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하이브리드 차량( – 車輛, 영어: hybrid vehicle)은 단일 동력원의 일반 자동차와 달리 두 개 이상의 동력원에 의해 차체가 구동되는 차량이고 이 용어는 내연 기관과 전기자동차를 포함하는 하이브리드 전기 자동차 (HEV)를 가리키는 데 주로 쓰인다.
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하이브리드 자동차란 무엇일까요 – 타고
하이브리드(hybr)란 이중, 혼합이라는 사전적 의미를 가지고 있습니다. 하이브리드 자동차는 전기와 가솔린 모두를 이용하는 자동차입니다. 오늘의 …
Source: tago.kr
Date Published: 3/2/2022
View: 670
하이브리드 자동차 – 나무위키
하이브리드 자동차에 외부 전기(혹은 연료전지용 연료)를 따로 충전할 수 있게 하거나, 기존 전기자동차/연료전지자동차에 내연기관을 추가로 탑재한 것.
Source: namu.wiki
Date Published: 5/10/2021
View: 6032
[틴틴경제] 하이브리드 자동차가 무엇인가요 | 중앙일보
‘하이브리드(hybr-‘잡종’이라는 뜻)’차는 전기와 휘발유를 함께 사용하는 차랍니다. 시동을 걸거나 느린 속도로 달릴 때는 전기모터를 이용하고, 빨리 …
Source: www.joongang.co.kr
Date Published: 11/8/2021
View: 9490
하이브리드 자동차 뜻? 장단점 총정리 – 차RG
사전적으로 하이브리드(hybr)는 ‘잡종’, ‘혼성’을 뜻입니다. 하이브리드 자동차 엔진의 가동·정지에 따른 에너지 손실을 줄이기 위해 엔진의 출력을 …
Source: chachacha.it-around.com
Date Published: 3/2/2022
View: 856
하이브리드차의 배신 “너 친환경 아니었어?” – Greenpeace Korea
하이브리드차의 정의를 알아봅시다. 하이브리드는 두 가지 이상의 기술을 접목한 것을 뜻합니다. 즉 ‘석유’와 ‘전기’를 동시에 연료로 이용하는 자동차 …
Source: www.greenpeace.org
Date Published: 7/5/2022
View: 5459
하이브리드 자동차 – 해시넷 위키
하이브리드 자동차는 가솔린 엔진과 전기 모터, 수소 연소 엔진과 연료전지, 천연가스와 가솔린 엔진, 디젤과 전기 모터 등 두 가지 이상의 구동장치를 …
Source: wiki.hash.kr
Date Published: 8/28/2021
View: 8198
하이브리드 자동차 작동원리, 뜻 – 훈스로그
하이브리드 자동차는 우리말로 번역하면 혼합된 자동차라는 뜻입니다. Hybr Electric Vehicle 줄여서 HEV라고 불리며, 전기모터와 엔진을 혼합 사용하고 …
Source: tra1.tistory.com
Date Published: 7/13/2022
View: 5844
하이브리드 자동차 란? – 블로그
두 가지 이상의 구동계를 사용하도록 만들어진 자동차, 줄여서 ‘하브’ 라고도 한다. 보통은 전기모터를 같이 쓰며, 전기자동차와는 달리 내연기관 엔진을 …
Source: blog.naver.com
Date Published: 2/12/2022
View: 9914
하이브리드 자동차란 무엇이며 어떻게 작동합니까? – 아브토타키
하이브리드 차량은 가솔린 또는 디젤 내연 기관과 전기 모터의 두 가지 전원을 결합합니다. 모든 하이브리드는 휘발유 또는 디젤만 사용하는 차량에 비해 …
Source: avtotachki.com
Date Published: 5/24/2022
View: 4433
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주제에 대한 기사 평가 하이브리드 자동차 뜻
- Author: 양심중고차 이진영
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- Date Published: 2018. 12. 5.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=Yv4zziGG_UI
위키백과, 우리 모두의 백과사전
도요타 프리우스 , 전 세계적으로 판매되는 하이브리드 전기 자동차
하이브리드 차량인 도요타의 Prius
뉴욕 교통당국이 사용했던 Prius
하이브리드 차량( – 車輛, 영어: hybrid vehicle)은 단일 동력원의 일반 자동차와 달리 두 개 이상의 동력원에 의해 차체가 구동되는 차량이고 이 용어는 내연 기관과 전기자동차를 포함하는 하이브리드 전기 자동차 (HEV)를 가리키는 데 주로 쓰인다.[1]
일반적인 하이브리드 자동차는 다음을 포함하고 있다:[출처 필요]
동력 [ 편집 ]
차량 종류 [ 편집 ]
몬트리올의 하이브리드 바이오 디젤 버스
개념 [ 편집 ]
하이브리드란 2종류 이상의 요소를 조합했음을 의미하는 말로, 자동차에서는 두 가지 동력원을 가졌음을 나타낸다. 기존에는 가솔린 엔진뿐이었던 자동차에 모터를 동력으로 추가한 하이브리드 자동차는 엔진과 모터의 장점을 동시에 이용해 연비향상을 실현한다. 에너지 효율이 좋은 디젤 엔진과 모터를 조합한 디젤 하이브리드도 등장했지만, 높은 가격 탓에 많은 자동차 제조 회사가 디젤 하이브리드의 상용화를 뒤로 미루거나 이미 개발한 자동차를 상품군에서 배제하고 있다.
원리 [ 편집 ]
모터달린 자전거, 전기자전거, 그리고 전기 스쿠터는 하이브리드 형태의 예이고, 전기가 내연기관 혹은 전기모터 그리고 운전자의 근육을 통해 전달된다. 일찍이 19세기 후에 원형 모터자전거는 같은 원리의 동력원리를 사용하였다. 인간과 동력원은 기계학적으로 페달과 앞바퀴의 뒤에서 연결된다. a hub motor를 사용함으로써, 롤러는 타이어를 누르게 되고, 바퀴와의 연결이 동력전달의 역할을 하게 된다. 결과적으로 인력과 돌림힘은 함께 작용하게 된다. 거의 대부분의 생산된 모터 자전거는 이런 형태의 분류에 .[2]
중(重)차량 디젤-전기 전환 방식과 터보-전기 전환 방식을 사용해 기관차, 버스, 무거운 차량 상품, 이동성 수압 장치(잠수함), 배에 동력을 전달한다. 일반적으로 몇 종류의 열기관(일반적으로 디젤기관)은 여러개의 모터를 활용하는 전기발생장치와 수압모터를 이용한다. 줄과 파이프를 통한 동력분배가 몇가지 형태로 돌아가는 기관을 통한 동력분배에 비해 몇가지 이점을 가지고 있고 이 과정에서 구동륜과 프로펠러가 요구된다. 일반적으로 디젤연료에서 전기에너지로 혹은 수력에너지로 변환시에 손실되는 힘이 있고 이것이 단점으로 작용하게 된다. 큰 차량에서는 이러한 이점이 단점보다 더 크게 작용하는데. 왜냐하면 차량의 크기에 따라서 힘손실의 정도가 감소하기 때문이다. 현재에는 그 트렌트가 변하고 있지만 아직까지 비-핵 잠수함을 제외하고 중(重)차량에서 2차적인 에너지 저장장치는 거의 없다고 볼 수 있다. 이 2차적인 에너지 저장장치는 보조배터리와 유압 축압기를 그 예로 들 수 있다. 잠수함은 가장 널리 퍼지고 오래된 하이브리드 기술의 예인데 잠수함은 수면에 올라갈 때나 잠수하며 battery power를 교체할 때 디젤엔진을 통해 돌아간다. series-hybrid and parallel hybrid drivetrains 은 2차 세계대전에 이용되었다.
철도교통 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 하이브리드 기차 입니다.
인도 2015년 1월 인도는 하이브리드 기차의 일종인 CNG-Diesel hybrid train을 출시하였다. 그 기차는 fumigation technology를 사용하는 1400마력 엔진이 탑재되어 있다. 이 기차의 원형은 81km 길이의 Rewari-Rohtak route를 달리도록 설계되어 있다.[3] CNG is considerd as a green alternative for diesel and petrol and is popular as an alternative fuel in india.
북아메리카 미국에서 제너럴 일렉트릭은 2007년에 철도 엔진을 그들의 Ecomagination(Eco + Imagination)이라는 슬로건을 가지고 발표하였다. 그 엔진은 사용되는 에너지를 소듐-니켈-염화물 배터리(Na-NiCl 2 )에 저장하고 그 저장된 에너지를 일반적으로 다이나믹 제동 혹은 내리막길을 내려갈 때 활용한다. 그것은 적어도 10%의 연료사용을 줄이고 현재 20억 달러를 연구하는데 사용하고 있다.[4]
같이 보기 [ 편집 ]
압축공기를 연료로 하는 인도의 Tata사에서 생산예정인 MDI OneCAT
각주 [ 편집 ]
타고 : 하이브리드 자동차란 무엇일까요
하이브리드 자동차란 무엇일까요?
이하나, 2020년 12월 07일
하이브리드(hybrid)란 이중, 혼합이라는 사전적 의미를 가지고 있습니다. 하이브리드 자동차는 전기와 가솔린 모두를 이용하는 자동차입니다. 오늘의 이야기는 내연기관 자동차와 전기자동차 그 사이의 포지션을 담당하고 있는 자동차인 하이브리드 자동차에 대해 소개해드리려고 합니다!
세계에서 가장 많이 팔린 하이브리드 자동차
하이브리드 자동차 여러분은 세계에서 가장 많이 팔린 하이브리드 자동차가 어떤 차인지 아시나요? 그 차는 바로 토요타(Toyota)에서 출시한 프리우스(Prius)라는 자동차입니다. 개발 당시 프리우스 프로젝트팀은 내연기관의 장점과 친환경 자동차, 이 두 마리 토끼를 잡기 위해 제작에 끊임없는 노력을 쏟았습니다. 그 결과 1995년 도쿄 모터쇼에서 프리우스 콘셉트가 처음으로 등장했고 1997년 출시되었습니다. 출시 초기 하이브리드 자동차에 대한 낯섦 때문에 판매 부진을 겪기도 하였지만, 대대적인 상품성 홍보를 통해 출시 초기 3,000대에서 1999년에는 3만대가 넘게 팔리는 쾌거를 이루기도 하였습니다. 2세대와 3세대 모델부터는 공기저항 계수를 기록적으로 낮추고 실내 내장재를 친환경적으로 변경하며 다른 제조사보다 경쟁력 강화를 꾀하였습니다. 이렇게 높은 상품성을 보인 프리우스는 2015년 누적 판매량 361만대를 기록하였습니다. 최근에는 더 나은 충전 성능을 지닌 배터리와 차체를 낮추어 더 낮은 저항계수를 만들어 내었습니다. 또한, 출시 이후에는 7,700만 톤에 달하는 이산화탄소 배출 억제 효과를 보여주며 하이브리드 자동차 원조의 입지를 다지고 있습니다.
