새로운 에너지 및 엔진으로 본 미래형 자동차

목차

- 개 요 -


▶ 화석연료와 환경오염 및 대체에너지
- 화석연료의 한계와 환경문제에 따른 대체에너지의 필요성

▶ 미래형 동력발생장치의 종류와 미래에너지원
- 동력발생장치의 구조 및 원리 (전기에너지와 4행정기관)
- 미래에너지원의 특징
- 미래형 자동차 동력발생장치의 종류와 그에 따른 연료
- 미래형 자동차의 적용을 위한 과제

▶ 미래 자동차의 발전 방향
- 미래 자동차의 종류와 개념
- 연료, 동력발생장치, 변속장치, 소재, 형태등과 관련된 미래자동차

▶ “2005년 서울모터쇼” 동력발생장치와 에너지
- 2005년 서울 모터쇼에 선보인 미래 에너지원과 동력장치의 미래 형 자동차 참고 기사

본문내용

한다면 변속장치는 반드시 필요하다.
만일 장래에 계속 변속장치가 사용된다면 대안은 단 하나 뿐 이라할 수 있다. 바로 CVT이다. 수동, 자동, 반자동 등 지금까지 개발된 변속장치 중 최고고 앞으로도 이보다 완벽한 변속장치는 개발되기 어려울 것 같다. 단지 대형엔진에 사용되기에는 내구성이 약한 문제가 있으나 풀리나 벨트의 소재분야가 발전할 것은 틀림없는 사실이기에 앞으로의 변속장치는 CVT로 통일될 것이다.
2. 미래형 자동차에서 사용될 소재
일단 현재 사용하고 있는 철을 중심으로 하는 합금보다 중량대 강도 또는 경도가 강한 재료들로 사용 될 것이다. 물론 차량의 소재는 강하고 경하다고 해서 다 좋은 것은 아니다. 차량 충돌시에 충격을 흡수해 주는 능력, 내 부식성 등 등 여러 가지가 고려되어야 하나 가장 근본적인 것은 내구성이다. 그렇다면 이미 일부 스포츠카에서 실용화 되고 있는 알루미늄 합금의 사용이 확대될 것이고, 조금 먼 장래에는 알루미늄 합금을 뛰어넘어 카보네이트 또는 보로나이트 재질, 아몰퍼스 합금 등이 많이 사용될 것 같다. 물론 가격의 문제가 있기는 하지만 티타늄 합금, 텅스텐 합금 등도 검토될 수 있을 것니다.
4. 항법장치
지금의 항법장치는 운전자에게 정보를 제공해 주는 정도에 그치지만 장래에는 정보를 제공해주는데 그치지 않고 항법장치가 직접 자동차를 운전하는 AUTO PILOT 기능으로 발전할 것이 확실시된다. 즉 자동차에는 항법장비와 항법장비에서 자동차를 운전할 수 있는 컨트롤 장비, 노면을 인식할 수 있는 센서장비, 주위의 차량을 인식할 수 있는 센서장비 등이 설치되다. 도로에는 자동차의 센서장비를 자극해 줄 수 있는 중앙분리대, 차선이 설치되어 차량에서 현재의 상황을 인식해 줄 수 있도록 하는 것이다. 거기에 부가적으로 음성인식 장비로 발전할 것 같다.
5. 차량의 형태
차량의 형태는 단 한 방향으로 될 것이다. 공기역학적 형태로 자동차는 근본적으로 "땅위에서 공기의 저항을 해치면서 이동하는 탈 것"을 벗어날 수 없다. 즉 현재 사용하고 있는 자동차 동력의 대부분을 공기의 저항을 해쳐나가는데 사용하고 있는데 자동차의 효율을 높이기 위해서는 형태적으로 에어로다이나믹(공기역학적 형태)을 벗어날 수 없다.
- 2005년 서울모터쇼 -
[2005년 서울모터쇼]
연료전지車 "친환경 트렌드 정착"
'2005 서울모터쇼'가 환경오염을 크게 줄인 첨단 친환경 자동차의 미래 트랜드를 더욱 선명하게 제시하고 있어 주목된다. 최근 전 세계적으로 환경에 대한 관심이 높아지고 있고, 경제적인 측면에서도 환경규제가 수출장벽으로 이어지면서 자동차업계가 친환경차량 개발에 박차를 가하고 있기 때문이다.
