1L로 100KM를 가는 자동차, 이오랩 EOLAP

지난 2014년 파리모터쇼에서는 연비가 100km인 콘셉트 카(Concept Car) 이오랩(EOLAP)이 공개됐습니다. 콘셉트 카란 자동차 회사의 기술력이나 새로운 디자인을 선보이는 용도로 제작되는 특수한 차를 말합니다. 연비란 자동차가 연료 1L로 이동할 수 있는 거리로, 연비 100km는 연료 1L로 100km를 이동할 수 있습니다. 일반 승용차의 연비가 20km 내외인 것을 생각해 보면 이오랩의 연비는 대단한 기술이라고 할 수 있습니다.

1. 이오랩이 연료 1L로 100km 달릴 수 있는 핵심 기술은 무엇일가요?

이오랩은 효과적으로 공기를 가를 수 있도록 외형이 설계됐고, 경량의 스틸과 알루미늄 등 가벼운 금속을 사용해 차체의 무게를 줄였습니다. 가장 중요한 핵심 기술은 전기 모터와 엔진이 함께 구동하는 하이브리드에 있습니다. 이오랩에 탑재된 전기 모터를 완충하면 66km를 이동하고, 이후에는 가솔린 엔진이 작동해 34km를 이동합니다. 즉, 전기에너지와 화학에너지를 함께 사용해 연료 1L로 100km를 이동하는 것입니다. 이처럼 하이브리드차는 오염 물질의 배출이 적고, 연비가 우수합니다. 하이브리드차에는 충전해서 계속 사용할 수 있는 2차 전지가 사용됩니다. 주로 사용되는 2차 전지로는 니켈-수소 전지와 리튬-이온 전지가 있습니다.

2. 니켈-수소 전지에 대해 알아볼까요?

니켈-수소 전지는 과방전과 과충전에 잘 견딜 수 있고, 충전과 방전 주기가 길어 500회 이상 충전해 사용할 수 있습니다. 또한, 급속 충전과 방전이 가능하며 저온에서 안전성이 높습니다. 단위 부피당 용량이 커 노트북이나 전기 자동차, 하이브리드 자동차에 사용됩니다.

3. 리튬-이온 전지에 대해 알아볼까요?

리튬-이온 전지는 리튬을 주재료로 만든 전지로, 스마트폰이나 디지털카메라, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등 다양한 곳에 사용됩니다. 리튬이 다른 금속보다 가볍기 때문에 리튬-이온 전지는 다른 2차 전지에 비해 상대적으로 가볍습니다. 충전과 방전이 쉬워 관리가 편리하고, 저절로 방전되는 전력 소모량이 적은 것도 장점입니다. 하지만 온도에 민감하고 만들어진 후에는 사용하지 않더라고 기능이 떨어지는 단점이 있습니다.

4. 우리나라는 연비를 어떻게 측정할까요?

자동차의 연비는 연로 1L로 이동할 수 있는 거리를 나타내므로 다음과 같은 식으로 구할 수 있습니다.

                                                      연료(km/L) = 이동 거리(km) ÷ 사용된 연료의 양(L)

만약 12L의 연료로 144km를 이동할 수 있는 자동차가 있다면 144 ÷ 12 = 12이므로 이 자동차의 연비는 12km/L라고 계산할 수 있습니다. 그러나 실제 자동차의 연비는 운전자의 운전 습관이나 도로 환경, 차량의 부품 상태와 탑승자 및 짐의 무게, 온도, 바람의 저항 등 다양한 요인에 의해 달라질 수 있습니다. 따라서 자동차 회사에서 발표하는 공인 연비는 별도의 기준을 만들어 측정하며, 나라마다 측정 기준이 다릅니다. 우리나라에서는 한국에너지공단에서 자동차의 공인 연비를 측정하는데, 실제 주행으로 측정하지 않습니다. 온도와 습도가 일정한 실험실에서 자동차를 측정기에 올려놓고 모의 주행을 실시한 후, 자동차에서 나오는 탄소 성분을 모아 연료의 사용량을 계산해 공인 연비를 측정합니다.

5. 친환경 자동차는 무엇인가요?

대기 오염 물질이나 이산화 탄소 배출이 적고, 연비가 우수한 자동차를 친환경 자동차라고 합니다. 하이브리드 자동차, 플러그인하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소 자동차 등이 친환경 자동차입니다. 이 자동차는 기존의 자동차와 어떻게 다를까요? 하이브리드 자동차는 전기 모터와 엔진이 함께 구동하는 자동차입니다. 자동차가 운행하는 동안 생성된 전기를 출발이나 저속 주행에 이용하므로 가솔린 자동차보다 40% 이상 연비가 좋습니다. 플러그인하이브리드 자동차는 하이브리드 자동차와 같은 원리로 작동하며 외부에서 전기를 충전할 수 있도록 한 것입니다. 충전한 전기로 30~40km 정도 주행할 수 있기 때문에 하이브리드 자동차보다 연료 소모가 적고, 배출가스가 40~50% 적습니다. 전기 자동차는 엔진 없이 전기 모터와 배터리로 차량이 구동됩니다. 화석 연료를 사용하지 않기 떄문에 배출가스가 전혀 발생하지 않습니다. 다만 충전 용량이 적을 경우 주행 거리가 짧습니다. 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 전기를 생산하는 연료전지를 사용한 차를 수소 자동차라고 합니다. 수소 자동차는 물 외에 배출가스가 발생하지 않으며 전기 자동차보다 충전 시간이 짧고, 주행 거리가 깁니다.