디젤 스캔들 이후: RDE 시험은 어떻게 진행되고 있나?

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RDE 테스트는 차량의 배기가스 배출량을 실험실 벤치가 아닌 실제 교통 상황과 실제 도로 조건에서 차량에 부착된 휴대용 측정 장치(PEMS)로 측정하는 절차입니다. Euro 6 이후 형식승인의 필수 요소가 된 이 테스트는 디젤 NOx 스캔들 이후 실험실 수치와 실사용 간의 차이를 해소하기 위해 고안되었습니다.
주요 내용
- RDE 테스트는 90-120분 소요되며, 경로는 도심, 교외, 고속도로 구간으로 구성되고 각 구간은 최소 16 km 이상이어야 합니다.
- 측정은 배기 라인에 장착된 PEMS 장치로 수행되며, 초기 세대는 200 kg이었지만 오늘날 약 70 kg까지 줄어들었습니다.
- 디젤 차량의 실제 주행 NOx 한도는 Euro 6 한도인 80 mg/km보다 높은 120 mg/km 로 설정되어 있습니다.
- 최대 테스트 속도는 145 km/h이며, 고속도로 구간의 3%에 한해 160 km/h까지 허용됩니다.
- 온도, 고도, 적재량 등 경계 조건을 벗어난 테스트는 완전히 무효 로 간주됩니다.
RDE 테스트란 무엇이며 차량에 무엇을 장착하여 수행하나요?
기존 형식승인 테스트는 섀시 다이나모미터에서 수행됩니다: 차량을 고정된 테스트 벤치에 올리고, 바퀴가 롤러 위에서 회전하며, 배기가스 샘플을 교정된 실험실 분석기로 측정합니다. RDE는 이 방식을 완전히 뒤집습니다. 차량은 측정 장비를 장착한 상태로 공공 도로에 나가 실제 교통 속에서, 실제 기상 조건에서 주행됩니다. 배기관에서 나오는 모든 것이 실시간으로 측정되고 기록됩니다.
이를 가능하게 하는 장비는 PEMS (Portable Emissions Measurement Systems)라고 불립니다. 일반적인 PEMS 세트는 첨단 가스 분석기, 배기 질량 유량계, 기상 관측 장치, GPS로 구성됩니다. 예를 들어 디젤 및 가솔린 차량의 배기관 내 NO/NO₂와 CO/CO₂ 농도를 측정하는 소형 PEMS 모듈은 -10 °C에서 +45 °C 사이의 온도와 3.000 m 까지의 고도에서 작동하도록 제작됩니다. 측정 장치는 일반적으로 견인 바에 장착됩니다.
PEMS의 역사는 깁니다: 처음에는 미국에서 중장비 테스트에 사용되었고, 이후 Euro VI(대형 차량) 및 Euro 6(소형 차량) 요건의 핵심에 자리 잡았습니다. 오늘날 장비의 무게는 약 70 kg까지 줄어들었습니다; 초기 세대는 약 200 kg이었습니다. 무게 차이는 사소한 세부 사항이 아닙니다: 차량에 실리는 모든 킬로그램은 테스트 자체가 측정하는 배출량에 영향을 미칩니다.
RDE는 왜 필수가 되었나요?
EU는 1990년대부터 NEDC라 불리는 실험실 주행 사이클을 사용해 왔습니다. 이 사이클의 기술적 특성은 언뜻 보기에 무해해 보였습니다: 평균 속도 33 km/h, 최대 가속도 1,2 m/s²이며 사이클의 약 25% 동안 차량은 완전히 정지해 있었습니다. 그 결과는 현대 차량들이 보유한 엔진 출력의 극히 일부만을 사용하는, 실제 상황에서는 드물게 접하는 주행 패턴이었습니다. 테스트에서 깨끗해 보이던 차량들은 고속도로에서나 적재 상태에서는 전혀 다르게 작동했습니다.
전환점은 2011 되었다. EU 공동연구센터(JRC)는 실험실 측정과 도로 주행 측정 배출가스 사이에 -특히 디젤 차량의 NOx 수치에서- 크고 커지는 격차를 확인했다. 이 발견은 입법 절차를 촉발했다. 최초의 두 RDE 패키지는 2015년에 채택되어 2016년에 공식 관보에 게재되었다(EU 2016/427 및 EU 2016/646). 시험은 2017년부터 단계적으로 시행되었으며, 모든 신규 승용차에 대해 2021년 초, 모든 신규 경트럭에 대해 2022년 초 부터 의무화되었다.
