보행자 안전을 위한 저소음 친환경자동차에 대한 실험적 연구

Abstract

최근 등장한 하이브리드 자동차(HEV)와 전기자동차(EV)는 온실가스 감소, 차량유지비절감, 에너지수입비용 절감, 대기오염물질 감소 등 환경적인 측면에서 획기적인 결과물이라 할 수 있다. 그러나 교통안전 측면에서 HEV나 EV에 주목해야할 점은 작은 주행소음이다. 자동차가 접근하는 것을 인지하지 못해 발생하는 안전사고가 내연기관 자동차보다 약 2배 정도 높다고 보고되고 있어 시각장애인이나 교통약자들에게는 더욱 큰 문제를 야기할 수 있다. 이러한 저소음 자동차를 연구하기위해 국제적으로 QRTV (Quiet Road Transport Vehicle)라고 명명하여 2010년 2월부터 UN/ECE/WP29/GRB의 서브그룹인 QRTV informal working group 에서 소리발생에 대한 기준을 개발하는 연구가 현재까지 활발히 진행되고 있다. 저소음 자동차는 차량 간의 사고뿐 아니라 보행자의 안전을 위협하기 때문에 최소 소리발생규정은 매우 엄격하게 규제가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 ISO10844에 부합하는 소음시험로와 무향실에서 전기자동차와 내연기관 자동차의 소음특성을 비교 분석하여 실제로 저속에서 일어날 수 있는 사고를 예방하기 위한 연구를 하였다. 또한, 현재 국제기준 동향을 살펴보면 무향실 내에서만 저소음 자동차 평가시험을 시행하게 되어있어 비용 및 인증에 대한 여러 가지 제약이 있다. 실제 실내 주차장보다는 외부에서 사고가 발생하는 경우가 많기 때문에 외부에서의 평가도 필요하다고 생각하였다. 도로는 ISO10844등에 부합하는 기준이 있지만 무향실내의 동력계에 대한 기준은 따로 없기 때문에 동력계의 노후상태 및 스펙 등의 영향을 받을 수 있다. 또한 무향실에서 대형차에 대한 평가는 실행 할 수 없는 단점이 있기 때문에 외부에서의 평가를 진행하였다. 실험의 결과 25km/h지점에서 타이어 소음이 엔진음을 마스킹 하는 것으로 보아 25km/h정도까지는 소리발생이 필요하다고 추정된다. Frequency shift test는 음압레벨을 측정하기보다는 속도변화에 따른 주파수이동을 보는 실험이기 때문에 외부에서의 평가 또한 문제가 없을 것으로 판단되었고 비교적 낮은 속도에서 테스트가 이루어지기 때문에 바람에 의한 영향은 적었다. 본 연구의 결과는 차량 설계 단계에서 전기자동차와 내연기관 자동차의 소음특성을 비교할 수 있는 기초 데이터가 될 수 있을 것으로 생각한다.