 말한다. 　 직접분사방식 : 디젤기관에서 쓰이는 기술로 연료를 흡기포트가 아닌 실린더내로 직접 분사해 연소시키는 엔진형식을 말한다. 현재의 다중분사방식(MPI) 가솔린엔진에서는 가솔린을 흡기 Port내에 분사를 하여 에어클리너를 통과한 공기와 혼합되 혼합기로 연소실내에 공급이 된다.그러나 압력이 낮은 흡기PORT내에 분무상태로 분사되기에 응답성과 연료량 제어에 한계가 존재한다. 그래서 직접 분사식 디젤엔진과 같이 연료를 연소실내에 직접분사하는 방식이 적용된 것이다. GDI 엔진은 환경적인 측면에서 공기오염의 심각성대두, 세계 여러나라의 매연가스 감축 특히 Co2억제에 대응하기 위해서다. 제한된 자원을 효율적으로 사용하고, 최소의 연료로 최대의 출력을 얻기 위한 이상에서 시작했다. 기존의 가솔린 엔진에서는 한계가 있는 고 정밀도의 연소제어가 가능하며 매우 희박한 혼합기에서도 고 효율의 연소가 가능하기에 고속, 고부하 영역에서는 출력향상(일반 엔진 대비약 10%), 저,중속 부분부하 영역에서는 초희박연소를 함으로써 연비저감(일반 엔진 대비 30%)과 고 출력이라는 상충되는 요소를 서로 양립 시키는 21세기를 주도할 차세대 엔진이라 할 수 있다. 가솔린엔진은 소형으로 큰 출력을 낼 수가 있다. 디젤엔진은 열효율이 높아 연료소비가 적다. 여기에서 착안을 해서 두 개의 엔진타입의 장점만을 모은 엔진을 만들고자 노력했다. 높은 출력과 뛰어난 연비를 얻는 GDI 엔진을 개발하게 되었다. 　 흡기포트 : 미쓰비시는 텀블유동을 발생시키기 위해 흡기포트를 직립으로 세우고 실린더로 들어온 흡기가 실린더 안에서 아래로 내려갔다가 위로 올라오면서, 분사된 연료를 스파크플러그 주위로 모이도록 해서 농후한 혼합기로 함으로써 점화가 쉽게 되도록 한다. 한편, 도요타는 스월발생을 위해 헬리컬 포트로 하며, 스월 콘트롤 밸브를 설치하여 희박공연비에서 마찬가지로 성층연소가 되도록 한다. 이때 성층혼합기가 한곳에 머무르도록 피스톤 상면은 깊게 파낸 형태로 한다. GDI엔진의 희박연소 과정 : 이론공연비를 훨씬 상회하는 공연비 30~40정도에서 초희박연소를 가능하게 하기 위해서 는 연소실내의 혼합기가 확산하지 않도록 스파크 플러그 주변에 집중시켜야 한다. GDI엔진의 초희박 연소과정을 보면 연소실의 강한 상하유동 흡입공기 와류(Tumble) 형성한다, 직립흡기관에 의해 흡입되는 공기를 수직방향으로 강력한 하강기류를 형성토록 해야 하며, 하강기류의 흡입공기는 다시 만곡형 피스톤에 의해 공기의 흐름을 위쪽 방향으로 바꾸게 되어 흡입 공기는 상하방향으로 강력한 와류가 형성되게 된다. 초 희박 연소 : 성층화된 농후한 혼합기에 점화플러그에서 스파크가 발생하면 혼합기가 연소하기 시작 하여 강력한 화염이 형성된다. 이때 연소실 바깥부분의 혼합기는 연료가 없는 상태이거나 초희박 상태이지만 이미 형성된 화염에 의해 모두 완전 연소 된다. 이때 유해배출가스는 완전 연소에 의해 30%정도 감소하게 된다. GDI Engine 제어 : GDI엔진은 엔진 속도와 부하에 따라 공연비를 제어하여 차량운행 조건에 따라 최적의 연비저감 및 엔진 출력향상 등을 실현하게 되었다. 가솔린 직접분사 엔진의 초희박 공연비(40:1)로 제어하는 영역은 저속 저부하영역에서만 제어하며, 초희박 공연비 제어 영역을 벗어나 엔진부하가 증가하면 이론공연비(14.7:1)와 희박공연비(23:1)에서 제어하고, 엔진부하가 더욱 증가하여 엔진 출력이 많이 요구되는 고속 고부하 영역에서는 공연비 12:1~14.7:1로 제어한다.(일정한 조건에서 공연비에 따라 엔진 출력은 공연비 12:1~13:1 부근에서 가장 높게 출력된다. 따라서 언덕길을 올라가거나 추월시등 엔진 부하가 높은 영역에서는 공연비 12:1~13:1로 제어한다.) 저연비 영역(안정한 초 희박 연소를 통해 디젤엔진을 능가하는 저 연비의 실현) : 압축행정 후기에 연료를 분사함으로서 만곡형 피스톤과 직립 흡기 포트에 의해 발생하는 Tumble 유동에 의해 분무의 확산을 억제하며 스파크플러그주변에 농후한 혼합기를 형성시키는 층상 혼합을 수행하여 공연비 30~40정도의 초 희박 혼합기가 형성되더라도 쉽게 착화되고 안정한 연소가 진행하게 된다. 고출력 영역(체적효울 향상과 고 압축을 통해 저 연비와 고출력의 동시실현) : 흡기 과정 중에 연료를 분사함으로서 연소실내에 균질한 혼합기를 형성시킨다. 또한 연료의 기화열로 연소실내 가스온도가 저하되고 흡기 밀도의 증가로 흡기 냉각을 이용하여 충진 효율이 증가한다. 또한 엔진은 내 Knocking성이 우수하여 압축비 증대를 통해 고 효율화를 추구할 수 있다. 공연비는 13~24정도가 기존의 MPI엔진과 비교하면 희박연소라고 할 수 있다. 연료에 의한 흡입공기 냉각으로 체적효율이 증가되어 엔진성능 향상　됨 연비 : 자동차의 연료소비를 나타내는 것으로서, 연료 1리터 또는 1갤런으로 주행가능한 거리인 km/ℓ나 mpg(miles per gallon), 또는 100km를 주행하는 데에 소비되는 연료량인 ℓ/100km로 표시하며, 자동차의 에너지소비효율이라고도 부른다. 연비는, 차량이 실제의 도로상을 주행할 때에 구해지는 실주행 연비와 차량의 인증시에 측정되는 공인연비로 대별할 수 있으나, 이중에서 공인연비는 차량 구입자가 여러 차량 사이의 연비 값을 비교하여 연비가 우수한 차량을 구입하는 데에 활용하도록 함과 동시에, 우리 나라의 목표연비제도나 미국의 CAFE(기업평균연비:Corporate Average Fuel Economy) 제도에서와 같이 정부차원에서 자동차 제작사의 평균연비를 관리하는 데에 사용되기도 하기 때문에, 차량들 사이의 객관성 있는 비교척도로 사용될 수 있도록 일정한 룰에 의해 측정 된다. 　 공인연비 : 나라에 따라서 약간 상이하기는 하지만, 아래에 기술하는 측정 장치 및 측정방법들이, 우리나라를 비롯하여 전 세계적으로 통용되고 있다. 동시에, 이들은 THC, CO, NOx, PM 등 유해 배출가스의 인증시험용으로도 사용되고 있다. 　 공인연비 측정 방법 : 공인연비는, 항온 항습을 유지한 시험실내에서, 차대 동력계, 운전보조장치, 배출 가스 분석기 등을 사용하여, 차대동력계 상에 위치한 시험차량이 연비측정모드를 추적하여 주행할 때에 배출되는 CO2, CO, THC, NOx, PM 등의 배출가스를 측정하고, 이중 탄소성분을 함유한 CO2, CO, THC의 단위 주행거리당 배출량(g/km)에 의해, 카본 밸런스 법에 의해 산출 한다. 이와 같이 카본 밸런스법에 의해 구한 연비는, 연료유량계를 사용하여 직접 측정한 연비와 거의 차이가 없으며, 연료유량계를 사용하는 방식보다 간편하기 때문에, 전 세계적 으로 모드 연비는 이러한 방법을 사용하여 측정된다. 공인연비 측정장치 : 차대동력계는 차량이 도로상을 실제로 주행할 때의 도로부하를 모의하는 장치이며, 운전 보조 장치는 연비측정모드를 모니터상에 지시하여 운전자가 기어변속과 각종 페달류를 조작하면서 모드를 추적하여 주행할 수 있도록 보조하는 장치이고, 배출가스분석기는 자동차의 배기관에서 배출되는 유해가스의 배출량을 측정하는 장치이다. 그림 은 가솔린 및 디젤 차량용 연비 및 배출가스 측정설비의 전경을 나타낸다. 공인연비 측정모드 : 공인연비의 측정에 사용하는 주행모드는, 차량이 도로상을 실제로 주행할 때와 유사한 여건을 시험실에서 재현하도록 하는 것으로서, 가능한한 실제의 주행흐름을 최대한 반영하는 것이 바람직하기 때문에, 미국, 일본, 유럽 등지에서는 자기 나라의 실도로 주행상황을 대표할 수 있는 주행흐름을 실측·분석에 의해 도출하여, 공인측정모드로서 사용하고 있다. 미국의 경우에는, 로스엔젤레스 시가지의 주행흐름을 모의한 LA-4모드를 사용하는 FTP-75모드와 고속도로의 주행흐름을 모의한 HWFET모드 측정방법을 사용하고 있다. 이중, 우리나라의 측정모드이기도 한 FTP-75모드는 환경부(대기환경보전법)에서 1987년 7월에 처음 도입하여 사용하여 왔고 국내에서는 CVS-75모드라는 명칭으로 사용하고 있다. 우리나라 공연비 측정모드는 미국의 시가지모드를 준용하고 있다. 미국 시가지모드가 개발된 LA시가지의 주행흐름과 국내 시가지의 실주행 흐름에는 커다란 차이가 있어서(예를 들어, '99년도 서울시가지의 평균주행속도는 21.9km/h 임에 대하여, 공인연비 측정모드의 평균주행속도는 34.1km/h임), 국내 시가지의 경우가 공인 연비 측정모드에 비하여, 주행특성상에서만 비교하여 볼 때 10~20% 이상 연비가 악화할 수 있는 요인이 있다. 그러나 반대로 차속이 올라가면 매우 좋은 연비를 낼 수 있다. 공인연비와 실주행연비의 차이 : 미국의 경우에, 앞서의 시가지 및 고속도로 연비 측정방법이 제정된 '70년대 이래,도로 상황이 점차 악화되어 공인연비에 비해 실주행 연비 값이 점차 나빠지고 있기 때문에, '84년부터는 시험실에서 구한 시가지 및 고속도로 공인연비 값에 각기 0.9와 0.78의 가중치 를 곱해 하향 조정하여 연비 라벨상에 표시하고 있다. 우리가 보기에는 도로상황이 36년이 지난 지금 많이 달라 저서 재측량을 하여야 할 것 같은데 지금도 이 모드를 쓰는 것은 국가의 표준 시험모드를 수시로 바꿀 수 있는 상황은 아니다. 모드를 자주 바꾸게 되면 환경 개선 측면에서 배출가스의 강화등 추세(Trace)를 일관성있게 읽어낼 수가 없다. 때문에 일본 유럽도 옛날 모드를 그대로 쓰면서 근래에 고속부분만 뒤에 살짝 붙여 쓰고 있다. 이것은 우리가 보기에 그 나라의 자동차 기술 선진국 대열에서 국가의 자존심을 지키기 위해서라고도 볼 수 있다. 우리 나라의 경우에도, 공인연비와 실 주행 연비의 차이가 생겨서 소비자의 오해 내지는 불만 이 야기되는 등 공인연비의 신뢰성이 의문시되고 있으나, 이는 아래에 기술하는 바와 같이 측정방법차이보다 실제 도로 주행여건이 러시아워와 비러시아워에 평균속도가 많이 차이나며 연비모드 평균차속 34km/h이며 러시아워에는 10km/h도 안되는 차속구간이 많아 연비가 매우 나빠지며 비러시아워의 고속구간은 70~80km/h에는 아주 좋은 연비를 만들고 있기 때문이다. 외국의 경우에는 차량 구입자가 공인연비의 측정모드나 방법, 공인연비 표시 목적 등을 대부분 인지하고 있기 때문에, 이러한 차이에 대한 불만이 거의 표출되고 있지 않으나, 우리 나라의 경우에는 이에 대한 인식도가 낮기 때문에, 불만이 대부분 차쪽으로 쏠리고 있는 것으로 인식하고 있기 때문이다. 공인연비와 실주행연비의 차이요인 으로서 차량요인과 도로요인을 들 수 있다. 이중 차량요인은, 통상 공인연비가 차량의 개발단계인 양산 직전에 측정되므로 연비측정시험에 사용된 차량과 실제로 판매되는 차량의 제원 등이 일부 상이할 수 있음에 기인하는 것이고, 도로요인은 시험실내에서 모의하는 주행조건이 다종다양한 실제 도로상의 주행여건을 완전히 100% 반영할 수 없음에 기인하는 것이다. 　 새로운 연비측정모드 및 공연비 보정계수 : 04년부터 연비제도 관련부처인 산업자원부에서는 위에서 기술한 공인연비와 실 주행연비의 차이를 해소하기 위하여, 양산차 연비를 측정하여 고시하도록 하고 있다. 물론, 연비는 개개 차량의 특성 및 관리상태, 도로상태, 교통량 및 교통관제시스템, 운전 습관, 계절 및 기상상태 등 여러 요인에 의해 영향을 받기 때문에 달라지고, 개개인 운전자에 따라서 어느 정도의 연비차이는 불가피하다. 국내에서 서울시를 대상으로 연비모드를 에너지기술연구원에서 개발한바 있다. 이것은 앞에서 언급한 평균차속의 차이가 밀접한 관계가 있기 때문에 서울의 교통량이 자동차가 늘어나면서 매년 달라지고 있고 평균차속도 달라지고 있기 때문에 연비만을 위해서 국가의 연비모드를 매년 개발할 수가 없다. 앞에서 언급한 외국에서도 몇십년된 모드를 그데로 사용하고 있는 것은 차속이 신 도로가 생기거나 신도시가 생기면 또다시 국가의 표준모드를 바꾸어야 하기 때문에 그데로 쓰면서 환산계수를 쓸 수밖에 없다. 세계를 이끄는 미국을 보면 쉽게 이해가 될 수 있을 것이다. 특히 우리나라는 새로 만들어 놓더라도 세계의 자동차 수출입에서 이러한 모드 데이터를 인정하지 않기 때문이다. 앞으로는 주관부처에는 최초 인증연비와 양산차 연비의 폭을 좁히려고 하고 있을 것으로 생각한다. 촉매의 담체 : 촉매는 금속캔 속에 들어있는 담체(substrate)와 담체위의 중간층(wash-coat), 그리고 중간층 위에 도포된 촉매물질의 얇은 층으로 구성되어 있다. 담체의 종류로서는 구슬형(pellet type), 세라믹 허니컴형(ceramic honeycomb type), 금속와이어(metal wire)등이 있다. 펠렛형 담체 : 세라믹(ceramic)으로된 작은 구슬 수천개를 금형으로 찍어서 금속캔 속에 넣어 그 사이로 배기가스가 통과하도록 하였다. 허니컴형에 비하여 배기가스 압력이 많이 걸리며 거의 사용되지 않고 있다. 세라믹 허니컴형 : 세라믹담체의 재질은 내열성이 높은 마그네슘-알미늄 실리케이트 (2MgO?2Al2O3?5SIO2)가 주성분이다. 이 형식은 수천개의 벌집형 통로로 배기가스가 통과하도록 되어 있다. 세라믹 담체는 진동이나 충격에 약하기 때문에 캔과 담체사이에는 금속섬유(metal wool)등과 같은 탄성물질의 패드를 싸고 있다. 이 탄성물질은 자동차운전중 담체와 캔의 팽창계수차를 보상해주며 기계적 응력을 흡수한다. 오늘날 가장 많이 사용하는 형식이다. 금속와이어 담체(metallic wire substrate) : 금속제 담체는 0.5mm～1mm정도의 가는 내열, 내부식성의 철선으로 원통형으로 감거나 짠 그물망의 띠를 감아서 만든 것으로 그 표면에 촉매물질을 도포하여 그곳을 배기가스가 통과하도록 하는 것이다. 따라서 세라믹 담체에 비해 작동온도에 도달하는 시간이 상당히 단축된다. 또 열전도율이 높기 때문에 용융위험이 적다. 금속제 담체는 배압의 감소, 단위 체적당 표면적의 증대, 높은 열전도율, 낮은 비열 등이 장점이 된다. 그러나 가격이 비싸고, 고온 부식의 위험이 있으며(약1100℃부터), 정지 출발을 반복하는 경우엔 낮은 비열 때문에 촉매가 쉽게 냉각된다는 등의 단점이 있다. 중간층(wash-coat)과 촉매층(coating layer) : 구슬형 담체와 금속제 담체는 그 표면에 바로 촉매물질을 도포하지만 세라믹 일체형에서는 담체에 뚫린 수천개의 작은 통로에 다공성의 중간층을 만들어 촉매의 유효 표면적을 약7000배 정도 확대하는 표과를 얻도록 하고 있다. 그리고 이 중간층의 표면에 실제 촉매층으로서 백금(Pt)과 로듐(Rh),또는 파라듐(Pd)과 로듐(Rh)을 얇게 입힌다. 일반적으로 산화 촉매에서는 Pt과 Pd을 사용하고 3원 촉매에서는 Pt과 Rh을 사용한다. 그리고 촉매 한 개에 사용되는 촉매물질의 양은 2~3g 정도이며, 수명이 다한 촉매를 재처리하여 촉매물질의 대부분을 다시 회수할 수 도 있으나 공정비가 많이 들어 거의 폐기를 하고 있다. 배기가스재순환(EGR: Exhaust Gas Recirculation) : 배기가스재순환장치는 배기가스중의 일부(혼합기의 약15% 정도까지)를 배기통로에서 끌어내 이를 흡기통로로 보내어 연료/공기 혼합기에 혼합시켜 다시 연소실로 유입시켜 재연소하는 것이다. 배기가스를 재순환시키면 새혼합기의 충진율은 낮아지는 결과가 된다. 그리고 재공급된 배기가스는 질소에 비해서 열 용량이 큰 탄산가스가 많이 함유되어 있다. 즉 재공급된 배기가스는 더이상 연소작용을 할 수 없기 때문에 동력 행정시의 연소온도가 낮아지게 된다. 연소온도가 낮아지면 NOx의 량은 최대 60%까지 감소한다. 그러나 배기가스 중의 HC와 일산화탄소의 량은 변화되지 않는다. EGR은 질소산화물의 저감 대책으로는 효과가 있는 반면 혼합기의 착화성이 나빠지고 엔진의 출력은 감소한다. 그리고 EGR율이 적당하지 않으면 배기가스중의 일산화탄소와 HC의 량이 오히려 증가한다. 그러므로 NOx의 배출량이 많은 운전영역을 선택하여 이 영역에서만 적정량의 배기가스를 재순환시키는 것이 중요하다. 배기열 보존형 배기 시스템 : 배기 시스템의 단열을 개선하고 또한 배기 시스템의 열용량 감소를 통해 촉매 활성화 온도 도달시간(Light Off Temperature)을 단축 시키는 방법으로 Thin-Wall 배기 파이프, Air-Gap 배기 매니폴드 등이 있으며 현재 활발한 연구가 수행되고 있다. 전기 가열식 촉매 : 엔진 구조상 CCC 장착이 어려운 경우에 ULEV 규제를 만족시키기 위해 EHC, 배기 가스 연소기(Exhaust Gas Bunners), 열량 보존 장치등의 장치가 추가로 필요한데 그 중에서 EHC가 정화효율, 가격, 양산성 면에서 가장 주목받고 있다. 초기의 EHC는 전원 공급 때문에 발전기 및 배터리의 용량 증대가 요구되었으나, 최근의 EHC는 선택적으로 전원을 공급하여 작동되므로 이러한 요구가 상당히 줄어들었다. EHC는 초기 40초 정도만 작동(소비전력 30Wh)되어 촉매 활성화 도달시간의 단축을 도모하고 동시에 초기 시동시 25초 동안에는 이차공기를 공급, 재연소에 충분한 산소(공연비 16~17 유지)를 공급한다. 배기가스 누설 방지 시스템 : 배기 시스템의 공기 누설은 낮은 엔진 RPM에서 NOx의 증가를 가져올 수 있고 산소센서 부근에서의 누설은 공연비를 과농하게 하므로 배기매니폴드와 배기 파이프의 접합부위에 부식방지 커플링을 삽입하여 응력을 줄이고 누설을 방지한다. 이 방식은 연결 부위의 소음도 감소시키는 효과가 있다. HC 흡착 장치 : 시동 초기의 미연 HC를 줄이기 위한 방법으로 HC 흡착 장치가 있는데 종래의 기술은 배기관에 Diverter 밸브를 설치하여 시동초기에 배기 가스를 바이패스 시키는 데 목적이 있었고 흡착 장치에 포집된 미연 HC는 FTP 모드중에 방출시켜 재생시키는 기능이 포함되었다. 개선된 직결형 흡착 장치는 흡착 장치 전후에 일차 촉매와 HC의 산화를 위한 이차 촉매로 구성되어 있다. 일차 촉매와 흡착장치의 접합부위에 설치된 Flow Diverter는 기계적인 작동에 의하지 않고 시동 초기에 배기 가스가 HC 흡착 장치로 유입되도록 하고 일차 촉매가 LOT에 도달하면(약 50초후) Diverter를 차단시킨다. 차단직후부터 대부분의 배기가스는 흡착장치의 중심부를 통해 2차 촉매로 직접 이동하게 된다. 이차 촉매가 LOT에 도달하고 탄화수소 흡착장치가 가열됨에 따라 포집된 미연 HC가 서서히 방출되기 시작하고 이차 공기 주입 포트를 통해 분사된 이차 공기와 함께 산화 작용이 일어나게 되므로 배기가스가 정화된다. 후처리 기술 : 매연여과장치(DPF(Diesel Particulate Filter Trap))는 경유엔진에서 배출되는 입자상물질(PM)을 필터로 포집한 후 이것을 태우고(재생) 다시 PM을 포집하여 계속적으로 사용하는 기술로서 PM을 70% 이상 저감할 수 있는 장치이다. DPF는 매연저감 성능 면에서는 아주 우수하나 가격이 높고 내구성이 부족한 것이 실용화에 장애요인이 되고 있다. 또한 필터에 PM이 포집됨에 따라 엔진에 배압이 걸리며 이것에 의하여 출력과 연료소비율이 다소 희생되며 이를 최소화하는 기술의 보완도 필요하다. DPF 기술은 크게 PM 포집(trapping)기술과 재생(regeneration)기술로 나누어지며 시스템은 기본적으로 필터, 재생장치, 제어장치의 3부분으로 구성되어 있다. 천연가스 : 천연가스는 메탄을 주성분으로 하는 가연성가스로 존재상태에 따라서 다음의 3종류로 구분 할 수 있다. 천연가스는 환경에 영향을 적게 주는 에너지이며 지구온난화에 영향을 주는 이산화탄소의 배출량은 석탄을 100으로 하면 석유 83, 천연가스는 57이며 화석에너지 중에서는 가장 적은 액화천연가스(LNG : Liquefied natural gas)는 천연가스를 액화한 것으로 그 성분은 천연가스와 거의 같지만 에너지로서는 천연가스 보다 우수한데 그 이유는 천연가스를 액화할 때에 우선 먼지를 제거하고, 황, 탄소, 습도등을 제거하는 전처리를 하여 황성분과 다른 불순물이 없는 깨끗한 에너지로 되기 때문이다. 천연가스의 주성분인 메탄은 0℃, 1기압에서는 가스상태이고, 1m3의 메탄을 1기압에서-162℃까지 냉각하면 액화되고 그 체적은 0.0017m3로 본래 체적의 1/600인 소용량이 되므로 이 천연가스의 성질을 이용하여 배관으로 수송할 수 없는 지역에서도 액체탱크에 의해 대량의 천연가스를 LNG로서 수송해서 이용한다. 천연가스의 저공해성 : 천연가스는 상온에서는 액체화하기 어렵기 때문에 자동차연료로 사용하기 위해서는 고압용기에 담아 사용하여야 하며 용기의 부피가 커지고 안전성관계로 현재까지 널리 사용되지 못하였다. 최근에 와서는 도시지역 환경문제 특히 버스, 트럭의 매연, 입자상물질 및 NOx에 의한 도시대기오염이 문제가 되자 도시대기오염 저감방안의 일환으로 대체연료화 하고 있다. 천연가스는 메탄(CH4)를 주성분으로하여 탄소량이 작은 탄화수소연료인데 메탄 이외에,소량의 에탄(C2H4), 프로판 (C3H8) 및 부탄(C4H10)등이 포함되어 있음. 메탄의 함유량은 산지에 따라 다르고, 83 ～99%의 범위에 있고 그밖의 성분도 미량의 %범위로 변화함. 이들의 조성변화에 의해 이론혼합비 발열량이 변하는 것만이 아니고 안티노크성(옥탄가)에도 차이를 나타낸다. 이중연료(Dual-fuel)공급 방식의 자동차 : 이중연료 공급방식을 분류하면 혼소방식과 Pilot방식으로 나눌 수 있다. 25%부하 이상부터 CNG연료를 70~80% 흡입시켜 매연을 저감하기 위한 방법인데 이때 경유는 착화원과 출력원으로서 사용된다. 알콜 자동차 : 시동성은 고농도 메탄올법을 채택(가솔린에 15% 전후의 메탄올을 혼합한것임) 가솔린으로 분류하여 대기온도 10℃이하의 조건에서 저온 시동성을 좋게 한다. 연료공급장치는 발열량이 적은 비율(50%)만 연료유량 증가 등의 조정(기화기, 연료분사장치), 흡기 메니홀드의 수열면의 확대에 의한 혼합기의 개선이 필요하다. 연소장치는 압축비를 11～16으로 높여 열효율을 개선, 메탄올은 표면착화가 일어나기 쉽기 때문에 점화플러그를 냉각 할 수 있고 고온에 견딜수 있는 플러그로 대체하고 점화시기를 최적화로 조정한다. 배기장치는 미연 메타놀인 포름알데히드의 정화를 위해 촉매컨버터의 개발 필요하다. 연료계통 부품은 내구성이 있는 배관류의 교체가 필요하다. 배출가스 특성은 NOx, CO에 관해서는 현재 기술로서는 가솔린차의 수준 이하이고 오존의 생성 NMOG에 관해서는 저감 기대된다. FFV(Flexible Fuel Vehicle) : 휘발유와 알코올의 혼합비가 상이하여도 운전이 가능한 자동차. 즉, 메탄올 사용할 때 메탄올의 공급이 불가능하게 되어 휘발유를 사용하여도 엔진의 공연비가 컴퓨터에 의해 정확히 조절 연소되는 자동차로서 사용연료는 주로 메탄올과 가솔린을 사용한다. 가솔린을 사용하다가 메탄올로 바꿀 때 연료탱크에서 엔진으로 유입되는 메탄올 센서에 의해 농도가 감지되고 이 농도치가 전자제어장치(ECU)에 입력. 전자제어장치는 이 농도치에 맞는 연료분사량 및 점화시간을 결정하여 엔진을 제어. 메탄올엔진의 단점인 냉시동성 및 Warm-up성능저하를 개선하기 위해 냉간 시동 시스템 부착하였다. 전기자동차(Electric vehicle ; EV) : 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서 가솔린 자동차가 출현되기 훨씬 이전인 1873년 영국의 R. Davidson에 의해 최초로 제작되었으나 1차 세계대전 후 가솔린 자동차의 급속한 진보로 일반의 관심에서 멀어져 자취를 감추게 되었다. 80년대에 들어서 자동차 배출가스에 의한 공해문제가 대두되면서 그 해법으로 전기자동차의 사용이 제시되었으나 축전지기술부족으로 상용화가 미루어져왔다. 그러나 90년대 초반에 들어서면서 축전지 신기술의 가능성이 창출되면서 미국을 중심으로 급속하게 추진되었다. 특히 미국의 경우 자동차회사의 강한 반발에도 불구하고 캘리포니아 주정부에서는 1998년부터 전기자동차 사용을 의무화하는 ZEV(Zero Emission Vehicle) 규제를 입법화하면서 전기자동차 개발이 본격화되었다. 그러나 축전지기술개발이 기대에 못 미치면서 ZEV규제를 2003년으로 연기하였으나 최근 CO2규제와 관련하여 그 전망이 높아지고 있다. 배터리전용 전기자동차 : 배터리전용 자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전 시켜 사용하는 자동차. 하이브리드 자동차 : 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 하는 자동차를 말한다. 직렬 방식 하이브리드 자동차는 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 밧데리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차. 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이다. 