두 번째 패키지의 완성 역시 의미가 있다. 미국에서 폭스바겐 위반 사건이 공개된 후, 배출가스 통제 전략의 당국 신고 및 확장된 문서화와 같은 투명성 조치가 입법에 추가되었다. 즉, RDE는 단순한 기술적 수정이 아니라 신뢰 회복을 위한 규제이기도 하다.
시험 경로는 어떠해야 할까? 주행 프로파일과 경계 조건

RDE에서는 도로 자체도 기준에 따른다. 시험 경로는 세 부분으로 구성된다: 속도가 0-60 km/h 사이에 머무는 도심 구간, 60-90 km/h 범위의 농촌 구간, 90 km/h 이상의 속도가 나타나는 고속도로 구간. 각 구간은 최소 16 km 이어야 한다. 총 시간은 90-120분 사이여야 하며 거리 분배도 정해져 있다: 도심 29-44%, 농촌 23-43%, 고속도로 23-43%. 평균 속도는 도심에서 15-40 km/h 사이를 유지해야 하고, 고속도로 구간에서는 최소 5분 동안 100 km/h 이상으로 주행해야 한다.
| 파라미터 | 범위 / 규칙 |
|---|---|
| 총 시험 시간 | 90-120분 |
| 구간 길이 | 도심, 농촌, 고속도로 - 각각 최소 16 km |
| 최대 속도 | 145 km/h; 고속도로 주행 시간의 3%에 한해 160 km/h |
| 온도 (보통) | 0-30 °C |
| 온도 (확장) | -7 °C...0 °C 및 30-35 °C |
| 고도 | 0-700 m (보통), 700-1300 m (확장) |
| 차량 적재 | 최대 중량의 90%를 초과하지 않아야 함 |
| 정지 비율 (도심) | 시간의 6-30% |
온도와 고도 조건은 "경계 조건(boundary conditions)"이라 하며, 이는 시험의 유효성을 직접 결정한다. 시작 지점과 종료 지점 사이의 고도 차이는 최대 100 m, 누적 상승 고도는 최대 1200 m/100 km 이어야 한다. 확장 조건 -즉 추위나 높은 고도에서- 에서 측정된 배출가스는 1.6로 나누어 정규화된다. 경계 조건을 완전히 벗어난 데이터는 단일 측정 지점이라도 전체 시험을 무효로 만든다. 반면 현지 속도 제한 초과는 시험을 무효로 하지 않는다. 이 규칙은 교통 범칙금이 아니라 물리적 조건의 재현 가능성과 관련된 것이다.
시험은 어떻게 무효 처리되는가?
환경 조건만이 아니라 주행의 특성도 검증됩니다. 데이터는 두 가지 독립적인 평가 도구로 분석됩니다: JRC의 이동 평균 창(EMROAD) 방식과 그라츠 공과대학교의 파워 밴딩(CLEAR) 방식입니다. 이 도구들은 속도와 가속도의 곱(v·a) 및 RPA와 같은 지표를 통해 주행이 "정상적인"지 여부를 확인합니다. 핸들이 마치 고속도로에 고정된 것처럼 지나치게 평탄한 주행도, 끊임없이 액셀러레이터를 밟는 공격적인 주행도 기각됩니다. 유효한 것으로 인정받기 위해서는 경로의 시내, 시외 및 고속도로 구간 중 최소 50%이(가) 허용 오차를 충족해야 합니다. 추가적인 편의 조치로, 동일한 파워트레인, 엔진 블록 유형, 실린더 수와 배열 및 배출가스 제어 시스템을 갖춘 차량은 하나의 "테스트 패밀리"로 간주되어, 모든 변형 모델에 대해 별도의 테스트를 수행할 필요가 없습니다.
적합 계수: 실제 주행에서 한도가 유로 6 한도보다 높은 이유는?