하이브리드 자동차의 장단점
하이브리드 차량의 구성
(출처: 네이버 지식백과)
그렇다면 하이브리드 자동차의 단점에는 어떤 것이 있을까요? 바로 하이브리드 자동차는 큰 엔진과 40kg이 넘는 배터리가 트렁크에 위치해 있기 때문에 트렁크의 용량이 적다는 단점이 있습니다. 최근에는 배터리를 트렁크 아래쪽에 위치시킴으로써, 트렁크 용량 증가가 가능해지기도 하였지만 아직까지 내연기관 자동차의 트렁크 용량보다는 작기 때문에 트렁크에 짐을 많이 싣고 다니는 사람들에게는 불편함을 유발할 수 있습니다. 두 번째, 단점은 전기모터와 대용량 배터리 탑재로 인한 비싼 가격입니다. 2019년형 쏘나타의 출시가는 2,288~3,287만 원 사이로 가격이 책정되었지만 2019년형 쏘나타 하이브리드의 경우 2,754~3,579만 원에 가격이 형성되어 있습니다. 이는 기존 내연기관 자동차보다 400만 원 이상 차이 난다고 볼 수 있습니다. 또한 하이브리드 자동차의 특성상 구조가 복잡하게 되어있기 때문에 사고가 났을 때 수리비용이 내연기관 차량보다 많이 발생하며 호환 가능한 부품을 구하기가 어렵다는 단점이 있습니다. 하이브리드 자동차의 장점과 단점에는 무엇이 있을까요? 우선 하이브리드 자동차의 가장 큰 장점은 높은 연비입니다. 하이브리드 자동차가 높은 연비를 자랑할 수 있는 이유는 가솔린 엔진과 전기모터가 적절하게 조화되어 있기 때문입니다. 하이브리드 자동차는 출발하거나 가속, 감속이 되었을 때에는 가솔린 엔진과 전기모터가 같이 사용되어 배터리를 저장하고 출력하며 연료 소모를 줄이는 기능을 가지고 있습니다. 또한 하이브리드 자동차는 자동차의 무게 중심 부분에 배터리가 들어가기 때문에 코너링이 안정적이며, 전기모터를 사용하기 때문에 엔진을 이용하는 내연기관 자동차보다 소음이 적은 특징이 있습니다. 정부에서 제공하는 각종 혜택이 있어 경제적인 측면에서도 큰 장점이 있습니다. 서울시의 경우 공영주차장 주차비 50% 할인과 대중교통 환승 주차장 80% 할인 혜택이 있으며, 전국 14개 공항에서는 전기자동차와 동일하게 주차요금 50% 감면 혜택이 있습니다. 또한 연료 사용량이 적어 화석연료를 많이 사용하지 않아 친환경적입니다.그렇다면 하이브리드 자동차의 단점에는 어떤 것이 있을까요? 바로 하이브리드 자동차는 큰 엔진과 40kg이 넘는 배터리가 트렁크에 위치해 있기 때문에 트렁크의 용량이 적다는 단점이 있습니다. 최근에는 배터리를 트렁크 아래쪽에 위치시킴으로써, 트렁크 용량 증가가 가능해지기도 하였지만 아직까지 내연기관 자동차의 트렁크 용량보다는 작기 때문에 트렁크에 짐을 많이 싣고 다니는 사람들에게는 불편함을 유발할 수 있습니다. 두 번째, 단점은 전기모터와 대용량 배터리 탑재로 인한 비싼 가격입니다. 2019년형 쏘나타의 출시가는 2,288~3,287만 원 사이로 가격이 책정되었지만 2019년형 쏘나타 하이브리드의 경우 2,754~3,579만 원에 가격이 형성되어 있습니다. 이는 기존 내연기관 자동차보다 400만 원 이상 차이 난다고 볼 수 있습니다. 또한 하이브리드 자동차의 특성상 구조가 복잡하게 되어있기 때문에 사고가 났을 때 수리비용이 내연기관 차량보다 많이 발생하며 호환 가능한 부품을 구하기가 어렵다는 단점이 있습니다.
하이브리드 자동차의 원리와 연비
하이브리드 자동차의 구동 원리 (출처: 현대자동차)
하이브리드 자동차에 대해 설명하는데 연비의 개념이 빠질 수 없겠죠? 연비는 단위 연료당 주행할 수 있는 거리를 뜻합니다. 하이브리드 자동차는 어떤 이유 때문에 고연비 자동차로 불리게 되는 것일까요? 그것은 하이브리드 자동차의 원리를 알면 이해가 가능합니다. 주로 하이브리드 자동차의 구동 원리는 크게 5가지로 구분이 가능합니다.
첫 번째, 큰 구동력이 필요하지 않은 출발 상황이나 서서히 가속하는 상황에서 하이브리드 자동차는 전기모터를 사용하여 운행합니다. 두 번째, 오르막길을 오를 때나, 갑자기 속력을 내는 등 큰 구동력이 필요한 상황이 되면 엔진과 전기모터를 사용합니다. 세 번째, 고속 정속 주행 시에는 엔진만 사용하는 엔진 주행 모드가 됩니다. 네 번째, 감속이나 멈추는 상황에서 발생되는 에너지를 회생제동 브레이크 시스템을 통해 전기에너지로 전환시켜 배터리를 충전합니다. 다섯 번째는 정차 시 엔진이 정지됩니다. 이런 프로세스를 거치며 자연스레 연료 소모량이 줄어들고 고연비를 출력할 수 있게 되는 것입니다.
이런 프로세스 이외에도 연비 효율을 더 향상시킬 수 있는 방법이 있습니다. 하이브리드 자동차는 전기자동차 모드 운행 구간이 늘어날수록 연료를 덜 사용하게 되어 연비가 높아지기 때문에 전기자동차 모드로 운전하고, 완가속 습관을 들이는 노력이 필요합니다. 또한 D단에서 제동하여 전기에너지를 충전하고, 완제동 습관을 들이는 등 회생제동 에너지를 활용하고, 에어컨 최적화 설정을 하여 전력 소모를 최소화하는 등 여러 방식을 통해 더 높은 연비 향상을 기대할 수 있습니다.
하이브리드 자동차의 종류
직렬식 하이브리드 시스템
(출처: 네이버 지식백과)
풀 하이브리드(full hybrid)의 직렬식 하이브리드 시스템은 일반 하이브리드 자동차와 동일한 구조로서 엔진은 발전기를 구동하고, 발전기에서 생산된 전기로 모터를 구동하는 방식입니다. 엔진은 전기를 생산하는 발전기로서의 역할만을 수행하며 자동차 구동에 영향을 주지 않습니다. 동력 전달 과정은 엔진 → 발전기 → 배터리 → 모터 → 변속기 → 구동바퀴 순으로 전달됩니다. 하이브리드 자동차 내 인버터(inverter)는 교류발전기에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 축전지에 저장시키고, 전기모터를 구동할 때는 다시 직류에서 교류로 변환시키며 저장과 공급을 하는 역할을 합니다. 직렬식 하이브리드 시스템은 엔진이 발전기로서의 역할만하기 때문에 연료 소비율이 적고 배기가스 저감 효과가 있다는 장점이 있습니다. 하지만 이는 장점인 동시에 단점이 되기도 합니다. 엔진 없이 모터로만 구동력을 만들어 내야 하기 때문에 높은 효율의 모터가 필요로 되며 이것은 엔진과 배터리 모터 무게의 증가를 의미하기도 합니다. 따라서 자동차가 무거워져 가속 성능에 문제가 생기게 된다는 단점이 있습니다. 하이브리드 자동차의 종류는 크게 풀 하이브리드, 마일드 하이브리드, 플러그인 하이브리드로 구분할 수 있습니다. 먼저 풀 하이브리드부터 설명해보면, 풀 하이브리드는 동력 전달 구조에 따라 직렬, 병렬, 직병렬 방식으로 또 한 번 구분이 됩니다.풀 하이브리드(full hybrid)의 직렬식 하이브리드 시스템은 일반 하이브리드 자동차와 동일한 구조로서 엔진은 발전기를 구동하고, 발전기에서 생산된 전기로 모터를 구동하는 방식입니다. 엔진은 전기를 생산하는 발전기로서의 역할만을 수행하며 자동차 구동에 영향을 주지 않습니다. 동력 전달 과정은 엔진 → 발전기 → 배터리 → 모터 → 변속기 → 구동바퀴 순으로 전달됩니다. 하이브리드 자동차 내 인버터(inverter)는 교류발전기에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 축전지에 저장시키고, 전기모터를 구동할 때는 다시 직류에서 교류로 변환시키며 저장과 공급을 하는 역할을 합니다. 직렬식 하이브리드 시스템은 엔진이 발전기로서의 역할만하기 때문에 연료 소비율이 적고 배기가스 저감 효과가 있다는 장점이 있습니다. 하지만 이는 장점인 동시에 단점이 되기도 합니다. 엔진 없이 모터로만 구동력을 만들어 내야 하기 때문에 높은 효율의 모터가 필요로 되며 이것은 엔진과 배터리 모터 무게의 증가를 의미하기도 합니다. 따라서 자동차가 무거워져 가속 성능에 문제가 생기게 된다는 단점이 있습니다.
직병렬식 하이브리드 시스템
(출처: 네이버 지식백과)
마지막으로 소개할 풀 하이브리드의 직병렬식 시스템은 직렬식 시스템과 병렬식 시스템의 장점을 혼합한 시스템입니다. 따라서 엔진이 구동과 발전을 같이 하는 역할을 수행하며 배터리 팩이 충분히 충전되어 있는 상태에서 저속 주행 시 모터만으로도 구동이 가능하다는 게 특징입니다. 또한 큰 가속력이 필요할 때는 엔진과 모터가 힘을 합하여 구동력이 우수합니다. 하지만 대형 발전기와 배터리 팩이 필요하며 복잡한 시스템으로 되어 있어 원가가 높고 차체 중량이 늘어나는 단점이 있습니다.
이제 풀 하이브리드에 대해 알아보았으니 마일드 하이브리드(mild hybrid) 자동차에 대해서도 알아보겠습니다. 마일드 하이브리드 자동차는 엔진과 전기모터 모두를 사용하지만 서로의 역할이 다릅니다. 엔진은 구동력을 이끌어내고 전기모터는 엔진을 보조해주며 작업량을 덜어주는 역할을 합니다. 마일드 하이브리드 자동차의 장점은 배터리와 모터의 출력이 작아 설계 단가가 낮아짐으로 인해 풀 하이브리드나 플러그인 하이브리드보다 차량 가격이 저렴하다는 것입니다. 하지만, 친환경 자동차 환경보조금 혜택은 따로 제공되지 않습니다. 또한 전기모터는 동력을 거들어주는 역할만 하기 때문에 연비를 15%밖에 절감해주지 못한다는 단점이 있습니다.