병렬 방식 하이브리드 자동차는 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두가지 동력원을 사용. 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다. 전륜은 엔진이 위치하고 후륜은 모터가 위치하여 각각의 동력원이 전륜, 후륜을 구동시킨다.. 태양에너지 자동차 : 태양의 빛에너지를 전기적에너지로 변환(전기셀)하여 배터리에 충전하고 배터리의 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 하는 자동차로서 낮에는 태양빛의 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 배터리의 전원에 보조전원으로 공급하며 밤이면 순수 배터리의 전원을 이용하여 태양전기셀은 차량의 지붕이나 본 네트에 부착되어진 전원을 배터리에 충전시킨다. 열화계수(DF : Deterioration Factor) : 자동차 배출가스가 법규에서 규정한 배출가스 보증기간까지 주행후 배출가스 관련 부품이 열화 되는 정도를 나타내는 계수로서 산출방법을 보면 시험자동차를 내구축적동력계(MAD:Mileage Accumulation Dynamometer)로 내구주행 모드인 11모드로 주행거리를 측정한다. 주행거리 8,000km단위마다 제작차 시험방법(CVS-75모드)으로 배출가스와 증발가스를 배출가스 보증기간인 80,000km(또는 160,000km)까지 측정한다(미국은 100,000mile임).각 주행거리마다 측정된 자료를 사용하여 최소자승법에 의한 회귀 직선식을 구한다. 지정열화계수 : 배출가스 내구성시험을 거치지 않은 차량에 대하여 인증기관에서 지정하여 사용할 수 있도록 한 열화계수로서 동일 차종별로 연간 예상판매량이 5,000대 이하 일 때 내구성시험을 하지 않고 지정한다. 지정열화계수는 CO /1.2, HC/1.2, NOx/1.1,증발HC / 0.5, 매연/4.0, 입자상물질 / 1.2 배출가스 허용기준 검사 : 시험자동차는 내구성 시험운전계획(11 LAP MODE)으로 6,400km까지 길들이기를 한 후 CVS-75 모드등 정해진 측정방법에 의해 시험함. 자동차 배출가스 결함확인검사 제도 : 제작자동차 배출가스에 대한 사후 관리제도로서 배출가스 보증기간내에 있는 운행중인 자동차의 배출가스를 검사하는 제도로서. 오염물질 배출량이 제작차 배출허용기준을 초과한 경우 그 원인이 자동차제작자에게 있다고 인정될 경우 결함시정을 명하여 관련부품을 무상으로 교환토록 하는 제도를 말 한다. 미국 캘리포니아 ZEV 규제 : PNGV(Partnership for New Generation of Vehicles)계획은 자동차의 연비를 10년동안에 3배 향상시키는 것을 목표로 하고 있는 종래의 관련 연구개발을 가속화시키려는 종합 R&D 계획이다. 2000년까지 컨셉트카를 만들고 2004년까지 생산 프로토타입(Proto Type)을 완성할 계획이다. 이를 위해 에너지변환부(내연기관, 가스터빈, 연료전지), 에너지축장부(배터리, Power 콘덴서, 플라이휠), 차량시스템?통합(하이브리드 전기자동차), 차체의 대폭적인 경량화(20~40%), 철강계 재료?구조 기술, 알루미늄 합금계재료?구조기술, CFRP재료?구조기술 그외 관련된 생산기술의 개발 등에 대한 연구를 활발하게 추진하고 있다. 한국의 차종별 배출가스 보증기간 : 휘발유 엔진의 승용자동차 5년 또는 80,000km/10년 또는 160,000km, 경자동차 는 5년 또는 80,000km, 소형화물자동차는 5년 또는 80,000km, 가스 엔진 차는 승용자동차는 120,000km/10년 도는 160,000km, 경자동차, 소형화물자동차는 5년 또는 80,000km, 경유 자동차는 승용자동차와 소형화물자동차는 5년 또는 80,000km 시료채취장치(CVS : Constant Volume Sampler) : 자동차 배출가스를 연속적으로 일정한 유량을 채취하는 장치로 PDP(Positive Displacement Pump)-CVS?CFV(Critical Flow Venturi)-CVS방식이 있다. 배출가스분석장치를 보면 HC 분석기는 수소염이온화 검출기(FID : Flame Ionization Detector), CO 분석기는 비분산적외선분석기(NDIR : Non-Dispersive Infrared Analyzer)를 NOx 분석기 는 화학발광법(CLD : Chemiluminescence Detector), 입자상 물질 측정장치 : 미니희석터널 (Mini Dilution Tunnel), 증발가스 측정장치 (SHED : Sealed Housing for Evaporative Determination) : 자동차 증발가스를 측정하기 위한 밀폐실로 직육면체형, 운전보조장치(Driver Aid) : 운전자가 시험자동차를 운전할 때 일정한 주행모드를 나타나게 하여 주는 장치 자동차 소음검사 제도 : 소음(noise)이란 사람이 원하지 않는 소리를 총칭하며 그 물리적 성질은 소리(sound)와 동일 하다. 또한, 소리는 충격에 의한 고체의 진동과 같은 기계적인 원인(고체음)과 공기흐름의 변화에 의한 유체역학적인 원인(기류음)으로 발생되며 공기라는 매질을 통하여 전파된다. 가속주행소음 : 자동차가 시가지를 주행할때 주로 사용하는 기어의 변속단으로 가속할때 발생하는 소음으로써, 자동차의 지정 변속단에서의 최대출력시 이론속도의 3/4 속도 또는 50 km/h 중 낮은 속도로 소음측정구간 진입점 직전까지 주행하다 진입점에서 탈출점까지 급가속하여 주행하는 동안 발생하는 소음 크기의 최대치를 측정 배기소음 : 시험자동차의 변속기어를 중립위치로 하고 정차시킨 아이들링 상태에서 시험자동차를 원동기 최고출력시 회전속도의 75%로 연속하여 10초 동안 무부하 운전하여 그 동안에 자동차 배기구로 부터 발생하는 소음 크기의 최대치를 측정 경적소음 : 시험자동차의 원동기가 정지된 정차상태에서 시험자동차의 경음기를 5초 동안 작동시켜 그 동안 경음기로부터 발생하는 소음 크기의 최대치를 측정 소음측정기 : KSC-1502에 정한 보통소음계 또는 이와 동등이상으로서 마이크로폰, 레벨렌지변환기, 교정장치, 청감보정회로, 동특성조절기, 출력단자, 지시계기등으로 구성되어야 하고, 원활하고 정확하게 작동되어야 하며, 취급이 용이하여야 한다. 자동기록장치 : 소음측정기에서 출력되는 데이터를 기록 보존한다. 차속 측정 장치 : 가속주행소음 측정시 자동차의 진입속도와 탈출속도를 정확히 측정할 수 있어야 한다. 가속 확인 장치 : 가속주행소음 측정때 소음측정구간 진입시(탈출점까지) 가속페달을 전깊이로 밟아 스로틀밸브를 완전히 연 상태임을 시험자동차의 외부에 확인 표시하는 장치로써 필요한 경우만 사용. 회전속도계 : 시험자동차의 원동기 회전속도를 정확하게 측정하는 기기임. 자동차 에너지소비효율 표시 : 에너지소비효율(연비)이란 자동차에서 사용되는 단위 연료당 주행할 수 거리를 나타낸다. 그 목적을 보면 소비자에게 효율이 높은 자동차 선호토록 유도하며 제작자에게 에너지절약형 차량 개발 유도하기 위함이다. 원유 (Crude Oil) : 탄소와 수소로 구성된 여러가지 탄화수소의 혼합물이며 이 외에도 황화합물, 질소화합물, 금속염류 등의 불순물도 소량 함유하고 있다. 원유를 구성 하고 있는 탄화수소는 크게 파라핀계(CnH2n+2), 나프텐계(포화,CnH2n), 올레핀계(불 포화, CnH2n), 방향족계(CnH2n-6)로 나누어진다. 증류 (Distillation) : 전처리과정을 거친 원유가 증류탑에 투입되어 비점의 차이에 의해 가벼운 성분부터 LPG, 휘발유, 납사, 등유, 경유, 중유, 윤활유, 아스팔트 순으로 유출됨. 정제 (Purification) : 증류탑에서 유출된 유분을 물리, 화학적으로 처리하고 불순물을 제거하며 제품특성을 충족시켜 유분성상을 향상시킴. 배합 (Blending) : 제품별로 요구되는 규격항목을 충족시키기 위해 불순물을 제거한 정제기본유를 일정비율로 혼합하여 제조하며 제품의 성상보완을 위해 첨가제를 사용하는 경우도 있음. 증류시험 (Distillation) : 휘발유를 구성하고 있는 경질유분(10% 증류점), 중간유분(50% 증류점), 중질유분(90% 증류점)의 구성비율을 규제함으로써 휘발유성상을 항상 일정수준 이상으로 유지시킨다. 10% 증류점 : 주로 엔진의 시동성과 증기폐쇄(Vapor Lock : 휘발성이 너무 클 경우 연료펌프나 배관내에 증기가 과다하게 발생, 연료공급을 저해하는 현상)의 척도로 사용하고 있으며, 이 값이 높은 경우는 경질유분의 함량이 낮으므로 동절기 또는 혹한지역에서의 시동성이 나빠진다. 50% 증류점 : 이 값이 너무 높으면 기화 연료량이 너무 적어 출력이 떨어지고 점화 불량과 녹킹현상이 일어나고 한편, 이 값이 너무 낮으면 연료/공기 혼합기체가 너무 농후하여져 불완전연소를 초래할 뿐 아니라 연료소모량도 많아진다. 90% 증류점 : 이 값이 높은 경우 기화하기 어려운 부분(고비점유분)의 과량함유로 연소불량을 일으켜 연소실의 침적물이나 피스톤 카본의 원인이 될 수 있다. 증기압(Reid Vapor Pressure) : 휘발유의 증기압은 리이드증기압(R.V.P.)으로 표시되며 증기압이 높을수록 휘발성이 크고 기동성이 좋아짐. 그러나 증기압이 너무 높을 경우에는 증기폐쇄현상과 저장중 증발손실이 발생하며 또한 인화의 위험도 있음. 증기압은 계절에 따라 다소 차이가 있으므로 계절별 규격을 별도 설정,생산하고 있다. 안티 녹킹성(Anti-Knocking) : 녹킹 현상은 피스톤이 실린더의 상사점에 도달하기 전에 실린더 내의 공기와 휘발유의 혼합기체가 이상연소, 급격한 압력상승을 일으켜 폭발,팽창되는 연소가스가 위로 올라가는 피스톤의 두부를 심하게 때리는 현상으로 녹킹이 일어나면 자동차의 출력은 떨어지고 심하면 엔진이 멈추는 때도 있다. 휘발성 (Volatility) : 휘발성은 증류성상으로 평가되는데, 고비점유분이 많은 경우 용량당의 열에너지가 커서 출력면에서는 유리하나 연소속도가 늦기 때문에 분사노즐 주위에 탄소분을 부착시키고 매연의 원인이 되어 실린더 내부가 오손됨. 점도 (Viscosity) : 분무와 깊은 관계가 있으며, 일반적으로 이 값이 낮을수록 분산성이 좋고 미분산되기 때문에 가열증발도 빨라져 착화 지연이 단축되고 연소성도 좋아지나 이 값이 너무 크면 엔진에 잔류분을 남기고 연기, 악취를 내므로 적정한 범위를 가지는 것이 좋음. 운점 (Cloud Point) : 규정된 조건에서 시료를 냉각할 때 파라핀왁스와 기타물질이 석출?분리되기 시작하는 온도. 유동점 (Pour Point) : 시료가 유동할 수 있는 최저온도. CFPP (Cold Filter Plugging Point) : 디젤차량 연료계통의 여과기가 막히는 온도를 판별할 수 있는 척도로 유럽에서 유동점 대신 개발되었음. 인화점 (Flash Point) ; 연료의 운전성능과 직접적인 관계는 없으나 연료의 취급 및 저장시 안전성의 기준으로 중요성을 가짐. 95% 비등점 (95% Boiling Point) : LPG 시료의 95% 용량이 증발했을때의 온도를 말하며 비휘발성분(고비점유부)의 양과 가스순도를 판단하는 기준이 됨. 잔류분 (Residue) : LPG 시료를 대기중에서 증발시켜 37.8 oC에서도 증발되지 않고 남아있는 잔량을 말하며 연소기 계통 내에 부착물을 형성하는 요인이 됨. 메탄올 (Methanol) : 천연가스로부터 제조되는 가볍고 휘발성이 큰 알코올이다. 지구상에 풍부하게 부존되어 있는 천연가스, 석탄 및 나무로부터 제조 할 수 있기 때문에 장기적인 연료공급이 가능하며 Wood Alcohol로 부르기도 한다. 유해 배기가스를 휘발유 자동차에 비해 적게 배출한다. 옥탄가가 101.5로 휘발유에 비해 높기 때문에 고압축 엔진에 사용이 가능하나 체적당의 에너지량은 절반정도로 낮기 때문에 동일 주행거리에 대해 두배에 해당하는 연료탱크가 필요하다. 휘발유보다 증기압이 낮아 저온시동성이 현저히 떨어지는 단점이 있다. 주요 자동차 제작사는 메탄올 85%와 휘발유 15%의 혼합물(M85)로 구동되는 차량을 제작하고 있으며, 순수한 메탄올(M100)을 연료로 하는 차량도 현재 개발되고 있다. 에탄올 (Ethanol) : 메탄올에 비해 유독성이 적어 일반대중이 취급하기에 용이하나 식품산업과 관련이 깊어 싼값으로 안정적인 공급을 하는데는 문제가 있다. 열량은 메탄올에 비해 높지만 휘발유에 비해 1/3로 낮기 때문에 같은 주행거리에 대한 연료탱크의 크기가 커져야 하고 옥탄가는 메탄올과 비슷하며 증기압이 낮고 증발열이 커서 시동성에 문제가 있음.순수한 에탄올은 성능이 아주 좋고 탄화수소류와 유독물질의 배출이 휘발유 자동차에 비해 적다. 미국과 브라질에서 휘발유와 혼합하여 Gasohol로 사용되고 있다. 압축천연가스 (CNG : Compressed Natural Gas) : 주성분이 메탄가스로서 지구상에 풍부하게 부존되어 있다. 옥탄가가 120~130으로 매우 높으나 고압(3,000psi)에서 부피당의 열량은 휘발유의 1/4밖에 되지 않는다. 연료탱크가 고압에 견딜 수 있어야 하고, 휘발유 차량에 비해 동일거리를 주행시 4 배 정 도의 크기를 가져야 한다. 연료공급체계가 기존의 휘발유 연료 공급체계와 연계시킬 수 없어서 다소 불편하며 연료의 충진속도도 느리다. 차량의 주행 범위가 낮으며 차량 가격도 높다. 유독물과 탄화수소 및 일산화탄소의 배출이 휘발유 자동차에 비해 훨씬 적다. 수소 (Hydrogen) : 청정연료이고 연료전지의 형태로 사용될 수 있다. 탄소를 포함하지 않기 때문에 연소시 CO2, CO, HC를 배출하지 않으며 주된 배출물질은 수증기의 형 태인 물이다. 수소자동차의 질소산화물 배출량은 배출가스의 재순환이 이루어지고 촉매장치가 부착된 휘발유 자동차와 비슷한 수준이거나 그 이하일 것이다. 가볍기 때문에 연료탱크와 연료 공급체계면에서 천연가스보다 더욱 문제점이 많으며 자동차연료로 사용하기에는 아직 많은 연구가 이루어 져야 한다. 개질가솔린 (Reformulated Gasoline) : 휘발유에 산소성분(MTBE 등), 벤젠함량, 방향계 탄화수소 등의 성분을 첨가함으로써 통 상적 휘발유와 다른 성상을 가진다. 기존 차량이나 연료분배체계의 변형없이 사용가능하다. 연료의 비용이 다소 높은편이고 에너지의 안전도가 낮은 편이다. 탄화수소, 질소산화물 및 유독성분의 배출이 휘발유 자동차에 비해 다소 적은 편이다. 전기 (Electricity) ; 배터리로 움직이는 전형적인 무공해연료로 대기오염의 문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 충진속도가 느리고 배터리 동력의 양적인 한계 때문에 1회의 충진으로 주행할 수 있는 거리와 성능에 한계가 있으며 자동차 가격도 비싸다.전력수요가 낮은 밤에 재충전할 수 있다. 신 연료 개발기술조합(RAPAD:Research Association for Petroleum Alternatives Development) : 일본에서는 이미 신 연료 개발기술조합이1980년에 결성되어 7개년 계획으로 합성가스로부터의 신 연료유 제조기술, 오일 및 샌드유 등의 개질정제, 바이오매스 이용기술의 3개분야에 본격적인 정부 주도하의 종합연구가 시행되어 바이오매스 자원의 이용개발은 이미 파이로트 공장의 가동 및 시험운전이 끝난 상태이다 연료첨가제 : 연료첨가제란 탄소와 수소만으로 구성된 물질을 제외한 화학물질로서 자동차의 연료에 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출물질을 저감시키는 화학물질을 말함. 첨가제의 종류에 따라서 그 사용목적이 다른데 일반적으로는 불완전연소로 인해 생성되는 탄소퇴적물(Carbon Deposit)로 인한 차량의 성능저하, 배기가스 증가, 노킹문제, 연료소비증가, 수명단축 등의 제반문제들을 방지/제거하기 위해 사용되며 주된 기능으로는 엔진내부 퇴적물의 제거 및 방지작용 (엔진청정기능), 배출가스 저감작용, 연비향상작용 등이 있다. 휘발유용 첨가제 : (가) 안티노크제 (Antiknock Agent)는 휘발유의 옥탄가를 향상시켜 줌으로써 노킹현상을 방지해주는 역할을 하며, 주로 4에틸납 (TEL)이나 4메틸납(TML)이 가장 널리 쓰여왔으나 납성분 때문에 인체에 나쁜 영향을 줄 뿐아니라 배기가스정화장치의 촉매에도 나쁜영향을 주고있어 현재 사용을 규제하고 있음. 그 대신 알코올이나 MTBE (methyl- tertiary - butyl -ether)가 많이 사용되고 있는데 MTBE는 저비점유분의 옥탄가향상제로 적합하다. (나) 산화방지제 (Anti-Oxidant)는 휘발유 유통?저장 과정에서 공기중의 산소와 반응하여 자연산화에 의한 비휘발성의 검(Gum)질이 기화기, 흡기 다기관, 흡입 밸브 등에 생성되는데 이의 생성을 방지하기 위해 검 발생전의 생산단계에서 첨가함. 특히 최근에는 분해 가솔린을 많이 사용하므로 올레핀함량이 더욱 많아 산화되기 쉽고 검발생도 많아지고 있는 실정이므로 산화 방지제의 사용이 더욱 증가하고 있음. 주로 방향족 아민계나 알킬기가 붙은 폐놀계화합물이 많이 사용된다. (다) 부식방지제 (Corrosion Inhibitor)는 휘발유의 저장?유통과정에서 공기중의 수분이 소량 흡수?용해되면 용기벽에 물방울을 분리시켜 연료탱크나 배관 등의 금속을 부식시키며 이로인해 생성된 녹이 필터를 막는 원인이 됨. 이를 방지하기 위해 첨가되며 지방족아민, 술폰산염, 알킬아민인산염과 같은 극성 화합물이 주로 사용된다. (라) 빙결방지제 (Anti-icing Agent)는 기화기에서 휘발유가 증발하게 될 때 주위의 금속부분으로부터 열을 빼앗기게 되고 이 증발잠열에 의하여 흡입된 공기에 함유되어 있는 수분이 기화기 노즐이나 그 주위에 부 착하여 빙결하게 되는데 이러한 빙결을 방지하기 위해 사용됨. 빙결온도를 낮추어 주는 알코올이나 에틸렌글리콜 또는 기화기의 금속면에 막을 형성해주는 역할을 하는 폴리아민 등이 많이 사용된다. (마) 세척제, 청정분산제 (Detergent-Dispersant)는 엔진의 기화기, 인젝터, 매니폴드, 밸브 등에 침적물등이 퇴적하게 되면 자동차의 운전성능이나 배출가스에 나쁜영향을 주게되는데 이러한 퇴적물의 생성을 방지하거나 생성된 침적물을 씻어주는 역할을 함으로써 엔진의 성능 및 배출가스 저감효과, 연비향상 등의 기능을 함. 주로 아민류나 아미드 계통의 계면활성제가 유효하게 사용된다. 경유용 첨가제 : (가) 매연억제제 (Smoke Suppressant)로서 엔진에서의 불완전연소를 줄이고 연소의 특성을 개선시킴으로써 매연을 줄이는 역할을 하며, 주로 바륨염이나 바륨 카보네이트등이 많이 쓰인다. (나) 세탄가 향상제 (Cetane Number Enhancer)는 디젤연료에 해당하는 석유유분은 현재 부가가치가 높은 석유화학 원료로서 유효하게 이용되고 있어 이 유분을 디젤연료에 충당하는 양이 감소되고 있기 때문에 열분해유나 접촉분해유로 이 유분을 얻고 있는데 이들 디젤유분은 세탄가가 낮음. 이러한 저세탄가 연료의 연소성상을 개선하기 위해 세탄가 향상제를 사용함. 주로 Akyl Nitrate나 Ether Nitrate 등이 많이 쓰인다. (다) 유동성 향상제 (Flow Improver)는 온도가 연료의 유동점보다 낮게 될때 연료는 자유롭게 유동하는 성질을 잃게되어 wax crystal이 형성되기 쉬운데 유동성 향상제를 첨가하여 유동점 및 CFPP(cold filter plugging point)를 낮춤으로써 이러한 경향을 방지/제거시켜주는 역할을 한다. 주로 Vinyl Ester,Vinyl Acetate 계통의 화합물이 많이 쓰인다. (라) 다목적 첨가제 (Multipurpose Detergent)는 엔진의 세척기능, 빙결방지 기능, 점화시기 조절기능, 부식 방지기능 등의 여러 목적으로 사용되는 첨가제로서 주로 Polyoxypropylene Ester나 Alkyl Aryl Phosphate Ester 등의 화합물이 많이 쓰인다. 소음 및 진동 : 소음 및 진동이란 사람이 “원치 않는 음과 떨림”을 총칭한 것으로 크게 나누면 그 크기가 큰 것, 일상생활을 방해하는 것, 불쾌감을 주는 것 등으로 분류된다. 따라서 크기가 큰 음과 떨림 외에도 다소 작더라도 청취방해나 수면방해 등과 같은 사람의 욕구나 염원 등의 행위목적을 저해하는 것도 소음?진동이 될 수 있다. 따라서 소음?진동의 특징은 감각공해로서 그 피해정도를 물리적인 양으로 명확히 산정하기가 어려울 뿐만 아니라 개인적인 정서와 경험의 차이 때문에 다분히 주관적인 원인으로 동일한 소음 및 진동에 대해서도 전혀 다른 반응을 나타낼 수 있다. 소음성 난청 : 소음은 사람의 건강에 심각한 장해를 가져 올 수 있으며, 대표적인 것이 소음성 난청으로 이는 고도의 소음에 장시간 노출되어 내이의 Corti관의 변성에 의해 신경성으로 음의 청취력이 떨어지는 것을 말한다. 난청이 일어날 수 있는 음의 최저치는 90~100dB(A)이며, 120dB(A)이 되면 불쾌감, 130dB(A)에서는 따가움, 140dB(A)에서는 귀가 아프기(actual pain) 때문에 100dB(A)이 넘는 소음에는 오래 노출되지 않는 것이 좋다. 일시적 난청 및 영구적 난청 : 소음성난청은 일시적 난청(temporary threshold shift, TTS)과 영구적 난청(permanent threshold shift, PTS)으로 구분된다. 고도의 소음에 노출되면 보통 2~8시간 내에 청력상실이 최고조에 달하는 데 4,000～6,000cps에서 20～30dB(A)의 청력상실이 나타나며, 이는 청력피로의 결과로 개인적으로 감수성이 다르며 고주파에서 잘 발생한다. 이때 간헐적인 노출(일시적 난청)은 난청의 정도가 약하며 24시간 이상이 경과하면 원상회복이 된다. 보통 일시적 소음성 난청을 거듭하면 영구적 난청으로 진행하며 그 원인은 Corti관의 변성으로 음을 감각하는 능력이 상실되어 발생하는 것으로 추정된다. 또 노년이 되면 청각계통의 노쇠로 청력이 상실되는 데 이를 노인성청력손실(presbycusis)이라고 하며 50세 이후에 매년 평균0.5dB의 청력손실이 일어난다. 청력의 손실정도는 20~40dB 경증(輕症,mild), 40~60dB 중증(中症,moderate), 60～80dB 중증(重症,severe), 80dB이상 극심(極甚,profound)으로 구분한다. 소음으로 인한 청력손실은 치료할 방법이 없으며 진단이 내려지면 환자를 더 이상 소음에 노출되지 않게 하고 심하면 보청기를 착용도록 한다. 신체 제기능 장해(소음) : 소음에 의한 건강상 피해는 여러 가지 신체 제 기능장해를 들 수 있다. 소화 기능장해는 타액, 위액 분비, 위의 운동 등을 억제하여 소화기능 저하, 스트레스 반응장애는 혈압상승, 호흡억제, 근육긴장의 항진, 흉 내압 상승,수면방해, 심리적 불안장애는 심계항진(palpitation), 두통 호소, 주의력 산만, 초조감, 작업능률의 저하장애는 90dB(A)이상 공장의 소음은 작업능률과 작업 정밀도에 장해는 그림은 살펴보았던 소음으로 의한 인체의 영향을 소음 발생원별 소음수준과 함께 도시하였다. 소음진동공해 : 소음진동이란 우리 인간이 원하지 않는 소리나 떨림을 말하는데, 이 소음 진동은 감각적 공해로서 그것을 받아들이는 사람의 연령 및 정신적, 신체적, 사회문화적 상태에 따라 크게 달라진다. 예를 들면 건강한 사람에 비해 환자인 경우 소음진동에 매우 예민하여 쉽게 짜증을 느끼고, 클래식이나 팝송을 이해하지 못하는 사람에게는 아무리 좋은 음악이라 하더라도 소음공 해로 받아들일수 있으며, 비포장 길을 달리는 자동차 안의 어린이는 재미 있어 하는 반면 대부분의 어른이나 노인들에게는 참기 어려운 불쾌감으로 받아 들일 수 있다. 반면 일반적인 소음진동 공해란 측면에서는 큰소리나 떨림, 생활하는데 방해가 되는 소리나 떨림, 불쾌한 소리, 없는편이 나은 소리나 떨림등으로 일컬어지며, 청취방해?수면 및 작업방해?정서불안등과 같이 인간의 정서나 행동목적을 방해하는 소리 및 떨림은 어느것이든 소음진동 공해라 할수 있겠다. 소음진동 크기의 단위로는 dB (데시벨)이 사용되는데, 같은 기계가 한 장 소에 여러대 있을 경우 1대의 소음이 60dB 이라면 10대의 소음은 70dB이 되며, 사람의 귀로는 약 2배로 크게 느끼게 된다. 또한 같은 기계 가 100대 있을 때의 소음은 80dB이 되며, 사람의 귀로는 1대에 비해 약 4배, 10대에 비해 약 2배 크게 느끼게 된다. 또한 소음진동 공해는 대기 및 수질오염등과는 달리 귀나 몸으로 느끼는 감각 공해로써 생물?화학적이 아닌 물리적 현상이므로 축적성이 없고, 피해 범위가 좁아 국지적이며, 소음진동이 발생할 때에만 느끼는 일과성의 특징을 나타내는 반면, 소음진동에 노출되면 곧바로 심한 불쾌감을 느끼는 까닭에 생활방해에 대한 전체 공해 민원중 약 35% 정도의 높은 소음공해 민원을 유발시키고 있는 현실이다.

