하이브리드카 전망(산업자원부 출처)

□ 하이브리드카

자동차 시장의 미래 경쟁력은 환경차 개발에 달려있다는 말이 있다. 그 만큼 환경규제가 엄격해지고 있다는 뜻이며, 2030년에 가솔린 자동차의 생산이 중단될 것이라는 예측처럼 화석연료도 조만간 바닥을 드러낼 것이라는 경고도 함께 담겨 있다.

이미 1990년대부터 달구어지기 시작한 환경차에 대한 관심은 하이브리드카(混血自動車, Hybrid car)라는 이름으로 제일 먼저 상용화되어 최근 큰 인기를 누리고 있다.

대기오염을 주도하는 자동차 배기가스를 최대 90 %까지 줄일 수 있어 환경자동차로도 불리는 하이브리드카는 연비도 가솔린 차량에 비해 2배가 넘어 1997년 첫선을 보인 이후로 그 수요가 꾸준히 늘고 있다. 미국 에너지부 교통기술국(OTT)은 하이브리드카가 2010년 전체 자동차 시장에서 24 %, 2030에는 50 %를 차지할 것이라고 내다보고 있다. 과연 하이브리드카의 시대는 올 것인가

 

□ 하이브리드카의 작동원리와 장단점

 

“잡종,혼혈”이라는 Hybrid 의 뜻처럼 하이브리드카는 내연기관과 전기모터를 함깨 장착한 복합차량이다.

그 원리는 간단히 설명하자면 이렇다. 전기모터로 시동을 건다. 일정한 속도가 붙을 때까지의 저속주행 역시 전기모터가 맡는다.

가속시에는 엔진이 가동되고 전기모터가 보조동력으로 작동되어 가속성을 증가시키는 매력도 보여준다. 감속할 때에는 자동차가 가던 힘으로 발전기를 돌려 차량의 운동에너지가 전기에너지로 전환돼 버터리에 저장된다. 스스로 충전되어 주행에 사용된다는 것인데 정차할 때도 엔진과 전기모터가 모두 정지되어 공회전으로 낭비되는 연료가 없기 때문에 연료 효율성이 매우 뛰어나다.

출발과 저속주행시에 전기모터만 가동되어 엔진소음이 없는 것도 매우 큰 장점이다.

그러나 엔진에 모터, 배터리까지 탑재되어야 하므로 차가 무거워

지고, 적은 양이라도 약간의 가솔린이나 디젤을 사용하는 관계로 배기가스를 발생시키는 것도 사실이다.

또한 많이 내려가긴 했어도 아직까지 생산원가가 높다는 것도 대중화의 속도를 늦추는 또 다른 원인으로 작용하고 있다.

 

□ 일본의 생산 독주, 한국은 주춤

 

하이브리드카 시장은 현재 일본이 장악하고 있다.

특히 2006년 7월말까지 하이브리드카 70만대를 판매한 도요타자동차는 업계1위, 도요타가 1997년 세계최조로 내놓은 ‘프리우스’는 누적 판매대수 50만대를 훌쩍 넘기며 변함없는 하이킥 인기를 자랑하고 있다.

미국에서는 프리우스를 구입하려는 고객들이 줄을 선데다 2005년에는 중고차를 신차 가격보다 높게 주고 구입하는 기현상까지 낳았다고 한다. 프리우스의 연비는 일본기준으로 리터당 35.5 km이고 미국 기준으로는 25.5 km. 2006년 출시된 SUV 차량 렉서스 RX400h dms 272마력의 고출력인데도 연비가 리터당 12.9 km로 또한번의 돌풍을 예상하고 있고 2006년 9월 파리모터쇼에서는 전기모터와 5000 cc 급 가솔린 엔진이 430 마력을 지닌 V8 하이브리드 4륜 구동 세단 LS600h를 공개한 바 있다.

도요타의 뒤를 이어 혼다도 ‘시박’을 앞세워 시장을 공략하고 있다. 혼다는 2008년 하이브리드전용 부품공장이 본격적으로 가동되면 가격도 낮추고 생산량도 크게 늘릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.

뒤늦게 뒤어든 포드도 ‘이스케이프’를 출시한 데 이어 년간생산량을 대폭 늘릴 계획이다.

