[환경과학]친환경자동차의 오늘과 내일

소개글

[환경과학]친환경자동차의 오늘과 내일에 대한 보고서 자료입니다.

목차

ㆍ인구 5천만명, 자동차 1천만대
ㆍ배기가스란 무엇인가?
ㆍ가솔린 기관에서 배출되는 가스 속에 포함되어 있는 유해성분과 그 영향
①일산화탄소(CO)
②탄화수소(HC)
③질소산화물(NO, NO2)

ㆍ배기가스를 줄이기 위한 노력
ㆍ자동차 환경문제의 돌파구, 친환경 자동차
ㆍ하이브리드 자동차란?
ㆍ하이브리드 카의 원리
ㆍ외국의 하이브리드 카
ㆍ우리나라 하이브리드카의 전망
ㆍ친환경 자동차의 내일
ㆍ주목받는 대체에너지, 수소
ㆍ수소 자동차의 원리
ㆍ수소자동차의 장점과 문제점
ㆍ수소 자동차 개발 현황
ㆍ글을 마치며......

본문내용

화를 실현한다는 구상을 하고 있다.
당장은 비싼 생산단가가 문제다. 도요타의 하이브리드 프리우스의 1대당 가격은 218만~228만엔이다. 현재 동급의 가솔린차보다 우리 돈으로 700만원이 더 높다. 일반 소비자 입장에서는 부담이 아닐 수 없다. 현대차가 내놓은 하이브리드 클릭의 1대당 제작비용은 2억원이 넘는다. 물론 대량 양산체제에 들어가면 가격은 크게 낮아진다.
자동차전문 사이트인 글로벌오토뉴스의 채영석 국장은 “동급 가솔린 차량과의 가격 차이를 200만원까지는 줄여야 경제성이 있을 것”이라고 말했다. 여기에 성능을 향상시키고 배터리의 내구성을 높여야 하는 과제도 안고 있다.
이에 따라 전문가들은 2010년께면 하이브리드 차가 기술적 과제를 극복하고 대량생산 단계에 돌입해 대중화가 이뤄질 것으로 내다보고 있다.
친환경 자동차의 내일
세계 각국의 자동차 회사들은 하이브리드 카를 거쳐 더욱 더 친 환경적이고 경제적인 자동차 엔진 개발을 위해 노력하고 있다. 그 중 하나는 이미 많은 모델이 나왔던 전기자동차 이고 또 하나 주목 받는 것이 바로 수소를 연료로 움직이는 수소 연료 전지 탑재 자동차이다.
주목받는 대체에너지, 수소란 무엇인가? 출처 : 동아 encyber 백과사전
제1A족 및 제7A족에 속하는 원소와 유사한 점이 있다. 그래서 이들 양쪽에 포함시키거나, 또는 그 특이성을 중요시하여 어느 쪽에도 포함시키지 않고 독립적으로 취급하기도 한다. 동위원소로는 질량수 2 및 3인 것(중수소라고 한다)이 있다.
하지만 다른 원소의 경우와는 달리 보통 수소원자(질량수 1인 것, 중수소에 대응시킬 때는 경수소라고 한다)의 2배·3배로 된다. 그래서 질량의 차가 뚜렷하고, 성질의 차이가 크다. 이 사실로부터 보통 수소를 프로튬(protium) 경수소 [輕水素, protium] 수소의 동위원소 중 질량수가 1인 것.
, 듀테륨(deuterium) 듀테륨 [deuterium] 질량수가 2인 수소의 동위원소. (deuterium)
, 트리튬(tritium) 삼중수소 [三重水素, tritium] 수소의 동위원소의 하나로, 질량수 3인 것.
으로 구별한다.
수소 자동차의 원리
수소는 재순환이 가능하고 환경에 미치는 영향이 거의 없다는 것이 가장 큰 장점으로 여겨지고 있다. 이에 세계 각국에서 다양한 용도로 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 자동차의 경우 수소를 내연기관의 연료로 직접 사용하는 방법과 연료전지(Fuel Cell)에 사용하여 전기에너지를 얻는 방법의 2가지 방향의 연구가 진행되고 있다. 수소는 무색, 무취, 무비, 무독성의 기체로서 단위 질량당 에너지가 매우 큰 특성을 지니고 있어 연료로서는 우수한 성질을 지니고 있다. 또한 최소 점화에너지가 작고 소염 거리가 작으므로 취급에 주의를 기울여야 하는 특성도 갖고 있으나, 공기보다 가볍고 확산이 빠르므로 밀폐된 공간만 아니면 누설되는 경우에도 폭발의 위험은 없다.