형식

일반

제목

법령에 의한 환경용어 해설

부하검사 :자동차를 도로운행과 유사한 조건에서 검사하기 위하여 차대동력계상에서 도로주행 상태와 유사한 조건을 재현하여 배출가스를 측정하는 검사를 말한다.

자동차소유자등 : 자동차소유자 또는 자동차소유자로부터 자동차의 검사 등에 관한 사항을 위탁받은 자를 말한다.

관능검사 : 자동차의 동일성여부, 배출가스관련 장치 및 부품의 이상여부를 기술인력의 시각, 청각, 후각 등의 관능에 의하여 확인하는 것을 말한다.

기능검사 : 자동차의 배출가스관련 장치 및 부품의 정상 작동여부를 검사용 기계?기구 등을 이용하여 확인하는 것을 말한다.

검사장비 : 환경측정기기의형식승인?정도검사등에관한고시 별표 1의 1.2.3에 의한 차대동력계, 1.3.4에 의한 차대동력계용 배출가스 측정장치 및 1.7.2에 의한 부분유량 채취방식 광투과식 매연측정기 등을 말한다.

ASM2525 모드 : 규칙 별표 27의3제3호가목(1)에서 정하는 검사방법으로서 휘발유?가스? 알콜사용 자동차를 차대동력계에서 측정대상자동차의 도로부하마력의 25%에 해당하는 부하마력을 설정하고 시속 40km의 속도로 주행하면서 배출가스를 측정하는 것을 말한다.

Lug Down 3모드 : 규칙 별표 27의3제3호가목(2)에서 정하는 검사방법으로서 경유사용자동차를 차대동력계에서 가속페달을 최대로 밟은 상태로 주행하면서 엔진정격회전수에서 1모드, 엔진정격회전수의 90%에서 2모드, 엔진정격회전수의 80%에서 3모드로 각각 구성하여 엔진출력, 엔진회전수, 매연농도를 측정하는 것을 말한다.

전산정보처리조직 : 중간검사 업무수행을 위하여 자료의 입력?출력?연산?제어?기억의 기능을 가지고 프로그램에 의하여 자료를 수학적?논리적으로 처리하는 하드웨어와 이를 운용하는 소프트웨어를 말한다. 다만, 검사장비의 하드웨어 및 소프트웨어, 제9호의 규정에 의한 주제어장치는 전산정보처리조직에서 제외한다.