마지막으로, 플러그인 하이브리드(plugin hybrid) 자동차는 어떤 특징이 있을까요? 플러그인 하이브리드 자동차는 전기자동차와 하이브리드 자동차가 혼합된 형태입니다. 외부 전력으로 충전한 배터리로 운행하다가 배터리가 다 소모되면 내연기관 엔진과 전기동력을 동시에 사용합니다. 엔진이 주이고 전기모터가 보조 역할을 했던 마일드 하이브리드 자동차와 달리 플러그인 하이브리드 자동차는 전기모터가 주가 되고 엔진이 보조 역할을 합니다. 플러그인 하이브리드 자동차는 가까운 거리는 전기를 이용해서 갈 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 플러그인 하이브리드 자동차들은 일반 하이브리드보다 훨씬 큰 대용량 배터리를 사용하여 연비가 저하된다는 단점이 있으며, 아직 충분히 구축되어 있지 않은 전기자동차 충전 시설을 찾아 충전해야 함으로 충전 시 불편을 야기할 수 있습니다. 그렇다면 풀 하이브리드의 병렬식 하이브리드 시스템은 어떨까요? 엔진과 모터가 따로 기능을 했던 직렬식 하이브리드와 다르게 병렬식 하이브리드는 모터와 엔진의 힘을 합해 구동력을 만들어내는 시스템입니다. 거의 대부분의 하이브리드 자동차에는 이 방식이 사용된다고 볼 수 있습니다. 병렬식 하이브리드 시스템은 낮은 속도에서는 전기모터만을 이용해 구동력을 만들어내다가 일정 속도를 넘어가면 내연기관 엔진이 구동력을 만들어 가속 시 성능을 높일 수 있습니다. 동력 전달 과정으로 기계 에너지는 기관 → 변속기 → 구동바퀴 순서로 전달되고, 전기는 배터리 → 전동기 → 변속기 → 구동바퀴 순서로 에너지가 전달됩니다. 병렬식 하이브리드 시스템은 엔진과 모터 둘 다 동력원으로 사용되기 때문에 저성능 모터와 저용량 배터리를 사용해도 되며 이로 인해 무게가 가벼우며 효율이 직렬식 시스템보다 더 우수하다는 장점이 있습니다. 하지만 모터의 성능이 약하며 모터 작동 시 배터리 충전이 되지 않는 단점도 존재합니다.마지막으로 소개할 풀 하이브리드의 직병렬식 시스템은 직렬식 시스템과 병렬식 시스템의 장점을 혼합한 시스템입니다. 따라서 엔진이 구동과 발전을 같이 하는 역할을 수행하며 배터리 팩이 충분히 충전되어 있는 상태에서 저속 주행 시 모터만으로도 구동이 가능하다는 게 특징입니다. 또한 큰 가속력이 필요할 때는 엔진과 모터가 힘을 합하여 구동력이 우수합니다. 하지만 대형 발전기와 배터리 팩이 필요하며 복잡한 시스템으로 되어 있어 원가가 높고 차체 중량이 늘어나는 단점이 있습니다.이제 풀 하이브리드에 대해 알아보았으니 마일드 하이브리드(mild hybrid) 자동차에 대해서도 알아보겠습니다. 마일드 하이브리드 자동차는 엔진과 전기모터 모두를 사용하지만 서로의 역할이 다릅니다. 엔진은 구동력을 이끌어내고 전기모터는 엔진을 보조해주며 작업량을 덜어주는 역할을 합니다. 마일드 하이브리드 자동차의 장점은 배터리와 모터의 출력이 작아 설계 단가가 낮아짐으로 인해 풀 하이브리드나 플러그인 하이브리드보다 차량 가격이 저렴하다는 것입니다. 하지만, 친환경 자동차 환경보조금 혜택은 따로 제공되지 않습니다. 또한 전기모터는 동력을 거들어주는 역할만 하기 때문에 연비를 15%밖에 절감해주지 못한다는 단점이 있습니다.마지막으로, 플러그인 하이브리드(plugin hybrid) 자동차는 어떤 특징이 있을까요? 플러그인 하이브리드 자동차는 전기자동차와 하이브리드 자동차가 혼합된 형태입니다. 외부 전력으로 충전한 배터리로 운행하다가 배터리가 다 소모되면 내연기관 엔진과 전기동력을 동시에 사용합니다. 엔진이 주이고 전기모터가 보조 역할을 했던 마일드 하이브리드 자동차와 달리 플러그인 하이브리드 자동차는 전기모터가 주가 되고 엔진이 보조 역할을 합니다. 플러그인 하이브리드 자동차는 가까운 거리는 전기를 이용해서 갈 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 플러그인 하이브리드 자동차들은 일반 하이브리드보다 훨씬 큰 대용량 배터리를 사용하여 연비가 저하된다는 단점이 있으며, 아직 충분히 구축되어 있지 않은 전기자동차 충전 시설을 찾아 충전해야 함으로 충전 시 불편을 야기할 수 있습니다.
병렬식 하이브리드 시스템
(출처: 네이버 지식백과) 하이브리드 자동차와 전기자동차
하이브리드 자동차와 전기자동차의 가장 큰 차이점은 하이브리드 자동차는 내연기관과 전동모터를 동시에 이용하고, 전기자동차는 전동모터만을 이용한다는 점입니다. 하이브리드 자동차는 저속일 때 엔진 없이 모터로만 구동되고 고속 주행 시 모터와 엔진 모두를 사용합니다. 따라서 연비 효율이 좋습니다. 하지만 기본적으로 엔진이 포함되어 있기 때문에 전기자동차보다 친환경적이지는 못합니다. 또한 전기자동차는 방전되기 전에 자동차 충전이 필요하지만 하이브리드 자동차는 배터리 충전이 회생제동 충전, 주행 중 엔진이 모터를 작동시켜 충전하는 등 자체 동력에 의해 이루어지기 때문에 충전에 대해 신경 쓸 필요가 없다는 차이점이 존재합니다. 하이브리드 자동차와 전기자동차의 가장 큰 차이점은 하이브리드 자동차는 내연기관과 전동모터를 동시에 이용하고, 전기자동차는 전동모터만을 이용한다는 점입니다. 하이브리드 자동차는 저속일 때 엔진 없이 모터로만 구동되고 고속 주행 시 모터와 엔진 모두를 사용합니다. 따라서 연비 효율이 좋습니다. 하지만 기본적으로 엔진이 포함되어 있기 때문에 전기자동차보다 친환경적이지는 못합니다. 또한 전기자동차는 방전되기 전에 자동차 충전이 필요하지만 하이브리드 자동차는 배터리 충전이 회생제동 충전, 주행 중 엔진이 모터를 작동시켜 충전하는 등 자체 동력에 의해 이루어지기 때문에 충전에 대해 신경 쓸 필요가 없다는 차이점이 존재합니다.
현대 아이오닉(Hyundai Ioniq) 하이브리드 국내 하이브리드 자동차 판매 순위
2020년 상반기 기준 국내 어떤 하이브리드 자동차가 많이 팔렸을지 궁금하시죠? 그렇다면 한번 어떤 자동차가 판매량 1위, 2위, 3위를 차지하고 있는지 알아보겠습니다. 국내 하이브리드 자동차 판매량 1위는 현대자동차의 아이오닉 하이브리드(Ioniq Hybrid)입니다. 2위는 아이오닉의 전기자동차 모델 아이오닉 플러그인 하이브리드(Ioniq plug-in Hybrid), 3위는 기아 K5 하이브리드(K5 Hybrid)가 차지했습니다. 그렇다면 국내 하이브리드 자동차 판매량 1위를 거머쥔 현대자동차의 아이오닉 하이브리드는 어떤 특징을 가지고 있을까요? 2020년 상반기 기준 국내 어떤 하이브리드 자동차가 많이 팔렸을지 궁금하시죠? 그렇다면 한번 어떤 자동차가 판매량 1위, 2위, 3위를 차지하고 있는지 알아보겠습니다. 국내 하이브리드 자동차 판매량 1위는 현대자동차의 아이오닉 하이브리드(Ioniq Hybrid)입니다. 2위는 아이오닉의 전기자동차 모델 아이오닉 플러그인 하이브리드(Ioniq plug-in Hybrid), 3위는 기아 K5 하이브리드(K5 Hybrid)가 차지했습니다. 그렇다면 국내 하이브리드 자동차 판매량 1위를 거머쥔 현대자동차의 아이오닉 하이브리드는 어떤 특징을 가지고 있을까요?
현대 2017년형 아이오닉 플러그인 하이브리드
(Ioniq plug-in Hybrid)
2위 또한 현대 자동차에서 출시된 아이오닉의 전기자동차 모델인 아이오닉 플러그인 하이브리드(PHEV) 자동차입니다. 아이오닉 플러그인 하이브리드는 배터리 1회 충전 후 전기자동차 주행모드로만 46km 주행이 가능한 성능을 가지고 있습니다. 또한 최상위 트림에서만 적용할 수 있던 지능형 안전기술이 모든 트림에 기본적으로 적용되도록 변경되었습니다. 2019년형 플러그인 하이브리드는 105 마력의 가솔린 엔진과 60.5 마력의 전기모터가 적용되어 제로백이 10.6초로 다른 하이브리드 차량에 비해 더 민첩한 주행이 가능해졌습니다. 연비는 리터당 20.5km/l로 1위를 차지한 아이오닉 하이브리드 자동차에 비해 조금 낮지만 그래도 좋은 연비 수치를 가지고 있다고 볼 수 있습니다. 현대 아이오닉 하이브리드 자동차는 현대자동차에서 처음으로 출시한 하이브리드 전용 차종입니다. 아이오닉 하이브리드의 파워트레인 제원은 최대 출력 105ph, 최대토크 15.0kg.m, 영구 자석형 동기 모터의 최고 출력 43.5ph 수준이며, 전용 6단 듀얼클러치 미션을 사용합니다. 또한 사탕수수 소재 원료를 25% 이상 적용하여 친환경성을 더욱 강조하였으며 도어트림에는 친환경 플라스틱을 사용해 마감하였습니다. 하이브리드 자동차에서 가장 눈 여겨봐야 할 것은 바로 연비이겠죠? 아이오닉 하이브리드의 연비는 리터당 22.4km/l입니다. 역시 국내 하이브리드 자동차 판매량 1위를 차지할 만한 연비 수치로, 가격은 2천만 원 대 초중반으로 책정되고 있습니다.2위 또한 현대 자동차에서 출시된 아이오닉의 전기자동차 모델인 아이오닉 플러그인 하이브리드(PHEV) 자동차입니다. 아이오닉 플러그인 하이브리드는 배터리 1회 충전 후 전기자동차 주행모드로만 46km 주행이 가능한 성능을 가지고 있습니다. 또한 최상위 트림에서만 적용할 수 있던 지능형 안전기술이 모든 트림에 기본적으로 적용되도록 변경되었습니다. 2019년형 플러그인 하이브리드는 105 마력의 가솔린 엔진과 60.5 마력의 전기모터가 적용되어 제로백이 10.6초로 다른 하이브리드 차량에 비해 더 민첩한 주행이 가능해졌습니다. 연비는 리터당 20.5km/l로 1위를 차지한 아이오닉 하이브리드 자동차에 비해 조금 낮지만 그래도 좋은 연비 수치를 가지고 있다고 볼 수 있습니다.
[틴틴경제] 하이브리드 자동차가 무엇인가요
2030년 서울에서 맑은 하늘의 별을 볼 수가 있을까요. 하늘을 가로막은 공기 오염물질이 사라지면 가능하겠죠.
이런 미래를 앞당기기 위해 세계 자동차 업체들은 환경 파괴를 적게 하는 친환경차를 앞다퉈 개발하고 있어요.
