[내연기관] 대체연료자동차

목차

1.국내외 배기가스 규제현황
-일본
-미국
-한국

2.국내외 자동차배출허용 기준
-일반 승용차(휘발유)
-경승용차(휘발유 800cc미만)
-소형화물자동차(경유)
-중량자동차(경유)

3.전기자동차
-전기자동차 개발 배경
-전기자동차의 종류
-전기 자동차의 특성
-전기자동차의 구성
-국내 기술개발현황
-국외 기술개발현황
-문제점 및 대책
-향후 전망

4.수소자동차
-수소자동차의 특징
-수소엔진 분류
-수소엔진의 개발 문제점
-수소엔진 연구의 방향
-시험개발된 수소차

5.알콜자동차
-알콜차의 종류
-오염물질 배출특성
-국내의 개발현황
-국외의 개발현황
-향후 과제

6.조사를 마치며

본문내용

근에는 그의 보급이 감퇴.
- 브라질정부는 정부기관, 연구기관, 자동차제작자, 에탄올생산자와
PERTOBRAS로 구성된 전담팀을 구성하여 대책을 논의한 결과 일부지역에서 가소홀중의 에탄올(Anhydrous ethanol)함량을 22%에서 최대 12%로 감소하고 순 에탄올연료(Hydrate ethanol)에 5%의 휘발유를 첨가하며, 60% Hydrate Ethanol + 33% Methanol + 7% Gasoline를 사용함에 따라 에탄올 부족을 보완.
. 일본
- 1980년 통상산업성은 석유 대체에너지 개발의 일환으로 저농도 알코올혼합 연료에 관한 실용성 확인 시험이 시작,
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- 운수성, 통산성, 환경청등 정부는 물론 대학 및 기업체에서도 메탄올연료를 중심으로 연구개발이 활발히 추진. 특히, 일본의 통산성은 일본자동차연구 소 (JARI), 신에너지종합개발기구(NEDO), 그밖의 기관을 중심으로 각종 알 코올엔진의 연구 및 개발에 노력.
- 1988년부터는 자동차제작사에서 개발한 프로토타입 M85 오토타입 자동차 22 대를 이용한 플릿테스트를 자원에너지청, 석유산업활성화센타(PEC), 자동차 연구소와 공동으로 실시.
. 독일
- 1974년 연방정부 과학기술성(BMFT)의 지도에 의해, 자동차용 메탄올연료 도입에 관한 조사가 실시 BMFT와 공동으로 폭스바겐, 벤츠, 포르쉐자동차 회사가 오토타입 메탄올 자동차의 플릿테스트를 실시.
- 1984년부터는 Methanol pilot program을 추진하여 M100 메탄올승용차에 대 한 연구개발을 중점적으로 추진.
. 스웨덴
- 1970년 석유위기 이후 석유 대체에너지의 도입을 적극 추진하여 ISAF (International Symposium on Alcohol Fuels)의 제 1회 개최국으로서, 정 부기관인 메탄올연료공사 SMD(AB)를 중심으로, 메탄올차량에 대한 연구개 발을 적극 추진.
- 저농도 알코올연료(M15)에 대해서는 이미 약 1000대의 플릿테스트를 마친 후, 메탄올플릿으로 불리는 21대의 메탄올승용차를 이용한 플릿테스트가 국내외 자동차메이커의 참여하에 실시. 이외에 사브, 볼보에서는 12대의 M100(순메탄올)승용자동차에 대한 플릿 테스트를 실시.
. 영국
- Ricardo Consulting Engineers PLC. 등에서 알코올자동차에 대한 연구개발 을 추진
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. 향후 과제
. 비용과 보관상 문제
- 비용 : 알코올의 제조, 저장, 급유의 기반기술은 석유보다 훨씬 비용이 많 이 든다. 통상 휘발유의 과정보다 1.5∼1.8배가 필요.
- 보관 : 저장용기와 탱크는 알코올에 쉽게 부식되지 않는 재질로 만들어져야 하며 물 흡수를 막기 위한 건조 저장용기 시스템 필요.
. 자동차기술
