시계&자동차
7,268[아롱 테크] 전기차 그 이상, 수소를 휘발유처럼 쓰는 엔진 개발 경쟁 한창
조회 2,530회 댓글 0건
머니맨
2024-01-02 11:25
[아롱 테크] 전기차 그 이상, 수소를 휘발유처럼 쓰는 엔진 개발 경쟁 한창
[오토헤럴드 김아롱 칼럼니스트] 탄소중립 실현을 위해 수소전기차(Feul Cell Electric Vehicle)와 수소연료전지(Feul Cell Battery) 등 수소에너지를 활용한 수소경제시스템이 빠르게 확대되고 있습니다. 승용차를 중심으로 전기차와 하이브리드차 등 자동차의 전동화가 빠르게 진행되고 있지만 승용차보다 높은 출력을 요구되는 상용차와 버스 등 대형트럭의 경우 여전히 디젤엔진의 탑재비율이 높은 편인데요.
이때문에 수소전기차를 중심으로 한 수소연료가 화물운송분야에서 급성장하고 있습니다. 수소전기트럭은 연료전지 시스템의 무게가 순수전기트럭의 배터리시스템보다 가볍고 훨씬 긴 주행거리를 제공할 뿐 아니라 충전시간 또한 전기트럭에 비해 짧아 장거리를 운행하는 대형 상용차에 적합하다는 평가를 받고 있습니다.
최근 글로벌 상용차 제조사들이 대형 전기트럭을 잇달아 출시함에 따라 수소전기트럭의 판매량이 주춤하고 있긴 하지만 수소전기트럭은 여전히 화물운송분야의 탄소중립을 앞당기는데 중용한 역할을 하고 있는 것이 사실입니다.
최근에는 수소연료전지를 탑재한 수소전기트럭뿐 아니라 기존 경유 대신 합성연료인 e-퓨얼(e-Fuel)이나 수소연료를 사용하는 수소엔진(Hydrogen Internal Combustion Engine, 수소내연기관)이 새로운 대안으로 떠오르고 있습니다. e-퓨얼이나 수소연료를 사용할 경우 기존 내연기관차의 차량 성능이나 적재량에 영향을 미치지 않으면서 관련업계에서 익숙한 기술을 사용해 탄소중립을 가속화할 수 있습니다.
수소엔진과 수소하이브리드엔진 등과 같이 수소를 사용하는 내연기관은 연소과정에서 물만 배출될 뿐 기존 내연기관처럼 미세먼지나 질소산화물과 같은 대기오염 물질이나 이산화탄소가 거의 발생하지 않는 높은 친환경성을 자랑합니다.
또한 수소는 에너지밀도가 높아 상대적으로 작은 부피나 질량으로 많은 양의 에너지를 저장할 수 있는 것이 특징입니다. 화석연료보다 단위질량당 더 많은 에너지를 발휘하는 높은 에너지밀도를 갖추고 있기 때문에 에너지효율이 높을 뿐 아니라 연료소비가 적어 적은 충전량으로도 장거리주행이 가능하지요.
뿐만 아니라 수소연료는 배터리 충전시간이 오래 걸리는 전기트럭과 달리 기존 휘발유나 경유처럼 수 분에서 수십분만에 연료를 충전할 수 있기 때문에 시간이 생명인 화물운송분야에 최적화된 연료시스템을 갖추고 있습니다. 날씨가 추운 겨울철 주행거리가 줄어드는 전기차와 달리 수소연료는 온도에 민감하지 않기 때문에 추운 날씨에도 높은 효율성을 유지할 수 있는 것도 수소엔진의 특징이라 할 수 있습니다.
이외에도 수소엔진은 기존 내연기관을 수소엔진으로 개조가 가능함은 물론 이중 연료시스템 설계도 가능해 수소와 가솔린 또는 천연가스 같은 기존 연료를 모두 사용할 수 있습니다. 주유소와 같은 기존 내연기관 인프라를 활용할 수 있기 때문에 내연기관 차량에 익숙한 소비자에게 친숙한 운전경험을 제공하기도 하지요.