자동차 매연을 내뿜지 않으면서도 차도 잘 나가고 기름값까지 적게 드는 차가 없을까요?
친환경차로는 전기차.연료전지차.하이브리드차 등이 있어요.
전기차의 특징은 ‘흡입-압축-폭발-배기’ 과정을 반복해 자동차를 움직이는 (내연기관) 엔진이 없다는 점이에요. 대신 축전지에서 나오는 전기로 자동차 바퀴를 돌리죠. 전기를 저장하고 있는 축전지를 싣고 다니니 무게가 많이 나가겠죠.
현대자동차가 제주도에서 시범으로 5대를 운영하고 있는 ‘싼타페 전기차’는 무게가 1860kg, 최고 속도는 시속 128km, 한번 충전으로 갈 수 있는 거리는 160km 정도랍니다. 이 차들은 제주도에서 환경교육.관광.스포츠 행사 등에 이용되고 있다고 해요. 아직은 달릴 수 있는 거리가 짧고 축전지 값이 비싼 데다 충전에 시간이 많이 걸려 많이 사용되지 않아요.
연료전지(Fuel Cell)차는 배출가스가 나오지 않는 미래의 차입니다. 연료전지차는 친환경 자동차 개발의 마지막 단계라고들 해요. 이 차는 수소와 산소를 결합시켜 전기를 차에서 자체 생산하는 장치를 갖추고 있어요.
마지막으로 최근 정부가 2006년부터 공공기관용 차량에 의무적으로 사용하겠다고 발표한 ‘하이브리드차’가 있답니다. ‘하이브리드(hybrid-‘잡종’이라는 뜻)’차는 전기와 휘발유를 함께 사용하는 차랍니다. 시동을 걸거나 느린 속도로 달릴 때는 전기모터를 이용하고, 빨리 달릴 때는 휘발유 엔진으로 움직이게 되는 거죠. 또 브레이크를 잡을 때는 남는 에너지를 축전지에 충전시켜 둡니다. 기름값이 요즘 오르고 있는 것은 틴틴들도 다 아시죠? 하이브리드차는 휘발유를 일반 자동차에 비해 15~50%까지 아낄 수 있고 차에서 나오는 배출가스도 훨씬 적다고 해요.
최근 미국 에너지부는 2010년에는 하이브리드차가 전체 자동차의 25%, 연료전지 자동차는 4.5~11%를 차지할 것으로 내다봤어요. 2030년 이후에는 휘발유 자동차가 아예 없어질 거라고 보았죠. 따라서 자동차 업체들도 친환경차들을 만드는 데 노력을 다하고 있어요.
현재 하이브리드차는 일본 업체들이 앞서가고 있어요. 1997년 도요타자동차와 혼다가 세계 최초로 하이브리드차를 개발하는 데 성공했지요. 도요타의 하이브리드차인 ‘프리우스’는 지금까지 모두 20만대가 팔렸어요. 최근 기름값이 크게 오르자 프리우스나 혼다의 ‘시빅하이브리드’를 사려면 6개월이나 기다려야 할 만큼 인기를 끌고 있답니다.
그러나 하이브리드차는 대개 시속 40㎞ 이상으로 달리면 휘발유 엔진만 사용하기 때문에 고속으로 장거리를 운전할 때는 장점이 별로 없어요. 또 같은 성능의 휘발유차보다 값이 비싸 아직은 전세계 자동차 판매량의 0.5%에도 미치지 못하는 상황이에요.
그렇지만 세계 자동차 회사들은 머지않아 하이브리드차가 세계시장을 주도할 것으로 보고 많은 투자를 하고 있답니다. 도요타는 내년부터 10개 모델의 하이브리드차를 개발해 1년에 30만대 이상씩 판매할 계획을 세우고 있어요. 혼다는 곧 중형차인 ‘어코드 하이브리드’를 내놓고 판매를 강화할 생각이랍니다. 미국 자동차 회사인 포드는 2010년까지 하이브리드차가 새로 내놓는 차량 중 20% 이상을 차지할 것으로 내다보고 있어요.
또 다른 미국 자동차 회사인 GM은 연료전지차를 2010년까지 시장에서 판매한다는 목표를 정했대요. 이미 ‘하이드로젠3’이라는 차를 개발해 시험하고 있다고 해요. 이 회사는 또 2007년까지 1년에 100만대까지 하이브리드차를 생산할 계획도 갖고 있어요.
우리나라 자동차 회사들도 미국.일본에 뒤처지지 않기 위해 열심이랍니다. 현대자동차는 95년 제1회 서울모터쇼에 최초의 하이브리드차 ‘FGV-1’을 내놓았어요. 이후 99년부터 아반떼.베르나.클릭 등 현대차에서 생산하는 차들의 하이브리드 모델도 만들고 있어요. 현대차는 오는 10월에 시범적으로 ‘클릭하이브리드’ 50대를 환경부에 납품하기로 돼 있어 가을부터 여러분도 깜찍한 하이브리드차를 볼 수 있게 돼요. 이 회사는 내년 말부터 하이브리드차를 대량 생산하기로 해 우리나라에도 본격적인 하이브리드차 시대가 열릴 것입니다.
기름값이 하늘 높은 줄 모르고 오른 만큼 하이브리드차나 연료전지차가 생각보다 빨리 우리 곁으로 다가올 거예요.
이제 복잡한 서울에서 자동차 매연 때문에 ‘콜록콜록’ 기침하지 않아도 되는 날을 틴틴 여러분과 함께 기다려 봐요.
홍주연 기자>
하이브리드 자동차 뜻? 장단점 총정리
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하이브리드 자동차 뜻 부터 장단점까지 총 정리
현 시대에서 제 2의 집으로 명칭되고 제품 중 하나는 자동차입니다. 그리고 기술 발전으로 환경을 위한 하이브리드 자동차가 개발 출시되었습니다.
이제는 단순히 연료로 가는 차량을 넘어선 시대라서 자동차를 구매하기 위한 폭이 넓어졌습니다. 그래서 오늘은 하이트브리드 자동차 뜻, 장점, 단점까지 정리하여 공유드리려고합니다.
하이브리드 자동차 뜻
사전적으로 하이브리드(hybrid)는 ‘잡종’, ‘혼성’을 뜻입니다. 하이브리드 자동차 엔진의 가동·정지에 따른 에너지 손실을 줄이기 위해 엔진의 출력을 전기에 연결하여 발전한 자동차입니다.
기존 자동차에 사용되는 내연기관 엔진에 전기 모터를 결합한 형태가 일반적인데, 전기 모터는 차량 내부에 장착된 고전압 배터리로부터 전원을 공급받고, 배터리는 자동차가 움직일 때 다시 충전된다.
하이브리드 자동차 장점 1. 친환경차량 보조금
자동차를 구매하는데 나라에서 보조금을 잔다? 처음에는 믿지 않았지만, 하이브리드 자동차에 경우는 해당 개념이 가능합니다. 이는 국간, 지방자치단체에서 환경친화적으로 자동차 구매자를 위한 지원 제도가 있기 때문입니다.
플러그인 하이브리드자동차 대당 500만원까지 지원 받게 됩니다. 해당 개념에 대한 자세한 절차와 신청 방법에 대해서 향후 포스팅으로 다시 정리하여 공유드리겠습니다.
하이브리드 자동차 장점 2. 뛰어난 연비
전기 모드와 연료를 사용하는 혼합하여 사용하기 때문에 일반적인 연류를 사용하는 자동차(휘발유, 경유) 보다 연비가 뛰어납니다. 아래 이미지에서 확인 할 수 있는것처럼 저속 일 경우에는 전기 모드로 주행을 하고 중/고속이 경우에만 엔진(연료 소비)를 하게 됩니다.
그렇기 때문에 일반적은 100% 연료를 사용하는 자동차에 비해서 하이브리드 자동차가 뛰어난 연비를 자랑하는 것입니다. 저속 모터 모드에 속도는 차종 별로 상이 할 수 있다고 합니다.
하이브리드 자동차 장점 3. 다양한 혜택
장점 중 하나인 하이브리드 자동차 구매를 위한 정부 보조금 이외에도, 공영주차장을 이용하는 경우 주차비용을 50% 할인 받을 수 있습니다. 추가적으로 환승 주차장은 80%까지 할인 가능합니다. 현재까지 파악된 하이브리드 자동차 장점은 여기 까지입니다.
환경 측면에서 추가적인 정부 제도가 개설되면, 이외에도 더 많은 혜택을 이용할 수 있을 것으로 인지 됩니다. 지속적으로 환경 친화에 대한 정부, 기업에 관ㅅ미이 높아지고 있으닌까요.
하이브리드 자동차 단점 1. 협소한 실내 공간
최근에는 해당되지 않을 수도 있습니다. 하이브리드 SUV 차량도 많이 개발 되고 출시되는 동향이기 때문입니다. 하지만 초기 하이브리드 자동차에 모델에 경우는 다른 차량에 비해서 협소한 공간으로 다소 불편하였습니다.
하이브리드 자동차 단점 2. 차량 가격
제품을 구매하면서 중요한 부분이라고 할 수 있는 것이 가격입니다. 동일한 차량 모델이라도 기술력이 도입되어 있는 하이브리드 자동차에 경우는 상당히 높은 차량 가격입니다.
동급차량에 비해서 하이브리드 자동차에 경우는 일반적으로 대용량 배터리가 차량에 사용되기 때문에 기본적으로 최소 500만원 이상 일반 자동차 보다 비싸다고 할 수 있습니다.
하이브리드 자동차 단점 3. 사고 수리비 및 유지 관리비
자동차를 한번 구매하고 잔고장이나 유지 관리 간에 수리가 필수적으로 필요 합니다. 그렇기 때문에 초기 차량을 구매할때 신뢰할 수 있는 기업에서 제작한 하이브리드 자동차를 구매해야합니다.
왜냐하면 자동차에 경우는 사용하는 빈도가 높기 때문에 어쩔 수 없는 관리비가 필요합니다. 추가적으로 예상하지 못한경우 사고에 따른 수리에 필요한 부품 비용 또한 배제할 수 없습니다. 하지만 일반 자동차와 다른 부품을 사용하는 하이브리드에 경우는 일반적인 자동차에 비해 수요가 적기 때문에 비용이 문제가 될 수 있습니다.
글을 마치며
자동차를 구매하는 일은 생각보다 많은 요소를 고려해야합니다. 아파트 청약을 고민이신분이라면 자동차 차량 가액, 장거리 운행이 많아 연비가 고민이라면 자동차에 연비까지 고려 할 사항이 많이 있습니다. 이런 사항들에 대해서 정리하고 공유하여 보다 현명한 소비가 될 수 있도록 도움드리고 싶습니다. 감사합니다.
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하이브리드차의 배신 “너 친환경 아니었어?”
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최신소식 기후 5분 2020년 06월 25일
하이브리드차의 배신 “너 친환경 아니었어?”
글: 최은서 그린피스 동아시아 서울사무소 기후에너지 캠페이너
하이브리드 자동차가 우리의 유일한 ‘친환경차’이던 시절이 있었습니다. 하지만 더는 아니죠. 이미 경제성과 친환경성을 모두 입증한 전기차가 그 자리를 대신하고 있습니다. 만약 ‘하이브리드차도 나름 친환경 아닌가요?’라고 묻고 싶다면, 아래 글을 통해 하이브리드차가 친환경차라는 구시대의 평가를 떼어 내야 이유를 알아보세요.
