김달걀입니다 :D

이 글은 @stylegold 님의 『오마주』 프로젝트 4차 (부제: 숨겨진 글 발굴하자!!) 에 참여하기 위해 재작성된 글입니다.

이 글을 포스팅한 지 벌써 두 달도 더 됐네요.

김달걀 @kimegggg 라는 닉네임을 친근하고 기억하기 쉽다고들 많이 말씀해주십니다. 그리고 아마 다들 레고, 모형, 여행 글을 올리는 친구라고 생각들 하고 계실겁니다. 맞죠? ^^

아마 모르시는 분들도 많으실거 같아요. 저는 자동차 엔지니어입니다.

스티밋에 처음 왔을 때 여러 전문적인 글들을 보고 배워가는 부분이 많았고 스티밋이 하나의 배움의 장소라는 점이 매우 마음에 들었었습니다. 그래서 자동차에 대한 이모저모 포스팅을 기획했고 오늘 다시 가져온 글이 바로 그 첫번째 글이었습니다.

요약 : 자동차 공인연비 어떻게 측정할까? 제조사가 고객에게 홍보하는 연비라는 숫자가 어떻게 공신력을 가질 수 있는지 설명드린 글입니다.

원본 : https://steemit.com/kr/@kimegggg/engineer-egg-part-1

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차를 구입할 때 무엇을 가장 중요하게 고려하시나요?
여러분이 4인 가족의 가장으로 아이들과 함께 캠핑도 다니고 유모차도 싣기 위해서 중형 SUV를 구매하기로 결정했다고 하겠습니다. 그 다음엔 무엇을 기준으로 차량을 구매하시겠습니까?

• 브랜드네임?
• 디자인?
• 가격?
• 출력?
• 운전자 편의성?
• 안전?
  
  

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장담하건데 이 글을 보고 계신 여러분의 의견은 다 다를 겁니다. 어찌됐건 과정은 다르겠지만, 다들 각자의 기준에 맞게 최종적으로 구매차량 후보를 2~3대 정도로 좁히시는데는 어려움이 없으셨을 겁니다. 그런데 여기서부터 난관에 봉착하게되죠.. A를 구매하자니 B,C가 눈에 밟힐테고, B를 구매하자니 A,C가 아쉽고, C를 선택하면 A,B로 다시 바꾸고 싶으실 겁니다.

그리고 이쯤되면 눈에 들어오는 숫자가 있죠. 뒤에 km/L 라는 단위를 달고 있는 연비라는 놈입니다. 같은 연료로(=같은 돈으로) 얼마나 갈 수 있는지를 의미하는 숫자입니다. 최종 결정이 어려운 이 단계에서 가장 연비가 좋은 차를 선택하는 것은 '나머지 두 차량 대신에 이 차를 선택하길 잘했다'는 생각이 들도록 도와줍니다. 고민의 뫼비우스띠에서 우리를 해방시켜주는 역할하는 숫자가 연비입니다. 그래서 우리가 느끼는 것 이상으로 뒤켠에서 제조사들의 연비 경쟁이 치열하게 벌어지고 있습니다.

드디어 가족이 함께 탈 중형SUV를 구입했습니다. 그런데 공인연비라는 것이 늘 맞지 않습니다. 주행 후 클러스터에 나오는 연비숫자가 공인연비보다 어떤 때는 더 잘 나오기도하고 어떤 때는 안나오기도 하니 의구심이 들기 시작합니다. 차량 구매에 최종적으로 믿고 참고했던 숫자인데 도통 맞지 않으니까요.

연비에 관심을 갖고 운전해보신 분들은 한 번쯤 이런 생각을 해본 적이 있으실겁니다. 내 차의 실제 연비가 공인연비만큼 나오고 있는건지? 이 공인연비는 뭔지? 클러스터에 나오는 연비는 뭔지? 등등

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# 공인연비, 어떻게 측정하나?

Source

말 그대로 '공인' 기관에서 인증해주는 그 차량의 연비인 셈이죠. 대체 어떻게 측정하길래 딱 하나의 숫자로 차의 대표 연비가 될수 있을까요?

주행 모드 Profile ▶ 정해진 속도, 정해진 거리를 달린다.

▲ 북미, 국내 연비 인증 주행 모드 Profile - (Source)


시간(가로축)에 따른 차속의 변화를 나타내는 그래프입니다. 왼쪽 그래프는 도심주행(FTP75), 오른쪽은 고속도로주행(HWFET) Profile이라고 보시면 됩니다. 왼쪽은 우리가 도심 주행 할 때와 같이 가속, 감속, 정차(idle) 상태가 빈번히 일어나고, 오른쪽은 고속도로 주행을 모사한 것으로 진입 후 정지하는 마지막 시점까지 충분히 고속을 유지하고 있습니다. 간단히 말해서 FTP75 mode Profile과 똑같이 주행하고 이어서 HWFET mode Profile 차속대로 주행을 마친 후 측정된 연비를 공인연비라고 보시면 됩니다.

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어떻게 정해진 주행 모드 Profile과 똑같이 달려?

이런 의문 가지신 분 계시죠? 아무리 베테랑 Driver가 백번, 천번 주행 연습을 한다고 해도 매번 어떻게 똑같이 달릴 수 없을텐데, 의문이 드시죠?

▲ 잔고장이 적은 Horiba와 Onosoki 사의 Chassis dynamometer - (Source1, Source2, Source3)

그림을 보니 조금 이해가 되시나요? 차량을 통제된 조건에서 정밀하게 평가하기 위한 샤시다이나모미터_{(Chassis dynamometer, 이하 샤시다이노)}라고 하는 장비입니다. 왼쪽 두 이미지와 같이 차량을 장비 위에 장착한 후 준비 요이 땅 하고 정해진 주행모드 Profile 대로 운전을 하면 되는 것입니다.

