12 BMW 이노베이션데이- 3. 에너지 관리, 그 자체가 혁신이다.
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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
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승인 2012-09-22 00:57:14 |
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12 BMW 이노베이션데이- 3. 에너지 관리, 그 자체가 혁신이다.
BMW가 2012년 9월 20일 독일 뮌헨 북부 마이자흐(Maysach)에 새로 설립한 BMW드라이빙 아카데미(Driving Academy)에서 전 세계 자동차 전문기자들을 대상으로 그들이 개발 중인 기술을 소개하는 행사를 가졌다. 올 해에는 2011년 4월의 이노베이션데이를 통해 발표했던 실린더 모듈을 베이스로 한 새로운 엔진 패밀리와 예측 주행제어 시스템 등의 개발 진행 상황에 대해 소개했다. 그 세 번째로 자동차의 모든 분야에서 단 몇%라도 무게를 줄여 효율성을 높이고 탑승자의 편의성을 높여 운전의 즐거움을 제고하고자 하는 노력들을 소개한다.
글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)
효율성은 엔진의 성능만을 말하는 것은 아니다. 트랜스미션을 비롯한 동력 전달장치부터 차체의 중량 저감, 공기역학 성능 제고, 각종 마찰 제어 등 모든 부문에서 끊임없는 추구해야 하는 과제다.
히트 펌프와 동일한 원리 적용으로 난방 에너지 50% 절약 가능.
건물 난방에 사용되는 시스템과 마찬가지로, 차에 사용되는 히트 펌프도 주변에 있는 저온의 열원을 이용하는데, 이 경우 주변 공기로부터 얻은 열만을 사용한다. 에어컨 컴프레서를 이용해 냉매를 압축하여 더 높은 온도로 올려준다. 이 원리는 냉난방 겸용 에어컨과 비슷하다. 난방 시에는 냉매의 흐름을 냉방과 반대 방향으로 흐르게 하여 열을 내게 하는 것이다. 그런데 자동차에 사용하려면 승객실을 가열, 냉각, 그리고 제습도 할 수 있는 기술이 필요하다. 그래서 추가적인 구성 부품과 레귤레이터를 더해 기존 냉매 회로를 확장했다. 외부 공기에 존재하는 열뿐만 아니라 본래부터 실내에 있던 열도 열원으로 사용할 수 있으며, 이 과정은 차 천제를 모니터링하는 인텔리전트 열 관리 시스템에 의해 제어된다.
적외선 난방 표면으로 에너지 절약.
이피션트다이내믹스 전략에 통합된 핵심 부분인 "인텔리전트 에너지 관리"는 특히 차의 보조 시스템들의 에너지 소비를 줄이는 데 기여한다. 난방 시스템 분야에서, 현대적인 적외선 난방 표면은 낮은 전력 소비뿐만 아니라 현저히 향상된 안락성을 약속하는 새로운 솔루션이다. 오늘날의 통상적인 히터와 에어컨 시스템은 차 내부의 공기 온도를 높이고 그 열을 운전자와 승객에게 전달하여 따뜻하게 해주는 방식이다. 반면, 적외선 난방 표면을 채택한 시스템은 에너지를 적외선으로 변환시켜 탑승자의 몸을 직접 따뜻하게 해준다.
"건강에 좋은" 복사열을 방출하는 적외선 난방 표면.
벽난로에서 나오는 열과 마찬가지로, 적외선 난방 표면에서 생성되는 복사열은 적외선 램프의 치유적인 온기에 비할 만큼 매우 쾌적하고 아늑한 따스함을 전해준다. 전기식 적외선 난방 표면은 특히 자동차에 적용했을 때 심지어 더 큰 혜택을 제공해준다. 스위치를 켜고 단 1분 후면 난방 효과가 나타나기 때문에 겨울철에 매우 유용하다. 또한, 이 열은 바람을 일으키지 않고도 분배가 가능해 완전히 조용하다. 또한 열 출력을 매우 정확하게 필요한 곳에 집중시킬 수 있다. 이론적으로는, 예컨대 운전자 혼자 여행하는 경우에는 운전자에게만 난방을 집중시켜 효율을 더욱 높이는 것도 가능하다. 오늘날의 관점에서 볼 때, 적외선 난방 표면은 도어 패널, 바닥 공간 및 대시보드의 특정 부분에 장착할 수 있다.