Q. 하이브리드차는 친환경차 아닌가요?
A. 아닙니다.
하이브리드차의 정의를 알아봅시다. 하이브리드는 두 가지 이상의 기술을 접목한 것을 뜻합니다. 즉 ‘석유’와 ‘전기’를 동시에 연료로 이용하는 자동차입니다. 그렇기 때문에 내연기관의 엔진과 전기차의 구동 모터를 모두 장착하고 있습니다. 구조상 하이브리드는 디젤, 가솔린 등의 내연기관차보다 연비가 높고, 배기가스 배출량이 적습니다. 하지만 기후위기를 가져온 온실가스 배출량은 적지 않습니다.
일반 하이브리드차는 따로 전력 충전을 하지 않아도 됩니다. 그만큼 전적으로 엔진에 동력을 의존하며 회생 제동 장치를 통해서만 일부 전력만을 확보합니다. 고용량 배터리를 이용하고 전력 충전이 가능한 플러그인 하이브리드차 역시 전기차 모드로 지원되는 짧은 주행거리에서만 환경친화적이며, 이후 내연기관차와 마찬가지로 작동합니다.
전문가들은 2015년 발각된 디젤게이트와 이후 계속되는 배출가스 불법 조작 사건들을 볼 때 자동차 엔진의 연비 향상은 공학적으로 개선되기 어려운 지점에 다다랐다고 이야기합니다. 이산화탄소를 배출하는 하이브리드차 또한 인류 최대의 위기인 기후위기를 막아서기에는 충분치 않은 선택이며, 이에 의존하는 태도는 화석연료를 사용하지 않는 ‘진짜’ 대안인 전기차가 확산되는 데 방해가 됩니다. 실제로 토요타는 신형 하이브리드 모델을 전기차보다 더 나은 차로 홍보했다가 노르웨이에서 거짓 광고로 상영 금지를 당하기도 했습니다.
심화되는 기후위기로 유럽, 중국을 중심으로 전기차는 일찍부터 엔진차의 진정한 대안으로 인정받았고 배터리 기술의 발달로 예상보다 빠른 대중화를 이루고 있습니다. 전기차 산업은 코로나의 악재 속에서도 비약적으로 성장 중입니다. 만약 일부 친내연기관차 이해관계자들의 말대로 전기차 시대가 아직도 시기상조라면 ‘자동차 왕국’ 독일을 포함한 유럽에서 코로나발 경제 위기를 대처할 그린뉴딜의 주요 정책으로 ‘전기차 확대’가 이토록 주요하게 책정되지 못했을 것입니다. 수송 부문에서 발생하는 이산화탄소를 줄이기 위한 유일한 대안이 바로 전기차입니다.
미국과 독일의 실험에 따르면, 플러그인 하이브리드차의 이산화탄소 배출량은 자동차 제조사에서 주관하는 주행 테스트 때와 실제 도로에서 주행할 때 큰 차이를 보입니다. 독일 자동차연맹(ADAC)은 개별 차량 모델 테스트 시, 실제 플러그인 하이브리드의 이산화탄소 배출량은 제조사가 공식적으로 이야기하는 배출량보다 2~3배 높다고 발표했습니다. 즉, 우리가 하이브리드차의 친환경성에 속고 있었다는 이야기입니다.
기업이 하이브리드차를 놓지 못하는 이유
자동차 업계는 하이브리드차가 내연기관차와 전기차 사이의 필연적인 과도기적 모델이라고 주장합니다. 기후위기로 시장의 흐름이 바뀌고 있음에도 많은 자동차 기업들이 기존 내연기관 기반인 하이브리드차를 여전히 선호합니다. 왜일까요?
가장 큰 이유는 비용입니다. 하이브리드차는 엔진, 변속 장치, 배기가스 처리 시스템 등 기존 내연기관차의 부품을 거의 그대로 사용합니다. 새로운 투자 없이 판매를 지속할 수 있습니다. 또 이러한 내연기관 부품들은 정기적인 검진과 교체를 필요로 합니다. 소비자로부터 추가적인 수익을 얻을 수 있죠. 가장 중요한 건 아직까지 친환경이라는 인식이 지배적인 하이브리드차를 판매함으로써 이산화탄소 감축에 전혀 기여하지 않으면서도 스스로를 ‘친환경차’ 브랜드로 그린 워싱(green washing)할 수 있다는 것입니다.
자동차 기업이 바뀌려면 전기차 전환에 집중할 수 있는 규제의 마련이 필요합니다. 자동차 회사들은 기후위기에 책임을 지고 수송 부문의 온실가스를 줄일 책임이 있습니다. (자세한 내용은 그린피스 보고서 ‘무너지는 기후, 자동차 산업이 불러온 위기’를 참고하세요.) 결국 이산화탄소를 배출하는 자동차가 도로에 늘어날수록, 기후변화의 피해는 고스란히 소비자들에게로 돌아가기 때문입니다.
느슨한 ‘친환경차’ 기준
독일 항공우주센터(DLR)의 교통 부문 온실가스 감축에 대한 연구에 의하면, 지구 기온 평균 상승의 폭을 1.5도 이하로 억제할 가능성을 유지하기 위해서는 적어도 유럽에서 순수 내연기관차의 경우 2025년까지, 하이브리드차의 경우 2028년까지 생산 및 판매를 중단해야 합니다. 이를 위해서는 자동차 제조사들이 전기차 전환 시점을 늦어도 2028년으로 수립해야 하며, 동시에 정부도 전기 및 수소차 보조금 외 무공해차 의무 판매제 등 적극적인 역인센티브 정책으로 탈내연기관을 뒷받침해야 합니다.
무엇보다 친환경차의 규정부터 분명히 해야 합니다. ‘수도권 대기환경개선에 관한 특별법’ 시행령에 따르면 정부는 친환경 자동차 정책을 ‘저공해차’ 중심으로 구성했습니다. 저공해 자동차는 총 1종, 2종, 3종으로 구분합니다. 1종은 전기, 수소전기차와 같이 대기오염 물질을 배출하지 않는 무공해차를 말하지만, 2·3종은 환경부령 기준을 만족시키는 하이브리드, 천연가스, 액화석유가스(LPG), 휘발유차까지 포함합니다. 게다가 현재 산업통상자원부의 환경친화적 자동차 규정에도 하이브리드차가 포함돼 개별소비세, 교육세 감면 등 세제 혜택이 가능합니다. 플러그인 하이브리드의 경우 구매 보조금까지 지급됩니다.
지금처럼 석유를 이용하는 자동차를 친환경으로 정의해서는 이산화탄소 감축을 이룰 수가 없습니다. 전 세계가 내연기관차 제한 목표를 세우고 정부도 수송 부문 온실가스 저감을 위해 노력하는 만큼 제대로 된 친환경차 기준 제정이 필요합니다. 하이브리드를 포함한 모든 내연기관차를 저공해차 기준에서 제외해야 합니다. 이산화탄소를 내뿜으면서 통행료 감면 등 저공해차 혜택을 제공받는 것은 어불성설입니다.
*우리들의 평범한 일상을 위협하는 기후위기를 막기 위해서는 교통 부문의 온실가스 감축이 중요합니다. 우리 자동차 산업계가 미래차 경쟁력을 갖추기 위해서라도 전면적인 전기차 전환 계획이 필요합니다. 빠르게 재생가능에너지로 충전되는 전기차, 전기 교통 시대를 위해 힘을 모아 주세요.
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하이브리드 자동차 작동원리, 뜻
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안녕하세요. 훈스로그입니다.
1. 하이브리드 자동차란? 그 뜻
하이브리드 자동차는 우리말로 번역하면 혼합된 자동차라는 뜻입니다. Hybrid Electric Vehicle 줄여서 HEV라고 불리며, 전기모터와 엔진을 혼합 사용하고 있다고 하여 붙여진 이름입니다. 또한, Plug in이 가능한 PHEV도 존재합니다. 플러그인 하이브리드에 대한 자세한 내용은 아래 포스팅을 참고해주세요.
전기차는 불과 2~3년 전까지만해도 배터리 기술의 한계에 따라 주행거리, 충전 속도, 비싼 가격 등 소비자들은 전기차를 구매하기에는 망설여질 정도의 상품성을 가지고 있습니다. 내연기관에서 전기차로 넘어가는 그 과도기적 역할을 하는 자동차가 바로 하이브리드 자동차입니다.
엔진과 모터의 장점을 서로 결합해 에너지 효율과 배기가스 배출량을 줄인 것이 특징입니다. 올해는 하이브리드 SUV도 출시하며 정말 하브의 열풍을 보여주고 있습니다. 일부 차종은 계약하면 1년이 걸린다고 하죠?
2. 하이브리드 자동차 작동원리
1) 모터와 엔진의 특성
하이브리드 자동차 작동원리를 이해하기 위해서는 엔진과 모터의 간단한 특성에 대해서 알아야 합니다.
먼저, 내연기관 엔진(Internal Combustion Engine)은 에너지 손실이 60~70%에 달할 정도로 효율이 좋지 않습니다. 즉, 100의 연료를 소모한다면 동력 전달은 30~40 정도만 한다는 것이죠. 대부분은 열에너지로 손실이 되며, 특히 낮은 rpm에서 효율은 더욱 나쁩니다.
하이브리드 자동차 구성 (출처 : https://tech.hyundaimotorgroup.com/)
하지만 전기 모터는 에너지 효율이 80~90%에 달할 정도로 매우 우수하며 구동과 동시에 최대토크를 발휘해줍니다. 즉, 낮은 rpm에서도 높은 효율을 보여주기 때문에 저속 시내주행이나 정체가 심한 도로에서 모터가 더 우수하다는 것입니다.
아래 표를 보시면 쉽게 이해가 되실 겁니다. 엔진은 일반적으로 2000~3000 rpm에서 최대토크가 나오는 반면, 모터는 스타트와 동시에 높은 토크가 나옵니다. 이 같은 특성을 이용해 하이브리드 자동차가 탄생하게 됩니다.
2) 하이브리드 자동차의 작동 원리
하이브리드 구동방식을 설명드려보겠습니다.
시동 : 시동을 걸어도 고전압 배터리 잔량이 충분하다면 엔진 시동 없이 하이브리드 시스템만으로 주행할 수 있도록 준비합니다.
저속 주행 : 낮은 속도로 주행을 할 때는 역시 엔진 구동 없이 모터만으로 움직입니다. 그렇기 때문에 연료 소모가 전혀 없으며 조용한 것이 특징이죠. 위에서도 봤듯이 저속에서 에너지 효율이 나쁜 엔진보다 효율이 좋은 모터를 적극적으로 개입함으로써 연비를 향상한 것입니다.