주제어장치 : 1개 검사진로의 배출가스 검사모드와 검사장비를 총괄 제어하는 하드웨어 및 소프트웨어를 말한다.

이용기관 : 대기환경보전법에 의한 운행차 배출가스 중간검사 업무의 수행을 위하여 전산정보처리조직의 주전산기에 단말기를 연결하여 자료를 입?출력하는 기관을 말한다.

매연여과장치(Diesel Particulate Filter) : 자동차 배기가스에서 배출되는 매연 등의 입자상물질을 걸러내거나 포집·연소하는 방법등으로 오염물질을 저감시키는 장치를 말한다.

재 생 : 필터에 포집된 매연이 연소등으로 분해되어 제거되는 것을 말한다.

동일장치 : 여과·재생방식·용량·여과제 기타 성능에 중요한 영향을 미치는 구조나 부품에 변화가 없는 장치를 말한다.

자기진단기능 : 장치의 정상작동 여부를 확인할 수 있는 장치를 말한다.

정 비·점검 : 장치의 고장이나 기능저하를 예방하기 위하여 정기적으로 장치를 조정, 수리, 분해, 청소 또는 일부부품을 교환하는 것을 말한다.

성능보증기간 : 장치의 성능이 정상적으로 유지될 수 있는 내구유효기간을 말한다.

배출보증기간 : 배출가스 정화장치(Emission Kit)장치의 성능이 대기환경보전법에서 정한 배출가스 보증기간내에 정상적으로 유지될 수 있는 내구유효기간을 말한다.

실차시험 : 운행중인 자동차에 장치를 장착하여 그 성능을 평가하는 시험을 말한다.

직영정비사업소 : 자동차제작자(자동차제작자와 자동차 사후관리에 관한 계약을 맺은 자를 포함한다. 이하 같다)가 직접 운영하는 자동차정비업체를 말한다

지정정비공장 : 자동차제작자가 자동차의 정비업무등을 위탁지정하고 담당직원을 파견한 자동차정비업체를 말한다.

협력정비공장 : 자동차제작자가 자동차의 정비업무등을 위탁지정한 자동차 정비업체를 말한다.

대기오염물질 : 대기오염의 원인이 되는 가스입자상물질 또는 악취물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.

기후생태계변화 : 유발물질 기후온난화 등으로 생태계의 변화를 가져올 수 있는 기체상물질로서 환경부령이 정하는 것을 말한다.

가 스 : 물질의 연소 합성 분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상물질을 말한다.

입자상 물질 : 물질의 파쇄 선별 추적이적 기타 기계적 처리 또는 연소 합성 분해시에 발생하는 고체상 또는 액체상의 미세한 물질을 말한다.

먼 지 : 대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말한다.

매 연 : 연소시에 발생하는 유리탄소를 주로 하는 미세한 입자상물질을 말한다.

검 댕 : 연소시에 발생하는 유리탄소가 응결하여 입자의 지름이 1미크론 이상이 되는 입 자상 물질을 말한다.

악 취 : 황화수소 메르캅 탄류 아민류 기타 자극성 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다.

특정대기유해물질 : 사람의 건강상 재산이나 동촵식물의 생육에 직접 또는 간접으로 위해를 줄 우려가 있는 대기오염물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.

대기오염물질배출시설 : 대기오염물질을 대기에 배출하는 시설물촵기계촵기구 기타 물체로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.

대기오염방지시설 : 대기오염물질배출시설로부터 배출되는 대기오염물질을 제거하거나 감소시키는 시설로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.

첨가제 : 탄소와 수소만으로 구성된 물질을 제외한 화학물질로서 자동차의 연료에 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출물질을 저감시키는 화학물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.

악취 : 대기환경보전법제2조(정의)에서 황화수소?메르캅탄류?아민류 기타 자극성 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자구하여 불쾌감과 혐`오감을 주는 냄새를 말합니다.

대기오염물질 배출시설 : 대기오염물질을 대기중에 배출하는 시설물 등으로서 환경부령으로 정한 시설을 의미하므로, 대기오염물질이 배출되지 않는다면 시설종류에 관계없이 대기배출시설로 보지 않음. 대기 배출설중 혼합시설이라 함은 2개이상의 불균질한 성분으로 되어 있는 재료에 적당한 조작을 가하여 성분 분포를 균일하게 하는 시설을 의미하므로 입자를 잘게 잘라주는 시설은 혼합시설로 볼 수 없습니다.

환경측정기기 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제13조제1항의 규정에 의한 측정기기를 말한다.

성능시험 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제14조제2항의 규정에 의하여 국립환경연구원장이 검사대행자로 하여금 해당기기의 성능을 확인하기 위한 시험을 말한다.

정도검사 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제19조의제1항 및 제2항의 규정에 의하여 받는 검사를 말한다.

검사 대행자 : 환경부 【환경기술개발및지원에관한법률】시행규칙 제21조제2항의 규정에 의하여 검사대행자로 지정을 받은 자를 말한다.

측정 범위 : 규칙 환경측정기기 중 측정기는 해당 측정항목의 범위를 말하며, 시료채취장치는 차압범위 또는 순간유량의 범위를 말한다.

공인측정오차범위 : 환경측정기기의 측정자료의 반복성, 재현성 및 직선성 등 대표적인 기기 오차를 말하며, 공인오차범위를 나타낼 때에는 해당항목의 오차를 정확히 기재하여야 한다.

교정오차 : 측정기에 교정용 가스를 주입하여 측정기에 표시된 지시치와 표준가스의 보정치와의 차이로서 그 수치가 작을수록 잘 일치하는 것이다.

영점 편차 : 측정기가 정상적으로 가동되는 조건하에서 측정하고자 하는 가스를 포함하지 않는 교정가스 또는 공기(표준가스)를 일정시간 동안 측정한 후 발생한 지시치가 변화하는 정도를 말한다.

교정 편차 : 교정가스를 사용하여 일정시간 동안 측정한 후 발생한 측정기의 지시치가 변화한 정도를 말한다.

응답 시간 ; 교정가스를 주입하고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 90%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간을 말한다.

교정 가스 : 공인기관의 보증치가 제시되어 있는 표준가스로 자동측정기 최대눈금치의 50%와 90%에 해당하는 농도를 갖는다. (90% 교정가스를 스팬가스라 한다.)

제로 가스 : 측정기의 측정하고자 하는 측정성분이 없는 표준가스 또는 공기로서 측정성분 1ppm 미만으로 보증된 표준가스 또는 공기를 말한다.

결함 지시등 (Malfunction Indicator Lamp = M I L) : 배출가스 저감장치 구성품에 결함이 발생하여 제작사 배출가스 허용기준의 150 %를 초과하는 결함을 E C M 가 감지하는 즉시 결함 지시등을 점등시키고 촉매 변환기를 손상시킬 정도의 실화가 발생하는 경우에도 결함 지시등을 점멸시키며 실화 요인을 정비하여 결함이 해소된 이후에도 결함지시등은 점등 상태를 유지한다. 그러나 진단시험을 연속 3 회 진행한 결과가 정상으로 판정되면 결함지시등을 소등시킨다. 또한 실화와 연료장치의 결함코드가 저장된 이후에 동일한 운전조건 즉 회전속도가 375rpm,회전력 차이가 10 % 이내인 동일한 운전에서 E C M 가 실화와 연료장치의 결함으로 판정하면 결함지시등을 점멸시킨다.

학습 (Learn) : E C M 가 전자제어장치, 배출가스 저감장치의 구성품을 대상으로 결함 진단시험을 수차례 진행하면서 구성품의 기능을 정상으로 판정한 결과를 토대로 E C M 에 프로그램한 정상판단 기준과는 별도로 E C M 가 자체적으로 결함을 진단하고 평가하는 능력을 학습이라하며 평가기준을 통계적으로 집계하는 현상을 Statiscal Filtering 이라고 한다.

또한 축전지 방전으로 E C M 가 학습한 내용이 삭제되는 경우에는 이를 복귀시키기 위해 E C M 가 적극적인 진단시험을 진행해서 학습능력을 다시 회복하는 현상은 재학습이라하고 이때, 진행하는 진단시험을 Quick Learn 이라 한다.

진단 결과 기록 (Diagnostic ExECMtive) : 전자제어장치와 배출가스 저감장치 구성품의 작동상태를 평가하려고 진행하는 진단시험의 결과는 아래에 기술하는 진단평가 프로그램에 저장한다.

예열주기 (Warm Up Cycle) : E C M에 저장되어 있는 결함코드를 삭제하기 위해 축전지 (-) 단자를 분리하는 대신에 냉각수 온도가 증가하는 상태를 측정하여 결함코드를 삭제하는 프로그램이 E C M 에 입력되어 있으며 시동하는 시점의 냉각수 온도보다 22 ℃ 가 상승한 운전에서 냉각수 온도가 70 ℃ 이상을 유지하여야 예열 1 주기로 판단한다.

정비 지시등 : 배출가스 저감장치 구성품을 제외한 전자제어장치 구성품 예를들면 각종 입력센서, 에어컨 제어장치, 크루즈 콘트롤 장치등의 결함코드가 E C M 에 저장되는 시점에 정비 지시등을 점등시킨다.

최종 결함 (Last Test Failed) : 최근에 진행한 진단시험 결과 결함으로 판정된 결함코드를 말하며 A 형 과 B 형 결함 항목은 정비를 하여 정상기능으로 복귀하기 전까지는 삭제되지 않지만 C 형 과 D 형 결함 항목의 경우는 점화 SWD를 OFF로 위치하는 순간에 결함코드가 삭제된다.

삭제된 결함 (Failed Since Cleaned) ; 결함 항목을 정비하여 결함코드가 삭제된 이후에 진행한 진단시험에서 1 회 이상 다시 결함 판정을 받으면 위와 같은 메시지가 출력한다.

결함이 발생한 점화주기 (Failed This Ignition) : 진단 시험을 진행하는 동안 E C M 가 결함으로 판정한 시점

종합 결함 코드 번호 (Historic DTC) : 진단 시험을 진행한 결과 명확하게 결함으로 판정된 항목을 종합적으로 저장하며 특히 B형 결함 코드는 연속 2 회 결함 판정을 받아야 종합 결함 코드 메모리에 저장된다.

결함 지시등 점등 명령 (M I L Requested) : 전자제어장치와 배출가스 저감장치의 주요 구성품에 대해 진단 시험을 진행하여 E C M 가 결함으로 판정한 A 형과 B 형의 결함 코드가 메모리에 저장되는 시점에 결함 경고등을 점등시키는 명령이 경고등으로 전달된다. 그러나 위와같은 결함이 발생한 경우에 3 회 연속 진단시험을 진행한 결과가 정상으로 판정되어야 결함 지시등을 점등하는 명령어가 삭제된다.

삭제 결함 코드 항목 (Not Run Since Cleared) : E C M 에 저장된 결함코드 가운데 정비를 완료하여 정상 기능을 회복한 결함 항목이 메모리에서 삭제되면 더 이상 진단시험을 진행하지 않기 때문에 진단장치의 작동상태를 나타내는 메시지도 출력하지 않는다.

예열 O2 센서 : 냉각수가 정상적인 온도 약 90 ℃에 도달하여 E C M이 전자제어장치를 폐회로 모드로 제어하기 시작하면 O2 센서 전압을 기초로 연료 분사시간을 제어하기 때문에 연소를 완료하고 배기관으로 배출하는 배기가스의 O2 농도가 높은 희박한 혼합기가 연소하는 경우에는 낮은 O2 센서 전압을 E C M 로 전달하여 연료 분사 시간을 많게하며 O2 농도가 낮은 농후한 혼합기가 연소하는 경우에는 높은 O2 센서 전압을 E C M 로 전달하여 연료 분사 시간을 적게한다. 또한 운행차 배출가스 허용기준을 만족시키기 위해 촉매변환기의 정화효율을 진단하는데 O2 센서를 이용하기도 한다. O2 센서가 위와같은 기능을 효율적으로 수행하려면 우선 최대한 신속하게 폐회로 모드로 운전으로 전환하여야 개회로 모드로 운전할 때 보다 오염물질 생성량을 감소시킬수 있다. 따라서 예열장치를 적용하지 않은 O2 센서는 작동 온도까지 도달하는데 많은 시간이 소요되기 때문에 그 동안에 오염물질을 많이 배출한다. 그러나 예열장치를 적용한 O2 센서는 짧은 시간에 작동온도로 가열되므로 신속하게 폐회로 모드로 전환한다.

O B D Ⅱ 진단 기준 :O2 센서의 예열장치 작동상태는 냉각수 온도가 낮거나 O2 센서를 교환한 직후의 냉간 상태 예열 O2 센서가 정상적으로 작동하는 약 250 ℃로 가열되는 시간이 E C M 에 입력한 예열 O2 센서의 진단시험 예열시간 한계보다 많이 소요되면 예열장치의 결함으로 판정한다. 배기관의 O2 농도 변화에 반응하는 시간은 연소를 완료하고 배기관으로 배출하는 배기가스 가운데 O2 농도를 기초로 연소실의 혼합기가 농후한 경우는 높은 전압 희박한 경우는 낮은 전압을 출력하는 O2 센서 전압의 변화를 촉매 변환기 이전에서 측정하여 E C M 에 입력되어있는 정상적인 O2 센서의 반응시간보다 늦으면 O2 센서 출력전압의 결함으로 판단한다.

촉매변환기의 정화효율 : 연소실로 유입한 가솔린 연료 (탄화수소)와 공기의 혼합기를 압축시켜 온도와 압력이 높아진 상태에 점화불꽃을 방전하여 연소행정을 진행하면 E C M 가 정밀하게 이론 혼합비 14.7 : 1로 제어하여도 실린더 전체 체적의 연소조건이 다르기 때문에 일부 혼합기가 불완전 연소하므로 미연소 연료인 H C 와 연소 순간에 공기량 부족으로 완전히 연소하지 못한 C O, 연소를 진행하는 고온의 연소실 내부에서 연소에 참여하지 않은 공기중의 산소와 질소가 반응하여 생성하는 N Ox를 배출시켜 대기를 오염시킨다. 따라서 O B D Ⅱ 전자제어장치 에서는 배기관에서 대기로 배출하는 오염물질을 무해한 물질인 H2O 와 CO2로 정화시키는 촉매변환기를 설치하는데 촉매 물질로는 높은 가격의 금속인 백금, 팔라듐, 로듐을 이용하며 최근에는 촉매변환기 내부의 O2를 저장 (흡수)하고 방출하는 성능이 우수하여 정화작용의 평형을 유지시키고 오래동안 촉매변환기를 사용함에 따라 정화효율이 떨어지는 단점을 보완하기 위해 셀륨을 추가적으로 이용한다.

O B D Ⅱ 진단기준 : 배기관에서 촉매 변환기로 이동하는 미연소 연료 H C를 95 % 까지 감소시키는 정상적인 촉매 변환기는 H C, C O, N Ox를 정화시키기 위해 O2를 많이 저장하고 있어서 정화작용에 필요한 O2를 공급하며 정화를 완료한 이후에도 충분한 O2를 촉매물질이 저장하고 있어서 촉매변환기를 통과한 이후에는 오염물질을 정화한 상태에서 연소를 완료하고 배기관으로 배출한 O2 농도만을 배출하므로 촉매변환기 이후의 O2 센서는 항상 일정한 전압을 출력한다. 그러나 O2를 저장하는 성능이 낮은 촉매변환기의 내부는 촉매 물질이 저장한 O2 보유량이 적어서 미세한 량의 H C, C O, N Ox 만을 정화하기 때문에 촉매 변환기를 통과하기 이전과 이후의 배출가스 농도 차이가 적어서 아래 그림과 같이 O2 센서가 거의 유사한 전압을 출력한다. O B D Ⅱ 전자제어장치는 다른 구성품의 결함 여부를 진단할때마다 촉매 변환기의 성능을 진단하는 시험을 1 회씩 진행하며 진단 자동차기 5 0 ～ 8 0 Km/h 속도로 주행하면서 H C 정화 효율이 60 % 이하로 낮아지면 E C M 가 촉매변환기 결함으로 판정한다.

연료 분사 시간의 진단시험 : 연료 분사 시간은 개회로와 폐회로로 구분하는데 개회로는 냉각수 온도 센서의 출력 신호를 기초로 E C M 에 프로그램한 연료 분사 시간을 적용해서 연료 분사 시간을 제어하는 운전이고, 폐회로는 O2 센서의 전압을 기초로 E C M 가 연소실의 혼합비가 농후한지 또는 희박한지를 판단하고 연료 분사 시간을 증가시키거나 감소시키는 운전으로 장기 연료 보정과 단기 연료 보정 계수를 적용한다. 여기서 O2 센서가 순간 순간 출력하는 전압을 토대로 순간 순간 연료 분사 시간을 보정하는 방법은 단기 연료 보정이고 일정시간 동안,예를 들면 6 0 초 동안의 O2 센서 전압을 토대로 연소실 혼합비를 판단하고 연료 분사 시간을 제어 하는 방법은 장기 연료 보정이다.

캐니스터 : 캐니스터는 원통형의 플라스틱 용기로 내부에는 쌀알 크기의 흑색 갈탄으로 채워져 있어서 자동차가 주행중에 연료탱크에 담겨져 있는 연료가 흔들리거나 엔진열에 의해 온도가 높아진 연료레일로부터 복귀하는 높은 온도의 연료가 방출하는 연료 증기를 스폰지가 물을 흡수하는 현상과 동일하게 갈탄이 연료 증기를 흡수하여 저장하는 역할을 하며,아래 조건을 만족하는 운전에서는 E C M이 퍼지밸브를 개방시켜 갈탄이 저장하고 있던 연료 증기를 흡기관 진공으로 빨아들여 흡기관을 통해 연소실로 공급해서 연소시킨다.

퍼지 솔레노이드 밸브 : 주행하는 자동차가 위의 운전조건을 만족시키면 E C M 가 퍼지 솔레노이드 밸브로 듀티 신호를 보내서 캐니스터에 저장한 연료증기를 흡기관으로 공급하는 역할을 하며 평상시에는 닫혀 있는 밸브이다.

환기 밸브 : 평상시에는 열려있는 밸브로 캐니스터 외부의 신선한 공기를 증발가스 제어장치로 공급하여 대기압력에 근접하게 유지하고 동시에 내부를 청결하게 한다.

환기 호스 진공시험 : 엔진을 정지 시켜서 증발가스가 흡기관으로 이동하지 않을 정도 약 60 ℃ 로 냉각수를 냉각시킨 후 점화 SW를 ON에 위치한 다음 퍼지 밸브는 닫고 환기 밸브는 개방한 상태에서 연료탱크 압력센서가 대기압력 보다 높거나 낮으면 환기 호스 막힘으로 판정한다. 자동차가 주행한 다음에 퍼지 밸브와 환기 밸브가 동시에 막히면 증발가스 제어장치 내부는 대기 압력보다 약간 낮은 진공 상태가 되는데 엔진을 정지시키고 점화 SW를 ON에 위치하면 환기밸브는 열리고 퍼지밸브는 닫혀서 신선한 외부 공기를 증발가스 제어장치로 공급하므로 대기압력과 동일한 압력이 된다. 그러나, 환기 밸브가 막히면 외부 공기가 유입되지 않아서 대기 압력보다 약간 낮은 진공을 보여준다.

