최근들어서 각종 모터쇼에서는 자동차 메이커들마다 친환경적인 자동차를 소개하느라 여념이 없습니다. 기름값이 무한정 올라가고 있는 시점이라 화석연료에 대한 대체효과를 누리고자하는 것도 있고, 각 메이커들의 기술력과 미래의 트랜드를 선점하려는 노력은 정말 눈물 겹기 까지 합니다. 대체로 전기자동차가 미래의 자동차 에너지로 굳어져 가는 느낌이지만 다른 대체연료의 연구개발도 활발히 진행되고 있어 소비자들은 미래의 에너지원에 혼란을 겪고 있는 것도 사실입니다.

일단 가까운 미래에는 화석연료의 사용을 지양한다는 결과는 얻겠지만 다양한 대체연료중에서 어떤 연료가 좀 더 효과적인 에너지원이 되느냐는 좀 더 기다려 볼 일인 것 같습니다. 지금 대세가 너무 전기로 기울어져 있는 것 같지만 미래의 결과는 아무도 정확한 예측을 이루어 내기 힘든 만큼 나머지 대체연료에 대한 연구도 게을리하지 않아야겠습니다. 오늘은 지금까지 개발된 가장 대표적인 대체연료와 그 연료를 에너지로하는 자동차들을 살펴보기로 하겠습니다...


  압축공기 자동차(Air-Car)


불과 몇년전만해도 공기를 동력으로 자동차를 만든다는 것은 꿈에 지나지 않았습니다. 하지만 압축공기를 이용한 자동차는 이미 1930년대 미국에서 개발 될 만큼 매력적이었습니다. 단지 실험용으로만 개발되고 상용화에 실패했었지만 최근에는 프랑스 자동차회사인 MDI와 미국의 제로 폴루션 모터스의 합작으로 고효율 압축공기차(CAV)를 개발하기로 제휴하였고 인도의 타타자동차에서도 시티캣<CityCat>이라는 이름으로 개발을 서두르고 있습니다.

CAV는 2001년 출시를 예정하고 있으며 압축공기 한탱크로 시속35마일(시속 56Km/h)의속도로 최대 60마일(96Km)를 운행할 수 있다고 합니다. 여기에 더해 에어하이브리드 엔진을 사용하면 시속60마일996Km/h)의 속도로 최대 800마일(1,280Km)을 주행 할 수도 있어 큰 관심을 끌고 있으며 CAV가 출시되기 전부터 관심을 끌어 일부 미국의 공항에서 셔틀로 사용하기를 원하고 있습니다. 하지만 약 2만불에 이를 것으로 예상되는 가격이 부담이 되고 있습니다...


  식물성 바이오 디젤 연료(Bio-Diesel, Vegetable Oil)


바이오디젤은 식물의 기름으로 만든 연료로 콩, 유채씨, 현미등을 가공하여 만든 것과 폐식용유를 정제하여 만든 것으로 식물성기름을 에스테르화하면 경유와 물리적인 특성이 똑같아지는 원리를 이용하여 개발된 것으로 기존의 디젤엔진을 개조할 필요없이 이용 할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.

바이오디젤은 경유와의 혼합비율에 따라 BD100, BD85, BD20, BD5등으로 나눠지며 BD100은 100% 바이오
디젤이란 의미이고, BD20은 바이오디젤 20%에 경유 80%를 혼합한 연료라는 뜻입니다. 현행 한국의 제도에서는 주유소를 통해 BD20만을 판매할 수 있는데요. 앞으로 BD100이 판매될 수 있도록 다양한 노력이 있어야겠습니다.

외국에서는 바이오디젤이 보편화되어 독일에서는 도심의 버스에 바이오디젤(BD100)을 연료로 사용하고 있고 프랑스는 도심버스 뿐 만 아니라 관용 차량에 바이오디젤(BD30) 사용을 의무화 했습니다. 유럽연합 뿐 만 아니라, 미국, 일본, 태국, 호주, 말레이시아 등 많은 국가에서 바이오디젤은 중요한 자동차 연료로 주목받고 있습니다.



  수소연료전지(Hydrogen Fuel Cell)



전기 자동차와 함께 수소연료전지 자동차의 앞날은 밝은편입니다. 전기와 함께 가장 많은 연구개발이 이루어져 있으며 현대자동차에서도 FCEV 산타페 자동차를 선보이기도 했습니다. 수소연료전지 자동차는 수소를 기본적인 연료로 사용해 전기를 발생, 이 전기의 힘으로 모터를 돌려 구동시키는 무공해 청정 자동차입니다. 물만 배출하고 온실가스의 주범인 이산화탄소나 대기오염의 원인인 미세먼지 등을 전혀 배출하지 않아 `꿈의 자동차'로 불리우며, 세계 주요 자동차 메이커는 물론 각국 정부들도 수소연료전지차 보급사업에 적극 나서고 있습니다. 미국은 2009년까지 300여대의 수소연료전지차를 시범운행하고, 53개의 수소충전소를 건설하는 사업을 진행하고 있고, 일본은 오는 2010년에 수소연료전지차 100만대 보급사업을 발표하기도 했습니다. 유럽도 수소연료전지차 보급에 열정적으로, 2008년까지 약 250여대의 연료전지차 시범사업을 실시하고 있으며 최근에는 현대차에서 수소연료전지버스를 만들어 서울시에서 도입한다는 소식이 있었습니다.

