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유럽차업체들, 마이크로하이브리드로 배기가스 규제 뚫는다.
유럽차업체들, 마이크로하이브리드로 배기가스 규제 뚫는다.
- 기사입력 2007.05.14 10:18
- 기자명 이상원
유럽 자동차업체들이 강화되는 배기가스 규제를 뚫기위해 마이크로하이브리드시스템 개발에 열을 올리고 있다.
마이크로하이브리드시스템은 하이브리드시스템과 달리 소프트웨어와 전기관련 첨단기술을 활용, Co2등 배출가스를 줄이고 연비를 높여주는 시스템이다.
유럽차업체들의 마이크로하이브리드시스템 도입배경에는 EU(유럽연합)의 대폭적인 자동차 배출가스 저감계획이 자리잡고 있다.
유럽 자동차메이커들은 지난 몇 년 동안 자동차 연료 및 배출가스 규제 수준에서 EU당국과 의견충돌을 빚어왔으며 최근에는 CO₂ 배출량에 따른 세제혜택 제공 등 EU의 적극적인 CO₂ 감축 규제문제에 직면해 있다.
EU는 오는 2012년까지 지구 온난가스 배출량을 현재보다 8% 가량 감축키로 한 데 이어 2020년에는20%까지 감축키로 결정한 바 있다. 이같은 Co2 감축목표는 미국과 중국 등 세계 주요 오염국들의 참여를 조건으로 할 경우, 30%까지 상승하게 된다.
이 때문에 유럽 자동차메이커들은 연비 향상에 대한 EU당국의 거센 압력을 받고 있으며 이를 극복하는 방편으로 소프트웨어와 전기관련 기술에 기대를 걸고 있다.
EU가 규정하고 있는 2012년도 CO₂ 배출한도 목표인 km당 120g을 충족시키려면 신차의 평균 CO₂ 배출량이 km당 130g 이하 수준을 달성해야 한다.
이 목표치에 접근 할 수 있는 방법은 하이브리드시스템 장착이지만 이는 아직 개발단계여서 대량 생산까지는 기술적으로 어려움이 많아 하이브리드카가 양산될 때까지는 수 년이라는 세월이 걸린다.
때문에 EU의 새로운 CO₂규제를 만족시킬 수 있는 차량개발에 시간적 여유가 없는 상황인 것이다.
이를 극복할 수 있는 유일한 방안이 바로 마이크로하이브리드(microhybrid)시스템으로 불리는 fine-tuning engines' electrical system이다.
이 기술개발의 선두업체인 BMW는 독일 보쉬와 함께 Smart Electronic stop-start system을 개발, 올 3월부터 생산되고 있는 BMW1시리즈에 장착하고 있다.(가솔린 디젤모터 모두에 장착 가능)
이 Stop-start 시스템은 교통체증시나 적신호등 앞에서 차량이 정지할 때 모터가 자동적으로 꺼지는 시스템으로 특히 도심 운행에 매우 효율적인 시스템이다.
보쉬가 개발한 stop-start 기술은 기존 파워트레인이나 엔진의 변형을 필요로 하지 않는데다 기능이 증가한데도 불구, 사이즈가 커지지 않아 자동차에 쉽게 장착할 수 있는 점이 장점이다.
BMW는 이 시스템을 탑재할 경우, 8%의 연료를 절약할 수 있다고 밝히고 있다.
BMW는 지난해 9월 열린 파리모터쇼에서 보쉬 stop-start 시스템과 함께 열이 분산될 때 상실되는 에너지를 수거, 재사용할 수 있는 시스템인 IAC(Intelligent Alternator Control)를 선보였다.
이 시스템은 모든 자동차에는 내부에 장착된 전기부품의 작동에 필요한 전력 공급원인 알터네이터가 장착돼 있는데 이는 엔진에 벨트로 연결돼 엔진이 돌아갈 때 발생된 동력을 전력으로 전환하는 역할을 한다.
그런데, 전통적인 알터네이터는 라이터나, 라디오 등 모든 전기 액세사리들이 커져있을 때에도 계속 작동되는데 반해 BMW가 개발한 IAC는 전원이 필요할 때만 작동돼 절약된 모터의 힘을 속력을 낼 때 사용할 수 있도록 한 것이다.
IAC는 배터리 충전수준이 불충분해 질 때만 돌아가고 감속 시에는 작동이 멈추며 동시에 제동시에는 상실되는 에너지를 회수함으로써 에너지 효율성을 극대화시켰다.
BMW의 IAC시스템은 직접 브레이크 디스크에 통합돼 매번 제동 때 생기는 에너지가 전력으로 전환됨으로써 사실상 알터네이터가 가동해야 하는 경우가 드물어 그만큼 연료가 절약될 수 있는 것이 장점이며 이는 기존 방식보다 약 4%의 연료를 절약할 수 있는 것으로 알려져 있다.
BMW는 이 시스템을 오는 2008년부터 시판될 신형 5시리즈부터 장착할 예정이다.
미국 포드그룹으로부터 연구개발을 의뢰받은 네덜란드 Eindhoven 대학도 최근 연비를 2.6%가량 높일 수 있는 software tweak 기술을 개발했다.
이를 2리터급 가스모터와 5단 기어의 포드 몬데오에 시험한 결과, 기대이상의 효과를 나타냈다. 이 기술은 소비자들에게 큰 비용을 부담시키지 않는데다 자동차의 성능을 희생시키지 않고서도 적용이 가능하다는 것이 장점이다.
이 시스템은 자동차의 연료계통과 여타 데이터의 모니터링을 통해 발전기의 전략적인 개폐가 가능토록 함으로써 연비를 향상시키고 배터리 충전에 사용되는 에너지도 줄일 수 있도록 한 것이다.
포드는 또, 센서와 기타 부품을 사용, 자동차가 정지하면 즉시 자동차의 엔진이 자동적으로 꺼지고 클러치나 가속 페달을 누르면 엔진이 다시 작동하는 Idle-start(stop & start)를 개발, 향후 2년 내로 전 차종에 장착할 예정이다.
이 시스템을 적용하면 연비를 5-6% 가량 향상시킬 수가 있는 것으로 알려져 있다.
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