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하이브리드카 시대 더 빨리 오는가?

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2004-03-24 13:46:12

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하이브리드카 시대 더 빨리 오는가?
저자: Joerg Dittmer

올 한해 하이브리드 동력전달장치를 장착한 차량의 열풍이 미국지역을 강타할 것으로 예상된다. 이는 작년에도 물론 예상되었던 것이다. 그렇다면 왜 이처럼 지체된 것일까?

하이브리드기술은 복잡한 기술이다. 포드 자동차사는 이 기술을 사들이지 않고, 자사의 기술자들을 통해 이를 개발하는 한편, 하이브리드 자동차의 소개시기는 늦추기로 했다. 이는 포드사가 전문가를 사내에 보유하기를 원하기 때문이다. 또한 하이브리드기술은 상당히 비싸다. 증가하는 비용을 연료의 절감으로 정당화 하기가 힘들다는 것이다. 오늘날 미국 내 경량차 판매량 중 하이브리드자동차가 차지하는 비율은 극히 일부분에 지나지 않으며, 자동차 업계의 주류로 자리잡아 가는 것처럼 보이지는 않는다. 주류로서 자리 매김을 하기 위해서는 하이브리드기술이 덜 비싸지거나 혹은 연료 값이 더 비싸져야 할 것이다.

여러 종류의 하이브리드 동력전달장치 들이 존재하긴 하지만 대부분이 소형 휘발유 엔진과 전기모터를 혼합해 놓은 형태이다. 동력이 적게 필요할 때에는 휘발유 엔진이 배터리를 충전시킨다. 최대 동력이 필요할 때에는 휘발유 엔진과 전기모터가 함께 움직여서 차를 가속시킨다. 이 경우에 전기모터가 배터리를 사용하게 된다.

하이브리드기술은 두 가지 방법으로 연료 효율성을 높여 준다. 첫째, 동력전달장치가 동력원천을 한쪽만 혹은 양쪽모두 사용할 수 있으므로 필요한 동력만큼 맞춰서 동력을 조달할 수 있다. 필요 이상의 동력을 사용하지 않음으로써 연료사용을 줄이는 것이다. 둘째, 전기모터와 배터리 장치가 이미 장착되어 있기 때문에 축열식 제동장치를 보다 손쉽게 차량에 추가할 수 있다. 축열식 제동장치에서는 차량의 역학적 에너지를 사용해서 전기모터를 돌리며, 이 전기모터는 발전기 역할을 하게 된다. 이 과정에 의하여 자동차의 감속이 이루어진다. 발생한 전기는 배터리에 축적되어 나중에 사용할 수 있다. 일반적인 마찰식 제동장치에서는 이러한 에너지를 열로 발산해서 낭비해 버린다.

다른 몇몇 기술들도 필요한 만큼의 동력에 맞춰서 동력을 생산해 내는 방법으로 연료 소비를 줄이는데 도움을 줄 수 있다.
터보차저(turbocharger) 와 수퍼차저(superchrager)는 차량이 가속을 위해 최고동력을 필요로 할 때 작동함으로써 이러한 역할을 해 준다. 이러한 추진기술 들은 엔진에서 동력을 더 끌어낼 수 있기 때문에 보다 작은 엔진을 사용할 수 있으며, 따라서 차량이 편안하게 달릴 때에는 연료를 절약할 수 있다.
이러한 목적에 도달하기 위한 또 다른 접근방법으로는 실린더 비 활성화가 있다. 가속 할 때는 6개 혹은 8개의 기통이 모두 쓰인다. 그러나 일상적인 주행을 할 때에는 기통의 반이 비 활성화 된다. 즉, 불필요한 연료를 사용하는 것을 막기 위해 정지되는 것이다.

하지만 축열식 제동장치는 동력전달장치에 전기 장치가 있어야만 사용할 수 있다. 다시 말해, 축열식 제동장치는 엔진추진이나 기통 비활성화 기술의 자연적인 후속기술은 아닌 것이다.

하이브리드기술에 대한 이와 같은 대안들은 하이브리드 동력전달장치보다 더 비용 효율적일 수 있지만, 비교적 거의 쓰여지지 않고 있다. 2002년 모델 중, 미국 내에서 판매된 경량차의 4.4%만이 터보차저나 수퍼차저를 장착한 차량이었다. 실린더 비 활성화 방식은 수년 전 시도된 적이 있지만 인기를 얻지 못했다. 이 기술은 전기 제어장치에 힘입어 다시 복귀를 꾀하는 중이다.

2002년 모델들을 기준으로 볼 때 터보차저나 수퍼차저 장착율은 수입차의 경우 7.9% 로 국내 생산 차량의 3.6% 에 비해 높게 나타났다. 다른 나라의 연료비가 높기 때문에 외국 자동차 제조회사 들이 추진기술을 보다 익숙하게 받아 들였을 가능성도 있다. 추진기술은 휘발유 엔진 뿐 아니라 디젤 엔진에도 적용될 수 있다.

GM은 기통 비 활성화를 주문형 변위라고 부르며, 몇몇 2005년 형 스포츠 유틸리티 차량을 통해 이를 다시 소개하고, 뒤이어 몇 개의 픽업트럭에도 이것을 사용할 계획이다. 크라이슬러사는 다중 변위 시스템이라는 이름을 사용하며, 2004년 봄에 출시될 2개의 2005년형 모델에 이 개념을 사용할 예정이다. 혼다 또한 기통 비활성화를 사용하는 하이브리드 어코드 모델을 2004년 가을에 소개할 계획을 가지고 있다.

자동차 제조회사 들은 하이브리드 동력전달장치, 디젤 엔진, 엔진추진장치, 기통 비 활성화 등 연료소비를 줄이기 위해 즉시 사용 가능한 다양한 기술들을 보유하고 있다. 연료 소비가 줄어들게 되면 배기가스의 방출도 따라서 줄어들게 된다. 특히 연료소비의 절감만이 지구 온난화와 관련하여 온실효과를 가져오는 이산화탄소의 방출을 줄일 수 있는 유일한 방법이다. 어떤 기술이 패권을 장악할 것인가는 다양한 기술들의 상대적 비용에 따라 결정될 것이다. 비슷한 이득/비용 비율을 가진 여러 개의 기술이 있다면, 이들은 시장에서 공존할 수 있을 것이다.

Frost&Sullivan 서울 사무소

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