하지만 아직 너무 비싼 가격은 수소연료전지 자동차의 상용화에 걸림돌이 되고 있습니다.


  에탄올(Ethanol)


에탄올은 이것은 발효중인 설탕 또는 재배되거나 야생에서 얻은 원료 곡물속의 녹말을 변화 시킨 것으로 만들어진 알콜로 자동차에서 사용되는 에탄올은 주로 옥수수나 밀에서 생산됩니다. 현재는 브라질에서 가장 많은 사용을 하고 있어 대다수의 자동차가E85를 사용하고 있으며 유럽과 미국에서도 현재 바이오디젤과 더불어 가장 현실적인 대안으로 여겨져 생산시설이 확대되어 가고 있습니다.  일본에서도 신일본석유와 미쓰비시(三菱)중공업, 도요타자동차 등 일본의 6개 기업은 석유를 대체할 원료로 주목받고 있는 바이오 에탄올 제조 기술을 공동으로 연구하기로 했다고 밝혀 세간의 주목을 받고 있습니다.

또한, 에탄올 연소시 발생하는 이산화탄소는 교토의정서에서 규정한 온실가스 계산에서 예외 적용을 받아 온실가스 감축효과도 올릴 수 있으며 보급에 별도의 인프라(충전소 등) 구축이 필요한 다른 청정연료와는 달리 기존 인프라(주유소)에서 공급이 가능해 조기 상용화가 용이하다는 이점을 가지고 있습니다.


물(Water)




우리가 주위에서 가장 흔하게 볼 수 있는 것이 물입니다. 물을 연료로 하는 자동차를 만든다는 생각은 한낱 꿈으로만 치부되어 왔습니다. 하지만 1995년 영국인 스탠리 마이어는 채널4TV를 통해서 시속 80Km로 주행 가능한 특수 전기분해 장치를 사용하여 물로 가는 자동차를 발표한 후 꿈이 아닌 가능성에 무게가 실려 세계 각국에서 연구가 진행되고 있으며, 이 같은 노력은 수소연료전지 개발과도 맞물려 있습니다.

2008년 6월 일본의 벤처기업인 Genepax사는 물을 연료로하는 자동차를 개발하여 1리터의 물로 시속 80Km로 약 한시간정도를 달릴 수 있다고 하였습니다. 워터 에너지 시스템(WES)을 탑재하여 물을 연료로 사용하고 기체의 전극에 공급하는 부분에는Membrane Electrode Assembly (MEA)라고 하는 독자 기술을 사용하고 있습니다.


  전기(Electric Power)


가장 많은 개발이 이루어져 있고 알려져 있어 더 이상의 언급이 필요 없을만큼 대중들에게 미래의 자동차 동력으로 각광을 받고 있습니다. 미래의 자동차 컨셉에는 의례적으로 전기를 동력으로 하고 있고, 가장 친환경적인 자동차로 인식되어 있습니다.

1880년대말 최초의 전기자동차가 만들어 졌었고 값싼 화석연료에 밀려 잊혀져 갈뻔 하였지만 현재에는 가장 각광받는 동력으로 재탄생하며 세계의 자동차회사들은 사활을 건 연구개발을 하고 있습니다. 가장 많은 보급이 이루어져 있고 전기는 어디서나 가장 손쉽게 얻을 수 있다는 점에서 차세대 자동차로 이미 낙점을 받았습니다.


  나무조각(Biomass???)


에탄올을 생산하는 초본식물과는 달리 포플러·버드나무·아카시아 등의 나무를 가공하여 만든 연료가 개발되고 있습니다. 바이오연료를 뜻하는 바이오메스에 위에서 언급한 에탄올도 물론 포함이 되지만 나무를 가공한다는 점에서 굳이 구분을 하고자 합니다. 바이오연료는 식물뿐만 아니라 유기계폐기물·농산폐기물·임산폐기물·축산폐기물·산업폐기물·도시 쓰레기 등도 직접 또는 변환하여 연료화할 수 있어 관심을 받고 있습니다.

아직 나무를 베어 연료를 만든다는데에 반대의 의견이 강해 당장 실현될 가능성은 적으나 각종 폐기물에서 개스나 메탄올, 에탄올을 얻으려는 노력이 진행되고 있어 소개해 봅니다.

이외에 최근에는 컨셉트 카를 통하여 핵을 연료로 한다거나 바람을 이용하는 자동차도 생겨나고 있습니다. 또한 태양열을 이용한 자동차는 이미 오래전 부터 개발이 되었지만 최근의 상황에서는 위의 7가지 대체연료에 비해 한켠으로 밀려나 있는 것 같아 제외하였습니다.

다음 세대에서는 어떤 자동차를 타게 될 지는 아직 아무도 모릅니다. 하지만 지구의 환경을 생각하고 인류의 미래가 더욱 건강해지는 방향으로 이어나가길 간절히 원합니다.





Posted by 빨간여우
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