배터리를 쓰지 않는 신박한 유압식 하이브리드

하이브리드 자동차에 유압식이 있다?

 

하이브리드라는 용어는 자동차 업계에서 한정된 용어로 쓰이고 있습니다. 

기존 자동차에 전기모터를 장착한 차량을 지칭하는 단어가 되었는데요. 

전기로 작동하는 보조동력을 사용하거나, 혹은 엔진을 2차전지 충전만을 위해 사용하는 경우라도 전기를 사용하는 경우를 통틀어 하이브리드라고 부르고 있습니다.

 

출처 : www.rpmdaily.co.uk

하이브리드란 단어의 고유 의미는 혼합, 혼성, 잡종의 뜻을 가지고 있습니다. 하이브리드 = 전기보조차량 라는 인식이 꼭 맞는 건 아닙니다. 

실제로 전기에너지를 사용하지 않는 유체의 압축력을 사용하는 하이브리드 개발 시도도 진행 중이지요.

 

바로 유압식 하이브리드 입니다. 일반 하이브리드와 달리 전기모터 대신 Hydraulic 액체(혹은 기체) 상태의 물질을 사용한 펌프로 동력 을 보조해주는 방식이지요..

 

출처 : www.car-engineer.com

출처 : steelheadcomposites.com

어려운 것 같은데 원리는 간단합니다. 자동차에 태엽을 장착하는 겁니다. 

출처 : en.wikipedia.org

차가 내리막을 내려갈 때 구르는 힘을 이용해 태엽을 감아 놓고, 평지나 언덕을 만나면 이 태엽으로부터 동력을 얻습니다. 

태엽이 다 풀리면요? 그때 부터는 엔진만 사용합니다. 그래서 하이브리드 이지요. 

회생제동을 전기에너지가 아닌 기계에너지로 축척하는 다소 유식(?)한 용어로 바꾸어 설명할 수 있는데요. 

차이점이라면 태엽은 스프링의 탄성을 이용하여 에너지를 압축하고, 유압식 하이브리드는 유체의 탄성을 이용하여 에너지를 압축하는 점입니다.

 

출처 : contents.vw.ca

마치 스프링을 압축하듯 유압펌프 내의 유체를 강한 힘으로 압축했다가 필요할 때 밸브를 열어 유체펌프를 돌리는 원리입니다.

 

꽤나 신박한 아이디어인 것 같은데 당연히 단점이 존재합니다.

 

펌프에 저장할 수 있는 에너지가 낮아 하이브리드 효율이 많이 떨어집니다. 전기 하이브리드의 30% 수준이라고 하지요. 

그도 그럴것이 전기에너지는 원자 단위의 에너지를 관리한다면 (아시죠? 전자가 왔다 갔다 하면서 기전력이 생기는거) 

기계에너지는 분자단위의 에너지를 사용하기 때문에 단위부피당 밀도가 떨어질 수 밖에 없습니다.

 

출처 : grabcad.com

그럼에도 불구하고 유압 하이브리드는 꾸준히 연구되어 오고 있는데요. 

부피가 크지만 여전히 가격이 싸다는 점. 그리고 정말 엔진의 보조수준 정도로만 고려되고 있어 비교적 적은 무게로도 연비를 향상이 기대되기 때문입니다.

 

출처 : www.brighthubengineering.com

기본 개념은 이미 산업현장의 유압 시스템에서 사용되어 있어(축압기, hydraulic accumulator) 생각보다 적은 수준의 기술을 요하는 것도 특징이지요. 

보쉬와 같은 일부 부품 업체들을 중심으로 효율을 개선한 다양한 아이디어가 검토되고 있는 중입니다.

출처 : www.speeddoctor.net

일부 대형 상용차에 장착하여 시험을 하고 있는 듯 한데요. 상용차들은 이미 유압을 동력으로 사용하고 있으니 적용이 어렵지 않아 보입니다. 

장비의 경량화 소형화에 적당한 가격만 형성된다면 내연기관이 사라지기 전에는 만나볼 수 있지 않을까 합니다.

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