증발가스 제어장치 진공 시험 : 자동차가 약 40 Km/h 이상의 속도로 주행하면 연료 펌프를 통해 연료 분사기로 공급하는 연료량이 많아지면서 연료 압력 조정기를 거쳐 연료 탱크로 복귀하는 연료량도 많아진다. 그러나, 연료 탱크로 부터 빠져 나가는 연료량이 더욱 많으므로 연료 흐름도 빨라져서 연료탱크 내부는 대기압력 보다 낮은 진공 상태가 된다. 이때 E C M은 환기 밸브를 열면 대기압력을 보유한 신선한 외부 공기가 증발가스 제어장치로 들어와서 연료 탱크를 채우고 있는 연료 상단에 대기압력을 작용시켜 연료 흐름을 더욱 빠르게 한다. 그러나 환기 밸브가 작동하지 않거나 환기 호스가 막히면 신선한 공기가 증발가스 제어장치로 유입되지 않아서 대기압력 보다 낮은 진공 상태가 되면 결함으로 판정하며 이때 연료 흐름이 나빠져서 주행 출력이 떨어진다.

증발가스 제어장치 작동 시험 ; 자동차가 약 40 Km/h 이상의 속도로 주행하는 운전에서 E C M 가 퍼지 밸브를 개방시켜서 캐니스터에 저장하고 있던 연료 증기가 흡기관으로 이동해서 연소에 참여하게 되면 연소실 혼합비가 순간적으로 농후해져서 O2 센서 전압이 낮아지고 단기와 장기 연료 보정계수도 낮은값을 보인다. 그러나 증발가스 제어장치를 연결하는 호스가 균열되거나 밸브에서 누기가 발생해서 흡기관으로 이동하는 증발가스 유량이 적어지면 이때는 O2 센서 전압이 낮아지는 비율이 적어지고 연료 보정 계수가 낮아지는 비율도 낮아지므로 E C M 에 입력한 수치보다 높은 수치를 보이면 결함으로 판정한다.

증발가스 제어장치 진공시험 : 증발가스 제어장치 작동시험을 진행한 다음 실시하는 시험으로 자동차가 주행 하는 동안 E C M 가 퍼지 밸브는 열고 환기 밸브를 닫아서 캐니스터의 증발가스가 흡기관으로 이동하는 동안 신선한 외부 공기는 증발가스 제어장치로 들어오지 않아서 증발가스 제어장치 내부가 높은 진공을 보이면 정상으로 판정한다.

증발가스 제어장치의 미세한 누설 시험 : 증발가스 제어장치의 진공시험을 진행한 다음에 실시하는 시험으로 자동차가 주행하는 동안에 E C M 가 퍼지 밸브와 환기 밸브를 닫은 상태에서 연료 탱크 상단에 설치한 압력센서가 측정한 진공 수치가 대기압력으로 복귀하는 시간을 측졍해서 E C M 에 입력한 시간보다 빠르게 복귀하면 증발가스 제어장치에서 미세한 누설이 발생한 결함으로 판정한다.

퍼지밸브 누설시험 : 캐니스터 활성탄에 저장한 연료 증기가 흡기관으로 이동하지 않는 운전에서 E C M 가 퍼지 밸브와 환기 밸브를 닫으면 연료 탱크 상단에 위치한 압력 센서는 대기 압력보다 약간 낮은 진공을 지시한다. 그러나 퍼지 밸브가 누설되어 흡기관 진공이 증발가스 제어장치 내부로 작용하면 압력센서가 흡기관 진공을 지시한다.

M A P 센서의 작동 : M A P 센서는 운전중인 엔진의 흡기관에 존재하는 공기 유량을 절대압력 단위인 kPs, mmHg로 측정한 다음 전압으로 변환하여 E C M에 전달한다. 여기서, 절대압력이라 함은 실제로 공기유량이 존재하는데 대응한 압력을 말하며 사람이 살아가는 공간의 대기압력은 절대압력으로 1.0 Kg/㎠ = 760 mm Hg = 101.0 k P a 이고, 공기량이 전혀 존재하지 않는 완전 진공 상태는 0 Kg/㎠ = 0 mm Hg = 0 k P a 으로 나타낸다. 주행하는 자동차가 경사도가 심한 고개길을 올라가기 위해 드로틀 밸브를 완전히 개방한 운전에서 대기압력 상태의 에어크리너 필터 지점의 공기가 대기압력 보다 압력이 낮아서 부분 진공을 유지하고 있는 흡기관으로 이동하는 공기 통로를 넓게해서 많은량의 공기를 이동하도록 하여도 엔진의 회전력이 많이 소모되어 엔진의 회전속도가 낮아지므로 흡입행정 회수도 적어져서 흡기관에서 실린더로 이동하는 공기 유량이 적어진다. 따라서, 흡기관에 잔류하는 공기량이 많아서 흡기관의 절대압력이 높아진다. 그러나 고개길을 내려와서 평지를 주행하고 있는데도 드로틀 밸브를 계속해서 완전히 개방하고 있으면 엔진의 회전력이 적게 소모되어 엔진의 회전속도가 많이 올라가서 흡입행정이 증가한다. 따라서, 흡기관에서 실린더로 이동하는 공기 유량은 많아지고 흡기 관에 잔류하는 공기량이 적어져서 흡기관의 절대압력이 낮아진다.

M A F (Mass Air Flow Meter) 센서의 작동 : M A F 는 에어크리너 필터에서 드로틀 밸브를 거쳐 연소실로 이동하는 공기의 유량을 측정하여 E C M 로 전달하는 센서로 E C M 가 연소실을 이론 혼합비로 제어하기 위해 연료 분사 시간을 계산하는 과정에 가장 중요한 요소로서 M A F 가 전달하는 출력신호를 기초로 연료 분사 시간을 계산한다.

O B D Ⅱ 주행시험 모드 : O B D Ⅱ 전자제어장치를 적용한 자동차의 주행 성능을 테스트하기 위해 자동차 제작사마다 고유한 주행모드를 설정하여 실제로 도로를 주행하면서 전자제어장치와 배출가스 저감장치의 구성품이 작동하여야 하는 운전에서 정상적인 기능을 실행하는지를 정밀하게 진단하고 결함 여부를 판정한 다음 결함코드를 출력한다. 따라서 정비사는 주행중의 결함요인까지도 확인이 가능하므로 고객의 불만 사항을 용이하게 정비를 할 수 있다. OBD Ⅱ 전자제어장치를 적용한 엔진은 자동차 소유자들이 가장 많은 불만을 이야기하고 정비사 에게는 까다로운 결함항목인 실화현상을 정밀하게 진단할 수 있는 프로그램을 실행하도록 규정 되어 있지만 자동차 제작사에 따라 조금씩 다른 특성을 보이는데 여기서는 실화현상을 보다 신속하고 정확하게 진단하는 방법에 대해 살펴본다. O B D Ⅱ 전자제어장치의 진단 프로그램은 실화를 발생하고 있는 엔진을 보다 쉽게 진단하고 실화 실린더의 번호와 실화 요인까지도 알려 준다. 그러나, 대부분의 정비사들의 고정된 생각은 O B D Ⅱ 규정이 변하지 않는 불변의 규정으로 생각하지만 실제로는 배출가스 허용기준이 나날이 강화되고 진단기술이 발전하는데 따라 보다 엄격한 규정으로 변화되고 있으며, 특히 자동차 제작사마다 개성있는 독특한 진단 기술을 적용 하고 있다.

실화 진단 : O B D Ⅱ 주행모드에서 실화를 진단하고 판단하는 방법은 시동한 이후부터 엔진을 정지하는 순간까지 연속해서 진단하는데 E C M 가 실화로 판정하는 기준은 아래와 같다. 예를들면 연소실 로 유입한 연료와 공기의 혼합기로 점화불꽃을 방전하여서 연소할 때 발생한 연소 압력이 피스톤 헤드를 통해 컨넥팅 로드를 거쳐서 크랭크축을 회전시키는 순간에 C P S 센서가 출력하는 파형을 기초로 실화 여부를 판단하는데 모든 실린더의 혼합기가 정상적으로 연소를 진행하면 C P S 파형의 가속 부분과 감속 부분의 형상이 일정하지만 한 개 또는 일부 실린더의 혼합기가 불완전 연소한 결과 연소 압력이 낮아서 크랭크축을 회전시키는 회전력이 적어서 C P S 파형의 가속과 감속 부분 파형의 변화가 발생하는데 이를 E C M 가 감지해서 실화판정 기준을 초과하는 실린더를 구분해서 실화 실린더를 판정한 다음 결함코드를 출력하는데 코드번호가 P 0 3 0 4 이면 NO 4 실린더가 실화를 발생하고 있음을 알려준다. 그러나, 여기서 NO 4 는 점화순서의 4 번째 실린더가 아니고 엔진의 NO 4 실린더를 의미 한다.

실화 기준 보정 : E C M 는 실화를 판정하는 표준 C P S 파형을 저장하는데 축전지 배선이 끊어지거나 축전지 단자가 분리된 경우 또는 E C M 종합 배선이 분리되어서 저장된 표준 C P S 파형이 삭제되면 실화를 판단 할 수 있는 기준이 없어진다. 따라서 이때는 C P S 파형의 보정계수를 계산해서 실화 기준을 다시 설정하는데 이를 위해 C P S 파형의 감속 부분, 즉, 파형의 꼭대기에서 아래로 내려오는 부분은 엔진을 고속 rpm으로 가속한 다음 tm로틀밸브를 닫아서 감속하는 순간의 파형으로 기준을 설정하는데 이는 고속 rpm에서 감속하는 순간에는 연료 분사기의 솔레노이드 밸브가 닫혀서 연소실로 연료는 유입되지 않고 흡입 공기만이 유입되어서 연소압력이 발생하지 않아 크랭크축에 회전력을 작용하지 않으므로 순수한 감속 파형을 구할수 있기 때문이다. 그러나 크라이슬러 자동차 회사의 C P S 보정계수는 일정한 시간동안에 고속 rpm 에서 저속으로 감속하는 과정을 3 회 실시한 다음 C P S 보정 계수를 설정하는데 이를 위해 고속 rpm으로 가속할 때는 변속기 레버를 저속에 위치하고 브레이크를 밟지 않은 상태에서 가속과 감속 을 반복하는 동안에 출력하는 C P S 파형을 E C M 에 저장해서 실화 기준 파형으로 사용한다. 또한, 포드 자동차 회사는 주행속도를 60 Km/h에서 40 Km/h로 감속시키는 과정을 3 회 진행하는 동안에 출력하는 C P S 파형을 E C M 에 저장해서 C P S 보정계수를 설정하고 보정계수를 삭제할 필요가 있으면 축전지 배선을 분리한다.

OBD Ⅱ 결함 지시등 ; 연소실에서 발생한 실화로 인해 결함지시등을 점등시키는 과정이 조금은 복잡한데 OBD Ⅱ 전자 제어 장치를 적용한 초기에는 결함코드 A 항목 또는 촉매변환기를 손상시킬 정도로 과열 시키는 실화가 1 회 발생하는 경우에만 결함 지시등을 점등시켰으나 최근에는 ECM 가 실화를 2 회 감지하거나 촉매변환기가 손상될 정도의 실화가 발생하는 경우에만 결함 지시등을 점등시키고 E C M 가 판단하여 실화현상이 중단되었거나 결함코드 B 항목에 해당하는 결함이 발생하는 경우에는 결함지시등을 소등시킨다. 또한 결함지시등을 계속해서 점등시키려면 운전상황이 다른 2 개의 운전에서 실화가 발생하여야 하며 실화를 판정하는 기준은 엔진의 부하와 rpm에 따라 다르다. 예를 들면 포드 자동차는 엔진에 부하를 부과하지 않은 공회전에서는 실화 발생율이 40 %에 도달하기 이전까지는 결함 지시등을 점등하지 않지만 엔진의 회전력으로 자동차를 구동시키는 주행 운전에서는 부하의 크기 즉 엔진의 회전력이 소모 되는데 따라 실화 발생율이 1 ~ 4 % 에 도달하여야 결함 지시등을 점등시킨다.

결함 코드 : 결함 지시등이 점등되지 않은 운전에서 E C M 가 첫 번째로 실화 현상을 감지하게 되면 결함 코드를 E C M 이 저장하는데 위와 같은 첫 번째 실화현상을 각각의 제작사는 다른 용어를 사용 한다. 그러나 대부분의 제작사들은 E C M 에 저장한 프로그램에 따라 ECM 이 실화 진단 시험을 진행한 다음 2 회 연속해서 실화로 판정하면 Freeze Frame에 저장하고 결함 코드를 출력한다. 그러나 크라이슬러 자동차는 첫 번째 실화 진단시험 결과 E C M 가 실화로 판정하는 즉시 결함코드를 출력하는 특징이 있는데 이는 주행중에는 E C M 가 실화 진단시험을 진행한 결과 실화로 판정한 운전이 동일하게 반복되는 경우가 드물어서 2 회 연속해서 실화 진단 시험을 진행할 기회가 적기 때문이므로 크라이슬러 자동차를 소유한 고객이 실화에 대한 불만을 제기 하면 결함지시등이 점등되어 있지 않아도 Freeze Frame의 실화 결함코드를 확인하여야 한다. 포드 자동차는 첫 번째 진단시험 결과가 실화로 판정되어도 Freeze Frame에 저장하지 않고,두 번째 진단 시험 결과가 실화로 판정되어야 Freeze Frame에 저장하기 때문에 실제로 실화가 발생하고 있는 순간에는 어떠한 결함 요인으로 실화가 발생하였는지를 알 수가 없다. 따라서, 간헐적으로 실화가 발생하는 경우에는 고객에게 실화로 인해 운행이 불편 하였는지를 문의하거나 결함 지시등이 점등 되는 순간까지 주행시험을 할 수 밖에 없는 단점이 있다.

실화 진단시험 : 실화는 엔진의 기계적인 결함, 전기적인 결함, 연료장치 결함으로 발생하지만 특정한 결함으로 점화현상이 발생하는 경우 예를들면 연료장치 압력부족, E G R 밸브 누설, 점화 모듈 결함시에는 모든 연소실의 혼합기가 연소하는데 영향을 주기도 한다. 그러나 정비사는 실화가 발생하는 경우 실린더 동력 평형시험, 시동기 전류 소모 시험을 진행하여 압축 압력부족, 연소 압력 부족등 기계적인 결함을 진단하거나 연소실로 분사하는 연료량이 적정한지 여부를 확인하기 위해서는 연료 분사기 배선을 차례로 분리시키면서 동력시험을 진행하는데 보다 정밀한 유량을 측정하려면 연료분사기를 탈거해서 측정한다. 그러나 점화장치는 파형분석기 또는 전류 시험기로 진단해서 결함여부를 판단하는데 여러개의 실린더에서 동시에 실화가 발생하는 경우에는 실화를 발생하지 않는 인접 실린더에도 영향을 미친다.

연료 분사기 전류 소모 시험 : O B D 1 전자제어장치에 사용하는 이산화 지르코늄 O2 센서는 위 그림과 같이 연소실 혼합기 가 이론 혼합비 14.7 : 1을 기준으로 희박하거나 농후한 상태로 변화하는 시점에 O2 센서 출력 전압이 급격하게 변화하는 특성을 보인다. 예를 들면 이론 혼합비보다 희박한 경우에는 혼합비가 15.0 : 1 ~ 19.0 : 1 까지 거의 비슷한 수준의 전압 0.1 V를 출력하고 농후한 경우에는 14.0 : 1 ~ 11.0 : 1 까지 거의 비슷한 수준의 전압 1.0 V를 출력하기 때문에 O2 센서 전압을 토대로 정확한 혼합비를 감지하기는 매우 어려운데 이와 같은 O2 센서의 출력 특성을 계단식 출력이라 한다. 그러나 전자제어장치 엔진에 새로이 적용한 혼합비 센서는 계단식 출력 특성과는 달리 농후한 혼합비 11.0 : 1 에서는 약 2.2 V 의 전압을 출력하고 점차로 희박한 혼합비 범위로 이동하면서 출력 전압을 일정한 경사를 가지고 직선적으로 증가시켜 19.0 : 1 에서는 약 4.2 V를 출력하는 특성을 보이므로 연소실 혼합비에 따라 혼합비 센서가 출력하는 전압이 달라서 센서의 전압을 측정하는 순간에 연소실 혼합비를 알 수 있는 장점이 있지만 출력전압이 완전한 직선성은 아니기 때문에 ECM 내부에서 보정계수를 대입시켜서 직선성을 유지한다. 일반적으로 현재까지 사용하고 있는 O2 센서는 계단식 전압을 출력하는 특성 때문에 O2 센서가 희박한 혼합기에 대응하는 약 0.1 V의 전압을 ECM 로 전달하면 ECM 는 희박한 정도 예를 들면 이론 혼합비에 근접하게 희박한지 또는 연소 가능한 혼합비를 초과할 정도로 과도하게 희박한지 여부를 정확하게 판단하지 않고 희박한 정도에 관계없이 일정한 비율로 연료 분사 시간을 증가시키고, O2 센서가 약 1.0 V의 전압을 출력하는 경우에는 농후한 정도와 관계없이 연료 분사 시간을 감소시킨다. O2 센서가 계단식으로 전압을 출력하기 때문에 ECM 은 연료 분사 시간을 계단식으로 제어 하므로 연소실 혼합비를 이론 혼합비 범위로 정밀하게 유지할 수 없는 단점이 있다. 그러나 혼합비 센서는 실제로 연소를 진행하고 있는 혼합비에 대응하는 전압을 신속하게 ECM 으로 전달하기 때문에 ECM 은 단지 희박, 농후만을 단순하게 판단한 근거를 토대로 연료 분사 시간을 계산하지 않고 연소실 혼합비가 이론 혼합비와 얼마 정도의 차이를 유지하는지를 정확 하게 감지한 다음 연료 분사 시간을 계산하므로 연소실 혼합비가 변화하는 순간마다 적합한 연료량을 공급하여 오염물질 생성을 감소시키고 출력을 높게 유지한다.

모듈라 시스템 : 전자적으로 각 엔진 실린더별로분사가 가능하므로 시스템이 모듈화가 가능하며 3,4,5,6 실린더 엔진의 적용이 가능하다. 엔진의 큰 변경 없이 컨벤셔널한 인젝션 장착을 커먼레일 시스템으로 대체가능하다.

메르세데스 벤쯔 - 커먼레일 디젤엔진 : CRDI 엔진은 커먼레일 직분사(Common Rail Direct Injection)를 의미한다. 이 시스템 은 하나의 커먼레일을 통해 디젤엔진의 각 실린더안으로 연료를 직접 분사한다. 커먼레일 기술을 개발하는 과정에서 메르세데스-벤쯔의 엔지니어는 디젤 직분사 엔진에 적용했다. 그 이유는 CRDI의 원리가 저연비와 저공해를 가능하게 했기 때문이며 또한 일반 예연소 엔진에 비해 안락하고 조용한 엔진이 가능했기 때문이다. 메르세데스-벤쯔의 커먼 레일 엔진은 직분사 또는 비직분사 시스템을 사용하는 일반 디젤 엔진에 비해 우수하다. 일반 직분사 디젤엔진은 매번 그리고 모든 분사 싸이클 마다 압력을 다시 발생시켜야 하는 반면, 메르세데스-벤쯔의 C 클라스와 E 클라스 차량 엔진의 새로운 커먼레일 엔진은 분사 순서에 관계없이 항상 일정한 압력을 유지한다.

스월 콘트롤 밸브 : 연소실로가는 도중에 압축 신기와 배출가스는 혼합되어 350mm의 긴 스윙 매니폴드를 따라 흘러간다. 실린더헤드 바로직전의 흡기통로는 하나이나 그뒤는 둘로나뉘어 있다. 하나는 와류통로로서 혼합기를 스월링하며 다른하나는 부분부하 작동하에서 전자공압으로 작동되는 밸브에 의한 충진통로로서 사용한다. 이러한 배열의 장점은 실린더내의 스월속도를 증가시키며 따라서 연소시 다른 직분엔진에 대비해 적은 입자상 배출물을 배출할 수 있다.