RDE에서 한도는 실험실 한도에 계수를 곱하여 산출됩니다: NTE 한도 = 유로 6 한도 × 적합 계수(CF). 이 계수가 존재하는 데에는 실질적인 이유가 있습니다: 도로에서 작동하는 PEMS 장치의 측정 불확실성은 교정된 실험실 장비보다 높습니다. 잠정 단계(유로 6d-TEMP)에서 NOx에 대한 CF는 2.1 로 설정되었으며, 최종 단계(유로 6d)에서는 1.5로 낮아졌습니다. 이 1.5 값 안에는 PEMS 측정 불확실성을 위한 0.5%의 여유가 포함되어 있습니다. 흥미로운 사실: JRC는 PEMS 불확실성을 NOx에 대해 30%로 산출했지만, 회원국들은 정책 논의 후 이 여유를 50%로 상향했습니다.
구체화해 보겠습니다. 디젤 차량의 유로 6 실험실 한도는 80 mg/km NOx입니다. 잠정 RDE 단계에서는 실제 주행 시 최대 168 mg/km까지 허용되었으며, 최종 단계에서는 이것이 120 mg/km로 낮아졌습니다. 가솔린 차량의 유로 6 NOx 한도는 이미 60 mg/km입니다. 또한 적합 계수는 전체 경로를 포괄하는 값과 함께 시내 구간에 대해서도 별도로 충족되어야 합니다 - 이 목표는 명백히 콜드 스타트를 포함한 시내 배출가스를 낮추는 것입니다. 입자 측면에서는 유로 6d에서 입자 수(PN)가 CF = 1.5와 함께 9.0 × 10¹¹ #/km 미만이어야 합니다; PN 한도는 세 번째 RDE 패키지(2016년 12월)와 함께 구속력을 갖게 되었으며, 하이브리드 차량에 대한 조정과 재생 이벤트가 이 패키지에 포함되었습니다. CO2는 측정되고 기록되지만 체계적으로 분석되지는 않습니다; 구속력 있는 오염물질은 NOx와 입자 수입니다.
RDE와 WLTP의 차이는 무엇인가?
이 두 가지 테스트는 자주 비교되지만 실제로는 동일한 역할을 수행하지 않습니다. WLTP는 NEDC를 대체하는 실험실 절차입니다: 더 높은 평균 및 최대 속도, 더 넓은 주행 조건 범위, 더 긴 사이클을 통해 NEDC보다 실제 주행에 훨씬 더 가깝습니다. 그러나 여전히 섀시 다이나모미터에서 통제된 환경에서 수행됩니다. 반면 RDE는 실험실을 완전히 벗어나 도로 위에서 NOx, HC, CO, CO2 및 입자를 측정합니다.
따라서 둘은 서로의 대안이 아니라 보완재입니다. 모든 신차는 WLTP와 RDE 시험 모두에서 배출가스 한도를 준수해야 합니다. RDE 시험에서는 실험실에 비해 더 높은 주행 다이내믹스가 관찰되며, 훨씬 더 많은 데이터를 실시간으로 모니터링하고 확인해야 합니다. 엔지니어링 관점에서 이는 평가 부담이 크게 증가한다는 의미입니다. 특정 사이클 프로파일에 맞추는 대신, 도로에서 어떤 상황이 벌어지더라도 한도 안에 머무는 배출 전략을 구축해야 합니다.
Euro 7로 RDE는 어떻게 강화되며, 시스템의 부족한 점은 무엇일까?
RDE 규정은 정적인 목표가 아니었습니다. Euro 6e 개정에 따라 제조사는 독립 기관이 서비스 중 적합성(ISC) RDE 시험을 수행할 수 있도록 PEMS를 차량에서 지원해야 하게 되었으며, 이는 측정 인프라가 이제 차량 자체의 디지털 아키텍처의 일부가 되었음을 의미합니다. Euro 7 규정은 형식 승인 외에도 브레이크 시스템과 타이어에 관한 요구사항을 추가로 설정하고 있으며, PEMS 기술이 향후 실제 주행 검증 요구사항에서 더 큰 역할을 할 것으로 예상됩니다. Euro 7가 한도를 상당히 강화했다는 평가가 널리 퍼져 있지만, 이에 관한 상세한 영향 수치는 여전히 1차 법령 문본으로 확인이 필요합니다.