가변식으로 설계된 새로운 2세대 에어 벤트 컨트롤.
에어 벤트 컨트롤은 초기 단계에서 다양한 모델에 도입된 이피션트다이내믹스 전략 중 하나다. 차에 차가운 공기를 공급해주는 에어 인테이크는 항상 차의 공력 성능을 저하시키는 요인이 된다. 에어 벤트 컨트롤 시스템은 에어 인테이크와 라디에이터 사이에 위치한 움직이는 슬랫(Slat)을 이용해 이러한 단점을 보완한다. 예컨대 엔진과 보조 시스템들의 냉각 요구가 낮은 경우에는 에어 벤트가 닫힌다. 그 덕분에 차의 공력 성능이 향상되고, 따라서 연료 소모도 줄어들고 원치 않는 외부 소음도 최소화된다.
2세대 에어 벤트 컨트롤 시스템의 도입과 더불어 설정 위치의 수가 더 많이 늘어나 차에서 요구되는 정도에 맞춰 더욱 유연하게 냉각 공기의 흐름을 제어할 수 있게 되었다. 이제는 전기 모터를 이용해 상부 및 하부 슬랫 모두를 정확히 지정된 위치로 여닫을 수 있게 된 것이다. 2세대 에어 벤트 컨트롤 시스템은 지금까지보다 더 많은 변수 정보를 가져오고 평가할 수 있는 더욱 직관적인 센서 기술도 내장하고 있다. 이렇게 하면 냉매, 에어컨 컨덴서, 변속기 오일, 촉매 컨버터, 터보차저가 공급하는 과급 공기 등의 온도가 모두 혜택을 받는다. 차의 주행 속도도 중요한 제어 변수가 된다.
하이브리드 드라이브 유닛의 인텔리전트 에너지 관리.
BMW 그룹의 이피션트다이내믹스 전략은 전동화 자동차에도 중요한 과제다. 하이브리드카(HEV) 와 플러그인 하이브리드카(PHEV)에서도 에너지 관리는 중요한 이슈다. BMW는 전기 모터와 고성능 배터리를 위한 미래 지향적인 운영 전략을 개발했다. 최적의 충전 전략을 채택하여 순수 전기 모드로 주행 가능한 거리를 늘렸다. 그리고 무공해 주행의 경우에도 실제로 의미 있고 바람직한 지역에서만 주로 전기 모터를 사용하도록 했다. 시내나 주거 지역에서 목적지를 앞두고 몇 킬로미터를 주행하는 경우 등이 여기에 해당한다.
예측 에너지 관리 : 내연기관 엔진의 작동 온도 최적화.
2012년 7월부터, 6기통 또는 8기통 가솔린 엔진과 프로페셔널 내비게이션 시스템이 장착된 BMW 뉴 7시리즈 모델에 예측 열 관리가 기본 제공되고 있다. 일단 목적지가 결정되면, 이 관리 시스템은 냉각수의 예측 열 조정을 통해 엔진 내의 온도 균형이 유지되도록 도와준다. 최고 냉각수 온도의 조정, 역동적인 주행을 위한 일정량의 냉각 능력 비축 등 엔진의 열 관리 시스템이 제공해야 하는 효율적인 요구사항들은, 다른 온보드 데이터와 연계하여 주행 이력 및 현재 경로에 관한 정보를 분석해 인식하고, 적절한 시점에 충족시킬 수 있다.
인텔리전트 에너지 관리는 BMW 그룹의 이피션트다이내믹스 전략에 포함되어 있는 중요한 부분이다. 현재 그리고 미래에도, 에너지 절약은 모든 자동차 설계와 세부 자동차 구성 요소에서 최우선 목표가 될 것이다. 자동차 전체에 흐르는 데이터를 네트워크로 연결하는 것은 여전히 큰 잠재력을 제공한다. 미래에는 더 많은 예측 기술과 인텔리전트 컨트롤 시스템이 "커넥티드 드라이브와 이피션트다이내믹스의 만남"이라는 모토 하에서 더욱 안전하고 효율적인 드라이빙을 가능케 할 것이다.