파이롯트 분사에 의한 소음저감 : 연소실내의 고압(145바 이상)그리고 연소 과정중에 이러한 고압이 내리치는 속도는 일반적인 예 연소엔진에 비해 직분엔진이 보다 시끄럽다. 최신의 CDI엔진은 이러한 결점을 극복하였다. 그 비밀은 연료가 실제 분사되기 전 몇 밀리세컨드안에 실린더 내부로 작은량의 연료를 흐르게 한뒤 이를 점화시켜 연소실을 미리 덥히는 파이롯트 분사이다. 이는 실제의 연료분사를 위한 이상적인 조건을 만든다. 　연료는 더 빠르게 점화되므로 온도와 압력이 급격하게 상승하지는 않으며 또한 실린더안의 빠이롯트 인젝션과 이에 따른 낮은 연소 온도는 엔진의 Nox도 또한 감소시킨다.

Hi-Di (2.0L GDI)엔진 : 실린더내 직접 분사 방식(Gasolinr Direct Injection)엔진으로 고성능, 저 연비, 저 배기가스를 만족하는 신형 2.0리터의 GDI엔진을 말한다. 고성능 실린더내 직접 분사에 의한 충진효율 향상과 직접분사에 의한 공기의 냉각효과로 고압축비 실현시켰으며 저소음 및 동급엔진에서는 최고 출력을 자랑한다. 실린더내 직접분사 및 높은 EGR율에 의한 팽창손실 감소로 저 연료소비율 달성시켰다. 아울러 EU CO2 법규를 만족시킨 저 배기가스 엔진이다.

D엔진-2.0L Disel : 고성능 및 저연비 실현시켰으며 SOHC 4V의 직접분사 방식으로 터보차저 및 인터쿨러가 장착되었으며 최첨단 전자제어 커먼레일 시스템, 저공해 및 저소음, 세계 모든국가의 배기수준을 만족시킨 엔진으로 연소실 중앙 직접분사 인젝터로 주 분사전 예비분사(파일럿 분사)를 시행하며 밸런스 샤프트 채용한 현대자동차 개발 엔진이다.

GDI엔진(Gasolinr Direct Injection engin) : 가솔린 직접분사 엔진으로 연료를 직접 연소실로 분사해 초희박 연소를 실현함으로써 연비와 출력을 동시에 향상시킨 미래형 청정엔진이다. 내연기관의 기술적 한계가 바로 GDI엔진의 한계라고 전문가들은 말한다.

직접분사방식 : 디젤기관에서 쓰이는 기술로 연료를 흡기포트가 아닌 실린더내로 직접 분사해 연소시키는 엔진형식을 말한다. 현재의 다중분사방식(MPI) 가솔린엔진에서는 가솔린을 흡기 Port내에 분사를 하여 에어클리너를 통과한 공기와 혼합되 혼합기로 연소실내에 공급이 된다.그러나 압력이 낮은 흡기PORT내에 분무상태로 분사되기에 응답성과 연료량 제어에 한계가 존재한다. 그래서 직접 분사식 디젤엔진과 같이 연료를 연소실내에 직접분사하는 방식이 적용된 것이다. GDI 엔진은 환경적인 측면에서 공기오염의 심각성대두, 세계 여러나라의 매연가스 감축 특히 Co2억제에 대응하기 위해서다. 제한된 자원을 효율적으로 사용하고, 최소의 연료로 최대의 출력을 얻기 위한 이상에서 시작했다. 기존의 가솔린 엔진에서는 한계가 있는 고 정밀도의 연소제어가 가능하며 매우 희박한 혼합기에서도 고 효율의 연소가 가능하기에 고속, 고부하 영역에서는 출력향상(일반 엔진 대비약 10%), 저,중속 부분부하 영역에서는 초희박연소를 함으로써 연비저감(일반 엔진 대비 30%)과 고 출력이라는 상충되는 요소를 서로 양립 시키는 21세기를 주도할 차세대 엔진이라 할 수 있다. 가솔린엔진은 소형으로 큰 출력을 낼 수가 있다. 디젤엔진은 열효율이 높아 연료소비가 적다. 여기에서 착안을 해서 두 개의 엔진타입의 장점만을 모은 엔진을 만들고자 노력했다. 높은 출력과 뛰어난 연비를 얻는 GDI 엔진을 개발하게 되었다.

흡기포트 : 미쓰비시는 텀블유동을 발생시키기 위해 흡기포트를 직립으로 세우고 실린더로 들어온 흡기가 실린더 안에서 아래로 내려갔다가 위로 올라오면서, 분사된 연료를 스파크플러그 주위로 모이도록 해서 농후한 혼합기로 함으로써 점화가 쉽게 되도록 한다. 한편, 도요타는 스월발생을 위해 헬리컬 포트로 하며, 스월 콘트롤 밸브를 설치하여 희박공연비에서 마찬가지로 성층연소가 되도록 한다. 이때 성층혼합기가 한곳에 머무르도록 피스톤 상면은 깊게 파낸 형태로 한다.

GDI엔진의 희박연소 과정 : 이론공연비를 훨씬 상회하는 공연비 30~40정도에서 초희박연소를 가능하게 하기 위해서 는 연소실내의 혼합기가 확산하지 않도록 스파크 플러그 주변에 집중시켜야 한다. GDI엔진의 초희박 연소과정을 보면 연소실의 강한 상하유동 흡입공기 와류(Tumble) 형성한다, 직립흡기관에 의해 흡입되는 공기를 수직방향으로 강력한 하강기류를 형성토록 해야 하며, 하강기류의 흡입공기는 다시 만곡형 피스톤에 의해 공기의 흐름을 위쪽 방향으로 바꾸게 되어 흡입 공기는 상하방향으로 강력한 와류가 형성되게 된다.

초 희박 연소 : 성층화된 농후한 혼합기에 점화플러그에서 스파크가 발생하면 혼합기가 연소하기 시작 하여 강력한 화염이 형성된다. 이때 연소실 바깥부분의 혼합기는 연료가 없는 상태이거나 초희박 상태이지만 이미 형성된 화염에 의해 모두 완전 연소 된다. 이때 유해배출가스는 완전 연소에 의해 30%정도 감소하게 된다.

GDI Engine 제어 : GDI엔진은 엔진 속도와 부하에 따라 공연비를 제어하여 차량운행 조건에 따라 최적의 연비저감 및 엔진 출력향상 등을 실현하게 되었다. 가솔린 직접분사 엔진의 초희박 공연비(40:1)로 제어하는 영역은 저속 저부하영역에서만 제어하며, 초희박 공연비 제어 영역을 벗어나 엔진부하가 증가하면 이론공연비(14.7:1)와 희박공연비(23:1)에서 제어하고, 엔진부하가 더욱 증가하여 엔진 출력이 많이 요구되는 고속 고부하 영역에서는 공연비 12:1~14.7:1로 제어한다.(일정한 조건에서 공연비에 따라 엔진 출력은 공연비 12:1~13:1 부근에서 가장 높게 출력된다. 따라서 언덕길을 올라가거나 추월시등 엔진 부하가 높은 영역에서는 공연비 12:1~13:1로 제어한다.)

저연비 영역(안정한 초 희박 연소를 통해 디젤엔진을 능가하는 저 연비의 실현) : 압축행정 후기에 연료를 분사함으로서 만곡형 피스톤과 직립 흡기 포트에 의해 발생하는 Tumble 유동에 의해 분무의 확산을 억제하며 스파크플러그주변에 농후한 혼합기를 형성시키는 층상 혼합을 수행하여 공연비 30~40정도의 초 희박 혼합기가 형성되더라도 쉽게 착화되고 안정한 연소가 진행하게 된다.

고출력 영역(체적효울 향상과 고 압축을 통해 저 연비와 고출력의 동시실현) : 흡기 과정 중에 연료를 분사함으로서 연소실내에 균질한 혼합기를 형성시킨다. 또한 연료의 기화열로 연소실내 가스온도가 저하되고 흡기 밀도의 증가로 흡기 냉각을 이용하여 충진 효율이 증가한다. 또한 엔진은 내 Knocking성이 우수하여 압축비 증대를 통해 고 효율화를 추구할 수 있다. 공연비는 13~24정도가 기존의 MPI엔진과 비교하면 희박연소라고 할 수 있다. 연료에 의한 흡입공기 냉각으로 체적효율이 증가되어 엔진성능 향상　됨

연비 : 자동차의 연료소비를 나타내는 것으로서, 연료 1리터 또는 1갤런으로 주행가능한 거리인 km/ℓ나 mpg(miles per gallon), 또는 100km를 주행하는 데에 소비되는 연료량인 ℓ/100km로 표시하며, 자동차의 에너지소비효율이라고도 부른다. 연비는, 차량이 실제의 도로상을 주행할 때에 구해지는 실주행 연비와 차량의 인증시에 측정되는 공인연비로 대별할 수 있으나, 이중에서 공인연비는 차량 구입자가 여러 차량 사이의 연비 값을 비교하여 연비가 우수한 차량을 구입하는 데에 활용하도록 함과 동시에, 우리 나라의 목표연비제도나 미국의 CAFE(기업평균연비:Corporate Average Fuel Economy) 제도에서와 같이 정부차원에서 자동차 제작사의 평균연비를 관리하는 데에 사용되기도 하기 때문에, 차량들 사이의 객관성 있는 비교척도로 사용될 수 있도록 일정한 룰에 의해 측정 된다.

공인연비 : 나라에 따라서 약간 상이하기는 하지만, 아래에 기술하는 측정 장치 및 측정방법들이, 우리나라를 비롯하여 전 세계적으로 통용되고 있다. 동시에, 이들은 THC, CO, NOx, PM 등 유해 배출가스의 인증시험용으로도 사용되고 있다.

공인연비 측정 방법 : 공인연비는, 항온 항습을 유지한 시험실내에서, 차대 동력계, 운전보조장치, 배출 가스 분석기 등을 사용하여, 차대동력계 상에 위치한 시험차량이 연비측정모드를 추적하여 주행할 때에 배출되는 CO2, CO, THC, NOx, PM 등의 배출가스를 측정하고, 이중 탄소성분을 함유한 CO2, CO, THC의 단위 주행거리당 배출량(g/km)에 의해, 카본 밸런스 법에 의해 산출 한다. 이와 같이 카본 밸런스법에 의해 구한 연비는, 연료유량계를 사용하여 직접 측정한 연비와 거의 차이가 없으며, 연료유량계를 사용하는 방식보다 간편하기 때문에, 전 세계적 으로 모드 연비는 이러한 방법을 사용하여 측정된다.

공인연비 측정장치 : 차대동력계는 차량이 도로상을 실제로 주행할 때의 도로부하를 모의하는 장치이며, 운전 보조 장치는 연비측정모드를 모니터상에 지시하여 운전자가 기어변속과 각종 페달류를 조작하면서 모드를 추적하여 주행할 수 있도록 보조하는 장치이고, 배출가스분석기는 자동차의 배기관에서 배출되는 유해가스의 배출량을 측정하는 장치이다. 그림 은 가솔린 및 디젤 차량용 연비 및 배출가스 측정설비의 전경을 나타낸다.

공인연비 측정모드 : 공인연비의 측정에 사용하는 주행모드는, 차량이 도로상을 실제로 주행할 때와 유사한 여건을 시험실에서 재현하도록 하는 것으로서, 가능한한 실제의 주행흐름을 최대한 반영하는 것이 바람직하기 때문에, 미국, 일본, 유럽 등지에서는 자기 나라의 실도로 주행상황을 대표할 수 있는 주행흐름을 실측·분석에 의해 도출하여, 공인측정모드로서 사용하고 있다. 미국의 경우에는, 로스엔젤레스 시가지의 주행흐름을 모의한 LA-4모드를 사용하는 FTP-75모드와 고속도로의 주행흐름을 모의한 HWFET모드 측정방법을 사용하고 있다. 이중, 우리나라의 측정모드이기도 한 FTP-75모드는 환경부(대기환경보전법)에서 1987년 7월에 처음 도입하여 사용하여 왔고 국내에서는 CVS-75모드라는 명칭으로 사용하고 있다. 우리나라 공연비 측정모드는 미국의 시가지모드를 준용하고 있다. 미국 시가지모드가 개발된 LA시가지의 주행흐름과 국내 시가지의 실주행 흐름에는 커다란 차이가 있어서(예를 들어, '99년도 서울시가지의 평균주행속도는 21.9km/h 임에 대하여, 공인연비 측정모드의 평균주행속도는 34.1km/h임), 국내 시가지의 경우가 공인 연비 측정모드에 비하여, 주행특성상에서만 비교하여 볼 때 10~20% 이상 연비가 악화할 수 있는 요인이 있다. 그러나 반대로 차속이 올라가면 매우 좋은 연비를 낼 수 있다.

공인연비와 실주행연비의 차이 : 미국의 경우에, 앞서의 시가지 및 고속도로 연비 측정방법이 제정된 '70년대 이래,도로 상황이 점차 악화되어 공인연비에 비해 실주행 연비 값이 점차 나빠지고 있기 때문에, '84년부터는 시험실에서 구한 시가지 및 고속도로 공인연비 값에 각기 0.9와 0.78의 가중치 를 곱해 하향 조정하여 연비 라벨상에 표시하고 있다. 우리가 보기에는 도로상황이 36년이 지난 지금 많이 달라 저서 재측량을 하여야 할 것 같은데 지금도 이 모드를 쓰는 것은 국가의 표준 시험모드를 수시로 바꿀 수 있는 상황은 아니다. 모드를 자주 바꾸게 되면 환경 개선 측면에서 배출가스의 강화등 추세(Trace)를 일관성있게 읽어낼 수가 없다. 때문에 일본 유럽도 옛날 모드를 그대로 쓰면서 근래에 고속부분만 뒤에 살짝 붙여 쓰고 있다. 이것은 우리가 보기에 그 나라의 자동차 기술 선진국 대열에서 국가의 자존심을 지키기 위해서라고도 볼 수 있다. 우리 나라의 경우에도, 공인연비와 실 주행 연비의 차이가 생겨서 소비자의 오해 내지는 불만 이 야기되는 등 공인연비의 신뢰성이 의문시되고 있으나, 이는 아래에 기술하는 바와 같이 측정방법차이보다 실제 도로 주행여건이 러시아워와 비러시아워에 평균속도가 많이 차이나며 연비모드 평균차속 34km/h이며 러시아워에는 10km/h도 안되는 차속구간이 많아 연비가 매우 나빠지며 비러시아워의 고속구간은 70~80km/h에는 아주 좋은 연비를 만들고 있기 때문이다. 외국의 경우에는 차량 구입자가 공인연비의 측정모드나 방법, 공인연비 표시 목적 등을 대부분 인지하고 있기 때문에, 이러한 차이에 대한 불만이 거의 표출되고 있지 않으나, 우리 나라의 경우에는 이에 대한 인식도가 낮기 때문에, 불만이 대부분 차쪽으로 쏠리고 있는 것으로 인식하고 있기 때문이다. 공인연비와 실주행연비의 차이요인 으로서 차량요인과 도로요인을 들 수 있다. 이중 차량요인은, 통상 공인연비가 차량의 개발단계인 양산 직전에 측정되므로 연비측정시험에 사용된 차량과 실제로 판매되는 차량의 제원 등이 일부 상이할 수 있음에 기인하는 것이고, 도로요인은 시험실내에서 모의하는 주행조건이 다종다양한 실제 도로상의 주행여건을 완전히 100% 반영할 수 없음에 기인하는 것이다.

새로운 연비측정모드 및 공연비 보정계수 : 04년부터 연비제도 관련부처인 산업자원부에서는 위에서 기술한 공인연비와 실 주행연비의 차이를 해소하기 위하여, 양산차 연비를 측정하여 고시하도록 하고 있다. 물론, 연비는 개개 차량의 특성 및 관리상태, 도로상태, 교통량 및 교통관제시스템, 운전 습관, 계절 및 기상상태 등 여러 요인에 의해 영향을 받기 때문에 달라지고, 개개인 운전자에 따라서 어느 정도의 연비차이는 불가피하다. 국내에서 서울시를 대상으로 연비모드를 에너지기술연구원에서 개발한바 있다. 이것은 앞에서 언급한 평균차속의 차이가 밀접한 관계가 있기 때문에 서울의 교통량이 자동차가 늘어나면서 매년 달라지고 있고 평균차속도 달라지고 있기 때문에 연비만을 위해서 국가의 연비모드를 매년 개발할 수가 없다. 앞에서 언급한 외국에서도 몇십년된 모드를 그데로 사용하고 있는 것은 차속이 신 도로가 생기거나 신도시가 생기면 또다시 국가의 표준모드를 바꾸어야 하기 때문에 그데로 쓰면서 환산계수를 쓸 수밖에 없다. 세계를 이끄는 미국을 보면 쉽게 이해가 될 수 있을 것이다. 특히 우리나라는 새로 만들어 놓더라도 세계의 자동차 수출입에서 이러한 모드 데이터를 인정하지 않기 때문이다. 앞으로는 주관부처에는 최초 인증연비와 양산차 연비의 폭을 좁히려고 하고 있을 것으로 생각한다.

촉매의 담체 : 촉매는 금속캔 속에 들어있는 담체(substrate)와 담체위의 중간층(wash-coat), 그리고 중간층 위에 도포된 촉매물질의 얇은 층으로 구성되어 있다. 담체의 종류로서는 구슬형(pellet type), 세라믹 허니컴형(ceramic honeycomb type), 금속와이어(metal wire)등이 있다.

펠렛형 담체 : 세라믹(ceramic)으로된 작은 구슬 수천개를 금형으로 찍어서 금속캔 속에 넣어 그 사이로 배기가스가 통과하도록 하였다. 허니컴형에 비하여 배기가스 압력이 많이 걸리며 거의 사용되지 않고 있다.

세라믹 허니컴형 : 세라믹담체의 재질은 내열성이 높은 마그네슘-알미늄 실리케이트 (2MgO?2Al2O3?5SIO2)가 주성분이다. 이 형식은 수천개의 벌집형 통로로 배기가스가 통과하도록 되어 있다. 세라믹 담체는 진동이나 충격에 약하기 때문에 캔과 담체사이에는 금속섬유(metal wool)등과 같은 탄성물질의 패드를 싸고 있다. 이 탄성물질은 자동차운전중 담체와 캔의 팽창계수차를 보상해주며 기계적 응력을 흡수한다. 오늘날 가장 많이 사용하는 형식이다.

금속와이어 담체(metallic wire substrate) : 금속제 담체는 0.5mm～1mm정도의 가는 내열, 내부식성의 철선으로 원통형으로 감거나 짠 그물망의 띠를 감아서 만든 것으로 그 표면에 촉매물질을 도포하여 그곳을 배기가스가 통과하도록 하는 것이다. 따라서 세라믹 담체에 비해 작동온도에 도달하는 시간이 상당히 단축된다. 또 열전도율이 높기 때문에 용융위험이 적다. 금속제 담체는 배압의 감소, 단위 체적당 표면적의 증대, 높은 열전도율, 낮은 비열 등이 장점이 된다. 그러나 가격이 비싸고, 고온 부식의 위험이 있으며(약1100℃부터), 정지 출발을 반복하는 경우엔 낮은 비열 때문에 촉매가 쉽게 냉각된다는 등의 단점이 있다.

중간층(wash-coat)과 촉매층(coating layer) : 구슬형 담체와 금속제 담체는 그 표면에 바로 촉매물질을 도포하지만 세라믹 일체형에서는 담체에 뚫린 수천개의 작은 통로에 다공성의 중간층을 만들어 촉매의 유효 표면적을 약7000배 정도 확대하는 표과를 얻도록 하고 있다. 그리고 이 중간층의 표면에 실제 촉매층으로서 백금(Pt)과 로듐(Rh),또는 파라듐(Pd)과 로듐(Rh)을 얇게 입힌다. 일반적으로 산화 촉매에서는 Pt과 Pd을 사용하고 3원 촉매에서는 Pt과 Rh을 사용한다. 그리고 촉매 한 개에 사용되는 촉매물질의 양은 2~3g 정도이며, 수명이 다한 촉매를 재처리하여 촉매물질의 대부분을 다시 회수할 수 도 있으나 공정비가 많이 들어 거의 폐기를 하고 있다.

