목차
들어가며
본문
1. 하이브리드자동차란?
2. 환경친화형 자동차의 개발 배경
1) 자동차에 의한 환경오염문제
2) 석유자원의 고갈문제
3) 해외석유자원에의 의존문제
4) 후발기업에 대한 진입장벽
3. 하이브리드 시스템의 개요
4. THS의 기본원리
1) THS의 작동원리
2) THS의 연비향상기술
5. 우리나라의 하이브리드 자동차 기술개발 현황
1) 국내 제작사의 그린카 현황
2) 부품의 개발동향
6. 해외의 하이브리드 자동차 기술개발 현황
7. 하이브리드 자동차의 향후 개발 전망
참고자료
본문
1. 하이브리드자동차란?
2. 환경친화형 자동차의 개발 배경
1) 자동차에 의한 환경오염문제
2) 석유자원의 고갈문제
3) 해외석유자원에의 의존문제
4) 후발기업에 대한 진입장벽
3. 하이브리드 시스템의 개요
4. THS의 기본원리
1) THS의 작동원리
2) THS의 연비향상기술
5. 우리나라의 하이브리드 자동차 기술개발 현황
1) 국내 제작사의 그린카 현황
2) 부품의 개발동향
6. 해외의 하이브리드 자동차 기술개발 현황
7. 하이브리드 자동차의 향후 개발 전망
참고자료
본문내용
통해 생산한 수소 및 전기를 사용하기 때문에 결과적으로 지속가능하고 이산화탄소 및 배출가스를 배출하지 않는 차량만 남게 될 것이다.
현재 자동차 제작사들의 그린카 개발현황과 발전 속도를 비추어 보면 하이브리드, 클린 디젤 수소 및 전기자동차가 , 엔진 효율을 향상시켜 발전시켜나갈 것이다. 세계의 환경기준에 맞게 미국과 유럽의 자동차 제작사들은 하이브리드와 클린 디젤 기술에 집중하면서 수소 연료전지에 투자할 것으로 보인다. 전기자동차는 단기간에 일반 소비자가 구매할 수 있을 정도로 가격이 내려가지는 않을 것으로 보인다. 정부의 보조금이나 인센티브를 주어 어느 정도 보급이 이루어지면 보급이 빨라질 수도 있지만 자동차의 배터리를 중간 중간 교환해주는 리스 형태로 규모의 판매가 이루어지게 되면 더욱더 보급이 빨라질 전망이다. 앞의 표에서 언급 하였듯이 아직은 시간이 좀 걸리겠지만 수소 연료전지는 인프라가 부족하기 때문에 장거리나 일정 구간을 반복하는 곳에 제한되어 사용되면 소량은 보급이 가능하다.
EU는 Hy-FLEET: CUTE라는 프로그램을 만들어 현재 암스테르담, 바르셀로나, 베이징, 런던 등의 9개 대도시에서 33대의 수소 연료전지 자동차를 시범운행 중이다. 연료전지는 촉매기술 중에 촉매의 귀금속 매장량이 한계에 있기 때문에 특히 중국은 정부차원인 중앙당에서 원천재료의 물량 확보에 치밀한 대책을 강구하고 있다. 이미 중국에서는 특히 2차전지에 들어가는 리튬의 확보에 전 세계 매장국가의 현지 광산과 MOU를 맺은 상태이다.
일본은 토요다의 프리우스모델의 하이브리드모델의 판매가 앞에서 설명하였듯이 판매량도 많지만 거의 세계 표준화를 선도할 정도로 정상급에 와있다. 한편 닛산에서도 전기차를 만들어 2010년 출시를 앞두고 있다.
리프모델의 제원은 다음과 같다.
