하이브리드 자동차

* 하이브리드 자동차

 

하이브리드 자동차는 하나의 자동차에 2종류 이상의 엔진을 장착한 자동차를 말하는데, 기존 휘발유, 디젤 등의 내연기관 엔진과 전기 모터를 동시에 장착한 형태가 대표적이다. 현재의 하이브리드 자동차는 출발 등 저속 주행 시 전기 모터를 사용하고 높은 출력이 필요한 경우 내연기관 엔진을 가동하는 방식이 주류를 이루고 있다. 전기 모터 구동에 필요한 전력은 차량 내에 장착된 2차 전지를 통해 얻는데, 브레이크 페달을 밞을 때 나오는 잉여의 에너지로 충전하거나, 주행 시 바퀴의 회전을 통해 충전하는 방식으로 운행 전 오랜 시간 동안 충전해야 하는 전기 자동차와 구별된다. LPG, 천연가스, 알코올 등과 같은 연료는 엔진을 크게 손보지 않아도 되기 때문에 실용화하기 어렵지 않은 반면 태양열을 이용하는 차는 실용화가 어렵다. 빼어난 장점 때문에 집중적으로 수소자동차를 연구하는 메이커도 있지만 기술적으로 가장 기대를 모으는 것은 전기를 이용하는 자동차다. 축전지의 힘으로만 움직이는 순수 전기자동차는 수명이 다한 축전지의 처리도 문제지만 축전지의 무거운 무게와 비싼 값 때문에 실용화가 어렵다. 따라서 축전지 이외의 별도 에너지원으로부터 동력을 얻는 구성을 더하면 순수 전기자동차의 주행거리를 늘일 수 있다. 하이브리드 자동차는 통상적인 휘발유/디젤 엔진뿐만 아니라, 화학적 작용에 의해 전기를 생산하는 연료전지도 포함된다. 연료전지는 수소와 산소를 화학 결합시킴으로써 전기를 일으키는 장치다. 연료전지로 전기를 일으킬 때 생기는 부산물은 물 밖에 없고, 이렇게 만들어진 전기로 모터를 돌리면 차를 움직일 때 공해가 발생하지 않는다. 이런 의미에서 연료전지를 보조 에너지원으로 사용하는 하이브리드 자동차는 저공해/무공해 자동차를 연구하는 기술자들에게는 '꿈의 자동차'로 통한다. 하지만 연료전지에 관한 기술은 아직 많은 연구가 필요하다. 거리에서 연료전지 자동차가 굴러다니기 까지는  10년 내지 20년 정도 걸릴 것이라는 것이 학계의 예상이다. 따라서 전통적인 엔진을 보조 에너지원으로 이용하는 자동차를 좁은 의미의 하이브리드 자동차로 부르고 이러한 하이브리드 자동차를 현실화하려는 시도가 다양하게 이루어지고 있다. 전통적인 엔진을 보조 에너지원으로 사용하는 것은 공해 면에서 완전히 해결책은 되지 못한다. 그러나 엔진과 모터를 결합함으로써 생기는 많은 장점들은 하이브리드 자동차의 매력을 느끼게 하기에 충분하다. 하이브리드 자동차는 전기와 연료를 함께 사용함으로써 기존 내연기관 자동차보다 월등한 연비를 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한 하이브리드 자동차는 연료 소비를 최소화함으로써 일반 자동차 대비 50 ~ 90%가량 오염물질 배출을 줄일 수 있는 저공해 친환경 자동차이다. 미국의 한 조사기관에 의하면, 자동차 부문이 일산화탄소 배출의 91%, 질소산화물의 80%를 차지한다고 한다. 자동차의 주행에 있어 엔진이 충분히 가열되지 않은 상태인 최초 1 [km]에서 발생하는 탄화수소 및 일산화탄소와 질소 산화물의 양이 전체 주행에서 방출되는 양의 90%와 50%가량을 차지하고 있다. 도심 속의 저속 운전과 교통 체증에서 나오는 불필요한 연료 소비는 대표적인 온실가스인 이산화탄소의 배출을 증가시킨다. 따라서 저속에서 전기 모터로 구동하는 하이브리드 자동차는 도심 주행 시 이산화탄소 등 오염 물질 배출을 크게 줄일 수 있는 강점을 지닌 것으로 평가된다. 이와 같은 장점에도 불구하고 지금까지 하이브리드 자동차에 대한 평가는 그리 밝지 못했던 것이 사실이다. 연비는 높지만 주행 성능이 일반 자동차에 비해 멀어지는 데다 가격도 비싸 소비자들의 반응이 냉담했다. 그러나 내연기관 엔진 및 전기 동력 시스템의 지속적인 성능 향상, 트랜스미션 기술의 발전 등으로 하이브리드 자동차 기술이 일반 자동차 수준 이상으로 빠르게 발전하면서 소비자들의 시각이 점차 달라지기 시작했다. 이러한 가운데 최근의 유가 급등으로 인해 소비자들의 하이브리드 자동차에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다. 또한 향후 지구온난화와 관련된 환경 규제가 본격화될 조짐을 보이고 있다. 이에 따라 추가적인 연료 인프라 없이 기존의 연료 공급망을 그대로 활용할 수 있는, 저공해 고효율 하이브리드 자동차에 대한 관심은 높아질 것으로 기대된다.