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하이브리드 자동차

last modified: 2015-03-03 14:16:28 Contributors

Contents

1. 개요
2. 역사
3. 현재 적용된 하이브리드 기술
4. 장점
5. 단점
6. 하이브리드의 미래
7. 현재 국내에 판매되는 하이브리드 자동차
7.1. 국산
7.2. 수입
8. 국내 미수입 하이브리드 자동차


hybrid car

1. 개요


연비를 높이기 위해 두 가지 이상의 동력원을 사용할 수 있도록 만들어진 자동차. 대개는 종래의 가솔린, 디젤 엔진 탑재 자동차전기모터를 추가로 장비한 형태다. 일반적으로 엔진모터의 비율에 따라서 세 종류의 하이브리드로 구분된다.

2. 역사

하이브리드의 시작은 GMC의 EV1[1]이라고 알고 있지만 실제론 원시적인, 19세기 후반 자동차들은 원래 하이브리드였다!! 잠시 내연기관이 발달할 동안 물과 전지를 이용하여 자동차가 달렸던 것. 장구한 자동차의 역사에 비하면 매우 짧은기간 사용되어 흑역사 취급을 받지만 사실 자동차는 처음엔 친환경적인 교통수단이었던 것.

그 당시 기준으로는 파격적인 효율을 보여준 내연기관의 등장 및 발달로 안습하게도 얼마 안돼 주 동력원으로서의 지위를 상실해버렸다. 그리고 시대가 지나고 석유가 무한한것으로 여기던 사람들에게 일침을 가한 석유파동을 거쳐 현재는 스포츠카 브랜드들 마저 하이브리드를 내놓고 있다.

그리고, 2차대전 당시 독일의 구축전차인 엘레판트나 영국의 TOG같은 경우는 이 하이브리드 엔진을 사용했는데, 70톤 ~ 80톤에 달하는 이런 엄청난 중량을 가진 물건을 손쉽게 기동 및 변속을 가능하게 하였지만 연비와 그 효율성은 그리 좋지 못했다. 애초에 이런 경우는 그 당시 기술로는 그렇게 무거운 중량을 감당할 제대로 된 기계식 변속기를 만들기가 어렵기 때문에 변속기 대신 채용된 셈이므로 연비, 효율성, 내구성따위는 저 멀리 허공에 던진 물건이다. 따라서 현대의 하이브리드 엔진과는 그냥 구조가 비슷하다 정도로 봐야 한다. [2]

3. 현재 적용된 하이브리드 기술



사진설명 : BMW 엑티브리드의 하이브리드 모터-변속기 모듈

  • 마일드 하이브리드 : 엔진 동력이 기본이고 모터는 보조만 한다. 모터로만 구동이 불가능하다. 혼다 인사이트나 현대자동차 아반떼 하이브리드 등.


사진 설명 : 토요타 프리우스의 하이브리드 엔진-모터-변속기 세트. 직렬 하이브리드에 해당하며 모터 단독 작동을 위한 클러치가 있다.

  • 풀 하이브리드 : 엔진과 모터가 절반씩 담당한다. 엔진만으로도 모터만으로도 달릴 수 있다. 토요타 프리우스현대자동차 쏘나타 하이브리드가 이에 해당. 직렬, 병렬, 직병렬하이브리드가 있다.


사진설명 : GM VOLTEC PowerTrain 의 이중 IPM BLDC 동기전동기 세트. 플러그인 하이브리드에 해당하며 큰 모터가 구동모터, 작은 모터는 ISG 역할을 하며 엔진에 시동을 걸때 및 주행중 전동기 보조와 베터리 방전시 발전기로서의 기능을 하게된다.

  • 플러그인 하이브리드 : 기본적으로는 풀 하이브리드에서 배터리와 모터 용량을 키운 버전. 모터가 기본이고, 엔진은 배터리에 전원을 공급하는 역할을 주로 한다. 위 2가지 하이브리드와 가장 쉽게 구분하는 방법은 엔진이 변속시스템과 연결되는 가 인데, 플러그인 하이브리드는 엔진 출력축이 발전기랑 연결되며, 주행에는 일절 연관이 없다. 배터리를 미리 충전해두면 효율적이다. 토요타 프리우스 플러그인 하이브리드 및 제너럴 모터스쉐보레 볼트가 이에 해당.

참고로 첨부한 사진에서 전동기의 출력은 각 15kW , 27kW , 111kW(주 전동기)+55kW(영구발전기를 전동기로 사용시 출력) 이다.

4. 장점

가장 크게 와닿는 장점이라면 세금감면이 있겠다. 자동차 구입할 때 가장 부담되는 취득세와 등록세를 삼분의 일 가량 정부가 부담 해준다. 이 밖에도 정부가 시행하는 채권 등에서 최대 200만원 정도 매입 면제가 되고 남산 1,3호 터널 혼잡료 면제, 공영주차료 50%감면 등이 있다.

제품으로 보면 동급대비 품질이 고급스럽다. 혼다 인사이트, 도요타 프리우스 등은 동급 차량에 비하여 품질이 꽤나 고급스러운 편.

또한 아직 실험적인 물건인지라 기업들이 무시무시할 정도의 애프터 서비스를 보장해준다. 예를 들어 마음에 안 들면 그에 맞는 가격의 새차를 준다거나 하는 것.

5. 단점


기름값 절약이 그렇게 와닿지가 않는게 문제다. 중형 하이브리드 기준으로 대체로 3년 정도는 써야지 기름값 절약이 눈에 보인다고... 하지만 자동차를 2,3년만에 바꾸는 사람이 그다지 많지 않다는 것을 고려하면 기름값 절약이 와닿지 않는다는 것은 과장이 조금 심한것이다.