- 라미네이트된 소형 리튬이온 배터리 채용 - 배터리 용량 24kW/ 90kW 이상 - 80kW/280Nm의 전기모터 채용 - 급속충전시 30분에 80%충전 - 가정용 200V로 8시간 충전 - 최고속도 140km/h 이상 - 전장, 전폭, 전고 4445mm/1770mm/1550mm - 휠베이스 2700mm - 회생제동장치와 리튬이온배터리로 일충전 주행거리 160km 달성 (US LA4
모드주행시)
7. 하이브리드 자동차의 향후 개발 전망
세계 자동차시장 전망을 보면, 점차 강화되는 환경규제 강화로 그린카는 2010년 이후 내연기관 자동차를 대체하기 시작해 2035년경 신규차량 전량을 대체할 것으로 예상된다. 2007년 현재 생산된 자동차 7천300만대 중 하이브리드차는 0.55%(40만대) 정도를 점유하고 있지만, 2025년을 넘어서면 5천만대가 넘어설 것이라는 추산이다.
현재 세계 각 기업들은 클린 디젤차, 하이브리드차, 플러그인 하이브리드차, 연료전지차, 전기차 등 다양한 종류의 그린카를 앞다퉈 개발중이다. 예컨대, 하이브리드차의 경우 일본의 도요타가 시장을 주도하고 있다. 2006년 기준 전세계 하이브리드 차량 판매량 약 39만대 중 80% 이상인 31만대 이상을 판매하였으며, 향후 물량확대를 지속적으로 추진할 예정이다. 2012년에는 14개 차종으로 하이브리드 라인업을 확대할 계획이라고 한다.
하이브리드차 양산 시점이 반년정도 뒤진 혼다 역시 2008년 파리모터쇼에 신형 인사이트를 내 놓았다. 이 차는 도요타의 프리우스보다 100kg이상 가벼우며 1.3ℓ 가솔린 엔진을 주동력원으로 하고 전기모터를 자동변속기와 연결하여 추가 동력을 낸다. 실주행연비는 20km/l 이상이며 내년 3월부터 미국 유럽 일본에 연간 20만대이상을 판매할 예정이다. 반면 우리의 하이브리드차 기술수준은 경우 일본의 70%수준으로 알려져 있다. 특히 모터와 배터리등의 핵심기술은 매우 취약한 실정이다.
전기자동차의 경우, 르노-닛산자동차는 2010년까지 전기차를 출시할 계획이며 한번 충전에 160km까지 주행 할 수 있는 모델을 구상 중이다. 또 세계최대 자동차 메이커인 GM은 2003년 전기자동차 프로젝트를 포기했으나 지난해 다시 전기자동차 개발에 착수했다.
그린카는 경제·기술 그리고 사회적으로 큰 파급효과를 미친다. 우선 경제적 파급효과로 관련 부품산업 보호, 생산 및 고용 유지 그리고 외국 자동차 대량수입 방어효과 및 국내자동차 제조사의 가격경쟁력 확보 및 이미지 제고 등이 있을 수 있다.
친환경 자동차 기술은 엔진 이외에 전기 동력장치와 배터리, 연료전지로 이어지는 관련 기술이 일반차량에 비해 매우 복잡하므로 이에 관한 많은 연구 및 투자가 필요하다. 그린카는 기계, 화학공학, 전기전자 및 제어기술이 복합적으로 적용되는 융·복합산업이기 때문이다.
그러나 자동차 선진국들의 활발한 연구와 이를 통한 기술 축적에 비해 국내의 연구나 설계기술은 아직 미흡한 단계이며, 핵심기술과 제어기법에 관한 기초연구 결과의 이전과 습득이 매우 어려운 실정이다. 예컨대, 미국, 일본 등 주요국 정부는 친환경 자동차 개발에 연간 수천억원을 지원하고 있으나, 한국은 2004~2007년까지 지원총액이 931억원에 불과한 실정이다.
따라서 이러한 국제 기술력에 대비하기 위해서는 국내의 체계적이고 장기적인 설계기술 개발이 필수적이며, 국내의 독자 기술이 확립되면 자동차의 기술적 부가가치가 국내생산 전반에 엄청난 기술적 파급효과를 미칠 것이다.