하이브리드 자동차 작동원리
가속주행 : 하이브리드 자동차의 배터리 용량은 매우 적습니다. 하지만 출력이 높은 것이 특징입니다. 즉, 저용량 고출력 배터리를 사용하는데 그 이유는 HEV는 모터만으로 구동하는 것이 목적이 아닌, 모터는 엔진의 보조역할을 하는 것이 목적이기 때문인데요. 가속 주행 시에 엔진 구동을 하며 모터는 순간적으로 짧지만 큰 에너지를 보조해줘야 하기 때문에 그러합니다. 엔진과 모터가 적절히 분배하여 에너지 효율을 극대화시키는 구간입니다.
가속/등판 : 오르막길 등 힘이 많이 필요한 주행 시에는 엔진과 모터가 적극적 개입을 합니다. 그렇기 때문에 힘이 달린다는 느낌은 많이 받지는 않습니다.
정속 주행 : 엔진 or 모터로 구동되며, 배터리 잔량이 부족하다면 엔진으로 충전도 하며 주행하게 됩니다.
감속/충전 : 차량의 속도를 낮추거나 정지를 할 때는 회생제동 시스템에 의해 제동 시 버려지는 에너지를 회수하여 배터리에 저장하게 됩니다. 하브의 연비가 좋은 이유에 큰 차지를 합니다.
정지 : 엔진 구동 없이 대기를 합니다. 매우 조용하며 공회전 연료 소모가 없습니다.
3. 하이브리드차 연비가 좋은 이유
요약하자면 첫 번째로, 엔진의 효율이 좋지 않은 구간에서 모터가 개입하여 손실을 최소화해준다. 두 번째로, 감속 시 버려지는 에너지를 회수하는 회생제동 시스템 덕분입니다.
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하이브리드 자동차 란?
자동차 관련 정보 하이브리드 자동차 란? 세종 MC밧데리 할인점 ・ URL 복사 본문 기타 기능 공유하기 신고하기 안녕하세요! 세종시 고운동 옆 장군면에 위치한 세종시 자동차, 중장비, 산업용 배터리 출장 전문점 세종시 대표 자동차배터리 전문 할인점 “세종MC밧데리 할인매장”입니다. 오늘 포스팅은 하이브리드 자동차의 대하여 포스팅 해볼까 합니다. 하이브리드의 원리와 종류는 발전하는 과정은 어떻한가 알아보도록 하겠습니다. 하이브리드 자동차의 개요 두 가지 이상의 구동계를 사용하도록 만들어진 자동차, 줄여서 ‘하브’ 라고도 한다. 보통은 전기모터를 같이 쓰며, 전기자동차와는 달리 내연기관 엔진을 함께 사용한다. 대개는 종래의 검증된 석유(가솔린,디젤)를 사용하는 엔진을 채용한다. 일반적으로 엔진과 모터의 비율에 따라서 세 종류의 하이브리드로 구분된다. 보통은 연비를 높이기 위해 이러한 형태를 취한다. 그러나 기술적인 문제로 기계식 동력 계통을 사용하기 어려울 때 하이브리드 기관을 사용하기도 한다. 하이브리드 자동차로 불리기 위한 필수 조건은 배터리와 전기모터를 갖추고 있어야 한다는 것이며, 배터리와 전기모터만으로 구동되는 차는 순수한 전기차이지만, 거기에 기존 방식의 내연기관을 함께 갖추고 있기 때문에 순수하지 못한 전기차(하이브리드) 또는 순수하지 못한 내연기관 자동차(하이브리드)라 하여 하이브리드(잡종) 자동차라 하는 것이다. 내연 기관이 비효율적으로 움직일 때, 전기 모터가 보충하는 원리이다. 하이브리드 기관은 주로 가솔린 기관에 쓰인다. 가솔린 기관은 최대효율 구간이 협소해서, 전기 모터 기관이 들어가면 효율이 높아진다. 최근에는 연료전지와 2차전지(리튬이온 등)를 결합한 하이브리드 전기자동차가 각광을 받고 있다. 내연기관은 환경 문제 때문에 많은 규제가 생기고 있고 현재의 2차전지 용량으로는 충분한 항속거리를 확보하기 어렵기 때문에 그 대안으로 연료전지를 주목하고 있는 것. 현재 메르세데스 벤츠와 GM이 연료전지+배터리 하이브리드 전기자동차를 개발하겠다고 밝힌 바 있다. 하이브리드 자동차의 역사 1899년 페르디난트 포르셰가 내놓은 믹스트(Mixte)가 최초. 프랑스어로 ‘혼합된’이란 뜻으로 하이브리드와 뜻이 비슷하다. 4개의 바퀴마다 독립된 인휠 전기 모터가 독립적으로 구동되었다. 내연기관은 오직 전기만 충전하는 용도였다. 믹스테는 최고 시속 60km에 달했고 랠리에 참여해 기록을 세우기도 했으며 당대는 여러 구동기관이 난립하던 때여서 순수 전기 기관에서 증기 기관까지 온갖 자동차가 다 있었다. 2차대전 당시 중구축전차, 초중전차 등 당시 기술수준에서 매우 무거운 전차를 만들려 할 때 시험적인 설계에 사용되었다. 유명한 6호 전차 티거의 포르셰 프로토타입인 VK 45.01(P)와 사상 최중량의 전차인 초중전차 마우스를 비롯하여 중구축전차인 엘레판트나 영국의 TOG도 하이브리드 기관을 가졌다. 70~80톤에 달하는 엄청난 중량을 감당할 기계식 내연기관 변속기를 만들기 어렵기에 궁여지책으로 택한 방식이다. 변속기 대신 채용된 셈이므로 연비, 효율성, 내구성 따위는 저 멀리 허공에 던진 물건이다. 당시 하이브리드 엔진은 걸음마 단계였으므로 성능은 두말할 것 없이 낙제점이었고 당연히 정식 채택에도 큰 어려움이 따랐다. 다만 엔진 구동의 개념은 비슷하므로 현대의 하이브리드 엔진과는 구조가 유사하다. 가장 쉽게 찾아볼 수 있는 하이브리드 구동계통은 철도다. 전차선이 없는 비전화구간에서 운행되는 열차(기관차)는 디젤기관으로 발전기를 돌리고 전기 모터를 굴리는 하이브리드 방식으로 구동된다. 자동차의 자동변속기와 같이 기계식 변속기가 탑재된 순수 디젤열차도 존재하지만, 운행 및 유지 보수적 측면에서 모터를 이용한 전기 구동이 유리하므로 디젤 전기 하이브리드 구동계통이 많이 사용되고 있다. 코레일에서 운행 중인 디젤기관차라고 부르는 여객 및 화물 운송용 기관차는 전부 하이브리드인 디젤전기기관차이다. 현대 하이브리드 자동차의 시초는 1997년에 출시된 토요타 프리우스이다. 프리우스가 등장했을때는 아직 배터리의 낮은 에너지 밀도가 해결되지 않았을 때였다. 충전 인프라 또한 부족했다. 석유파동 때문에 기존의 주유소를 이용할 수 있으면서도 높은 연비를 요구하며 친환경적인 차량을 요구하던 시장에 부합했던 것이다. 리튬 전지가 대중화된 지금도 배터리의 에너지 밀도 문제는 완전히 해결되지 않아 한동안은 하이브리드 차량을 만날 수 있을 것이다. 스포츠카 브랜드들도 혼다NSX. BMWi8, 포르쉐918스파이더, 라페라리, 맥라렌P1 등의 하이브리드 모델을 내놓고 있다. 하이브리드 종류는? 첫번째 풀하이브리드! 토요타 프리우스의 하이브리드 엔진-모터-변속기 세트. 직병렬 하이브리드에 해당하며 모터 단독 작동을 위한 클러치가 있다. 최대 출력은 53kW이다 기본적으로 하이브리드를 구성 할 때 디젤과는 궁합이 좋지 않다. 디젤 엔진 크기가 커서 좁은 엔진룸에 전기 모터 등을 모두 넣기가 어렵다. 또 디젤 엔진은 모터가 강점을 발휘하는 저속 영역에서 최대토크를 발휘하고, 디젤의 힘이 떨어지는 고속 영역에서는 모터도 힘이 떨어지므로 차량 성능 효율 강화 목적으로는 서로 맞지 않다. 디젤은 고속에서 분사조절이 어려워지므로 가솔린에 비해 고속영역 효율이 떨어진다. 모터도 특정 rpm을 넘어가면 토크가 급격히 떨어지고 잘못하면 모터가 아예 죽어버린다. 이런 이유로 가솔린 하이브리드는 가솔린 엔진과 모터의 장점은 살리고 단점은 보완할 수 있는 적절한 조합으로 여겨진다. 풀 하이브리드 시스템은 설계에 따라 직렬과 병렬, 그리고 직병렬 하이브리드로 나뉜다. 1. 직열하이브리드란? 엔진과 인버터, 모터가 직렬로 이뤄진 시스템으로 엔진은 발전기 역할만 하며 디젤전기기관차처럼 모터의 힘으로만 달리는 방식이다. 전기자동차에 발전용 엔진을 넣었다고 생각하면 쉽다. 그래서 전기차의 장점을 두루 가지고 있는데 배터리 충전량이 충분하다면 엔진이 돌지 않아 소음이 적고 처음부터 최대토크를 낼 수 있는 모터의 특성상 차급에 비해 가속 성능이 대단히 좋다. 충전과 모터 구동이 동시에 가능하며 엔진과 바퀴가 직접 연결될 필요가 없어 변속기가 없거나 2단 정도로만 체결 하는 등 다른 하이브리드 방식에 비해서 설계가 자유로운 편이다. 엔진은 발전기 역할만 하므로 사람이 어떻게 운전을 하든 항상 엔진의 RPM이 최고 효율 구간으로 유지된다. 급가속, 급정지, 신호대기 등 주행 상황과 상관없이 엔진은 항상 연비 주행 상태이므로 엔진 효율 자체는 우월하다. 하지만 내연기관 자동차와는 구조가 다르기 때문에 기존에 개발한 자동차 구조를 활용 할 수 없고(같은 차대에 엔진만 바꿔 얹을 수 없다는 의미) 엔진의 힘을 그대로 이용하지 않고 전기로 변환하는 과정을 거치기 때문에 차량의 전체적인 에너지 효율이 떨어진다. 이 때문에 현 세대의 트렌드는 배터리 용량을 늘리고 외부 전원으로 충전이 가능하도록 만드는 쪽으로 옮겨 플러그인 하이브리드로 발전했다. 반대로 닛산의 e-POWER는 배터리 용량을 대폭 줄여서 무게와 가격을 낮춘 방식이다. 다만 가솔린 가격이 비정상적으로 높거나 석유 자체가 부족한 국가들의 경우에는 효율 강화가 아닌 화석연료, 더 나아가 가솔린 그 자체의 절약을 목적으로 한 디젤-전기 하이브리드가 나올 수도 있긴 하다. 이 구조면 매우 무거운데다 오일 교환 등의 관리가 필요한 자동변속기를 제거할 수도 있고, 구하기 힘든 가솔린 대신에 상대적으로 연료를 덜 까탈스럽게 가리는 디젤 엔진 특성상, 전시 상황 등에서 디젤유가 고갈 될 경우 등유나 항공유를 들이붓거나, 최악의 경우 선박용 중유+첨가제 또는 세녹스 더 나아가서 폐식용유나 송근유를 들이 부어도 엔진 수명에 악영향을 끼칠지언정 일단 굴러는 간다. 