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BMW가 2012년 9월 20일 독일 뮌헨 북부 마이자흐(Maysach)에 새로 설립한 BMW드라이빙 아카데미(Driving Academy)에서 전 세계 자동차 전문기자들을 대상으로 그들이 개발 중인 기술을 소개하는 행사를 가졌다. 올 해에는 2011년 4월의 이노베이션데이를 통해 발표했던 실린더 모듈을 베이스로 한 새로운 엔진 패밀리와 예측 주행제어 시스템 등의 개발 진행 상황에 대해 소개했다. 그 세 번째로 자동차의 모든 분야에서 단 몇%라도 무게를 줄여 효율성을 높이고 탑승자의 편의성을 높여 운전의 즐거움을 제고하고자 하는 노력들을 소개한다.
글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)
효율성은 엔진의 성능만을 말하는 것은 아니다. 트랜스미션을 비롯한 동력 전달장치부터 차체의 중량 저감, 공기역학 성능 제고, 각종 마찰 제어 등 모든 부문에서 끊임없는 추구해야 하는 과제다.
히트 펌프와 동일한 원리 적용으로 난방 에너지 50% 절약 가능.
건물 난방에 사용되는 시스템과 마찬가지로, 차에 사용되는 히트 펌프도 주변에 있는 저온의 열원을 이용하는데, 이 경우 주변 공기로부터 얻은 열만을 사용한다. 에어컨 컴프레서를 이용해 냉매를 압축하여 더 높은 온도로 올려준다. 이 원리는 냉난방 겸용 에어컨과 비슷하다. 난방 시에는 냉매의 흐름을 냉방과 반대 방향으로 흐르게 하여 열을 내게 하는 것이다. 그런데 자동차에 사용하려면 승객실을 가열, 냉각, 그리고 제습도 할 수 있는 기술이 필요하다. 그래서 추가적인 구성 부품과 레귤레이터를 더해 기존 냉매 회로를 확장했다. 외부 공기에 존재하는 열뿐만 아니라 본래부터 실내에 있던 열도 열원으로 사용할 수 있으며, 이 과정은 차 천제를 모니터링하는 인텔리전트 열 관리 시스템에 의해 제어된다.
적외선 난방 표면으로 에너지 절약.
이피션트다이내믹스 전략에 통합된 핵심 부분인 "인텔리전트 에너지 관리"는 특히 차의 보조 시스템들의 에너지 소비를 줄이는 데 기여한다. 난방 시스템 분야에서, 현대적인 적외선 난방 표면은 낮은 전력 소비뿐만 아니라 현저히 향상된 안락성을 약속하는 새로운 솔루션이다. 오늘날의 통상적인 히터와 에어컨 시스템은 차 내부의 공기 온도를 높이고 그 열을 운전자와 승객에게 전달하여 따뜻하게 해주는 방식이다. 반면, 적외선 난방 표면을 채택한 시스템은 에너지를 적외선으로 변환시켜 탑승자의 몸을 직접 따뜻하게 해준다.
"건강에 좋은" 복사열을 방출하는 적외선 난방 표면.
벽난로에서 나오는 열과 마찬가지로, 적외선 난방 표면에서 생성되는 복사열은 적외선 램프의 치유적인 온기에 비할 만큼 매우 쾌적하고 아늑한 따스함을 전해준다. 전기식 적외선 난방 표면은 특히 자동차에 적용했을 때 심지어 더 큰 혜택을 제공해준다. 스위치를 켜고 단 1분 후면 난방 효과가 나타나기 때문에 겨울철에 매우 유용하다. 또한, 이 열은 바람을 일으키지 않고도 분배가 가능해 완전히 조용하다. 또한 열 출력을 매우 정확하게 필요한 곳에 집중시킬 수 있다. 이론적으로는, 예컨대 운전자 혼자 여행하는 경우에는 운전자에게만 난방을 집중시켜 효율을 더욱 높이는 것도 가능하다. 오늘날의 관점에서 볼 때, 적외선 난방 표면은 도어 패널, 바닥 공간 및 대시보드의 특정 부분에 장착할 수 있다.