이에 따라 최근 글로벌 상용차 업계는 최근들어 수소엔진과 수소연료전지와 전기모터를 결합한 수소하이브리드엔진 등 다양한 수소기술 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 수소엔진의 개발 및 연구는 수소연료의 연소효율을 높이고 배출가스를 최소화는 것에 초점을 맞추고 있는 것이 특징입니다.
예를 들면 수소와 공기의 혼합비를 최적화해 엔진의 성능을 개선시키는 것인데요. 기존 내연기관차와 같이 수소연료를 흡기포트에 분사해 흡입공기와 수소연료를 혼합하는 포트분사방식의 경우 기체상태인 수소연료의 부피 때문에 공기유입량이 줄어들어 효율성이 떨어지고 수소연료와 공기의 역화로 엔진성능이 감소하는 것이 단점입니다.
이를 보완하기 위해 최근에는 수소연료를 실린더 안으로 직접 분사하는 직접 분사방식을 채택해 높은 압축비와 희박연소를 통해 열효율을 극대화함과 동시에 출력을 향상시키고 유해 배출가스를 저감하는 등 수소연료 분사기술에 대한 연구가 진행중인 것으로 알려지고 있습니다.
이와함께 기존 내연기관을 수소사용에 맞게 개조하거나 수소연료를 휘발유나 천연가스와 같은 기존 화석연료와 함께 사용하는 이중연료시스템에 대한 연구도 활발하게 진행중입니다.
한편 글로벌 상용차 업계는 지난해 독일 하노버에서 열린 2022 IAA 상용차박람회를 비롯해 올 3월 열린 북미 최대의 건설기계 및 광산기계 전시회인 2023 CONEXPO 등을 통해 다양한 수소엔진과 수소하이브리드엔진을 잇달아 선보이고 있습니다.
최근 국내에서도 수소를 100% 연료로 사용하는 승용차용 수소엔진 기술을 개발한 바 있는데요, 국내 연구팀이 개발한 직접분사식 수소엔진은 기존 가솔린 엔진보다 이산화탄소 배출을 99%, 미세먼지는 90% 줄일 수 있을 뿐 아니라 배출가스 후처리장치를 설치하지 않고도 질소산화물(NOx)을 15ppm 이하로 배출하는 등 무공해 자동차(NEV) 못지 않은 친환경성을 갖추고 있는 것이 특징입니다. 뿐만 아니라 최대 40%의 열효율을 갖춘 고효율 엔진으로 평가받고 있습니다.
이처럼 수소엔진은 수소전기차와 함께 운송분야의 수소연료 사용을 확대함은 물론 전동화차량으로 인해 퇴출될 위기를 맞은 내연기관의 부활을 예고하고 있습니다. 한 글로벌 상용차 엔진 제조업체 관계자는 '수소엔진은 디젤엔진의 전형적인 출력밀도와 작동 범위를 유지하면서 중장비부문에서 탄소배출을 최소화하는 핵심기술로 부상하고 있다'라고 말했습니다.
김아롱 칼럼니스트/[email protected]
머니맨
회원 먹튀사이트 최신글
-
[스파이샷] 레인지로버 스포츠 EV, 독일서 포착... 내년 출시 예정
[0] 2024-10-17 11:25 -
이 정도면 모터쇼 'BMW 레이디스 챔피언십 2024' 에디션 및 럭셔리 모델 전시
[0] 2024-10-17 11:25 -
[2024 파리 모터쇼] 푸조, 전기 패스트백 '뉴 E-408' 공개로 전동화 풀라인업
[0] 2024-10-17 11:25 -
'수도권 3040세대의 선택' KGM, 액티언 도심형 SUV 입지 강화
[0] 2024-10-17 11:25 -
모터 컬처 브랜드 ‘드라이브ㆍ슈퍼패스트’ 협업 24F/W 2차 컬렉션 출시
[0] 2024-10-17 11:25 -
'더 또렷하고 강인하게' 현대차 더 뉴 캐스퍼 출시… 판매 시작가 1460만 원
[0] 2024-10-17 11:25 -
유지비 따라올 차 없는 '테슬라' 가성비 1위...도요타∙렉서스∙혼다 등 日 업체 강세
[0] 2024-10-17 11:25 -