주로 이 경우는 대형시내버스, 전차(탱크), 디젤기관차 및 디젤동차 등 철도차량에서 이런 경우가 상당히 있다. BC211, 블루시티, 파45.01(P), EMD GT26CW 등 배터리까지 붙인 진정한 의미의 하이브리드 철도차량은 일본의 키하 E200계가 첫 양산 사례가 된다. 2. 병열하이브리드란? 현대자동차그룸의 주력 하이브리드 형태다. 일반적으로 엔진과 변속기 사이에 모터를 넣는 구조다. 출발할 때나 저속에선 모터로 가속하고 일정 속도 이상이 되면 엔진 클러치가 붙어 엔진이 힘을 더한다. 기존 자동차와 파워트레인 레이아웃이 흡사하여 직병렬 하이브리드에 비해 구조가 단순하고 무게도 가벼우며 가격도 저렴하다는 장점이 있다. 다만 직병렬 하이브리드에 비해 모터 출력이 낮아 모터만으로 가속 가능한 속도가 높지 않다. 이 때문에 도심보다 중저속 주행이 많은 시내주행 효율을 일정 수준 이상 높이기가 어렵다. 오히려 정속주행으로 엔진 효율을 높일 수 있는 고속주행 연비가 시내주행 연비보다 더 좋은 희한한 결과를 보여준다. 하나의 모터가 발전기 역할도 겸하므로 이걸 발전기로 돌려 배터리를 충전하면 모터로 사용할 수가 없다. 모터로 써서 주행에 힘을 보태면 발전기로 돌릴 수 없다. 즉, 모터의 힘을 쓰고 있을 땐 엔진이 돌더라도 충전을 못 하는 치명적인 단점이 있다. 다만 실용적으로는 큰 문제가 없다. 실연비도 순수 내연기관에 비해서 월등하다는 평이다. 3. 직병열하이브리드란? 두 가지 방식의 혼용이다. 토요타 프리우스에 채용되어 특히 유명해진 시스템이다. 병렬 하이브리드처럼 엔진이 직접 자동차의 구동에 관여할 수 있고, 직렬 하이브리드처럼 모터의 힘만으로도 움직일 수 있다. 병렬 하이브리드와 달리 2개의 모터가 들어가며 시스템에 따라 구동용, 발전용 모터가 각각 들어가거나 구동과 발전을 모두 할 수 있도록 만들어지기도 한다. 덕분에 모터로 주행 중에도 발전기를 돌려 배터리를 충전 할 수 있다. 내연기관만 사용했을 때보다 최대 100%가량 높은 연비를 보인다고 한다. 별도의 변속기는 탑재되지 않으며 2개의 모터가 변속기를 대신해 기어비를 변화시키는 방식으로 e-CVT라 부른다. 명칭 때문에 기자들이나 자동차 커뮤니티에서 조차 CVT가 들어간다고 혼동하는 경우가 많으며 실제로 나무위키에도 잘못 서술된 문서가 많다. 단점으로는 무게가 무겁고 시스템이 복잡해 단가가 비싸다. 직병렬 하이브리드의 장점은 매우 크지만 토요타 외 차량에는 한동안 거의 채용되지 못했다. 토요타가 자신들의 시스템을 베끼지 못하도록 우회 특허들도 대거 보유하여 다른 회사들이 얼씬대지 못했기 때문이다. 하지만 시간이 흘러 다른 회사들도 특허를 피할 수 있는 나름의 기술을 개발해 풀 하이브리드를 구현한다. 특히 혼다는 10세대 어코드에 이르러선 토요타 캠리 하이브리드를 뛰어넘는 연비를 달성하기도 했다. 일부 디젤동차에도 도입된 기술인데, JR 큐슈의 YC1계가 그 중 하나이다. 두번째 플러그인 하이브리드 GM VOLTEC PowerTrain의 이중 IPM BLDC 동기전동기 세트. 큰 모터는 구동모터이며, 작은 모터는 ISG(엔진에 시동을 걸 때, 주행중에 전동기를 보조하는 역할을 하며 배터리가 방전됐을 때는 발전기로 작동)이다. 최대 출력은 111kW(구동모터)+55kW(영구발전기→전동기 전환 시)이다. 체인을 통해 구동되는 디퍼런셜엔 바로 바퀴로 연결되는 샤프트가 들어간다. 대용량 배터리와 외부 충전 장치를 가지고 있어서 전기만으로도 달릴 수 있는 하이브리드 자동차. 전기자동차의 약점인 충전소 문제를 해결하기 위해 내놓은 전기자동차와 하이브리드의 혼합 형태로, 접근방식은 크게 둘로 나뉜다. 첫째는 기존 하이브리드 차량에 추가 배터리를 장착하거나 펌웨어를 트윅하여 EV 주행거리를 더 확보한 형태다. 쏘나타 PHEV, 프리우스 프라임이 속한다. 둘째는 전기차의 파워트레인에 항속거리 증가를 위한 발전용 엔진을 단 형태다. 논란의 쉐보레 볼트는 일반 PHEV와 구조가 상당히 다르며 전기모드를 주로 쓰도록 세팅되어 있다. 그래서인지 GM 측에서는 이를 EREV로 칭하고 있다. 실제 EREV는 i3 ranger extender 모델과 같이 주행에 엔진이 전혀 참여하지 않고, 엔진은 발전용으로만 쓰인다. 보통 PHEV가 전자고, 후자는 EREV(Extended Range EV, 주행거리 연장 전기차)라고 한다. 대한민국에서는 둘 다 플러그인 하이브리드로 분류하고, 보조금 혜택도 동일하게 받는다. 플러그인 하이브리드의 단점은 전기차에 비해 부족한 EV모드 주행거리와 배터리 무게 증가로 인한 연비 저하, 그리고 가격 상승을 들 수 있다. 대한민국은 플러그인 하이브리드 차량에 500만 원의 보조금이 지급된다. 그냥 하이브리드 차량의 보조금이 100만 원이고 추가적인 제조사 할인을 감안하면, 차이가 적다. 더 큰 문제는 순수 전기자동차처럼 자택이나 회사에 충전공간을 마련할 수 없다면 전기 충전소를 찾아서 이리저리 헤메야 된다는 점이다. 그럼에도 순수 전기자동차의 가장 큰 문제점인 짧은 주행거리를 화석연료 기반 차량과 동등한 수준으로 만드는 장점이 있다. 배터리의 용량이 부족하면 그냥 주유소에서 기름을 채워서 그냥 하이브리드 차량처럼 운행하면 된다. 엔진 구동 시의 진동은 어쩔 수 없지만 화석연료 기반 자동차보다는 평균적으로 적다. 빠른 배터리 교환/충전 기술이 나오기 전에는 전기자동차와 화석연료 자동차의 가교 역할을 하리라 기대된다. 하지만 지원금이 순수 전기차에만 몰려있고, 가격은 매우 비싼 탓에 보급 속도는 순수 전기차보다 훨신 느리다. 2019년 들어 기존에는 장점이라고 했던 마일드 하이브리드와 전기차의 중간이라는 것이 장점이 아닌 단점이 되어 시판 모델을 찾기가 힘들어졌다. 마일드 하이브리드보다 비싸고, 전기차보다는 배터리 용량이 적어 주행거리가 짧으며, 그러니 매번 충전하지 않으면 ‘플러그인’의 의미가 없고, 구매보조금/혜택은 전기차/수소차로 집중되고 있는 등 상품성이 영 어정쩡하다. 이로 인하여 주요 제조사들이 플러그인보다 마일드 하이브리드 방식 차량을 출시하는 추세로 흘러가고 있다. 그러다보니 점차 뒷전으로 밀려나거나 라인업에서 제외되는 경우도 생겨나고 있어 앞으로의 발전이 불투명해지는 상황. 전술한 볼트도 단종됐고, 순수 전기차 버전이자 서로 다른 모델인 볼트EV만 남았다. 하지만 미국을 포함한 전 세계적으로 플러그인 하이브리드의 시장은 계속 성장하고 있다. 통계를 보면 주로 BEV(순수 전기차)와 PHEV(플러그인 하이브리드)의 “판매 비율”을 비교하고 있기에 갑작스런 순수 전기차의 고속 성장에 비해 입지가 줄어드는 것처럼 보이지만 자동차 전체 시장을 기준으로 보자면 확실히 판매가 늘고있고 새로운 모델 또한 계속 쏟아져나오고 있다. 특히 PHEV의 대명사격인 프리우스 프라임의 약진이 놀라운데 과거에 비해 프리우스 패밀리 내 비율을 상당 잠식하고 있다. 4세대부터 디자인에서 차별을 두기 시작한 데다 미국의 경우 공격적인 가격 책정으로 보조금 포함 기준 일반 프리우스의 가격에 근접하거나 오히려 더 저렴해지는 역전 현상까지 보이기 때문. 2017년에는 그동안 하이브리드 불모지였던 미국 미니밴 시장에조차 Chrysler Pacifica Hybrid라는 PHEV까지 등장했다. 벤츠와 BMW 역시 기존의 플러그인 하이브리드 모델을 계속 내놓고 있는 중이다. 특히 벤츠는 전기차는 EQ 브랜드의 새로운 모델로 내놓고 있고 기존의 모델에 싹다 플러그인 하이브리드 모델을 출시하고 있다. 단 벤츠와 BMW는 성능업 개념의 모델이라서 전기주행거리가 상당히 짧다. 볼로 역시 최고급 트림에는 플러그인 하이브리드가 달려 있다. 세번째 하이브리드 사용기술 1. 회생제동 회생제동이나 KERS에도 관련 내용이 있지만, 간략한 설명이 없으니 속지 말자. 내연기관만으로 이루어진 차량은 브레이크를 잡을 때는 에너지가 마찰에 의한 열에너지로 사라진다. 내리막을 갈 때 활용할 수 있는 위치에너지도 추가 동력으로 활용할 방안이 없다. 그러나 전기 모터가 있으면 전기 에너지로 저장할 수 있다. 전기 동력 기관이 있는 자동차에는 물론, 전기 철도차량에도 필수적으로 달리는 핵심 기술이다. 전기 모터는 종류에 따라서 구동기와 발전기 역할을 동시에 할 수 있다. 따라서 브레이크가 개입될 때 발전기로 구동시키면 마찰 에너지로 사라질 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 다만 모든 형식의 하이브리드 자동차의 전기 모터가 발전기 역할을 담당하진 않는다. 구조에 따라서는 전기 모터와 발전기가 따로 달리기도 한다. 감속 중 모터가 발전기로 작동하는 동안에는 그 저항이 제동력이 되므로 압력식 브레이크의 역할을 나눠 가질 수 있다. 덕분에 브레이크 패드와 브레이크 오일 교환 주기가 길어져서 브레이크 계통 유지비도 줄어드는 이점이 있다. 또한 긴 내리막을 내려오는 경우 브레이크 과열 등의 불상사를 막을 수 있다. 다만 어느 정도 수준을 넘어서는 제동력이 필요해지면 회생제동만으로 차량이 가는 것을 막을 수 없기 때문에 일반 압력식(유압이든 케이블식이든 공기압식이든) 브레이크가 개입되는데, 브레이크가 개입될 때 이질감을 호소하는 운전자들이 있다. 