세계는 미래형 자동차 개발 전쟁중
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  • 취재부
  • 승인 2005.10.09
  • 호수 1205
  • 댓글 0
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에너지 배기가스 걱정없는 친환경 하이브리드·수소 연료자동차
수소연료 자동차인 BMW 'H2R'
BMW가 최초로 개발한 수소연료 경주차량인 H2R에 의해 수소엔진 차의 시대가 열렸다. 이 자동차의 특징은 수소의 연소 성질이 휘발유나 경유보다 뛰어나다는 점이다. 수소는 휘발유와 경유보다 더 빨리 연소하며, 휘발유보다 약간 낮은 온도에서 발화한다. 또한 수소 엔진 내에서 형성되는 수소, 산소 혼합물의 높은 연소율은 휘발유 엔진보다 더 높은 온도를 발생시킨다.

따라서 H2R 엔진은 피스톤이 최고 사점에 도달할 때까지 연료와 공기의 혼합물이 연소되지 않아도 최대 출력을 내도록 설계됐다. 이러한 수소, 산소 혼합물의 높은 연소압력은 많은 이점을 가진다. 같은 양의 에너지로부터 강력한 파워를 창출해냄으로써 뛰어난 효율성을 가지고 있다. 또한 연소과정 처리가 탁월한 환경 친화적 엔진을 장착했으며, 실질적으로 수증기 이외엔 아무것도 배출하지 않기 때문에 환경오염의 주된 원인인 자동차 매연가스가 없다는 장점을 가지고 있다

도요타의 프리우스는 휘발유와 전기연료를 함께 동력 에너지원으로 사용하고 있는 하이브리드 자동차이다. 하이브리드 자동차는 휘발유와 전기를 동력으로 쓰며 시내에서 운전할 때는 휘발유를 쓰지 않고, 전기 모터만으로도 주행이 가능하다. 이들 자동차는 엔진과 전동기를 사용하는 시스템으로 고연비, 저공해를 실현할 수 있다. 가속성능 또한 기존의 내연기관 차량에 비해 떨어지지 않는다. 엔진과 재생 브레이크를 이용하여 배터리를 충전함으로써 특별한 외부 충전이 필요 없게 된다. 하이브리드 차량은 전기 자동차와 기존 내연기관 차량의 이점을 모두 이용할 수 있다.

하이브리드 자동차인 도요타 '프리우스'
이 두 자동차의 경우에서 발견할 수 있듯이 미래형 자동차의 핵심은 에너지 절감과 매연가스 절감이라는 친환경에 있다고 할 수 있다. 현재 각 자동차 회사들은 이를 충족시킬 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있다. 이러한 기술 개발은 미국과 일본에 비해 우리나라가 뒤떨어지고 있는 실정이다.

수소 자동차를 개발하는 데 필수적인 핵심 기술은 크게 3가지로 나뉜다. 연료전지를 만드는 재료기술과 연료 전지를 구동하기 위한 주변장치 기술, 수소 저장 기술이 바로 그것이다. 재료기술은 연료전지의 성능개선에 직접적인 영향을 주는 분야이다.

특히 연료전지의 심장이라고 할 수 있는 전해질 막이 가장 핵심기술이다. 이 부분의 기술은 미국과 일본의 업체가 독점하고 있는 실정이다. 반면 우리나라가 두각을 나타내고 있는 분야는 수소저장기술이다. 올 해 초 한국과학기술원 이흔 교수팀이 수소 분자를 얼음 입자 속에 저장할 수 있는 기술을 개발해 저장장치 제작비용을 획기적으로 떨어뜨릴 수 있는 길을 연 것으로 평가받고 있다.

하이브리드 자동차 시장도 일본에 의해 주도되고 있다. 파이낸셜 타임즈에 따르면 도요타의 프리우스는 지난 8월 한 달 동안 기존 판매량에 비해 2배로 증가했으며, 혼다 시빅은 같은 기간 판매량이 3배로 증가했다. 도요타의 프리우스의 올 8월까지 전체 판매량이 7만 2849대에 이른 것으로 집계됐다.

이에 비해 우리나라의 경우 하이브리드 카를 아직 시판하지 못하고 있다. 지난해 현대 자동차가 50대의 하이브리드 자동차를 생산하여 정부 기관에서 이용하고 있지만 상용화되지는 않았다. 늦은 감은 있지만 지난 9월 현대·기아 자동차는 친환경 미래형 자동차 본격 개발을 위해 ‘환경기술부문 통합 연구소’를 설립했다. 이 연구소를 통해 친환경 미래형 자동차 관련 연구를 통해 수소 충전지와 연료 전지 내구 시험기, 전기 동력 시스템을 비롯해 하이브리드 핵심기술 개발 장치를 개발하고 있다. 내년 말까지 하이브리드 자동차를 시판할 계획을 가지고 하이브리드 자동차 개발에 박차를 가하고 있는 것이다.

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