이번 모터쇼에서는 현대차와 기아차를 비롯해 BMW, 렉서스, 혼다, 볼보 등이 친환경차량 10여대를 출품하고 미래 환경자동차의 기준을 제시했으며, 친환경차량의 주류는 하이브리드카와 연료전지차가 차지했다. 연료전지 차는 기존의 화석연료를 연소시키는 방식의 자동차와는 달리 수소와 산소의 화학적 반응을 이용해 발생시킨 전기를 동력원으로 하는 자동차를 말한다. 하이브리드카는 디젤엔진을 기본 동력으로 쓰고 감속시 발생하는 에너지를 전기로 충전해 가속·출발 시 보조동력으로 사용하는 차로, 연료전지 차에 앞서 시장이 형성됐다.
현대차는 투싼 연료전지자동차와 클릭 하이브리드자동차(사진1)를 이번 모터쇼에 선보였다.
투싼 연료전지 자동차는 지난해 4월 현대차가 미국 국책사업 '연료전지차 시범사업' 시행사로 선정되면서, 현재 미국 전역에서 시험운행하고 있다. 2년여의 연구개발 끝에 개발됐으며, 이전 싼타페 연료전지 차와는 다르게 연료전지 시스템이 엔진룸에 탑재됐다. 영하에서도 시동이 가능하며 80kw의 출력, 시속 150km으로 300km까지 주행이 가능하다.
16개월간 106억원이 소요돼 개발된 클릭 하이브리드 자동차는 지난해 10월 환경부에 50대가 공급돼 현재 경찰청 업무용 차량 등으로 실제 거리를 주행하고 있다. 클릭 하이브리드 자동차는 내연기관, 전기 모터, 배터리의 결합으로 이루어져 있다.
출발 및 가속시에 전기모터의 힘을 빌려 연료소모는 줄이고 출력과 동력성능은 향상돼 및 환경 친화성을 가지고 있는 차세대 자동차다. 연비 18.0km/ℓ로 기존 가솔린차량 대비(연비 12.1km/ℓ) 50% 수준의 연비향상을 이루었다
기아차는 이번 모터쇼에 미래형 친환경 에너지를 이용한 '스포티지 하이브리드차'와 '연료전지차'(사진 2)를 선보였다. 특히 스포티지 연료전지 차는 80kW급 연료전지시스템과 20kW급 리튬이온 폴리머 배터리(152볼트)를 탑재한 수소연료 전지차로, 최고속도는 150Km/h, 가속성능(0 → 100Km/h 도달시간)은 15초에 달한다. 특히 영하 20℃에서도 시동 및 운행이 가능하며, 152리터 고압 수소 저장탱크를 적용해 운행거리를 300km까지 확대 시킨 것이 특징이다. 수입차 업체들도 친환경 차량을 대거 내놓았다. BMW는 수소연료 경주차량 H2R을 소개했다. H2R은 지난해 파리 모터쇼 등에 이어 전 세계에서 4번째로 한국에 소개된 모델로 BMW가 최초로 개발했다. 배기가스는 수증기가 전부다. 외관에 탄소섬유 강화플라스틱을 사용한 H2R은 지난해 성능 실험에서 시속 302.4km를 돌파하는 등 9개의 기록을 경신했다. 토요타자동차의 렉서스는 세계 최초의 럭셔리 하이브리드카 RX400h를 내놓았다. 지난 15일 미국에서 처음 판매된 이 모델은 3ℓ V6엔진을 달아 268마력의 힘을 낸다. 배기가스 규제기준 중 가장 엄격한 등급으로 잘 알려진 미국 캘리포니아의 SULEV를 충족시켰다. 연비는 일반 소형차 수준이다.
볼보자동차는 생산과정에서부터 오존층 파괴성분인 프레온 가스를 제거하고 주행중 배출되는 유해가스도 90% 이상 줄인 친환경차 V70을 출품했다. 혼다의 인사이트는 미국 에너지부 주관 시범운행에 투입될 정도로 주행성능과 안정성 면에서 인정받고 있다. 연비는 ℓ당 35km이며, 급유 없이 1423.3km까지 주행이 가능하다. 또한 수소연료전지자동차 FCX는 영하 20도∼영상 95도까지 시동이 가능하며, 가솔린 차량의 3배나 되는 에너지 효율을 자랑한다.

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