관련 통계자료 다운로드 하이브리드 자동차의 기본 구조 최근 모든 산업에서 가장 중요하게 부각되는 키워드는 ‘그린(green)’ 혹은 ‘환경’입니다. 산업혁명 이후 인류가 이룬 것 중 많은 부분이 환경 파괴를 기반으로 했다는 반성이 본격적으로 일어난 것이지요. 특히 자동차는 환경파괴 주범 중 하나로 지목됩니다. 매년 전 세계 석유 에너지의 30% 이상을 소비하면서 배기가스에 의한 대기오염, 이산화탄소 배출에 의한 지구온난화 등의 문제를 야기했다는 겁니다.
하지만 이 때문에 자동차란 편리한 운송수단을 아예 없애는 게 현명할까요? 편리함은 유지하면서도 환경오염을 최소화하는 자동차를 개발하는 게 좋겠지요. 세계 유명 자동차 업계가 이런 생각으로 개발에 심혈을 기울이고 있는 게 바로 ‘하이브리드(Hybrid) 자동차’입니다.
◇잡종 자동차=하이브리드 자동차는 기존 자동차에 사용되는 LPG·가솔린·디젤 등 내연기관 엔진과 전기 모터 두 종류의 동력원을 조합해 구동됩니다. 시동을 걸거나 저속으로 달릴 때는 전기모터를 사용하고 빨리 달릴 때는 내연기관을 사용하는 등 동력원을 선택적으로 사용해서 유해 배출가스를 줄이고 연비를 극대화하려는 것입니다. 보통 자동차의 엔진과 변속기 사이에 전기모터와 대용량 전지가 들어가는 게 특징입니다.
하이브리드 자동차는 동력전달 방식에 따라 직렬형과 병렬형으로 구분됩니다. 직렬형은 엔진으로 발전기를 돌리고 발생된 전기에너지를 모터 구동에 사용하거나 전지에 저장하는 방식이고 병렬형은 엔진과 배터리로 돌아가는 전기모터를 동시에 모두 주 동력원으로 사용합니다. 직렬형은 병렬형보다 환경 오염이 덜하지만 엔진 에너지가 발전기와 배터리로 이동하면서 효율이 계속 떨어지기 때문에 대부분의 하이브리드 자동차는 병렬형을 채택하고 있습니다.
보통 하이브리드 자동차는 100의 에너지를 투입했을 때 총 30∼35 정도의 에너지를 사용할 수 있는 것으로 추산됩니다. 생각보다 많이 낮지만 100의 연료로 100의 에너지를 사용하는 자동차나 기계는 이전에도 없었고 앞으로도 없을 겁니다. 엔진이든 모터든 에너지를 생산하고 변속기나 바퀴로 에너지를 전달하는 과정에서 진동이나 열·소리 등으로 원래의 연료가 가진 에너지의 상당량이 소실되기 때문입니다. 에너지 보존 법칙에 의해 소실된 에너지를 모두 제외한 부분만 사용하는 것이지요.
그래도 100의 에너지를 투입했을 때 가솔린 자동차가 20 미만을 사용한다고 알려진 데 비하면 꽤 높은 편이라고 할 수 있습니다. 물론 이 효율을 계속 높이는 것은 지금도 모든 공학자와 과학자들의 과제입니다.
◇일본이 압도, 국내도 개발 중=현재 전 세계 하이브리드 자동차 시장은 일본이 압도하고 있습니다. 1997년 도요타와 혼다가 세계 최초의 하이브리드 자동차를 개발하는 데 성공했습니다. 시장 규모도 일본이 가장 큽니다. 산업자원부가 최근 발표한 통계에 따르면 2006년 미국에서는 2만2000대, 일본에서는 약 36만대의 하이브리드 자동차가 판매됐을 정도입니다. 그나마도 미국 시장에서 도요타와 혼다가 차지하는 비율은 도요타(76%), 혼다(15%)로 두 업체 합쳐서 91%에 이릅니다. 미국 기업으로는 포드가 9%의 시장점유율을 기록했지만 포드의 하이브리드 엔진에는 도요타 기술이 적용됐습니다. 특히 도요타의 ‘프리우스’는 2006년 4월까지 10년간 일본을 포함한 전 세계에서 50만대가 팔림으로써 하이브리드 자동차의 존재를 전 세계에 알린 모델입니다.
국내서도 개발 및 지원에 박차가 가해지고 있습니다. 현대·기아자동차가 지난 2004년 환경부 시범 운행 계획에 따라 50대의 하이브리드 자동차를 제작했습니다. 2007년부터 올해까지 시범생산을 거쳐 2009년부터 상용생산을 시작한다는 계획입니다. 산업자원부는 최근 하이브리드 관련 기술 및 부품, 에너지 등 후방산업 경쟁력 확보를 위해 하이브리드 자동차에 대한 LPG 사용도 오는 2015년까지 한시적으로 허용키로 결정했습니다. 연비가 높지만 높은 가격이 하이브리드 자동차 보급에 걸림돌인만큼 이번 조치에 큰 기대를 걸고 있습니다.