그린카는 에너지 문제와 이산화탄소 등 자동차 배출가스로 야기되는 사회적 문제를 동시에 해결함으로써 지구 및 지역의 환경 수준을 개선할 것이다. 그린카를 통해 인류의 삶을 풍요롭게 하고 지속적인 성장을 가능케 할 파급효과를 기대한다.
참고자료
<기후변화 대응을 위한 그린카 개발동향> 국립환경과학원 연구전략기획실 엄명도 2009.10.9
<그린카의 현재 그리고 미래> 공감코리아, 정수진 자동차부품연구원 센터장 2008.11.11
<환경친화형 자동차의 개발동향과 향후 대응전략> 삼성경제연구소, 복득규 2003.12.26
<하이브리드 자동차 동력시스템 연구> 김용줄, 울산대학교 산업대학원 2000
정귀성, 전남대학교 대학원 2003
현재 자동차 제작사들의 그린카 개발현황과 발전 속도를 비추어 보면 하이브리드, 클린 디젤 수소 및 전기자동차가 , 엔진 효율을 향상시켜 발전시켜나갈 것이다. 세계의 환경기준에 맞게 미국과 유럽의 자동차 제작사들은 하이브리드와 클린 디젤 기술에 집중하면서 수소 연료전지에 투자할 것으로 보인다. 전기자동차는 단기간에 일반 소비자가 구매할 수 있을 정도로 가격이 내려가지는 않을 것으로 보인다. 정부의 보조금이나 인센티브를 주어 어느 정도 보급이 이루어지면 보급이 빨라질 수도 있지만 자동차의 배터리를 중간 중간 교환해주는 리스 형태로 규모의 판매가 이루어지게 되면 더욱더 보급이 빨라질 전망이다. 앞의 표에서 언급 하였듯이 아직은 시간이 좀 걸리겠지만 수소 연료전지는 인프라가 부족하기 때문에 장거리나 일정 구간을 반복하는 곳에 제한되어 사용되면 소량은 보급이 가능하다.
EU는 Hy-FLEET: CUTE라는 프로그램을 만들어 현재 암스테르담, 바르셀로나, 베이징, 런던 등의 9개 대도시에서 33대의 수소 연료전지 자동차를 시범운행 중이다. 연료전지는 촉매기술 중에 촉매의 귀금속 매장량이 한계에 있기 때문에 특히 중국은 정부차원인 중앙당에서 원천재료의 물량 확보에 치밀한 대책을 강구하고 있다. 이미 중국에서는 특히 2차전지에 들어가는 리튬의 확보에 전 세계 매장국가의 현지 광산과 MOU를 맺은 상태이다.
일본은 토요다의 프리우스모델의 하이브리드모델의 판매가 앞에서 설명하였듯이 판매량도 많지만 거의 세계 표준화를 선도할 정도로 정상급에 와있다. 한편 닛산에서도 전기차를 만들어 2010년 출시를 앞두고 있다.
리프모델의 제원은 다음과 같다.
- 라미네이트된 소형 리튬이온 배터리 채용 - 배터리 용량 24kW/ 90kW 이상 - 80kW/280Nm의 전기모터 채용 - 급속충전시 30분에 80%충전 - 가정용 200V로 8시간 충전 - 최고속도 140km/h 이상 - 전장, 전폭, 전고 4445mm/1770mm/1550mm - 휠베이스 2700mm - 회생제동장치와 리튬이온배터리로 일충전 주행거리 160km 달성 (US LA4
모드주행시)
7. 하이브리드 자동차의 향후 개발 전망
세계 자동차시장 전망을 보면, 점차 강화되는 환경규제 강화로 그린카는 2010년 이후 내연기관 자동차를 대체하기 시작해 2035년경 신규차량 전량을 대체할 것으로 예상된다. 2007년 현재 생산된 자동차 7천300만대 중 하이브리드차는 0.55%(40만대) 정도를 점유하고 있지만, 2025년을 넘어서면 5천만대가 넘어설 것이라는 추산이다.