배터리만 해도 몇백만원을 호가하는 고가의 부품이다. 게다가 배터리는 엄연한 소모품인지라 일정 시점이 지나면 반드시 교체해야 한다. 만약 자신이 차를 자주 이용하는데 20만km 보증이 끝난다면 교체 비용은 자신의 부담이 되는거다! [4] [5] 배터리가 상당히 크고 아름다워서 트렁크 공간이 줄어든다는 단점도 제기되고 있으나, 실제 차량 설계시 배터리를 뒷쪽 하부공간에 위치시키기 때문에 적재용량은 실제로는 크게 줄어들지 않는다. 하이브리드의 대표격인 프리우스의 경우 해치백인데다 뒤쪽이 높은 쇄기형으로 디자인했기 때문에 일반 세단보다 적재용량이 오히려 더 크다.

관성장치나 모터+배터리+구동계 추가 부품무게등으로 인해 정속장거리 주행할때는 오히려 연비가 떨어지기도 한다는 오해도 있으나, 정속 장거리 주행시에도 도로의 높낮이에 따라 계속 충전(내려갈 때나 관성 주행시) -모터구동(올라가거나 평지 장거리 주행시)을 반복하기 때문에 엔진만 가동하는 경우보다 연비가 올라가게 된다.

또한 풀 하이브리드나 플러그인 하이브리드 방식의 차량을 몰고 시내 주행을 할 때, 전기 모터로만 주행시에는 엔진이 꺼져 엔진음이 없어진다. 물론 조용하고 좋지만 차 앞에 가는 사람들은 차가 가까이 오는지조차 모른다. 웃기는 일이지만 실제로 겪어보면 위험하기도 하고 불편하다. 이를 방지하고자 녹음된 가짜 엔진음이 나긴 하나 이 소리가 작을 경우는 정말 위험하다.

6. 하이브리드의 미래

과도기적인 기술이라 분명히 언젠가는 없어질 기술이다. 완전히 전기로만 달리는 자동차하이브리드가 아니다.

처음에는 뛰어난 연비로 많은 이들의 시선을 끌었지만 성능이나, 부품, 유지비등으로 이런저런 말이 많은 기술.[6] 게다가 환경오염의 악의 축으로 몰리던 내연기관이 맥주캔보다 작은 3기통 실린더에서 이것저것 붙이니까 200마력을 넘기는 극한의 가까운 효율을 내거나 이산화탄소의 발생을 현저하게 줄이는 등 점점 진보하고 있고 기술의 발달로 석유 매장량이 늘어나거나 유지되기 때문에 디젤엔진과 비교하면 경쟁력이 없다는 회의적인 목소리가 높아지고 있다. 하지만 알아 두어야 할 것은 디젤엔진과의 비교는 디젤 값이 리터 당 최소 150원은 싼 한국의 상황만을 생각한 것으로 미국같은 경우, 휘발유가 디젤보다 싸기 때문에 경쟁력이 없다고 말할 수는 없다. 한마디로, '디젤엔진의 연비도 거의 동일하니 하이브리드는 경쟁력이 없다!'라는 말은 맞는 부분도 있지만(가격이라던지) 완벽하게 들어맞는 것은 아니다.

한마디로 지구를 생각한다면 사라, 그런데 막상 내가 사기는 좀..

7. 현재 국내에 판매되는 하이브리드 자동차


7.1. 국산

(승용차 & SUV)
(상용차)

7.2. 수입

(승용차 & SUV)
(스포츠카)

8. 국내 미수입 하이브리드 자동차

(스포츠카)
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  • [1] 상용화 될 정도로 시장성 있는 녀석이지만 세계 석유계를 꽉 잡고 있는 회사들이 로비를 넣어 개발및 상용화를 중단시켰다.
  • [2] 이것의 또다른 대표적인 예로썬 7200~7500 대역의 디젤-전기 기관차가 똑~같다. 새마을호의 기계식 변속기가 엄청난 속도로 노후화 된 방면 이 디젤 전기기관차들은 모터랑 발전기에 브러쉬만 재때 갈아넣으면 고장도 잘 안나고 엄청 오래간다.
  • [3] 사우스 파크 시즌 10 에피소드 2 'Smug Alert!'에서 하이브리드를 풍자했었는데 여기서는 사람들이 모두 하이브리드를 운전하기 시작하자 모두 잘난척(smug)을 하니 커다란 스모그(smog)를 만들더니 이것들이 모두 뭉쳐서 태풍을 만들었다(...).
  • [4] 프리우스의 경우 1997년부터 판매중이지만 배터리 성능문제로 교체를 한 경우는 한건도 없었다는 도요타측의 발표가 있다. 도요타측은 일반적인 주행시 12년~15년의 수명을 이야기하며 이정도의 수명은 차량수명과 거의 같은 수준이다.
  • [5] 국산 하이브리드의 경우 아반떼, 포르테 하이브리드의 경우 판매대수가 3만 대를 돌파했고 주행거리 30만 이상된 차량들도 심심치 않게 나오는 중이지만 아직까지 배터리문제로 연비가 감소했다는 소식은 들리지 않고 있다.
  • [6] 하지만 그 중 대다수가 다른 자동차 회사에서 퍼뜨린 유언비어 혹은 거기에서 파생된 말이다.
  • [7] 현재 렉서스의 주요모델
  • [8] 렉서스의 기함이다
  • [9] 렉서스는 전차종에 하이브리드 라인업을 갖추고 있다.
  • [10] X6, 7, 5, 3은 각각 하이브리드 메커니즘이 다르다.
  • [11] 포르쉐 최초의 하이브리드 슈퍼카. 33.3km/L라는 경이로운 연비를 가졌다. 국내에는 5대가 판매계약이 완료되어 들어온다고 알려져 있다.