전기차 이야기 Electric Vehicle Story

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 154회 작성일 20-03-02 18:22

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대기오염의 심각성은 날이 갈수록 더해 가고 있다. 특히 자동차 배기가스로 인해 도심지역에서는 맑은 날에도 안개가 낀 듯한 광화학 스모그 현상으로 가시거리가 짧아지는 것은 물론, 도시민들에게 기관지염이나 폐암 등을 일으키는 원인이 되고 있다. 미국도 일부 주에서는 이러한 공해를 줄이기 위해 차량회사로 하여금 전체 판매량의 일부는 의무적으로 배출가스가 나오지 않는 동력원을 쓴 차량을 판매하도록 하고 있다. 이에 대한 대책으로 각 메이커들은 전기차량 이외에도 하이브리드 카(hybrid car), 메타놀 차량, 수소 차량 등 여러 가지 대체 연료를 쓰는 차량들을 개발하고 있다. 그러나 아직까지 기술적인 해결이 완벽하게 이루어지지 않아 본격적인 실용화에는 시간이 필요하다.
 
전기 차량이 해결해야 할 기술적인 문제는 동력원이 되는 모터나 기타 동력전달 장치보다는 모터에 전력을 공급하는 전원장치인 배터리에 있다. 지속적인 기술 개발로 배터리의 부피는 감소하고 충전용량은 늘어났지만, 아직까지도 만족할 만한 수준은 아니라고 할 수 있다. 또한 용량이 늘어났다 하더라도 충전에 소요되는 시간이 상당히 길어서 장거리 여행이 요구되거나 긴급을 요하는 상황에서의 즉각적 사용에 제약을 받게 된다.


한편 차량이라는 관점에서 볼 때 단순히 엔진(모터)과 바퀴만이 있다고 해서 차량이 되는 것은 아니다. 차량이 올바른 차량이라는 의미로 제 구실을 하기 위해서는 상당히 많은 보조 장치들이 요구된다. 현재의 차량이 가지는 다소 복잡하지만 다양성을 가진 구조는 100년 가까운 시간의 축적을 의미한다. 이 시간 동안 자동차는 석유계의 연료를 사용하는 내연기관을 전제로 하여 '진화' 되어 온 것이다. 그러므로 단순히 동력을 전기를 사용하는 '모터'로 바꾸어 놓기만 했다고 해서 다른 모든 요소들이 함께 해결되는 것은 아니다.


우선 현재의 차량에서 '전기' 를 동력원으로 쓰는 장치들을 살펴보도록 하자. 가깝게는 라디오를 비롯하여 실내의 공기를 순환시키는 강제 송풍기, 헤드램프와 테일램프, 실내외의 각종 램프류, 뒷유리의 디프로스터, 와이퍼, 연료계, 냉각수 온도계, ABS, 자동변속기와 연료분사 장치 등의 각종 전자제어 장치가 모두 전기를 써서 작동되고 있다. 이 밖에 엔진의 회전에너지를 직접 이용하는 장치는 파워 어시스트 스티어링 장치, 에어컨의 냉매 순환기 및 컴프레서, 발전기, 보조 냉각팬, 윤활유 송출펌프 등이 있으며, 엔진 작동으로 당연히 얻어지는 흡기관의 진공 압력으로 브레이크의 제동력을 보조하며, 엔진의 열을 식히면서 얻어지는 부산물인 끓는 물은 겨울철의 실내 난방용 히터를 작동시키는 열원이 된다.


그런데 차량의 동력이 내연기관에서 전기모터로 바뀌어 버린다면 엔진의 회전력을 이용하던 장비들은 모두 독립된 모터를 가져야 되거나, 주 동력원 모터의 회전력 일부를 '유용'해야 한다. 게다가 진공 압력이나 끓는 물은 '부산물' 로서조차 얻을 수 없으므로, 별도의 진공 펌프나 전기 헤어 드라이어와 같은 개념의 전기식 히터를 사용할 수 밖에 없다. 브레이크용 진공 압력은 차량의 주행 여부에 관계 없이 항상 준비하여 여러 가지 상황의 브레이크 작동에 대비해야 하므로 진공 펌프는 항상 돌아야 한다. 히터 역시 겨울에는 계속해서 켜 놓아야 하므로 전력의 소비가 상당할 것이다. 만약 헤어 드라이어와 같은 전열기구를 배터리를 이용하여 작동시킨다면 아마 얼마 안가서 건전지는 다 닳아 버릴 것이다. 더구나 전열기구는 많은 전류를 필요로 하므로 배터리의 용량도 커야 한다.


자세히 살펴보지 않아도 이와 같이 많은 부가장치들이 자동차에 달려 있는데, 이것들은 매우 기본적인 장비에 속한다. 지금은 800cc급 경승용차에도 기본장비가 되다시피 한 전동식 유리창 개폐장치도 만약 전기차에 설치된다면 유리창을 한 번 열고 닫을 때마다 주행가능 거리는 줄어들 것이다. 비가 오는 날의 밤이라면 와이퍼도 작동시켜야 하고 헤드라이트, 히터, 디프로스터 등 앞서 살펴본 거의 모든 전기동력의 보조기구를 작동시켜야 하므로 전력의 소비는 상상하는 것 이상으로 크게 될 것이다.


어느 메이커에서는 전기차량이 속도를 줄이거나 브레이크를 사용하여 정지하려 할 때는 동력을 끊고 역으로 바퀴의 회전력으로 모터에 병렬로 연결된 발전기를 돌릴 수 있도록 하기도 했지만 발전기 때문에 차량의 무게도 동시에 무거워진다. 그러므로 주행에 필요한 전력도 더 필요하게 되어 그리 큰 효과를 거두지는 못하는 것으로 알려졌다.


전기차량의 한계를 보완하는 방법 중 현재까지 타당성이 있다는 판단이 서는 것은 하이브리드 방식이다. 이것은 문자 그대로 전기동력과 가솔린 엔진의 복합 구조로서 상황에 따라서 동력을 선택해서 쓸 수 있도록 한 것이다. 물론 이것은 100% 공해 방지는 불가능하지만 각각의 동력장치들이 가지는 한계와 문제점을 상호보완적으로 해결하는 방법이다.

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