가변식으로 설계된 새로운 2세대 에어 벤트 컨트롤.
에어 벤트 컨트롤은 초기 단계에서 다양한 모델에 도입된 이피션트다이내믹스 전략 중 하나다. 차에 차가운 공기를 공급해주는 에어 인테이크는 항상 차의 공력 성능을 저하시키는 요인이 된다. 에어 벤트 컨트롤 시스템은 에어 인테이크와 라디에이터 사이에 위치한 움직이는 슬랫(Slat)을 이용해 이러한 단점을 보완한다. 예컨대 엔진과 보조 시스템들의 냉각 요구가 낮은 경우에는 에어 벤트가 닫힌다. 그 덕분에 차의 공력 성능이 향상되고, 따라서 연료 소모도 줄어들고 원치 않는 외부 소음도 최소화된다.
2세대 에어 벤트 컨트롤 시스템의 도입과 더불어 설정 위치의 수가 더 많이 늘어나 차에서 요구되는 정도에 맞춰 더욱 유연하게 냉각 공기의 흐름을 제어할 수 있게 되었다. 이제는 전기 모터를 이용해 상부 및 하부 슬랫 모두를 정확히 지정된 위치로 여닫을 수 있게 된 것이다. 2세대 에어 벤트 컨트롤 시스템은 지금까지보다 더 많은 변수 정보를 가져오고 평가할 수 있는 더욱 직관적인 센서 기술도 내장하고 있다. 이렇게 하면 냉매, 에어컨 컨덴서, 변속기 오일, 촉매 컨버터, 터보차저가 공급하는 과급 공기 등의 온도가 모두 혜택을 받는다. 차의 주행 속도도 중요한 제어 변수가 된다.
하이브리드 드라이브 유닛의 인텔리전트 에너지 관리.
BMW 그룹의 이피션트다이내믹스 전략은 전동화 자동차에도 중요한 과제다. 하이브리드카(HEV) 와 플러그인 하이브리드카(PHEV)에서도 에너지 관리는 중요한 이슈다. BMW는 전기 모터와 고성능 배터리를 위한 미래 지향적인 운영 전략을 개발했다. 최적의 충전 전략을 채택하여 순수 전기 모드로 주행 가능한 거리를 늘렸다. 그리고 무공해 주행의 경우에도 실제로 의미 있고 바람직한 지역에서만 주로 전기 모터를 사용하도록 했다. 시내나 주거 지역에서 목적지를 앞두고 몇 킬로미터를 주행하는 경우 등이 여기에 해당한다.
예측 에너지 관리 : 내연기관 엔진의 작동 온도 최적화.
2012년 7월부터, 6기통 또는 8기통 가솔린 엔진과 프로페셔널 내비게이션 시스템이 장착된 BMW 뉴 7시리즈 모델에 예측 열 관리가 기본 제공되고 있다. 일단 목적지가 결정되면, 이 관리 시스템은 냉각수의 예측 열 조정을 통해 엔진 내의 온도 균형이 유지되도록 도와준다. 최고 냉각수 온도의 조정, 역동적인 주행을 위한 일정량의 냉각 능력 비축 등 엔진의 열 관리 시스템이 제공해야 하는 효율적인 요구사항들은, 다른 온보드 데이터와 연계하여 주행 이력 및 현재 경로에 관한 정보를 분석해 인식하고, 적절한 시점에 충족시킬 수 있다.
인텔리전트 에너지 관리는 BMW 그룹의 이피션트다이내믹스 전략에 포함되어 있는 중요한 부분이다. 현재 그리고 미래에도, 에너지 절약은 모든 자동차 설계와 세부 자동차 구성 요소에서 최우선 목표가 될 것이다. 자동차 전체에 흐르는 데이터를 네트워크로 연결하는 것은 여전히 큰 잠재력을 제공한다. 미래에는 더 많은 예측 기술과 인텔리전트 컨트롤 시스템이 "커넥티드 드라이브와 이피션트다이내믹스의 만남"이라는 모토 하에서 더욱 안전하고 효율적인 드라이빙을 가능케 할 것이다.
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