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차와 자동차 회사/자동차 기술

[자동차] 절묘한 신의 한수 - 하이브리드 자동차


토요타 프리우스와 하이브리드 자동차에 대한 이야기



때는 국제유가가 배럴당 30달러 선을 유지하던 시절. 1997년





이제 각 산업체에서 슬슬 석유고갈을 걱정하고 있을 즈음.



출처 : www.iea.org (세계 에너지 기구)



IAE(세계 에너지 기구) : 기름이 바닥날 날이 얼마 남지 않은듯요. 대체 에너지를 개발해야함.




출처 : funny-pictures.picphotos.net


 

과학계 : 맞음. 님, 그런데 아직 우리 아직 기술개발이 덜됐음요.

 



출처 : www.iea.org (세계 에너지 기구)



그래도 기름 태우면 공기도 안좋아지고 하니 당장 대체 에너지 개발이 필요 할듯.




출처 : www.kepcorp.com



에너지 회사 : 노노. 더 깊이 팔 수 있어서 아직 50년은 시간 있음. 님, 너무 걱정마셈




출처 : www.dutchwatersector.com



과학계 : 지구 온난화도 기름 때문인지 아직 백프로 확실한건 아님. 빙하기중 간빙기 초기이니 아직 논란이 좀있음.



한편 예상보다 석유 고갈이 늦어지게 된 사실을 알계된 자동차 업계에선,


출처 : www.halodiehards.net



시간이 충분히 있다네, 지금부터 시작이닷! 수소차에 올인하자!



출처 : www.citylifemagazine.net



수소차 인프라 까는데 장난 아닐껄? 우리는 전기차로 갈거임!



 




이를 살펴보던 토요타

 


출처 : www.retecool.com



저기…. 저희 하이브리드라는거 만들었거등요?


 


출처 : www.www.yours-cars.eu



캬캬캬. 그게 뭐냐. 전기차도 아니고 수소차도 아니잖아. 절름발일세. 하이테크놀러지의 정수인 우리를 봐라.

 


출처 : www.retecool.com



그... 그래도 엔진만 썼다 모터만 썼다 섞어서 쓸 수 있어서 연비가 많이 좋거든요.

 


출처 : www.zavedi.ru



뭐야 연비가 조금 더 좋잖아 ㅋ 배터리도 졸라크고 디자인도, 성능도 똥망일세. 토요타도 다됐네 다됐어.

 



출처 : www.retecool.com



그래도 저희는 이걸로 밀고 나가려고 하거든요.

 


시간이 흘러 8년뒤인 2005



출처 : www.n-tv.de


 

허거덩.. 유가가 배럴당 80달러를 뚫을 것 같다. 핫머니가 원자재 가격을 끌어올리기 시작한다!




출처 : www.npr.org



뭐야 기름값 조낸 비싸졌네, 이차 안돼여 더 작은차로 주세요.



출처 : johnrichardsjr.com



헉, 아직 기름 50년은 더 쓸수 있다고 하더니 뭥미? 큰차가 안팔리네?




출처 : www.topcarmag.com



 

씨익 이럴줄 알았슴요. 우리 올해 북미에서만 10만대 팔아제낌. 페이스 리프트 해서 디자인도 산뜻해 졌음.




출처 : www.theautochannel.com



클났다 빨리 우리도 하이브리드를 개발하자

 


출처 : www.topcarmag.com



. 전부 특허 걸려 있으셈. 우리는 풀 하이브리드에 모터를 두개씩 쓰는 직렬 병렬 혼합임.




출처 : www.autoevolution.com 



그게 뭐임? 모터만 달면 되는거 아님?

 


출처 : www.topcarmag.com



모터가 엔진을 보조하기도 하고 모터만으로도 구동이 가능한 혁신적인 기술임. 우리는 니네들 삽질하는 동안 한번 더 변신 할거임.

 


출처 : www.netcarshow.com



변신완료! 그럼 사요나라~



이렇게 프리우스는 16년간 3번의 풀체인지를 거치면서 전 세계에 약 700백만대, 최근 5년 평균 연간 약 100만대의 판매 실적을 올리게 됩니다.