 

우리나라의 경우 정부가 나서서 경차 이상의 혜택을 주면서 보급을 추진하고는 있지만 기술이 미흡하여 시장형성까지는 주춤하고 있는 상태이다.

다만. 2004년 공공기관위주로 납품된 ‘클릭’ 50대를 생산했고 베르나와 프라이드등 모델을 추가하여 올해 418대, 2007～2008년에는 4000여대가 정부와 공공기관에 보급될 예정이다.

GM대우도 하이브리드차를 내놓겠다고 발표한 가운데 조만간 우리나라도 경쟁대열에 들어설 것으로 보인다.

이와 비슷한 과도형으로는 옥수수와 같은 식물성 원료에서 추출한 바이오 디젤 차량이 꼽힌다. 하이브리드카와는 달리 전용차랑이 아니드라도 바이오 연료만 주입하면 되나 단가와 보급문제로 대중으로부터 한 발 비껴 서 있는 상황이다.

 

궁극적인 미래형 자동차로 세계는 수소연료전지차를 지목하고 있다. 수소를 연료로 전기를 자체 생산하여 구동하는 100 % 친환경 차량으로 폭발의 위험성을 낮추고 충전소등 인프라의 문제만 해결된다면 상용하되는 것은 시간문제라고 생각한다.

2030년 우리의 미래는 과연 어떤 차를 선택할까. 아직 확실히 알 수는 없으나 다른 확실한 대안이 없는 하이브리드카의 질수는 한동안 계속될 것으로 예상된다. (출처 : 산업자원부)

 

[주요동향]

 - 일본 도요타자동차가  세계 최초로 가정용 콘센트로 충전이 가능한 ‘플러그 인 하이브리드 자동차’를 시험제작하여 올 가을부터 미국, 일본, 유럽에서 도로시험주행을 실시한다고 발표했음.

 - 하이브리드 자동차 ‘프리우스’를 기본형으로 8대를 시험 제작했음. ‘프리우스’에 사용했던 니켈 수소전지 2개가 장착되어있음. 200V 가정용 콘센트의 경우 1-1.5시간, 100V의 경우 3-4시간 충전해야 함. 기존 프리우스는 2km까지만 모터로 주행할 수 있는데 이번 시작품은 13km 주행할 수 있음.

- 전기로 주행하는 거리가 길어짐에 따라 휘발유 소비량은 절약됨. 하루 평균 25km 주행할 경우 연료비 8%, 심야전력을 활용하면 약 41%가 절약되어 이산화탄소배출량도 ‘프리우스’에 비해 10-40% 정도 감소됨.

 - 실용화의 관건은 전지용량. 이번 시작품에는 니켈수소를 사용했으나, 보다 소형화할 수 있는 리튬이온전지 연구가 활발히 이루어지고 있음. 도요타자동차의 다키모토 마사타미(瀧本正民) 부사장은 “최종적으로는 지금의 프리우스와 같은 사이즈의 전지를 사용해 필요한 항속거리를 확보할 수 있을 때 실용화가 가능할  것”이라고 말했음.

 

 

[하이브리드 자동차의 개요]

이처럼 자동차에 의한 에너지 과다 소모와 심각한 공해 발생의 문제로 인해 연료 효율이 높고 배출 가스가 적은 이른바 ‘친환경 차량’에 대한 연구가 시작되었다.

1960년대 이후 친환경 차량 연구 개발은 세 갈래로 이뤄져 왔는데, 가장 먼저 시도된 것이 전기 자동차다. 그러나 전기자동차는 배터리의 크기, 긴 충전 시간, 짧은 주행 거리 등의 단점으로 인해 실용성이 낮으며, 그 대안으로 1990년대 들어 전기 자동차의 단점을 상당 부분 극복하면서 기름 소모량도 대폭 줄일 수 있다는 장점으로 본격 개발되기 시작한 것이 하이브리드 자동차이다. 비록 완전 무공해 차량(ZET, Zero Emission Technology)을 표방하는 연료전지차에는 못 미치나 연료 전지 기술이 아직 미약한 데다 비용도 매우 비싸 2010년 이후에나 시장에 본격 출시될 것이라는 전망으로 인해 하이브리드 자동차는 과도기적 대안으로서의 입지를 확고히 하고 있으며, 세계 주요 자동차 생산업체들은 각각 하이브리드 자동차의 개발에 주력하고 있으며, 일부 업체는 이미 상용화 판매를 하고 있는 상황이다.

