하이브리드

목차

1.하이브리드 자동차의 개요

2.최근 기술 개발동향

3.현재 적용되고 있는 하이브리드 기술

4.우리나라의 현실과 전망

본문내용

출량도 규제치의 약 10/1로 한층 환경을 생각한 시스템이다.
닛산의 하이브리드 시스템
NEO 하이브리드 주요 유니트 구성도
보통 병렬 방식은 모터와 발전기를 1개씩 탑재해서 엔진 시동/구동력 어시스트/발전/제동 때의 운동에너지 회수 4가지의 기능을 겸하는 경우가 많지만 닛산의 시스템은 병렬 방식이 되면서 모터와 발전기를 2개 탑재하고 있는 것이 특징이다. 엔진에 2개의 모터와 발전기를 두어, CVT(무단변속기)로 불리는 금속벨트상의 장치로 결합해서 차륜을 구동하며, 다른 1개는 구동 모터와 제동 때의 에너지 회수로서 기능하기 때문에 각각이 독립된 움직임을 보인다. 정지 때는 엔진을 멈추고, 출발 때는 모터만으로 구동해서 연비가 향상된다. 발전기와 모터를 2개조로 한 이유는 엔진의 동력이 동력분할기구로 차륜을 직접 구동하는 파트와 발전기로부터 배터리와 모터 경유로 차륜을 구동하는 부분으로 나뉘어져, 이 비율을 변하게 하는 것으로 변속하는 구조로 되어 있다
혼다의 하이브리드 시스템
혼다의 하이브리드 시스템 구성도
이러한 주요 유니트의 레이아웃의 차이가 각 메이커들의 특징이 되고 있다. 구동용 모터는 보통의 자동차에서 말하는 변속기 내부로, 제너레이터는 엔진에 탑재되고, 구동용 모터와 엔진 사이에는 전자 클러치가 설치되어 있다. 클러치의 존재와 제너레이터의 탑재위치 등으로 프리우스 시스템과의 차이를 볼 수 있다.
4.우리 나라의 현실과 전망
우리 나라도 자동차 배기가스를 규제하고 초저연비 자동차 구현의 세계적 추세에 따라 전기자동차의 전지가격 및 기술의 실용화 시기 예측의 어려움 등의 문제를 해결할 수 있는 초저연비 하이브리드 자동차 개발에 주력하여, 1999년 서울 모터쇼에서 현대자동차는 미래 환경친화 자동차(FGV-II)인 하이브리드 전기자동차를 출품하였다. 우리 나라도 이와 같이 하이브리드 자동차의 개발을 활발하게 추진하고 있으나 특허출원 상황 등을 살펴보면 신기술의 주요부분은 선진 외국기술의 도입으로 이루어진 것으로 판단된다.
가장 최근의 기술력은 현재 2002 서울모터쇼에 출품된 현대의 싼타페 FCEV(Fuel Cell Electric vehicle)와 수소연료 전지와 Drive-by-wire 기술을 결합한 세계 최초의 자동차인 GM DAEWOO의 하이와이어(Hy-wire) 컨셉트카를 단적으로 들 수 있다. 그러나 대우는 순수 국내업체로 보기 어려우며 따라서 우리 기술로 보기도 어렵다. 현대의 기술력 또한 자체 상용화에 근접한 기술력을 확보하고 있다고는 생각되지 않는다. 우리의 경우 핵심 기술에 대한 해외 의존도가 너무 심한 것이 특징이며 그러한 상황에서의 첨단 차종의 등장은 자칫하면 자동차 산업기반의 낙후를 가져올 수도 있다.