수소엔진은 엔진의 운전방법에 따라 다음과 같이 분류될 수 있다. 연소실 내 분사방식과 흡기포트 공급방식으로 나눌 수 있다. 흡기포트 방식의 경우 출력의 저하와 역화 역화 [逆火, Back fire] 선화(煽火)의 반대 현상으로서 가스의 분출속도보다도 연소속도가 빨라지거나, 연소속도는 일정한데 분출속도가 늦어지거나 하여 불꽃이 버너 쪽으로 역행하는 현상
의 가능성이 있으므로 현재는 주로 연소실 내 분사방식을 사용하고 있다. 이 경우 분사시기는 흡기 밸브가 닫힌 이후의 압축행정중이 되며 수소의 분사압력을 증가시켜 압출 말기에 분사할 경우 확산연소에 의한 연소의 제어도 가능하다. 수소 인텍터 분사압력조절기
의 구동방식은 여러가지가 있으나 현재는 유압식의 인젝터가 일반적으로 사용되고 있고 전자적인 제어가 가능한 솔레노이드 방식의 개발도 널리 진행되고 있다.
수소자동차의 장점과 문제점
이러한 수소가 에너지원으로서 가지는 장점은 연소하면 매우 적은 양의 질소산화물만을 발생할 뿐 다른 공해물질이 생기지 않는다는 점이다.
또한, 수소는 지구상에 존재하는 거의 무한한 양의 물을 원료로 만들어내며, 사용 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈될 걱정이 없는 무한 에너지원이다. 따라서 수소는 저공해자동차의 필요성이 대두되는 현대사회에서 자동차의 연료로서 환영받고 있다. 이외에도 수소는 산업용 기초 소재, 일반 연료, 수소비행기 등 넓은 범위에서 에너지원으로 사용되고 있다.
수소자동차를 실용화하는 데 가장 중요한 문제는 수소의 저장방법이다. 액체수소 저장탱크와 금속수소화물을 이용한 수소저장탱크 등 두 가지 방법이 쓰인다. 액체수소를 이용하는 경우, 수소를 액화시키는 것이 어렵고 저장 도중에 수소가 손실될 수 있으며 저장탱크를 만드는 것 또한 쉽지 않다.
수소저장탱크에 금속수소화물을 이용하는 경우, 수소저장합금이 무거운 금속이므로 이를 이용한 수소저장탱크가 너무 무거워 어려움을 겪고 있다. 만일 현재의 연료통 정도되는 40L짜리 연료통을 부착한다면 수소저장합금의 무게만 300kg이 넘게 된다. 따라서 이를 움직이는 데에만 엄청난 에너지가 필요하고, 다른 목적으로 저장합금을 수송하는 데에도 여간 어렵지 않다.
수소 자동차 개발 현황
현재 세계 각 국의 자동차 회사들은 오늘의 친환경 자동차인 하이브리드 카의 개발과 동시에 내일의 친환경 자동차인 수소연료전지를 탑재한 수소 자동차를 개발하고 있다. 그 과정의 일환으로 다음 표에서 보이 듯 전 세계 많은 자동차 메이커들이 하나 둘씩 수소자동차의 상용화에 뛰어 들고 있다.
글을 마치며......
인류가 살아가는 데 있어서 기술 개발은 인류를 더욱 편하고 부유하게 만드는 데에 그 목적을 두고 행해져 왔다. 하지만 그 결과, 이제 우리는 환경오염이라는 칼 날 아래 서 있게 되었다. 편해진 생활만큼 목숨을 위협받는 세상에 살게 된 것이다. 늦었다면 늦었을 수도 있지만, 지금 이라도 이렇게 친환경 기술개발이 이루어지는 것은 정말 다행이 아닐 수 없다.
후손들에게 물려주어야 하는 것은 우리가 살다 떠나는 자연환경이 아니다. 앞으로 그들이 살아가야 할 그것을 보호하고 유지할 수 있는 능력, 그것이 진정 우리네 후손들에게 필요한 것이다.

키워드

환경과학,   배기가스,   친환경,   하이브리드,   하이브리드자동차,   하이브리드카,   수소,   하이브리드차