 

하이브리드 자동차는 일반 자동차와 달리 엔진 외에 모터를 추가 탑재하고 있다. 엔진으로는 발전기를 구동하여 발생하는 전력으로 모터를 회전(시리즈 하이브리드) 시키거나, 또는 엔진을 모터로 어시스트하여 엔진에 걸리는 부하를 감소(패러렐 하이브리드) 시키는 형태의 운전방식을 취한다.

 

여기서 문제되는 것은, 엔진을 탑재한 하이브리드 자동차가 전기자동차에 비해 어느 정도의 에너지 절약을 달성해 이산화탄소를 비롯한 대기오염물질 배출량을 저감할 것인가이다.

 

전기자동차에서는 전기를 생산하는 화력발전소의 발전효율이 가장 영향이 크며 다음에 배터리의 충전/방전 효율, 모터의 효율, 충전기의 효율, 송전효율 등이 관계되므로 종합효율은 약 21% 정도로 알려져 있다.

 

 

[관련법률]- 법률제7238호 

--- 환경친화적자동차의개발및보급촉진에관한법률

1. 제정이유

 미래의 자동차산업을 선도할 에너지효율이 높고 환경오염물질을 적게 발생하거나 발생하지 아니하는 환경친화적(環境親和的)자동차에 관련된 기술을 개발하고, 환경친화적 자동차의 이용 및 보급을 촉진하여 자동차산업의 지속적 발전과 국민의 생활환경개선을 도모하려는 것임.

 

 

2. 주요내용

 가. 한경친화적자동차에 대한 정의(법 제2조제2호)

 환경친화적자동차를 전기자동차.태양광자동차.하이브리드자동차 또는 연료전지자동차로서 에너지소비효율이 일정기준 이상이고, 대기환경보전법에 의한 무공해.저공해자동차에 해당하는 자동차로 정의함.

 나. 환경친화적자동차의 개발 등에 관한 기본계획 수립(법 제3조)

 산업자원부장관은 환경친화적 자동차의 개발 및 이용촉진에 관한 기본계획을 5년마다 수립하도록 하고, 기본계획에는 기본방향, 중.장기목표, 기반시설구축에 관한 사항 등이 포함되도록 함.

 다. 환경친화적 자동차의 개발시행계획 및 보급시행계획 수립.추진(법 제4조 및 제5조)

 (1) 산업자원부장관은 환경친화적 자동차의 중점기술개발분야 및 기술개발분야별 중점추진목표 등이 포함된 개발시행계획을 수립.추진하도록 함.

 (2) 환경부장관은 환경친화적 자동차의 보급대상지역 및 차종별 보급물량 등이 포함된 보급시행계획을 수립.추진하도록 함.

 라. 환경친화적자동차관련 기술개발을 위한 지원시책 추진(법 제6조)

 (1) 국가는 환경친화적자동차관련 기술개발을 촉진하기 위하여 환경친화적자동차의 국내외 기술개발정보의 수집.제공, 환경친화적자동차의 핵심기술에 관한 연구개발 등에 관한 지원시책을 수립하여 추진하도록 함.

 (2) 산업자원부장관은 위 환경친화적자동차관련 기술개발사업을 추진하기 위하여 정부출연연구기관, 구.공립연구기관 등으로 하여금 연구개발을 실시할 수 있도록 함.

 마. 환경친화적자동차 관련 연료생산자 및 자동차구매자 등에 대한 지원(법 제8조 및 제10조)

 국가 또는 지방자치단체는 환경친화적 자동차의 이용 및 보급을 촉진하기 위하여 연료전지자동차의 연료인 수소를 생산.공급 또는 판매하는 자와 환경친화적 자동차의 구매자 및 소유자에 대하여 필요한 지원을 할 수 있도록 함.

 

 

3. 시행일

 이 법은 공포 후 6월이 경과한 날부터 시행한다.

 

-- 한편 정부는 2007.8.21 산업기술보호위원회(주재:한덕수 부총리)를 개최하여 40개의 국가핵심기술을 지정하였는바, 동 회의에서 하이브리드 및 연료전지 자동차 시스템 설계기술을 국가핵심기술로 지정하였다.