시스템의 비판받는 측면도 구체적입니다. 현재 RDE 시험은 제조사가 제공하는 사전 생산 차량에만 적용됩니다. 저온 및 고지대 조건 -이는 불균형적으로 높은 NOx를 발생시킬 수 있습니다- 는 "확대된" 경계 조건까지만 포함될 수 있습니다. 단일 RDE 시험은 동일 차량에서 서로 다른 결과를 낼 수 있어 재현성이 제한됩니다. 또한 제조사는 RDE 형식 승인 시험의 50%까지를 기술 서비스 감독 하에 직접 수행할 수 있습니다. 그렇기 때문에 독립적인 재시험과 시장 감시의 필요성이 자주 제기됩니다. 또 하나의 기술적 사실은, RDE 한도를 충족하려면 차량 전체가 작동 범위에서 고효율 DeNOx 시스템, 즉 SCR과 AdBlue를 필요로 한다는 점입니다. 32.5% 요소 용액은 배기관에서 SCR 촉매로 분사되어, 고온에서 암모니아로 분해되며 NOx를 질소와 물로 전환합니다. DPF와 함께 이 조합은 실제 주행 한도가 물리적으로 충족 가능하다는 점의 기반입니다.
내 차의 실제 주행 배출가스 데이터는 어디서 확인할 수 있을까요?
RDE는 이제 단순한 시험 기관의 문제가 아니라, 소비자로 통하는 문이기도 합니다. 제조사는 RDE 시험의 기술 보고서를 작성하고 그 일부를 자사 웹사이트를 통해 공개해야 하며, 더 상세한 보고서는 '정당한 이해관계'가 있는 요청자에게 무료로 제공됩니다. EU에서는 실제 도로 주행 CO2 및 연료 소비 데이터가 EEA 데이터 허브("Real world emissions from cars and vans")에서 수집되고, 집행위원회는 차량에 장착되는 연료 소비 모니터링 장치에서 받은 데이터로 실제 도로 주행 CO2 보고서를 발행합니다.
EU 외부에도 선택지가 있습니다. 미국에서는 소비자가 Fueleconomy.gov를 통해 차량별 배출 데이터에 접근할 수 있고, AIR Index 같은 독립 평가 플랫폼도 실제 도로 주행 배출 및 연료 효율 값을 제공합니다. 즉, 구매를 고려 중인 차량의 카탈로그 수치뿐 아니라 도로에서 측정된 실제 성능을 확인하는 것이 오늘날 기술적으로 가능합니다.
결론: RDE 시험이 구매자에게 주는 것은?
RDE의 본질은 한 문장으로 요약할 수 있습니다. 배출량 신고를, 차량과 무관한 시험실 결과에서 실제 교통 상황에서 검증된 측정으로 전환하는 것입니다. 이 시스템에는 부족한 점 -좁은 경계 조건, 양산 전 차량에의 적용, 재현성 한계- 이 있고, 비판은 타당한 근거에 기반합니다. 하지만 방향은 분명합니다. 새로운 규제가 이루어질 때마다 측정은 더 현실적인 조건과 더 좁은 허용 오차에 가까워집니다. 온도와 교통이 전적으로 자신의 의지와 무관한 날, 배기관에서 나오는 것을 직접 볼 수 있다는 것은 지난 10년간 배출 규제 분야에서 가장 구체적인 진전입니다.
참고 자료
- Real-driving emissions test procedure for exhaust gas pollutant emissions of cars and light commercial vehicles in Europe - ICCT
- Cars and Light Trucks: RDE Testing - DieselNet
- EU: Light-duty: Real-Driving Emissions (RDE) - TransportPolicy.net
- Real Driving Emissions Testing (RDE) & PEMS Solutions - HORIBA
- The Industry Standard to measure Real Driving Emissions (RDE) - AVL
- Euro 6e: Changes to the European Union light-duty vehicle type-approval procedure - ICCT
- Euro 7: The new emission standard for light-duty vehicles - ICCT
- WLTP and RDE - EUR-Lex summary
- On-road vehicle emissions beyond RDE conditions - JRC
- Real Driving Emissions - AECC
- Real world emissions from cars and vans - EEA Datahub
- Real-world Emissions - AIR Index