배기가스재순환(EGR: Exhaust Gas Recirculation) : 배기가스재순환장치는 배기가스중의 일부(혼합기의 약15% 정도까지)를 배기통로에서 끌어내 이를 흡기통로로 보내어 연료/공기 혼합기에 혼합시켜 다시 연소실로 유입시켜 재연소하는 것이다. 배기가스를 재순환시키면 새혼합기의 충진율은 낮아지는 결과가 된다. 그리고 재공급된 배기가스는 질소에 비해서 열 용량이 큰 탄산가스가 많이 함유되어 있다. 즉 재공급된 배기가스는 더이상 연소작용을 할 수 없기 때문에 동력 행정시의 연소온도가 낮아지게 된다. 연소온도가 낮아지면 NOx의 량은 최대 60%까지 감소한다. 그러나 배기가스 중의 HC와 일산화탄소의 량은 변화되지 않는다. EGR은 질소산화물의 저감 대책으로는 효과가 있는 반면 혼합기의 착화성이 나빠지고 엔진의 출력은 감소한다. 그리고 EGR율이 적당하지 않으면 배기가스중의 일산화탄소와 HC의 량이 오히려 증가한다. 그러므로 NOx의 배출량이 많은 운전영역을 선택하여 이 영역에서만 적정량의 배기가스를 재순환시키는 것이 중요하다.

배기열 보존형 배기 시스템 : 배기 시스템의 단열을 개선하고 또한 배기 시스템의 열용량 감소를 통해 촉매 활성화 온도 도달시간(Light Off Temperature)을 단축 시키는 방법으로 Thin-Wall 배기 파이프, Air-Gap 배기 매니폴드 등이 있으며 현재 활발한 연구가 수행되고 있다.

전기 가열식 촉매 : 엔진 구조상 CCC 장착이 어려운 경우에 ULEV 규제를 만족시키기 위해 EHC, 배기 가스 연소기(Exhaust Gas Bunners), 열량 보존 장치등의 장치가 추가로 필요한데 그 중에서 EHC가 정화효율, 가격, 양산성 면에서 가장 주목받고 있다. 초기의 EHC는 전원 공급 때문에 발전기 및 배터리의 용량 증대가 요구되었으나, 최근의 EHC는 선택적으로 전원을 공급하여 작동되므로 이러한 요구가 상당히 줄어들었다. EHC는 초기 40초 정도만 작동(소비전력 30Wh)되어 촉매 활성화 도달시간의 단축을 도모하고 동시에 초기 시동시 25초 동안에는 이차공기를 공급, 재연소에 충분한 산소(공연비 16~17 유지)를 공급한다.

배기가스 누설 방지 시스템 : 배기 시스템의 공기 누설은 낮은 엔진 RPM에서 NOx의 증가를 가져올 수 있고 산소센서 부근에서의 누설은 공연비를 과농하게 하므로 배기매니폴드와 배기 파이프의 접합부위에 부식방지 커플링을 삽입하여 응력을 줄이고 누설을 방지한다. 이 방식은 연결 부위의 소음도 감소시키는 효과가 있다.

HC 흡착 장치 : 시동 초기의 미연 HC를 줄이기 위한 방법으로 HC 흡착 장치가 있는데 종래의 기술은 배기관에 Diverter 밸브를 설치하여 시동초기에 배기 가스를 바이패스 시키는 데 목적이 있었고 흡착 장치에 포집된 미연 HC는 FTP 모드중에 방출시켜 재생시키는 기능이 포함되었다. 개선된 직결형 흡착 장치는 흡착 장치 전후에 일차 촉매와 HC의 산화를 위한 이차 촉매로 구성되어 있다. 일차 촉매와 흡착장치의 접합부위에 설치된 Flow Diverter는 기계적인 작동에 의하지 않고 시동 초기에 배기 가스가 HC 흡착 장치로 유입되도록 하고 일차 촉매가 LOT에 도달하면(약 50초후) Diverter를 차단시킨다. 차단직후부터 대부분의 배기가스는 흡착장치의 중심부를 통해 2차 촉매로 직접 이동하게 된다. 이차 촉매가 LOT에 도달하고 탄화수소 흡착장치가 가열됨에 따라 포집된 미연 HC가 서서히 방출되기 시작하고 이차 공기 주입 포트를 통해 분사된 이차 공기와 함께 산화 작용이 일어나게 되므로 배기가스가 정화된다.

후처리 기술 : 매연여과장치(DPF(Diesel Particulate Filter Trap))는 경유엔진에서 배출되는 입자상물질(PM)을 필터로 포집한 후 이것을 태우고(재생) 다시 PM을 포집하여 계속적으로 사용하는 기술로서 PM을 70% 이상 저감할 수 있는 장치이다. DPF는 매연저감 성능 면에서는 아주 우수하나 가격이 높고 내구성이 부족한 것이 실용화에 장애요인이 되고 있다. 또한 필터에 PM이 포집됨에 따라 엔진에 배압이 걸리며 이것에 의하여 출력과 연료소비율이 다소 희생되며 이를 최소화하는 기술의 보완도 필요하다. DPF 기술은 크게 PM 포집(trapping)기술과 재생(regeneration)기술로 나누어지며 시스템은 기본적으로 필터, 재생장치, 제어장치의 3부분으로 구성되어 있다.

천연가스 : 천연가스는 메탄을 주성분으로 하는 가연성가스로 존재상태에 따라서 다음의 3종류로 구분 할 수 있다. 천연가스는 환경에 영향을 적게 주는 에너지이며 지구온난화에 영향을 주는 이산화탄소의 배출량은 석탄을 100으로 하면 석유 83, 천연가스는 57이며 화석에너지 중에서는 가장 적은 액화천연가스(LNG : Liquefied natural gas)는 천연가스를 액화한 것으로 그 성분은 천연가스와 거의 같지만 에너지로서는 천연가스 보다 우수한데 그 이유는 천연가스를 액화할 때에 우선 먼지를 제거하고, 황, 탄소, 습도등을 제거하는 전처리를 하여 황성분과 다른 불순물이 없는 깨끗한 에너지로 되기 때문이다. 천연가스의 주성분인 메탄은 0℃, 1기압에서는 가스상태이고, 1m3의 메탄을 1기압에서-162℃까지 냉각하면 액화되고 그 체적은 0.0017m3로 본래 체적의

1/600인 소용량이 되므로 이 천연가스의 성질을 이용하여 배관으로 수송할 수 없는 지역에서도 액체탱크에 의해 대량의 천연가스를 LNG로서 수송해서 이용한다.

천연가스의 저공해성 : 천연가스는 상온에서는 액체화하기 어렵기 때문에 자동차연료로 사용하기 위해서는 고압용기에 담아 사용하여야 하며 용기의 부피가 커지고 안전성관계로 현재까지 널리 사용되지 못하였다. 최근에 와서는 도시지역 환경문제 특히 버스, 트럭의 매연, 입자상물질 및 NOx에 의한 도시대기오염이 문제가 되자 도시대기오염 저감방안의 일환으로 대체연료화 하고 있다. 천연가스는 메탄(CH4)를 주성분으로하여 탄소량이 작은 탄화수소연료인데 메탄 이외에,소량의 에탄(C2H4), 프로판

(C3H8) 및 부탄(C4H10)등이 포함되어 있음. 메탄의 함유량은 산지에 따라 다르고, 83

～99%의 범위에 있고 그밖의 성분도 미량의 %범위로 변화함. 이들의 조성변화에 의해 이론혼합비 발열량이 변하는 것만이 아니고 안티노크성(옥탄가)에도 차이를 나타낸다.

이중연료(Dual-fuel)공급 방식의 자동차 : 이중연료 공급방식을 분류하면 혼소방식과 Pilot방식으로 나눌 수 있다. 25%부하 이상부터 CNG연료를 70~80% 흡입시켜 매연을 저감하기 위한 방법인데 이때 경유는 착화원과 출력원으로서 사용된다.

알콜 자동차 : 시동성은 고농도 메탄올법을 채택(가솔린에 15% 전후의 메탄올을 혼합한것임) 가솔린으로 분류하여 대기온도 10℃이하의 조건에서 저온 시동성을 좋게 한다. 연료공급장치는 발열량이 적은 비율(50%)만 연료유량 증가 등의 조정(기화기, 연료분사장치), 흡기 메니홀드의 수열면의 확대에 의한 혼합기의 개선이 필요하다. 연소장치는 압축비를 11～16으로 높여 열효율을 개선, 메탄올은 표면착화가 일어나기 쉽기 때문에 점화플러그를 냉각 할 수 있고 고온에 견딜수 있는 플러그로 대체하고 점화시기를 최적화로 조정한다. 배기장치는 미연 메타놀인 포름알데히드의 정화를 위해 촉매컨버터의 개발 필요하다. 연료계통 부품은 내구성이 있는 배관류의 교체가 필요하다. 배출가스 특성은 NOx, CO에 관해서는 현재 기술로서는 가솔린차의 수준 이하이고 오존의 생성 NMOG에 관해서는 저감 기대된다.

FFV(Flexible Fuel Vehicle) : 휘발유와 알코올의 혼합비가 상이하여도 운전이 가능한 자동차. 즉, 메탄올 사용할 때 메탄올의 공급이 불가능하게 되어 휘발유를 사용하여도 엔진의 공연비가 컴퓨터에 의해 정확히 조절 연소되는 자동차로서 사용연료는 주로 메탄올과 가솔린을 사용한다. 가솔린을 사용하다가 메탄올로 바꿀 때 연료탱크에서 엔진으로 유입되는 메탄올 센서에 의해 농도가 감지되고 이 농도치가 전자제어장치(ECU)에 입력. 전자제어장치는 이 농도치에 맞는 연료분사량 및 점화시간을 결정하여 엔진을 제어. 메탄올엔진의 단점인 냉시동성 및 Warm-up성능저하를 개선하기 위해 냉간 시동 시스템 부착하였다.

전기자동차(Electric vehicle ; EV) : 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서 가솔린 자동차가 출현되기 훨씬 이전인 1873년 영국의 R. Davidson에 의해 최초로 제작되었으나 1차 세계대전 후 가솔린 자동차의 급속한 진보로 일반의 관심에서 멀어져 자취를 감추게 되었다. 80년대에 들어서 자동차 배출가스에 의한 공해문제가 대두되면서 그 해법으로 전기자동차의 사용이 제시되었으나 축전지기술부족으로 상용화가 미루어져왔다. 그러나 90년대 초반에 들어서면서 축전지 신기술의 가능성이 창출되면서 미국을 중심으로 급속하게 추진되었다. 특히 미국의 경우 자동차회사의 강한 반발에도 불구하고 캘리포니아 주정부에서는 1998년부터 전기자동차 사용을 의무화하는 ZEV(Zero Emission Vehicle) 규제를 입법화하면서 전기자동차 개발이 본격화되었다. 그러나 축전지기술개발이 기대에 못 미치면서 ZEV규제를 2003년으로 연기하였으나 최근 CO2규제와 관련하여 그 전망이 높아지고 있다.

배터리전용 전기자동차 : 배터리전용 자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전 시켜 사용하는 자동차.

하이브리드 자동차 : 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 하는 자동차를 말한다.

직렬 방식 하이브리드 자동차는 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 밧데리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차. 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이다.

병렬 방식 하이브리드 자동차는 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두가지 동력원을 사용. 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다. 전륜은 엔진이 위치하고 후륜은 모터가 위치하여 각각의 동력원이 전륜, 후륜을 구동시킨다..

태양에너지 자동차 : 태양의 빛에너지를 전기적에너지로 변환(전기셀)하여 배터리에 충전하고 배터리의 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 하는 자동차로서 낮에는 태양빛의 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 배터리의 전원에 보조전원으로 공급하며 밤이면 순수 배터리의 전원을 이용하여 태양전기셀은 차량의 지붕이나 본 네트에 부착되어진 전원을 배터리에 충전시킨다.

열화계수(DF : Deterioration Factor) : 자동차 배출가스가 법규에서 규정한 배출가스 보증기간까지 주행후 배출가스 관련 부품이 열화 되는 정도를 나타내는 계수로서 산출방법을 보면 시험자동차를 내구축적동력계(MAD:Mileage Accumulation Dynamometer)로 내구주행 모드인 11모드로 주행거리를 측정한다. 주행거리 8,000km단위마다 제작차 시험방법(CVS-75모드)으로 배출가스와 증발가스를 배출가스 보증기간인 80,000km(또는 160,000km)까지 측정한다(미국은 100,000mile임).각 주행거리마다 측정된 자료를 사용하여 최소자승법에 의한 회귀 직선식을 구한다.

지정열화계수 : 배출가스 내구성시험을 거치지 않은 차량에 대하여 인증기관에서 지정하여 사용할 수 있도록 한 열화계수로서 동일 차종별로 연간 예상판매량이 5,000대 이하 일 때 내구성시험을 하지 않고 지정한다. 지정열화계수는 CO /1.2, HC/1.2, NOx/1.1,증발HC / 0.5, 매연/4.0, 입자상물질 / 1.2

배출가스 허용기준 검사 : 시험자동차는 내구성 시험운전계획(11 LAP MODE)으로 6,400km까지 길들이기를 한 후 CVS-75 모드등 정해진 측정방법에 의해 시험함.

자동차 배출가스 결함확인검사 제도 : 제작자동차 배출가스에 대한 사후 관리제도로서 배출가스 보증기간내에 있는 운행중인 자동차의 배출가스를 검사하는 제도로서. 오염물질 배출량이 제작차 배출허용기준을 초과한 경우 그 원인이 자동차제작자에게 있다고 인정될 경우 결함시정을 명하여 관련부품을 무상으로 교환토록 하는 제도를 말 한다.

미국 캘리포니아 ZEV 규제 : PNGV(Partnership for New Generation of Vehicles)계획은 자동차의 연비를 10년동안에 3배 향상시키는 것을 목표로 하고 있는 종래의 관련 연구개발을 가속화시키려는 종합 R&D 계획이다. 2000년까지 컨셉트카를 만들고 2004년까지 생산 프로토타입(Proto Type)을 완성할 계획이다. 이를 위해 에너지변환부(내연기관, 가스터빈, 연료전지), 에너지축장부(배터리, Power 콘덴서, 플라이휠), 차량시스템?통합(하이브리드 전기자동차), 차체의 대폭적인 경량화(20~40%), 철강계 재료?구조 기술, 알루미늄 합금계재료?구조기술, CFRP재료?구조기술 그외 관련된 생산기술의 개발 등에 대한 연구를 활발하게 추진하고 있다.

한국의 차종별 배출가스 보증기간 : 휘발유 엔진의 승용자동차 5년 또는 80,000km/10년 또는 160,000km, 경자동차 는 5년 또는 80,000km, 소형화물자동차는 5년 또는 80,000km, 가스 엔진 차는 승용자동차는 120,000km/10년 도는 160,000km, 경자동차, 소형화물자동차는 5년 또는 80,000km, 경유 자동차는 승용자동차와 소형화물자동차는 5년 또는 80,000km

시료채취장치(CVS : Constant Volume Sampler) : 자동차 배출가스를 연속적으로 일정한 유량을 채취하는 장치로 PDP(Positive Displacement Pump)-CVS?CFV(Critical Flow Venturi)-CVS방식이 있다. 배출가스분석장치를 보면 HC 분석기는 수소염이온화 검출기(FID : Flame Ionization Detector), CO 분석기는 비분산적외선분석기(NDIR : Non-Dispersive Infrared Analyzer)를 NOx 분석기 는 화학발광법(CLD : Chemiluminescence Detector), 입자상 물질 측정장치 : 미니희석터널 (Mini Dilution Tunnel), 증발가스 측정장치 (SHED : Sealed Housing for Evaporative Determination) : 자동차 증발가스를 측정하기 위한 밀폐실로 직육면체형, 운전보조장치(Driver Aid) : 운전자가 시험자동차를 운전할 때 일정한 주행모드를 나타나게 하여 주는 장치

자동차 소음검사 제도 : 소음(noise)이란 사람이 원하지 않는 소리를 총칭하며 그 물리적 성질은 소리(sound)와 동일 하다. 또한, 소리는 충격에 의한 고체의 진동과 같은 기계적인 원인(고체음)과 공기흐름의 변화에 의한 유체역학적인 원인(기류음)으로 발생되며 공기라는 매질을 통하여 전파된다.

가속주행소음 : 자동차가 시가지를 주행할때 주로 사용하는 기어의 변속단으로 가속할때 발생하는 소음으로써, 자동차의 지정 변속단에서의 최대출력시 이론속도의 3/4 속도 또는 50 km/h 중 낮은 속도로 소음측정구간 진입점 직전까지 주행하다 진입점에서 탈출점까지 급가속하여 주행하는 동안 발생하는 소음 크기의 최대치를 측정

배기소음 : 시험자동차의 변속기어를 중립위치로 하고 정차시킨 아이들링 상태에서 시험자동차를 원동기 최고출력시 회전속도의 75%로 연속하여 10초 동안 무부하 운전하여 그 동안에 자동차 배기구로 부터 발생하는 소음 크기의 최대치를 측정

경적소음 : 시험자동차의 원동기가 정지된 정차상태에서 시험자동차의 경음기를 5초 동안 작동시켜 그 동안 경음기로부터 발생하는 소음 크기의 최대치를 측정

소음측정기 : KSC-1502에 정한 보통소음계 또는 이와 동등이상으로서 마이크로폰, 레벨렌지변환기, 교정장치, 청감보정회로, 동특성조절기, 출력단자, 지시계기등으로 구성되어야 하고, 원활하고 정확하게 작동되어야 하며, 취급이 용이하여야 한다.

자동기록장치 : 소음측정기에서 출력되는 데이터를 기록 보존한다.

차속 측정 장치 : 가속주행소음 측정시 자동차의 진입속도와 탈출속도를 정확히 측정할 수 있어야 한다.

가속 확인 장치 : 가속주행소음 측정때 소음측정구간 진입시(탈출점까지) 가속페달을 전깊이로 밟아 스로틀밸브를 완전히 연 상태임을 시험자동차의 외부에 확인 표시하는 장치로써 필요한 경우만 사용.

회전속도계 : 시험자동차의 원동기 회전속도를 정확하게 측정하는 기기임.

자동차 에너지소비효율 표시 : 에너지소비효율(연비)이란 자동차에서 사용되는 단위 연료당 주행할 수 거리를 나타낸다. 그 목적을 보면 소비자에게 효율이 높은 자동차 선호토록 유도하며 제작자에게 에너지절약형 차량 개발 유도하기 위함이다.

원유 (Crude Oil) : 탄소와 수소로 구성된 여러가지 탄화수소의 혼합물이며 이 외에도 황화합물, 질소화합물, 금속염류 등의 불순물도 소량 함유하고 있다. 원유를 구성

하고 있는 탄화수소는 크게 파라핀계(CnH2n+2), 나프텐계(포화,CnH2n), 올레핀계(불

포화, CnH2n), 방향족계(CnH2n-6)로 나누어진다.

증류 (Distillation) : 전처리과정을 거친 원유가 증류탑에 투입되어 비점의 차이에 의해 가벼운 성분부터 LPG, 휘발유, 납사, 등유, 경유, 중유, 윤활유, 아스팔트 순으로 유출됨.

정제 (Purification) : 증류탑에서 유출된 유분을 물리, 화학적으로 처리하고 불순물을 제거하며 제품특성을 충족시켜 유분성상을 향상시킴.

