를 포함한 종합효율도 매우 높다.
라) 제어의 고속화/고효율화/소형화
제어장치나 제어방법의 개발로 제어기술이 크게 발달하였다. 구체적으로는 파워소자인 IGBT 개량, 인버터 개량, 고속마이크로 컴퓨터 사용 및 한 개 칩화, 냉각방법 개선, 제어방법 개선에 따른 고속화, 고효율화를 도모하면서 제어장치의 소형화를 실현하고 있다.
3) 그 외의 기술 개발
충전기로서는 주로 직류 전도방식과 교류 유도방식이 검토되고 있으며, 일본. 미국. 유럽 에서는 충전방식이나 형태, 통신방법 등의 표준화를 추진하고 있다. 충전장소는 주간의 보조충전용 충전스탠드와 야간의 각 가정이나 사업소에서의 주충전을 검토하고 있으며, 이에 대응한 충전기를 개발하고 있다. 그러나 인프라정비에는 아직 좀더 시간이 걸리기 때문에 각사에서는 자부담으로 자체충전기(차량탑제형 또는 고정설치형)를 개발하고 있다.
마. 규제현황
(1) 미국(캘리포니아 ZEV 규제)
PNGV(Partnership for New Generation of Vehicles)계획은 자동차의 연비를 10년동안에 3배 향상시키는 것을 목표로 하고 있는 종래의 관련 연구개발을 가속화시키려는 종합 R&D 계획이다.
2000년까지 컨셉트카를 만들고 2004년까지 생산 프로토타입(Proto Type)을 완성할 계획이다. 이를 위해 에너지변환부(내연기관, 가스터빈, 연료전지), 에너지축장부(배터리, Power 콘덴서, 플라이휠), 차량시스템·통합(하이브리드 전기자동차), 차체의 대폭적인 경량화(20~40%), 철강계 재료·구조 기술, 알루미늄 합금계재료·구조기술, CFRP재료·구조기술 그외 관련된 생산기술의 개발 등에 대한 연구를 활발하게 추진하고 있다.
표 6.6.8. 캘리포니아주의 년차별 규제(저공해 자동차 보급)
규제강화단계
NMHC규재치
'95
'96
'97
'98
'99
'00
'01
'02
'03
93모델
0.25
85%
80%
73%
48%
23%
-
-
-
-
TLEV
0.125
15%
20%
-
-
-
-
-
-
-
LEV
0.075
-
-
25%
48%
73%
96%
90%
85%
75%
ULEV
0.040
-
-
2%
2%
2%
2%
5%
10%
15%
ZEV
0
-
-
-
2%
2%
2%
5%
5%
10%
(2) 일본의 동향
종합에너지조사수급화와 석유대체에너지부회는 자동차수송분야의 성(省)에너지대책 및 청정에너지 도입을 촉진하기 위해서 하이브리드 전기자동차를 도입할 필요가 있다고 1945년 5월에 보고하였다. 동 보고에서 제시한 장래 비젼에 단기적으로는 2000년까지 디젤자동차를 주체로한 소형·중형 트럭·버스분야에서 에너지 회생식 하이브리드자동차를 보급·추진하고, 2000년이후의 중장기적으로는 가솔린 자동차를 주체로한 승용차나 경·소형 트럭분야에서도 하이브리드자동차를 보급하는 것이 바람직할 것이라고 하였다. 또한 소형·중형 트럭·버스분야나 대형트럭·장거리버스 등의 분야에 적용 가능한 하이브리드 자동차에 대해서도 보급·추진될 것으로 내다보고 있다.
(3) 유럽의 동향
유럽시장으로의 하이브리드 전기자동차 도입을 준비·지원할 목적에서 `94년에 3개년 계획으로 「하이젬계획」이 추진되고 이다. 동 계획은 시뮬레이션 기법개발·검증, 각사 EV의 데이터베이스 작성, 실험법 검증 등 6개의 프로그램으로 구성되어 있다.
바. 문제점 및 대책
(1) 문제점
(가) 차량부분에서는 배터리의 수명연장
(나) 기초기반시설인 가정용 충전설비와 공용충전설비에 많은 예산소요
(다) 폐배터리의 처리 곤란 등
(2) 대책
(가) 개발 또는 실용화 초기 단계에 있으므로 개발과 아울러 뒤처리 방안을 강구 필요.
표 6.6.9. 전기자동차의 기술적 과제 및 대책
문 제 점
주 요 요 인
대 책
해 결 방 안
·코스트가 높음.
·초기비용
수요가 적고 소량생산
·본격 보급시까지 수요개척
·생산방법 재검토
·계속적 검토 필요
·운전비
전지수명이 짧음.
·전지의 수명연장
·가능성 있음
·일일충전거리가 짧음.
·충전빈도가 잦음.
·전지중량이 무겁고 전지 적재량 제한
·단위 중량당 축전가능량에 한계
·단위중량당 축전가능량의 증대 연구
·카세트 전지교환식 등의 외부지원시스템 지원
·현상보다는 개선가능성은 있으나, 혁신기술에 의하지 않으면 가솔린차와 경쟁불가
·최고속도,가속 등의 성능열세
·전지중량당 최대출력 소
·모터 제어기능이 불충분
·좌동의 개선연구
·현재 상당히 개선되었고 가솔린에 접근한 것도 있음
·전지의 잔존용량계의 성능부족
·용량계성능 불충분
·용량계 신뢰도 향상연구
·상동
·전지의 적정관리 난이
·카세트 전지의 경우 전문서비스 관리
·가능성 있음
사. 향후 전망
현재의 전기자동차의 최대 주행능력은 200km 수준이며 최고속도도 130km/hr 수준에 머물러 있어 실용화의 문턱에 있지만 기존 자동차를 대체하여 상용화될 수 있는 획기적인 전기자동차기술의 출현은 당분가 기대하기 어렵다.
또한 전기자동차 대중화를 위해서 충전, 폐차, A/S등을 대처하는 전기자동차 기반시설(infrastructure)의 구축이 매우 중요하다.
이 밖에도 전기자동차의 주변장치개발이 중요하며 전기에너지를 운동에너지로 변환시키는 고성능 전기모터 개발, 자동차의 전체 에너지 시스템을 관리하는 EMS(energy management system), 기타 효율적인 파워스티어링, 에어콘, 히타 개발등이 필요하다.
전기자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 것에는 아직도 이견이 없으며 선진국에서는 정부와 자동차사등을 중심으로 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 아직 순수한 전기자동차의 실용화에는 상당한 시일이 필요할 것으로 사료되나 최근 배출가스와 연비를 동시에 개선시킬 수 있는 하이브리드 전기자동차에 많은 관심을 가지고 투자를 하는 것과 함께 보다 나은 성능의 자동차를 연이어 발표하고 있다.
참고문헌
1． 한국자동차공업협회, (1991), 미래의 자동차엔진 배출가스 감소세미나.
2． 환경부, (1995), 자동차배출가스종합대책.
3． 정용일 박사, (1997), 자동차와 환경.