출처 :위키피디아



토요타가 세계에서 가장 먼저 런칭한 하이브리드 시스템은 풀 하이브리드 시스템입니다. 모터 -> 엔진 으로의 동력전환이 자유로운 타입입니다. 상황에 따라서 모터만 쓸수도 있고, 엔진만 쓸수도 있습니다. 최대 출력이 필요하면 둘 다 동시에 사용하지요.




출처 : 사진내 기재



지금은 거의 모든 메이커가 풀 하이브리드를 사용하고 있지만, 개발 당시에는 토요타의 특허 문제 때문에 후발주자의 진입이 매우 힘들었습니다. 그래서 대안으로 제시된 방식이 바로 마일드 하이브리드 입니다. 엔진은 항상 돌아가고 상황에 따라 모터가 동력을 보조해 주는 방식입니다.

 


출처 : avtolog.com



마일드 하이브리드도 연비향상에는 도움이 됩니다. 하지만 엔진이 항상 돌아가야 하는 관계로 풀하이브리드의 그것보다는 훨씬 떨어졌던 것도 사실입니다. 엄밀히 마일드 하이브리드는 엔진 다운사이즈를 위한 보조 시스템이기 때문입니다.



출처 : www.motorionline.com



이해하시는 대로 하이브리드의 원리는 그렇게 어렵지 않습니다. 단순히 엔진에 모터만 장착하면 됩니다.


모터라는게 스스로 돌리면 동력을 만들어내지만, 외부의 회전에 의해 돌려지면 전기를 만들어 내기 때문입니다. 때문에 풀 하이브리드 외의 일종의 편법인 마일드 하이브리드가 비교적 쉽게 탄생할 수 있었습니다.



출처 : blog.toyota.co.uk



단순히 모터 장착 위치만 봐도 엔진과 변속기 사이에 붙기는 방식이 있는가 하면 엔진 옆에 별도로 장착하는 방식도 있습니다. 같은 하이브리드라도 토요타의 기존 특허를 피해가기 위한 메이커들의 눈물 겨운 노력의 결과라고 해야 할까요.



출처 : www.blogmotori.com



현재는 다양한 메이커에서 보다 더 다양한 종류의 하이브리드가 출시되고 있습니다.


외부에서 배터리 충전이 가능한 플러그인 하이브리드 차량이 대표적 입니다. 위의 두 분류가 동력에 따른 방식이었다면, 플러그인은 외부 충전이 가능한지 에 따라 붙는 분류입니다.  풀 하이브리드에도, 마일드 하이브리드에도 플러그인 타입이 존재할 수 있죠.

 


출처 : www.eurocarnews.com



에너지 저장분야에서도 많은 발전이 있었습니다. 납축전지를 쓰는 바람에 무게대비 에너지 효율이 낮았던 개발 당시에 비해 현재는 리튬이온 배터리로 경쟁력이 많이 강화되었습니다. 구동과 충전을 한번에 하는 MDU (Motor Drive Unit)의 등장은 하이브리드 기술의 평준화를 가져왔습니다.


다양한 기술발전으로 인해 하이브리드 차량의 종류를 간단히 나열하기 쉽지 않아졌습니다.



출처 : autoitogi.ru



심지어는 엔진은 충전만 담당하는 볼트와 같은 하이브리드도 출시 되었습니다. 엔진이 보조동력, 모터와 배터리가 주 동력이므로, 완전히 특이한 컨셉으로 진화되어있는 셈입니다. 하이브리드이되 엔진에서 자유로운, 흡사 전기차에 가까우므로 풀이냐 마일드냐 구분은 더이상 무의미해진 셈입니다.



출처 : www.netcarshow.com



타 메이커의 다양한 기술개발, 특허회피에도 불구하고 토요타의 하이브리드 군은 막강한 판매량을 자랑하고 있습니다. 프리우스는 여전히 하이브리드의 대명사로 불리우고 있지요. 시장의 선점, 최적화된 기술, 뛰어난 연비의 선순환이 계속 이루어지는 느낌인데요.


지금에와서야 느끼지만 토요타의 하이브리드가 절묘한 한 수 였다는 사실을 다시한번 실감케 합니다.



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