프랑스 알핀의 韓 시장 첫 모델 'A390' 디자이너… '강약 조절이 포인트'
[0] 2024-10-17 11:25 -
고동 올리고 진동 낮추고, 혼다 클래식 바이크 'GB350C' 국내 첫 출시
[0] 2024-10-17 11:25 -
佛 스포츠카 브랜드 '알핀' 2026년 韓 시장 공략…첫차 전기 크로스오버
[0] 2024-10-17 11:25
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
혼다, 대형차 위주의 수소 전략 발표
-
환경부 전기차 보조금 개편안 '질적 성장과 소비자 사용 편의성 개선' 기대
-
지난달 수입차 판매 1만 6222대로 전년 대비 6.6% 감소 '베스트셀링 5시리즈'
-
전기차 보조금 500만 원으로 줄고 배터리 성능별 차등 지원...환경부 개편안 발표
-
[시승기] 작지만 더 강력해져 돌아온 폭스바겐 신형 골프 GTI '겉바속촉이 매력'
-
합리적 구매 중시 트렌드 확산에 3천만원 미만 ‘가성비 중고차’ 수요 지속 증가
-
온라인 해외여행 플랫폼 거래액 코로나 이전 넘어 역대 최대 갱신
-
2023년 전기차 차종별 보조금 리스트 & 정책 변경점 정리
-
르노코리아, 신개념 LPG 모델 개발 코드명 'QM6 퀘스트' 출시 예고
-
중고차 가격 시세 하락 둔화...그랜저ㆍ쏘나타ㆍC클래스ㆍX3 등 인기 차종 강보합세
-
포르쉐 75주년 기념, 화랑미술제 특별전 포르쉐 드리머스 온 아트 어워드 2023 개최
-
아우디, IT 인력 400명 충원으로 소프트웨어 전문성 강화 및 특화 기술 개발 주력
-
타타대우 '더쎈(DEXEN)’ 출시, 디지털 클러스터에 엠비언트라이트까지...화물차 맞아?
-
[EV 트렌드] 테슬라 가격 인하에 따른 후폭풍 '中 전기차 업체들 판매량 급감'
-
한국타이어, 지난해 매출 역대 최고 8조 3942억 원 달성'고부가가치 제품 비중 확대'
-
현대차그룹 '친환경차로 기분 좋은 출발' 美 1월 판매 15% 증가...도요타 17% 감소
-
'르쌍쉐 친환경차 전멸' 현대차ㆍ기아 점유율 100% 육박...XM3 HEV 고군분투
-
'폴스타 3' 올 3분기 출시...폴스타 코리아, 작년 100% 온라인 판매로 최대 성과 자평
-
오늘의 신차 - 기아 더 2024 니로, 최대 214만원 가격 인상 (2023.02.02)
-
[아롱 테크] 벤츠도 안 보고 산다, 수입차 온라인 판매 급성장...시작도 못하는 국산차
- [유머] 미국인이 만든 중독성 강한 김치
- [유머] 피자배달
- [유머] 전설의 도박갤 명문
- [유머] 은행원인데 팬싸한다는 생각으로 일하고 있음
- [유머] 이세돌이 은퇴한 이유
- [유머] 나무막대기 숨기는 댕댕이
- [유머] 개미를 먹고 싶은 자는 나에게...
- [뉴스] 제이홉 전역 축하해 주러 왔다가 무거운 '마이크 다발' 들고 쪼그려 앉은 여성 도운 '맏형' 진
- [뉴스] 170억대 주식 선택하고 자진 사퇴해 '재보궐 선거' 하게 만든 구로구청장
- [뉴스] 얼룩덜룩한 우동면 항의했더니... 입금자명 'X발 새X야'로 환불해 준 대구 우동집 사장
- [뉴스] 만취 음주운전자, 경찰청 펜스 뚫고 4m 아래 주차장 추랑... '자수했네'
- [뉴스] 김재중 '입양 사실 동방신기 뮤비 촬영 중 알게 됐다... 10개월 터울 누나가 생일까지 양보해'
- [뉴스] 노벨상 수상자 섭외했던 '위대한 수업' 시즌5 제작 무산 위기... '정부 예산 편성 안 돼'
- [뉴스] '제시 일행에 맞았다... 그때와 수법 똑같아'... 또 다른 피해자 주장 나왔다