배합 (Blending) : 제품별로 요구되는 규격항목을 충족시키기 위해 불순물을 제거한 정제기본유를 일정비율로 혼합하여 제조하며 제품의 성상보완을 위해 첨가제를 사용하는 경우도 있음.

증류시험 (Distillation) : 휘발유를 구성하고 있는 경질유분(10% 증류점), 중간유분(50% 증류점), 중질유분(90% 증류점)의 구성비율을 규제함으로써 휘발유성상을 항상 일정수준 이상으로 유지시킨다.

10% 증류점 : 주로 엔진의 시동성과 증기폐쇄(Vapor Lock : 휘발성이 너무 클 경우 연료펌프나 배관내에 증기가 과다하게 발생, 연료공급을 저해하는 현상)의 척도로 사용하고 있으며, 이 값이 높은 경우는 경질유분의 함량이 낮으므로 동절기 또는 혹한지역에서의 시동성이 나빠진다.

50% 증류점 : 이 값이 너무 높으면 기화 연료량이 너무 적어 출력이 떨어지고 점화 불량과 녹킹현상이 일어나고 한편, 이 값이 너무 낮으면 연료/공기 혼합기체가 너무 농후하여져 불완전연소를 초래할 뿐 아니라 연료소모량도 많아진다.

90% 증류점 : 이 값이 높은 경우 기화하기 어려운 부분(고비점유분)의 과량함유로 연소불량을 일으켜 연소실의 침적물이나 피스톤 카본의 원인이 될 수 있다.

증기압(Reid Vapor Pressure) : 휘발유의 증기압은 리이드증기압(R.V.P.)으로 표시되며 증기압이 높을수록 휘발성이 크고 기동성이 좋아짐. 그러나 증기압이 너무 높을 경우에는 증기폐쇄현상과 저장중 증발손실이 발생하며 또한 인화의 위험도 있음. 증기압은 계절에 따라 다소 차이가 있으므로 계절별 규격을 별도 설정,생산하고 있다.

안티 녹킹성(Anti-Knocking) : 녹킹 현상은 피스톤이 실린더의 상사점에 도달하기 전에 실린더 내의 공기와 휘발유의 혼합기체가 이상연소, 급격한 압력상승을 일으켜 폭발,팽창되는 연소가스가 위로 올라가는 피스톤의 두부를 심하게 때리는 현상으로 녹킹이 일어나면 자동차의 출력은 떨어지고 심하면 엔진이 멈추는 때도 있다.

휘발성 (Volatility) : 휘발성은 증류성상으로 평가되는데, 고비점유분이 많은 경우 용량당의 열에너지가 커서 출력면에서는 유리하나 연소속도가 늦기 때문에 분사노즐 주위에 탄소분을 부착시키고 매연의 원인이 되어 실린더 내부가 오손됨.

점도 (Viscosity) : 분무와 깊은 관계가 있으며, 일반적으로 이 값이 낮을수록 분산성이 좋고 미분산되기 때문에 가열증발도 빨라져 착화 지연이 단축되고 연소성도 좋아지나 이 값이 너무 크면 엔진에 잔류분을 남기고 연기, 악취를 내므로 적정한 범위를 가지는 것이 좋음.

운점 (Cloud Point) : 규정된 조건에서 시료를 냉각할 때 파라핀왁스와 기타물질이 석출?분리되기 시작하는 온도.

유동점 (Pour Point) : 시료가 유동할 수 있는 최저온도.

CFPP (Cold Filter Plugging Point) : 디젤차량 연료계통의 여과기가 막히는 온도를 판별할 수 있는 척도로 유럽에서 유동점 대신 개발되었음.

인화점 (Flash Point) ; 연료의 운전성능과 직접적인 관계는 없으나 연료의 취급 및 저장시 안전성의 기준으로 중요성을 가짐.

95% 비등점 (95% Boiling Point) : LPG 시료의 95% 용량이 증발했을때의 온도를 말하며 비휘발성분(고비점유부)의 양과 가스순도를 판단하는 기준이 됨.

잔류분 (Residue) : LPG 시료를 대기중에서 증발시켜 37.8 oC에서도 증발되지 않고

남아있는 잔량을 말하며 연소기 계통 내에 부착물을 형성하는 요인이 됨.

메탄올 (Methanol) : 천연가스로부터 제조되는 가볍고 휘발성이 큰 알코올이다. 지구상에 풍부하게 부존되어 있는 천연가스, 석탄 및 나무로부터 제조 할 수 있기 때문에 장기적인 연료공급이 가능하며 Wood Alcohol로 부르기도 한다. 유해 배기가스를 휘발유 자동차에 비해 적게 배출한다. 옥탄가가 101.5로 휘발유에 비해 높기 때문에 고압축 엔진에 사용이 가능하나 체적당의 에너지량은 절반정도로 낮기 때문에 동일 주행거리에 대해 두배에 해당하는 연료탱크가 필요하다. 휘발유보다 증기압이 낮아 저온시동성이 현저히 떨어지는 단점이 있다. 주요 자동차 제작사는 메탄올 85%와 휘발유 15%의 혼합물(M85)로 구동되는 차량을 제작하고 있으며, 순수한 메탄올(M100)을 연료로 하는 차량도 현재 개발되고 있다.

에탄올 (Ethanol) : 메탄올에 비해 유독성이 적어 일반대중이 취급하기에 용이하나 식품산업과 관련이 깊어 싼값으로 안정적인 공급을 하는데는 문제가 있다. 열량은 메탄올에 비해 높지만 휘발유에 비해 1/3로 낮기 때문에 같은 주행거리에 대한 연료탱크의 크기가 커져야 하고 옥탄가는 메탄올과 비슷하며 증기압이 낮고 증발열이 커서 시동성에 문제가 있음.순수한 에탄올은 성능이 아주 좋고 탄화수소류와 유독물질의 배출이 휘발유 자동차에 비해 적다. 미국과 브라질에서 휘발유와 혼합하여 Gasohol로 사용되고 있다.

압축천연가스 (CNG : Compressed Natural Gas) : 주성분이 메탄가스로서 지구상에 풍부하게 부존되어 있다. 옥탄가가 120~130으로 매우 높으나 고압(3,000psi)에서 부피당의 열량은 휘발유의 1/4밖에 되지 않는다. 연료탱크가 고압에 견딜 수 있어야 하고, 휘발유 차량에 비해 동일거리를 주행시 4 배 정 도의 크기를 가져야 한다. 연료공급체계가 기존의 휘발유 연료 공급체계와 연계시킬 수 없어서 다소 불편하며 연료의 충진속도도 느리다. 차량의 주행 범위가 낮으며 차량 가격도 높다. 유독물과 탄화수소 및 일산화탄소의 배출이 휘발유 자동차에 비해 훨씬 적다.

수소 (Hydrogen) : 청정연료이고 연료전지의 형태로 사용될 수 있다. 탄소를 포함하지 않기 때문에 연소시 CO2, CO, HC를 배출하지 않으며 주된 배출물질은 수증기의 형

태인 물이다. 수소자동차의 질소산화물 배출량은 배출가스의 재순환이 이루어지고 촉매장치가 부착된 휘발유 자동차와 비슷한 수준이거나 그 이하일 것이다. 가볍기 때문에 연료탱크와 연료 공급체계면에서 천연가스보다 더욱 문제점이 많으며 자동차연료로 사용하기에는 아직 많은 연구가 이루어 져야 한다.

개질가솔린 (Reformulated Gasoline) : 휘발유에 산소성분(MTBE 등), 벤젠함량, 방향계 탄화수소 등의 성분을 첨가함으로써 통 상적 휘발유와 다른 성상을 가진다. 기존 차량이나 연료분배체계의 변형없이 사용가능하다. 연료의 비용이 다소 높은편이고 에너지의 안전도가 낮은 편이다. 탄화수소, 질소산화물 및 유독성분의 배출이 휘발유 자동차에 비해 다소 적은 편이다.

전기 (Electricity) ; 배터리로 움직이는 전형적인 무공해연료로 대기오염의 문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 충진속도가 느리고 배터리 동력의 양적인 한계 때문에 1회의 충진으로 주행할 수 있는 거리와 성능에 한계가 있으며 자동차 가격도 비싸다.전력수요가 낮은 밤에 재충전할 수 있다.

신 연료 개발기술조합(RAPAD:Research Association for Petroleum Alternatives Development) : 일본에서는 이미 신 연료 개발기술조합이1980년에 결성되어 7개년 계획으로 합성가스로부터의 신 연료유 제조기술, 오일 및 샌드유 등의 개질정제, 바이오매스 이용기술의 3개분야에 본격적인 정부 주도하의 종합연구가 시행되어 바이오매스 자원의 이용개발은 이미 파이로트 공장의 가동 및 시험운전이 끝난 상태이다

연료첨가제 : 연료첨가제란 탄소와 수소만으로 구성된 물질을 제외한 화학물질로서 자동차의 연료에 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출물질을 저감시키는 화학물질을 말함. 첨가제의 종류에 따라서 그 사용목적이 다른데 일반적으로는 불완전연소로 인해 생성되는 탄소퇴적물(Carbon Deposit)로 인한 차량의 성능저하, 배기가스 증가, 노킹문제, 연료소비증가, 수명단축 등의 제반문제들을 방지/제거하기 위해 사용되며 주된 기능으로는 엔진내부 퇴적물의 제거 및 방지작용 (엔진청정기능), 배출가스 저감작용, 연비향상작용 등이 있다.

휘발유용 첨가제 :

(가) 안티노크제 (Antiknock Agent)는 휘발유의 옥탄가를 향상시켜 줌으로써 노킹현상을 방지해주는 역할을 하며, 주로 4에틸납 (TEL)이나 4메틸납(TML)이 가장 널리 쓰여왔으나 납성분 때문에 인체에 나쁜 영향을 줄 뿐아니라 배기가스정화장치의 촉매에도 나쁜영향을 주고있어 현재 사용을 규제하고 있음. 그 대신 알코올이나 MTBE (methyl- tertiary - butyl -ether)가 많이 사용되고 있는데 MTBE는 저비점유분의 옥탄가향상제로 적합하다.

(나) 산화방지제 (Anti-Oxidant)는 휘발유 유통?저장 과정에서 공기중의 산소와 반응하여 자연산화에 의한 비휘발성의 검(Gum)질이 기화기, 흡기 다기관, 흡입 밸브 등에 생성되는데 이의 생성을 방지하기 위해 검 발생전의 생산단계에서 첨가함. 특히 최근에는 분해 가솔린을 많이 사용하므로 올레핀함량이 더욱 많아 산화되기 쉽고 검발생도 많아지고 있는 실정이므로 산화 방지제의 사용이 더욱 증가하고 있음. 주로 방향족 아민계나 알킬기가 붙은 폐놀계화합물이 많이 사용된다.

(다) 부식방지제 (Corrosion Inhibitor)는 휘발유의 저장?유통과정에서 공기중의 수분이 소량 흡수?용해되면 용기벽에 물방울을 분리시켜 연료탱크나 배관 등의 금속을 부식시키며 이로인해 생성된 녹이 필터를 막는 원인이 됨. 이를 방지하기 위해 첨가되며 지방족아민, 술폰산염, 알킬아민인산염과 같은 극성 화합물이 주로 사용된다.

(라) 빙결방지제 (Anti-icing Agent)는 기화기에서 휘발유가 증발하게 될 때 주위의 금속부분으로부터 열을 빼앗기게 되고 이 증발잠열에 의하여 흡입된 공기에 함유되어 있는 수분이 기화기 노즐이나 그 주위에 부 착하여 빙결하게 되는데 이러한 빙결을 방지하기 위해 사용됨. 빙결온도를 낮추어 주는 알코올이나 에틸렌글리콜 또는 기화기의 금속면에 막을 형성해주는 역할을 하는 폴리아민 등이 많이 사용된다.

(마) 세척제, 청정분산제 (Detergent-Dispersant)는 엔진의 기화기, 인젝터, 매니폴드, 밸브 등에 침적물등이 퇴적하게 되면 자동차의 운전성능이나 배출가스에 나쁜영향을 주게되는데 이러한 퇴적물의 생성을 방지하거나 생성된 침적물을 씻어주는 역할을 함으로써 엔진의 성능 및 배출가스 저감효과, 연비향상 등의 기능을 함. 주로 아민류나 아미드 계통의 계면활성제가 유효하게 사용된다.

경유용 첨가제 :

(가) 매연억제제 (Smoke Suppressant)로서 엔진에서의 불완전연소를 줄이고 연소의 특성을 개선시킴으로써 매연을 줄이는 역할을 하며, 주로 바륨염이나 바륨 카보네이트등이 많이 쓰인다.

(나) 세탄가 향상제 (Cetane Number Enhancer)는 디젤연료에 해당하는 석유유분은 현재 부가가치가 높은 석유화학 원료로서 유효하게 이용되고 있어 이 유분을 디젤연료에 충당하는 양이 감소되고 있기 때문에 열분해유나 접촉분해유로 이 유분을 얻고 있는데 이들 디젤유분은 세탄가가 낮음. 이러한 저세탄가 연료의 연소성상을 개선하기 위해 세탄가 향상제를 사용함. 주로 Akyl Nitrate나 Ether Nitrate 등이 많이 쓰인다.

(다) 유동성 향상제 (Flow Improver)는 온도가 연료의 유동점보다 낮게 될때 연료는 자유롭게 유동하는 성질을 잃게되어 wax crystal이 형성되기 쉬운데 유동성 향상제를 첨가하여 유동점 및 CFPP(cold filter plugging point)를 낮춤으로써 이러한 경향을 방지/제거시켜주는 역할을 한다. 주로 Vinyl Ester,Vinyl Acetate 계통의 화합물이 많이 쓰인다.

(라) 다목적 첨가제 (Multipurpose Detergent)는 엔진의 세척기능, 빙결방지 기능, 점화시기 조절기능, 부식 방지기능 등의 여러 목적으로 사용되는 첨가제로서 주로 Polyoxypropylene Ester나 Alkyl Aryl Phosphate Ester 등의 화합물이 많이 쓰인다.

소음 및 진동 : 소음 및 진동이란 사람이 “원치 않는 음과 떨림”을 총칭한 것으로 크게 나누면 그 크기가 큰 것, 일상생활을 방해하는 것, 불쾌감을 주는 것 등으로 분류된다. 따라서 크기가 큰 음과 떨림 외에도 다소 작더라도 청취방해나 수면방해 등과 같은 사람의 욕구나 염원 등의 행위목적을 저해하는 것도 소음?진동이 될 수 있다. 따라서 소음?진동의 특징은 감각공해로서 그 피해정도를 물리적인 양으로 명확히 산정하기가 어려울 뿐만 아니라 개인적인 정서와 경험의 차이 때문에 다분히 주관적인 원인으로 동일한 소음 및 진동에 대해서도 전혀 다른 반응을 나타낼 수 있다.

소음성 난청 : 소음은 사람의 건강에 심각한 장해를 가져 올 수 있으며, 대표적인 것이 소음성 난청으로 이는 고도의 소음에 장시간 노출되어 내이의 Corti관의 변성에 의해 신경성으로 음의 청취력이 떨어지는 것을 말한다. 난청이 일어날 수 있는 음의 최저치는 90~100dB(A)이며, 120dB(A)이 되면 불쾌감, 130dB(A)에서는 따가움, 140dB(A)에서는 귀가 아프기(actual pain) 때문에 100dB(A)이 넘는 소음에는 오래 노출되지 않는 것이 좋다.

일시적 난청 및 영구적 난청 : 소음성난청은 일시적 난청(temporary threshold shift, TTS)과 영구적 난청(permanent threshold shift, PTS)으로 구분된다. 고도의 소음에 노출되면 보통 2~8시간 내에 청력상실이 최고조에 달하는 데 4,000～6,000cps에서 20～30dB(A)의 청력상실이 나타나며, 이는 청력피로의 결과로 개인적으로 감수성이 다르며 고주파에서 잘 발생한다. 이때 간헐적인 노출(일시적 난청)은 난청의 정도가 약하며 24시간 이상이 경과하면 원상회복이 된다. 보통 일시적 소음성 난청을 거듭하면 영구적 난청으로 진행하며 그 원인은 Corti관의 변성으로 음을 감각하는 능력이 상실되어 발생하는 것으로 추정된다. 또 노년이 되면 청각계통의 노쇠로 청력이 상실되는 데 이를 노인성청력손실(presbycusis)이라고 하며 50세 이후에 매년 평균0.5dB의 청력손실이 일어난다. 청력의 손실정도는 20~40dB 경증(輕症,mild), 40~60dB 중증(中症,moderate), 60～80dB 중증(重症,severe), 80dB이상 극심(極甚,profound)으로 구분한다. 소음으로 인한 청력손실은 치료할 방법이 없으며 진단이 내려지면 환자를 더 이상 소음에 노출되지 않게 하고 심하면 보청기를 착용도록 한다.

신체 제기능 장해(소음) : 소음에 의한 건강상 피해는 여러 가지 신체 제 기능장해를 들 수 있다.

소화 기능장해는 타액, 위액 분비, 위의 운동 등을 억제하여 소화기능 저하, 스트레스 반응장애는 혈압상승, 호흡억제, 근육긴장의 항진, 흉 내압 상승,수면방해, 심리적 불안장애는 심계항진(palpitation), 두통 호소, 주의력 산만, 초조감, 작업능률의 저하장애는 90dB(A)이상 공장의 소음은 작업능률과 작업 정밀도에 장해는 그림은 살펴보았던 소음으로 의한 인체의 영향을 소음 발생원별 소음수준과 함께 도시하였다.

소음진동공해 : 소음진동이란 우리 인간이 원하지 않는 소리나 떨림을 말하는데, 이 소음 진동은 감각적 공해로서 그것을 받아들이는 사람의 연령 및 정신적, 신체적, 사회문화적 상태에 따라 크게 달라진다. 예를 들면 건강한 사람에 비해 환자인 경우 소음진동에 매우 예민하여 쉽게 짜증을 느끼고, 클래식이나 팝송을 이해하지 못하는 사람에게는 아무리 좋은 음악이라 하더라도 소음공 해로 받아들일수 있으며, 비포장 길을 달리는 자동차 안의 어린이는 재미 있어 하는 반면 대부분의 어른이나 노인들에게는 참기 어려운 불쾌감으로 받아 들일 수 있다. 반면 일반적인 소음진동 공해란 측면에서는 큰소리나 떨림, 생활하는데 방해가 되는 소리나 떨림, 불쾌한 소리, 없는편이 나은 소리나 떨림등으로 일컬어지며, 청취방해?수면 및 작업방해?정서불안등과 같이 인간의 정서나 행동목적을 방해하는 소리 및 떨림은 어느것이든 소음진동 공해라 할수 있겠다. 소음진동 크기의 단위로는 dB (데시벨)이 사용되는데, 같은 기계가 한 장 소에 여러대 있을 경우 1대의 소음이 60dB 이라면 10대의 소음은 70dB이 되며, 사람의 귀로는 약 2배로 크게 느끼게 된다. 또한 같은 기계 가 100대 있을 때의 소음은 80dB이 되며, 사람의 귀로는 1대에 비해 약 4배, 10대에 비해 약 2배 크게 느끼게 된다. 또한 소음진동 공해는 대기 및 수질오염등과는 달리 귀나 몸으로 느끼는 감각 공해로써 생물?화학적이 아닌 물리적 현상이므로 축적성이 없고, 피해 범위가 좁아 국지적이며, 소음진동이 발생할 때에만 느끼는 일과성의 특징을 나타내는 반면, 소음진동에 노출되면 곧바로 심한 불쾌감을 느끼는 까닭에 생활방해에 대한 전체 공해 민원중 약 35% 정도의 높은 소음공해 민원을 유발시키고 있는 현실이다.