단적으로 말한다면 환경에 대한 선진국들의 제반 규정이 강화될 것이고 메이저들의 치열한 경쟁을 하며 해외 선진업체들은 남보다 한발 앞서 관련기술을 개발하고 막대한 비용부담을 완화시키기 위해 자국내 또는 해외업체와의 협력에 적극 나서고 있는 만큼 낙후된 기술의 국내의 자동차 업계는 더욱 더 어려움을 갖게 될 것이다. 미국 자동차소비자 조사기관 JD파워가 99년형 모델을 기준으로 실시한 조사에서, 현대 28위, 대우 32위, 기아는 최하위인 37위를 기록한데서 나타나듯이 국내업체의 기술수준은 선진국에 비해 많이 뒤져있다. 특히 환경안전 등 첨단기술 분야는 사실상 시작단계에 있다는 점이 우리의 전망을 더욱 어둡게 한다. 그러나 현대가 다임러와 손잡고 올해 사상 처음 1조원을 연구개발에 투자하는 등 기술개발에 적극 나서고 있고 정부가 적극적으로 나서고 있는 만큼 개선의 여지는 존재하고 있는 셈이다.
만약 현재의 열악한 기술력을 선진업체에 비견될 만큼 끌어올린다면 고효율, 저공해의 특성을 지닌 연료전지라는 새로운 개념의 대체 동력기관으로 바뀜에 따라 에너지 기술의 획기적인 전기가 마련될 것이다. 또한 개인적인 바램이기도 하지만 환경관련 기술의 주요핵심기술을 개발, 확보했을 경우 향후 선진사의 기술 독점으로 인한 기술종속 정책에 효과적으로 대처할 수 있을 것이다. 연료전지자동차의 핵심부품인 연료전지, 개질기, 촉매, 소재 등을 국산화하기 위해 화공분야의 신규 제조기술이 발달하게 될 것이며 기조의 전기자동차와 공유되는 기술인 배터리, 모터, 저력전자 및 첨단제어기술 분야 등 관련 산업도 병형 발전할 것은 말할 필요도 없을 것이다.
연료전지 추진 하이브리드 전기자동차가 개발이 된다면 기존 가솔린자동차를 연료전지 하이브리드 추진 자동차로 대체함에 의해서 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있을 것이다.
기존의 가솔린자동차를 무공해의 연료전지 추진 하이브리드 전기자동차로 대체함에 의해서 점차 심각해져 가는 대기 오염을 향상시킬 수 있을 것이며 가솔린자동차에 비해 2배 이상의 상대적으로 높은 에너지 효율을 갖는 연료전지 추진 하이브리드 전기자동차를 운용함에 의해 수송 분야에서의 커다란 에너지 절약 효과를 얻을 수 있을 것이다. 매장량이 한정된 화석연료에 치중되어 있는 수송분야에서의 에너지 편중화를 해결하여 에너지원의 다양화를 얻을 수 있을 것이다.
또한 연료전지자동차 개발 관련산업인 연료전지, 개질기, 촉매, 소재 등과 같은 석유화학, 소재분야와 모터, 배터리, 전력전자와 같은 첨단제어와 같은 전기전자분야의 신규사업의 발달로 대규모의 인력 고용효과 발생이 예상된다.
미국 Department of Energy의 발표에 따르면 2006년경에 제작되는 자동차의 약 10%, 2012년에는 20%를 하이브리드 자동차가 차지할 것으로 예측하고 있는 점으로 미루어 전기자동차가 실용화되기 전까지 앞으로 2000년대 현재의 내연기관 자동차는 하이브리드 시스템 자동차로 대체될 것으로 전망된다. 이러한 자동차 산업의 향후 전망에 따라 우리 나라도 하이브리드 시스템 자동차 개발을 최우선 과제로 하여 선진 각국의 개발에 뒤지지 않도록 국가차원의 육성이 필요하고, 특허출원 또한 차체와 같은 단순한 부품의 개량기술 출원 뿐 만 아니라 2000년대 주종을 이룰 것으로 예상되는 새로운 자동차 기술분야를 적극 활성화하여 첨단산업의 무한경쟁 시대에 대비하여야 할 것이다.

키워드

하이브리드,   모터쇼,   도요다