상용차의 무시동 공조시스템에 관한 연구

Abstract

우리나라의 경우 미세먼지(PM2.5 이하)의 원인인 배기가스로 인해 많은 환경오염이 제기되고 있으며 수도권 중심으로 미세먼지의 주원인인 디젤 차량을 감축을 위하여 전기 차량으로 대체하고 있는 추세이지만 전기 상용차는 기술력과 효율성 및 경제성으로 인해 아직 대체하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 미세먼지(PM2.5 이하)감소 및 유류비 절감을 위해서 상용차 중에서 국내 기준 70% 이상 분포된 1톤 냉장탑차를 선정하였다. 이를 기반으로 상용차 냉장 기준인 -5℃가 유지되는 무시동 공조 시스템에 대한 분석을 수행하였다. 무시동 상태에서도 리튬인산철 배터리로부터 12V/50A의 전력을 공급하여 지속해서 사용 가능할 수 있는 계통도를 제안하였다. 이에 따라 외기 온도를 40℃로 설정하였을 때 -5℃까지 유지가 가능한 것으로 나타났으며 최소 50분 ~ 최대 3시간 같은 온도로 유지되는 것을 확인하였다. 무시동 상태에서 평균 2시간 정도 사용을 하고 배터리 수명을 고려하여 5년 동안 사용한다고 가정하였을 때 유류비는 7,200L (8,928,000원)를 절감할 수 있고 탄소 배출은 18,576kg (486,690원)을 저감할 수 있다. 무시동 시스템 비용 1,500,000원을 제외하고 5년 동안 7,914,690원을 절감할 수 있다.; In korea, there are many problems posed by exhaust gases that cause fine dust (PM 2.5 or less), and electric vehicles are used to reduce diesel vehicles which are the main source for fine dust especially in the metropolitan area. Although the diesel vehicles are desired to be replaced by electric vehicles. electric commercial vehicles have not been introduced because of technology, efficiency and economy. In this study, we selected a refrigerated 1 ton vehicle to investigate the reduction of fine dust (PM 2.5 or less) and fuel cost. We conducted an analysis of the same air conditioning system, maintained at -5℃ a commercial vehicle refrigeration standard. We proposed a systematic design that could be used continuously by supplying 12V / 50A power from a lithium iron phosphate battery even in the neglected same condition. From this, it was found that when the outside air temperature was set to 40℃, the temperature could be maintained up to -5℃. It was confirmed that the same temperature was maintained for at minimum 50 minutes up to 3 hours. Assuming that it is used for about 2 hours on the same condition, considering the battery life, it was found that the fuel cost for 5 years is about 7,200L (8,928,000won) and that the carbon emission is 18,576kg (486,690won). it was found that the total cost can be reduced up to 7,914,690 won for the period of 5 years.