게다가 초반 제동이 일반 브레이크에 비해 민감하게 걸리므로, 브레이크를 살살 밟도록 조절하려면 여러 번 몰아보며 적응해야 한다. 이 브레이크 기능을 겸비하는 능력 때문에 하이브리드 자동차, 전기 자동차의 기본 휠을 못생기게 만드는 1등 공신이기도 하다. 하이브리드, 전기차는 기본적으로 공기저항에 민감해서 휠이 죄다 막혀서 나온다. 일반 내연기관 자동차들은 이렇게 만들면 브레이크가 과열되어 문제가 발생할 수 있으나, 하이브리드, 전기차는 회생제동 시스템이 있어서 브레이크 과열이 잘 발생하지 않는다. 기껏해야 급브레이크 밟을 때 외에는 항상 개입하고 있기 때문에 과열되기도 쉽지 않다. 요즘 나오는 자동차들 중에는 대다수가 회생제동 감도를 조절하는 기능이 탑재된다. 가속 패달에서 발을 때면 브레이크를 밟는 것처럼 감속이 빠르게 할 수도 있고, 아니면 천천히 정지하게 할 수도 있다. 스티어링 뒤쪽에 패들 시프트에 변속 기능 대신 회생제동 감도 조절 기능을 넣는 경우도 많아졌다. 2. 배터리 예전에는 니켈 수소(Ni-MH) 계열이 주로 쓰였으나 점점 리튬이온(Li-ion)이나 리튬이온 폴리머(Li-ion polymer)로 대체되었다. 하이브리드 자동차와 전기 자동차의 배터리의 수명 문제는 소비자들의 주요 관심사이다. 때문에 제조사는 전지와 충전 알고리즘 개발과 개선에 많은 노력을 기울인다. 충전지는 보통 여러 개 셀로 이루어진다. 하나의 셀이 수명을 다 해도, 다른 셀이 작동하면 동작 시간만 떨어지고 정상적으로 작동한다. 배터리 셀 전체가 고장나는 일은 거의 일어나지 않는다. 리튬이온 배터리는 충전용량을 낮출수록 충전가능회수가 늘어난다. 가령 충전용량을 최대용량의 10% 이내로 유지하면 충전가능회수가 최대치에 달한다. 반면 충전량을 물리용량의 100%로 하면 충전가능회수가 최저로 줄어들어 사실상 충전지로써의 역할을 못 한다. 일반적으로 충전용량과 충전가능회수가 경제적으로 최대를 유지할 수 있는 지점은 물리적 충전용량의 50~80% 전후이다. 이러한 이유로 리튬 충전지의 최대 충전용량은 물리적 최대 용량의 90%정도로 제한된다. 과충전 되었다, 라는 뜻은 물리적 최대 용량에 가까워진다는 의미이며, 과충전 방지 회로가 이를 조절한다. 또한 물리적 최대 용량에 가까워질수록 화학적 불안정성이 증가하는 문제도 있다. 하이브리드 자동차의 배터리 구조나 충전 알고리즘은 제조자 기밀이 많아 알려진 자료가 많지 않다. 일반적인 리튬 이온 전지의 특성을 고려하면, 가능한 고르게 50~80% 충전 수준을 유지하는 형태라고 추측된다. 3. 앳킨슨 사이클 일반적으로 쓰이는 4행정 오토(otto) 기관에는 펌핑로스가 있어서 효율이 저하된다. 앳킨슨 사이클은 피스톤에 복잡한 움직임을 가지게끔하여 압축행정에서의 손실을 줄이도록 고안된 방식. 구조가 복잡하고 저회전시 토크와 최대 출력이 낮은 문제가 있었다. 그래서 1882년에 발명되었음에도 차량에는 거의 사용되지 않았고, 대형 선박이나 고효율 발전 시설에만 사용되었다. 하이브리드의 시대가 오면서 차량 분야에서도 빛을 보게 된다. 풀 하이브리드에서는 전기 모터가 어떻게든 도와주므로 효율 짱인 기관이 최고였던 것이다. 위의 gif 그림처럼 복잡한 크랭크 기구를 이용하는 구조도 전자제어를 통해 밸브 개폐 타이밍 및 듀레이션을 조절하는 것으로 간략화되었다. 다만 압축비가 낮아진데 따른 출력 부족은 극복하기 쉽지 않다. 그럼에도 AD 2.0, 팰리세이드 V6 3.8 등 순수 내연기관 차량에도 소수 탑재된 사례가 보인다. 4. 유압식 하이브리드 배터리 대신에 유압을 사용하는 하이브리드. 유압회로는 전기회로와 유사한 부분이 많아서, 차량에도 비슷한 원리로 적용할 수 있다. 에너지 저장 매체가 원자 단위인가, 분자 단위인가의 차이일 뿐이다. 유압은 에너지 저장 밀도가 30% 정도로 낮다는 문제가 있지만, 상대적으로 저렴하고 가벼우며, 간단한 구조에 유지보수도 쉬운 편이라고 한다. 비싸고 취급이 까다로운 배터리와는 달리 매체인 질소 등만 보충하면 된다. 버스나 쓰레기 수거 차량 등 정차와 발차가 잦은 상용차에 적합하다고. 한국산 자동차 중에는 적용된 차종이 없다. 5. 토요타 FPEG 하이브리드 기술의 본가 토요타에서 만든 차세대 하이브리드 기관. 크랭크 사프트 등 복잡한 기계 구성 요소를 전부 치우고 피스톤에 발전기를 직결한 형태이다. 열효율이 매우 높고, 동력 손실이 거의 없다. 무게와 부피도 기존 내연기관과는 비교가 안 되게 줄어든다. 다만 제어가 극히 까다로우리라 예상되며 정교한 전자제어가 필요하다. 네번째 하이브리드 장점 1. 연비가 높고 오염물질 배출이 상대적으로 낮음 – 하이브리드 차량의 가장 큰 존재의의. 하이브리드 자동차의 내연 기관은 최대한 최대 효율 구간에서 작동하게끔 설계된다. 최대 효율 구간에서는 연료가 완전연소에 가깝게 이루어지므로 상대적으로 깨끗한 배기가 이루어진다. 설령 완전연소가 이루어지지 않더라도 덜 먹으면 덜 싸기 마련이다. 2. 소음이 적음 – 시동을 걸었을 때는 전기 모터로 구동되므로 소음이 거의 없다. 정속 주행시 소음도 다소 낮은 편이다. 하이브리드는 가능한 최대효율 구간에서 움직이려는 특성이 있다. 이렇게 되면 엔진 진동을 예측하기 쉽고, 상대적으로 소음 잡기가 쉬워진다. 또한 공차 중량이 일반 내연기관 자동차보다 무거운 이유도 있다. 3. 유지비나 고장률 등은 알려진 만큼 과대하지 않음 – 구조적으로 전기 계통과 내연기관 계통이 부하를 나누어 가져서, 연료를 제외한 유지보수 비용이 상쇄되는 점이 있다. 가령 브레이크 소모는 하이브리드 차량이 훨씬 덜하고, 엔진은 스포트 모드가 아니라면 가능한 최대효율 구간에서 작동되는지라 꽤 오랜 시간 컨디션이 잘 유지되는 편이다. 내구적인 문제도 20년 가까운 운용 실적으로 큰 문제점은 보이지 않는다. 4. 배터리가 들어가면서 무게는 늘어났지만 최근에는 배터리를 보통 시트 하단 또는 차 중심부에 설치하기 때문에 더욱 안정적인 차체 자세제어가 가능함 – 즉, 같은 섀시를 공유하는 차를 하이브리드로 내놓고 배터리 배치를 통해 무게중심을 낮추면 더 좋은 코너링을 얻게 된다. 5. 가속력이 좋음 – 이는 전기 모터의 특성 덕분이다. 연비에 중점을 둔 모델도 가속력이 좋으며, 렉서스(F모델 제외)나 인피니티 등 고급 차종도 하이브리드 형식을 채용하는 추세다. 전기모터의 특성상 전기모터의 최대토크는 저RPM부터 바로 나오기에 엔진만 장착한 차종들보다 토크 곡선이 일정하고 가속력이 좋다. 렉서스 GS450h나 인피니티 Q50s 하이브리드 모델이 대표적으로, 동급 동배기량 차종보다 연비가 좋다. 퍼포먼스 위주 세팅도 연비가 일반 내연기관차량보다 우위에 있다. 6. 정책적 혜택 – 엄밀히 말해 하이브리드차량의 기술적인 장점은 아니지만, 많은 나라에서 하이브리드 자동차와 같은 친환경 차량에게는 세금감면 등 정책적인 혜택을 주고 있다. (결국은 앞서 언급한 친환경적이라는 장점 덕택에, 상대적으로 비싼 차량 가격의 부담을 개인과 정부가 분담하는 것이라고 볼 수 있다) 대한민국의 경우 자동차 구입할 때 가장 부담되는 취득세가 지방세특례제한법에 따라 최대 90만원까지 감면된다. 그리고 100만원을 한도로 개별소비세도 감면하고(조세특례제한법 제109조), 정부가 시행하는 채권 등에서 최대 200만원 정도 매입 면제가 된다. 그밖에도 공영주차장 요금 50% 감경, 남산 1,3호 터널 혼잡통행료 면제(서울 등록 차량으로 저공해차 전자태그 부착차량 한정, 타지역 차량의 경우 전자태그가 없으므로 해당사항 없다) 등의 쏠쏠한 혜택이 있다. 다만 이건 어디까지나 정책적 이유이기 때문에 친환경차의 완전한 대중화 등이 진행될 때쯤에는 이러한 혜택도 줄어들 가능성은 있다. 또한 미세먼지로 인한 비상저감조치가 발령되어 차량 2부제가 시행되는데, 하이브리드 차량은 부제대상에서 제외된다. 인쇄
하이브리드 자동차란 무엇이며 어떻게 작동합니까?
하이브리드 차량은 그 어느 때보 다 인기가 있으며 고품질의 신차 및 중고 하이브리드 차량이 많이 있습니다. 하이브리드에는 휘발유 또는 디젤 엔진과 전기 시스템이 있어 연비를 개선하고 CO2 배출량을 줄이는 데 도움이 되며 휘발유 또는 디젤 자동차에서 전환하고 싶지만 완전한 전기 자동차로 전환할 준비가 되지 않은 경우 좋은 선택이 될 수 있습니다.
“일반 하이브리드”, “셀프 충전 하이브리드”, “마일드 하이브리드” 또는 “플러그인 하이브리드”에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 그들 모두는 공통된 기능을 가지고 있지만 중요한 차이점도 있습니다. 그들 중 일부는 배터리 전원으로만 작동할 수 있고 일부는 그렇지 않으며 배터리 전원으로 이동할 수 있는 거리는 크게 다릅니다. 그 중 하나는 충전을 위해 연결할 수 있고 나머지는 필요하지 않습니다.
각 유형의 하이브리드 자동차가 작동하는 방식, 장단점, 다른 자동차와 비교하여 정확히 어떻게 작동하는지 알아보려면 계속 읽으십시오.
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