오른쪽 두 이미지의 모니터를 보시면 무언가 선이 보이시죠? 시간에 따라 저 선이 흘러갑니다. 마치 게임을 하듯이 차량의 속도(점으로 표시됨)를 선에 맞추기만 하면 정해진 Mode Profile과 거의 똑같이 주행 가능하게 되는 것입니다. 저같이 전문 Driver가 아닌 사람도 집중해서 선만 잘 따라가면 꽤나 정확하게 Mode Profile대로 주행할 수 있습니다.

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아니, 같은 차속으로 달려도 매번 연비가 다를텐데??

고속도로에서 시속 100km로 크루즈 모드로 매번 달릴 때마다 연비가 같으셨나요? 혹시 비교해보셨나요? 생각해보시면 많은 외란들이 연비에 영향을 미칠거라는 것을 아실 수 있을거에요.
같은 차속의 Profile로 주행을 하더라도...

• 에어컨을 키면 연비가 달라지잖아?!
  " 네 그렇습니다. 그렇기 때문에 법규에는 동등하게 에어컨 OFF 조건으로 연비 평가를 하도록 되어있습니다. 아쉽지만 공인연비에는 에어컨에 대한 영향은 고려되지 않습니다. 그렇지만 각 국가의 법규마다 에어컨 on 조건의 연비 평가도 하도록 되어있습니다. 기관에서 공개하는 양산차량 정보를 들여다보시면 에어컨 조건이 반영된 연비를 따로 찾아볼 수 있습니다."

• 여름이랑 겨울이 연비가 다를텐데?!
  "그렇죠. 온도조건에 따라 많은 것이 차량에 영향을 줍니다. 타이어의 구름저항, 초기 예열에 필요한 엔진 가열 시간, 공기 밀도 등등. 그래서 법규에는 친절하게 온도(약25℃)와 습도 조건이 정해져있습니다. 테스트하는 실내의 항온 항습을 유지해주는 것이 샤시다이노가 필요한 또 하나의 이유이죠. 뿐만 아니라 차량의 온도까지 맞춰주기 위해 12시간 가까이 항온항습실에 보관(Soaking)해두는 조건도 있습니다. "

• 내 차는 20만키로가 넘은 노후(?)차량이라 새 차보다 연비가 안좋을텐데?!
  "옳은 말씀입니다. 그렇다면 공장에서 막 나온 10km도 주행하지 않은 차량이 연비가 가장 좋을까요? 자동차는 엔진에서 바퀴까지 수많은 부품이 얽히고 섥혀 마찰과 접촉을 통해 동력을 전달해줍니다. 제작 직후 차량은 마모가 진행되지 않아 오히려 마찰저항이 크기 때문에 이 또한 소비자가 체감하는 연비과 괴리감이 있을 수 있죠. 그래서 각 국가의 법규마다 인증에 사용될 차량의 최조 주행거리 조건이 있습니다. 국가마다 상이하지만 대략 3,000~10,000 km 정도 일반도로에서 길들이기한 차량으로 평가하도록 되어있습니다. 유럽이나 우리나라에서 노상에서 출시 전 위장막을 두른 차량이 돌아다니는 이유 중의 하나이죠."

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이 밖에도 여러 조건이 영향을 줄 수 있고 통제대상이기도 합니다.
결정적인 의문에 대한 설명은 없었다고요?
예리하신 분들은 이런 의문을 가지고 계실겁니다.

샤시다이노 위에 놓으면 실제 도로보다 더 잘 굴러가는거 아닌가요?

제자리에서 샤시다이노의 Roll을 돌리고 있으면 공기 저항을 받지를 않잖아요?

이 부분을 생각하셨나요? 미처 생각지 못하셨던 분들도 무릎을 탁 치셨을 거에요. 다음 편에서는 공인연비를 측정할 때 샤시다이노에서 실제 도로의 조건을 어떻게 모사할 수 있는지 에 대해 다뤄보겠습니다!

이 부분까지 오늘 다 담기엔 글이 너무 길어지네요 +_+ 어려울 수도 있는 내용인데 끝까지 읽어주셔서 감사합니다! 나름 사고의 흐름대로 이해하기 수월하도록 작성하려고 노력했는데 필력이 욕심을 따라가진 못하네요ㅜㅜ 다음 편에서는 수식도 나오고 할텐데 걱정입니다 ㅋㅋ 발그림이라도 그려서 어떻게든 쉽게 풀어볼게요!! :D

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# [오마주]프로젝트로 재 발굴한 글입니다.

여기까지가 오마주해 가져 오고싶었던 저의 지난 글입니다. 취미 생활을 공유하고 가볍게 볼거리를 제공해드리는 것도 재미있고 기쁘지만, 나름 전문적인 글로 지식을 전달해드리고 싶은 마음이 늘 있었습니다. 오마주 프로젝트의 취지에 맞을지 모르겠지만 당시에도 많은 분들이 호응해주셨습니다. 다만 당시보다 팔로워가 많이 늘었고 다시 한 번 지식을 공유하고자 작성했습니다. 그리고 상대적으로 어려워하시고 호응이 적었던터라, 그리고 한 동안 미뤄왔던 자동차 포스팅을 다시 시작해보자는 의지의 표현이기도 합니다. 여전히 어려울 수 있는 글을 읽어주셔서 감사합니다!

댓글과 팔로우는 달걀이를 춤추게 합니다 :D