◇완전 무공해는 힘들어=하이브리드 자동차가 기존보다 효율이 높고 환경오염도 적지만 만능은 아닙니다. 어쨌든 기존 엔진을 사용하기 때문에 배기가스 배출이 없는 완전 무공해 차량(ZET Zero Emission Technology)은 될 수 없습니다. 대도시 인구밀집 지역에서 오염물질 방출을 최소화함으로써 오염물질 배출이 전혀 없는 대체엔진 혹은 대체기술이 개발될 때까지만 사용하도록 받아들여지고 있다는 말입니다. 게다가 아직도 하이브리드 자동차의 성능 향상에 중요한 전지와 전기모터의 성능이 그다지 높지 못합니다. 결국 하이브리드 자동차는 궁극적으로 과도기적 대안일 수밖에 없는 운명이라고 하겠습니다.
◆하이브리드 자동차의 역사
하이브리드 자동차는 1990년대 후반부터 주목받았지만 최초의 하이브리드 자동차는 이미 1902년에 등장했다. 하이브리드 자동차의 역사를 간략하게 정리했다.
1. 1902년, 최초의 하이브리드 자동차 등장
페르디난트 포르쉐(Ferdinand Porsche) 박사는 1902년 27세의 나이로 최초의 하이브리드 자동차 로너-포르쉐 믹스테(Lohner-Porsche Mixte)를 제작했다. 가솔린 엔진을 일정한 속도로 돌려 발전기를 구동, 전지가 축전되면 전지가 모터를 돌리는 방식이었다. 이후 1920년까지 크리거(Krieger), 로너 포르쉐(Lohner-Porsche), 아우토-믹스테(Auto-Mixte) 등의 업체가 수 천대의 하이브리드 자동차를 생산했으나 1920년 미국 포드사가 어셈블리 라인 방식을 적용해 휘발유 엔진을 장착한 자동차의 생산 속도를 크게 높임으로써 가솔린 자동차가 득세하게 됐다. 물론 당시 하이브리드 자동차의 효율성이 높지 않았던 것도 원인이다.
2. 30년 개발 끝에 탄생한 도요타 프리우스
도요타는 1997년 세계 최초의 상업적 목적의 양산형 하이브리드 자동차 ‘프리우스’를 출시했다. 하지만 도요타는 이미 1960년대부터 하이브리드 자동차 개발에 돌입했었다. 도요타는 1977년에도 ‘스포츠 800’이란 이름의 하이브리드 자동차의 프로토타입 컨셉트카를 공개한 바 있다. 프리우스는 현재 전 세계적으로 가장 많이 판매된 하이브리드 자동차다.
3. 2000년대 이후
혼다가 도요타에 이어 ‘인사이트’ 등을 출시함에 따라 하이브리드 자동차 수요가 늘고 있다. 2007년 말까지 45만대 이상의 하이브리드 자동차가 판매된 것으로 잠정 집계되고 있다. 현재 이 영역에 진출한 자동차 업체들은 전체 에너지 효율을 높이는 데 연구개발 역량을 집중하고 있다.
◇신문보내기 참여업체-KT텔레캅
KT텔레캅(대표 김동훈)은 1998년 무인 방범사업을 시작으로 시큐리티 전문회사로 발돋움하기 위해 지난 2006년 11월 KT그룹의 12번째 계열사로 공식 출범했다. 이미 20만 고객의 안전을 지키는 보안 전문기업으로 성장했으며 안전한 학교만들기 사업의 일환인 ‘청소년지킴이’와 우리 문화유산을 보호하는 ‘문화재지킴이’ 등 사회공헌 활동에도 적극 나서고 있다. 이런 활동으로 기업의 사회적 책임을 완수하는 데 일조하겠다는 강한 의지를 피력하는 것은 물론이고 KT텔레캅 자체 서비스를 업그레이드함으로써 경영 및 실적 개선에도 힘을 기울이고 있다. 특히 2007년에는 사업장의 보안 상황을 가입자가 직접 영상으로 확인할 수 있는 영상보안 출동 서비스‘텔레캅-아이’를 KT그룹의 IT와 네트워크를 결합, 출시함으로써 국내 보안시장 선두경쟁에 주력하고 있다.
◇김동훈 대표 인터뷰
“학교 현장에서 소중한 정보지로 활용되길 바랍니다.”
김동훈 KT텔레캅 대표는 “과학기술이 강한 나라가 국가 경쟁력에서도 앞서 나가듯 이공계 청소년들의 도전과 용기가 우리나라 미래를 향한 커다란 밑기둥”이라고 신문보내기 켐페인 참가 의의를 밝혔다. 청소년과 이들을 지도하는 선생님에게 작은 보탬이 되기를 바란다는 게 김 대표의 생각이다.
그는 신문보내기 켐페인 참여가 사회 각계각층으로 확산되기를 희망하기도 했다. 청소년에게 한번 읽을거리를 주는 게 아니라 그들이 지속적으로 IT에 관심을 쏟을 수 있는 환경을 만들어줘야 한다는 생각이다.
김동훈 대표는 “학교 현장에서 IT분야의 새소식과 기술변화를 읽는 소중한 정보지로 활용되기를 바란다”며 이를 통해 “IT한국을 이끌어갈 수 있는 청소년들이 지속적으로 나올 수 있을 것”이라고 말했다.
최순욱기자@전자신문, choisw@
