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토요타, 수소 엔진차로 24시간 내구 레이스 완주

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2021-05-25 08:38:40

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토요타가 2021년 5월 22일부터 23일까지 후지스피드웨이에서 개최된 24시간 내구 레이스인 수퍼 내구 레이스 2021 3차전에 수소 엔진을 탑재한 코롤라 스포츠 레이싱카로 완주했다고 발표했다. GR 야리스의 배기량 1.6리터 가솔린 엔진을 기반으로 한 수소 엔진과 수소 탱크를 탑재한 모델로 358바퀴 1,634km를 주회했으며 주행 시간은 11시간 54분이었다고 밝혔다. 나머지 시간은 피트 작업과 수소 충전(4시간 5분, 35회)에 소요됐다고 덧붙였다. 도중에 핵심 부품인 인젝터와 전기계통의 수리 시간도 포함됐다고 한다. 일반적으로 내구 레이스 우승 차량은 그 두 배의 주회를 한다. 

토요타의 수소 연료전지 전기차 미라이 및 기타 제품에 사용되는 연료 전지(FC)는 공기 중의 산소와 화학적으로 반응하여 전기 및 구동 모터를 생성하는 반면, 수소 엔진은 가솔린 엔진에서 연료 공급 시스템과 사출 시스템을 변경하고 수소연소를 통해 파워를 추출한다. 가솔린 엔진에 의해 생성되는 매우 적은 양의 엔진 오일 연소를 제외하고 운전 시 이산화탄소를 발생하지 않는다.

수소 엔진의 연소는 가솔린보다 빠른 속도로 발생해 응답성이 좋다. 하지만 그만큼 조기착화가 발생한다는 점이 문제다. 이는 연소실이 고온으로 되어 엔진이 손상될 수도 있어 토요타는 엔진출력을 억제했다고 한다. 실제로 레이스 도중 이런 문제가 발생했는데 수소 인젝터와 점화 플러그를 교체해 대처했다고 한다. 환경 성능이 뛰어나면서 소음과 진동을 포함해 운전의 즐거움을 전달할 수 있는 잠재력을 갖고 있다고 밝혔다.

올 해 출전한 모델의 베스트 랩은 한 바퀴에 2분 4초가 걸렸으며 이는 2020년에 비해 10초가 늦었다고 한다. 엔진 출력 억제와 수소 탱크와 계기류의 추가로 200kg 정도가 무거워졌다. 덴소제 인젝터와 미라이의 수소 탱크 및 수소 배관을 추가했지만 나머지는 거의 개조하지 않았다고 한다. 

드라이버 중 한 명으로 참가한 토요타 사장 도요타 아키오는 "기존의 내연 기관을 기반으로 한 수소 엔진 자동차도 탄소 중립을 실현하는 하나의 선택이라는 것을 보여줄 수 있었다"고 밝혔다.

이번에 발표된 수소 엔진 구동 경주 용 차량은 일본 후쿠시마 현 나미에 초에 있는 후쿠시마 수소 에너지 연구소에서 생산된 수소를 사용해 경주하는 동안 연료를 공급할 계획 이라고 한다. 

토요타는 탄소 중립을 달성하기 위해 연료전지 전기차 및 기타 다양한 연료 전지 구동 제품의 대중화를 통해 수소 사용을 촉진하는 등의 노력을 강화하고 있다. 또한 모터 스포츠를 통해 수소 엔진 기술을 더욱 개선함으로써 더 나은 수소 기반 사회의 실현을 목표로 하고 있다. ​
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