현재 세계 각 기업들은 클린 디젤차, 하이브리드차, 플러그인 하이브리드차, 연료전지차, 전기차 등 다양한 종류의 그린카를 앞다퉈 개발중이다. 예컨대, 하이브리드차의 경우 일본의 도요타가 시장을 주도하고 있다. 2006년 기준 전세계 하이브리드 차량 판매량 약 39만대 중 80% 이상인 31만대 이상을 판매하였으며, 향후 물량확대를 지속적으로 추진할 예정이다. 2012년에는 14개 차종으로 하이브리드 라인업을 확대할 계획이라고 한다.
하이브리드차 양산 시점이 반년정도 뒤진 혼다 역시 2008년 파리모터쇼에 신형 인사이트를 내 놓았다. 이 차는 도요타의 프리우스보다 100kg이상 가벼우며 1.3ℓ 가솔린 엔진을 주동력원으로 하고 전기모터를 자동변속기와 연결하여 추가 동력을 낸다. 실주행연비는 20km/l 이상이며 내년 3월부터 미국 유럽 일본에 연간 20만대이상을 판매할 예정이다. 반면 우리의 하이브리드차 기술수준은 경우 일본의 70%수준으로 알려져 있다. 특히 모터와 배터리등의 핵심기술은 매우 취약한 실정이다.
전기자동차의 경우, 르노-닛산자동차는 2010년까지 전기차를 출시할 계획이며 한번 충전에 160km까지 주행 할 수 있는 모델을 구상 중이다. 또 세계최대 자동차 메이커인 GM은 2003년 전기자동차 프로젝트를 포기했으나 지난해 다시 전기자동차 개발에 착수했다.
그린카는 경제·기술 그리고 사회적으로 큰 파급효과를 미친다. 우선 경제적 파급효과로 관련 부품산업 보호, 생산 및 고용 유지 그리고 외국 자동차 대량수입 방어효과 및 국내자동차 제조사의 가격경쟁력 확보 및 이미지 제고 등이 있을 수 있다.
친환경 자동차 기술은 엔진 이외에 전기 동력장치와 배터리, 연료전지로 이어지는 관련 기술이 일반차량에 비해 매우 복잡하므로 이에 관한 많은 연구 및 투자가 필요하다. 그린카는 기계, 화학공학, 전기전자 및 제어기술이 복합적으로 적용되는 융·복합산업이기 때문이다.
그러나 자동차 선진국들의 활발한 연구와 이를 통한 기술 축적에 비해 국내의 연구나 설계기술은 아직 미흡한 단계이며, 핵심기술과 제어기법에 관한 기초연구 결과의 이전과 습득이 매우 어려운 실정이다. 예컨대, 미국, 일본 등 주요국 정부는 친환경 자동차 개발에 연간 수천억원을 지원하고 있으나, 한국은 2004~2007년까지 지원총액이 931억원에 불과한 실정이다.
따라서 이러한 국제 기술력에 대비하기 위해서는 국내의 체계적이고 장기적인 설계기술 개발이 필수적이며, 국내의 독자 기술이 확립되면 자동차의 기술적 부가가치가 국내생산 전반에 엄청난 기술적 파급효과를 미칠 것이다.
그린카는 에너지 문제와 이산화탄소 등 자동차 배출가스로 야기되는 사회적 문제를 동시에 해결함으로써 지구 및 지역의 환경 수준을 개선할 것이다. 그린카를 통해 인류의 삶을 풍요롭게 하고 지속적인 성장을 가능케 할 파급효과를 기대한다.
참고자료
<기후변화 대응을 위한 그린카 개발동향> 국립환경과학원 연구전략기획실 엄명도 2009.10.9
<그린카의 현재 그리고 미래> 공감코리아, 정수진 자동차부품연구원 센터장 2008.11.11
<환경친화형 자동차의 개발동향과 향후 대응전략> 삼성경제연구소, 복득규 2003.12.26
<하이브리드 자동차 동력시스템 연구> 김용줄, 울산대학교 산업대학원 2000
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