- 가솔린자동차(Otto형)
인젝터의 내구성 향상 :
알코올연료는 산소농도가 높은 연료로 부식성이 다른 연료보다 높음
연료 공급계통인 배관류 및 주 연료분사 장치인 인젝터의 내마모성을 향상 필요.
저온시 배출가스의 개선 :
메탄올은 65℃이며 대기온도 7∼10℃이하에서는 기화 및 혼합이 어려워 시 동성이 좋지않 으므로 겨울에는 M85이상의 연료를 사용하여야 함.
- 디젤자동차(Diesel형)
예열플러그의 내구성 향상 :
디젤엔진에는 주로 경유/알코올 Dual Fuel를 사용할 때 플러그의 부식문제 발생
분사노즐 및 분사펌프의 내구성 향상 :
연료공급계통의 부품, 배기계 부품 등의 내구성을 향상 필요.
- FFV차량
개발사유 :
향후 강화될 북미지역의 배기가스 규제를 만족하기 위하여 장기적으로 100%메탄올 연료 사용 엔진개발이 필요하며 메탄올 연료공급망이 충분히 확보되기 전 과도기에 가솔린과 메탄올을 임의로 바꾸어 사용할 수 있는 차량이 필요함.
기본구조 :
가솔린을 사용하다 메탄올로 바꿀시 연료탱크에서 엔진으로 유입되는 메탄 올은 센서에 의해 농도가 감지되고 이 농도치가 ECU에 입력됨. ECU는 이 농도치에 맞는 연료분사 량 및 점화시간을 결정하여 엔진을 제어하며 메탄 올엔진의 주요단점인 냉시동성 및 Warm-up성능저하를 개선하기 위해 Cold Start System을 부착시킴.
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장점 :
상온에서 액체상태이어서 수소나 천연가스에 비해 취급이 용이함.
대체연료의 기본조건인 연료의 충분한 양과 경제성, 안정성 및 장기적인 공 급가능
기존기술로 대응이 가능하기 때문에 다른 대체연료에 비해 개발기간이 짧다.
분자구조가 탄소성분이 적은 산소화합물이므로 연소시 HC와 질소화합물의 발생 적음.
옥탄가가 높아 고출력을 얻을 수 있다.
물에 용해되기 때문에 화재 발생시 소화용이
단점 :
용적당 발열량이 석유 연료의 반 정도
부식성이 높아 연료탱크, 파이프, 고무류의 재질변경이 필요
기화열이 커서 저온시동성이 좋지 않다.
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6.조사를 마치며...
우리나라보다 기술개발 수준이 몇 년 혹은 몇십년 앞서 있는 나라들은 오래 전부터 환경보호의 필요성에 눈을 돌려 그에 대한 기술개발에 박차를 가해 왔다. 그네들을 따라잡기 위해 정신없이 달려오던 우리들은 다시한번 기술의 벽에 가로막히게 되었다. 그동안 수출에 상당부분을 의존해 오던 우리는 점점 더 강화되는 환경규제에 타격을 받게 되었다. 아직까지 확실하게 실용화된 저공해, 무공해차의 개발이 없지만 어떤 기술이 실용화된다면 심각한 상황에 처하게 될 것이다. 앞에서 보았다시피 우리의 환경규제는 여타 다른 국가들 보다 약한 편이며 각 제조회사들은 그에 안주하고 있는 듯 하다. 한때의 유행처럼 개발을 하려던 많은 계획들이 계속되는 불황으로 지금은 잠시 소강상태인 듯하다. 나중에 따라 가려고 하면 늦는다. 국가에서 좀 더 강력한 규제와 저공해 산업의 장려책으로 기술 발전을 이끌어야 할 듯 싶다. 21세기의 화두는 환경이다. 아직까지도 새마을 운동의 추억에서 벗어나지 못한다면 언제까지고 우리나라는 환경 후진국을 면치 못할 것이다.
조사과정에서 우리 자동차 산업의 후진성을 보았다. 아직까지도 근시안적인 사고방식을 버리지 못한 것 같다. 이번 기회를 통해서 환경기술의 개발에 관심을 가지는 계기가 되었다.
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키워드

대체연료,   자동차,   수소자동차,   하이브리드,   전기자동차,   태양