화석연료고갈과 환경문제로 신재생에너지 그린카 등장

녹색에너지와 가장 의미가 잘 맞는 차량은 수소 자동차

수소연료자동차에서 현대차 세계 최고 수준 기술 확보

미래 자동차는 신소재 전자 컴퓨터공학 융합으로 제작

  그린카는 신재생에너지를 연료로 사용하는 자동차이며 화석 연료의 고갈과 환경 문제로 인하여 개발이 시작됐다. 신재생에너지란 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지이다. 지속 가능한 에너지 공급체계를 위한 미래에너지원을 특성으로 한다.  

  신재생에너지는 유가의 불안정과 기후변화협약의 규제 대응 등으로 그 중요성이 커지게 되었다. 한국에서는 8개 분야의 재생에너지 양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지와 3개 분야의 신에너지연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지, 총11개 분야를 신재생에너지로 지정하고 있다.  

  그린카에는 하이브리드, 전기자동차, 수소자동차가 있다. 하이브리드 중 가장 앞서있는 것은 이미 모든 기술이 선전해 있는 일본의 도요타가 있다. 1년에 백만대 이상이 팔리며 하이브리드의 원조라고 말할 수 있다.   

  우리나라는 일본보다 하이브리드를 늦게 시작해 LPG하이브리드를 진행하고 있다. 예를 들어 소나타, K5, 소울이 있다. 유럽의 경우 디젤 하이브리드를 진행하여 연비를 대략 1L에 100KM까지 운행 가능하다.

  이어 전기자동차는 화석에너지를 쓰지 않고 배터리로만 운행된다. 대신 전기자동차는 배터리의 수명이 짧다. 많이 운행이 되어도 200KM이다. 서울에서 부산을 가려면 두 번 정도 충전을 해야 할 정도로 배터리의 수명이 짧다는 것이다. 또 배터리 충전이 대략 5~6시간정도로 충전시간이 오래 걸린다. 전기자동차를 더 발전시키려면 배터리 용량을 크게 만드는 것이 아니라 차를 경량화 시켜 더 오래 갈 수 있게 만드는 방법이 있다. 향후 전기자동차가 많이 상용화가 될 것으로 예상된다.  

  그린카 중 녹색에너지와 가장 의미가 잘 맞는 자동차는 수소자동차이다. 수소자동차는 수소연료를 그대로 쓰는 경우와 수소연료를 배터리(수소연료전지)로 만들어서 쓰는 경우로 나눌 수 있다. 세계적으로 현대자동차가 가장 앞서있다. 수소자동차는 현재 다 만들어져있다. 이미 실험실이나 고정된 공간에서 사용가능하다. 하지만 수소 자체의 폭발성 때문에 상용화를 시키지 못하고 있다. 사고가 나게 되면 일반 자동차는 연료에 의해 크게 문제가 되지 않으나 수소연료를 사용하는 수소자동차는 사고가 나는 즉시 폭발해버리기 때문에 주위에 있는 차는 다 같이 폭발해 버린다고 생각하면 된다.   

  그래서 환경적으로 보면 수소에너지가 가장 좋지만 위험성 때문에 상용화가 되지 못하고 있다. 현재 수소에너지를 사용하려고 부단한 연구를 하고 있다.  

  수소 연료전지 자동차 상용화의 장애물 중 하나는 수소 저장 장치의 개발이다. 수소는 기체이므로 압축한 후 액체화 하여 저장해야 한다. 압축 저장된 수소는 엄청난 에너지를 지니고 있기 때문에 차량사고 또는 부품의 노후화로 인하여 수소가 누출되고 폭발하는 경우 엄청난 피해를 가져올 수 있다.   

  때문에 연료 공급 시스템의 소재 개발과 충분한 안전성을 가지는 압력 용기의 개발이 필요하다. 또한 수소를 만들기 위해 현재 물을 전기 분해해 수소를 만들고 있다. 수소를 만들기 위해서는 많은 양의 전기 에너지가 필요로 하므로 효율적, 경제적 측면에서의 문제가 해결되어야 한다. 경제적 문제의 경우 상용화가 이루어지면 대량생산으로 인한 단가 절감으로 해결될 수 있을 것으로 예상된다.  

  앞으로 미래의 자동차는 기계적인 기본학문에 화공생명공학, 에너지를 담을 수 있는 용기 제작을 위한 신소재공학, 전자를 이용하는 전자공학, 프로그램을 만드는 컴퓨터공학이 융합된 융합학문으로 만들어 질 것이다.  

  현재 본교 학우들은 미래형자동차 수업시간에 배운 이론을 바탕으로 대회 규정에 맞는 기획, 차체 및 구조설계, 각종 부품조립 제작, 완성차주행을 직접 실행하여 모든 단계의 문제점과 개선방안을 스스로 연구 개발 하는 실습을 통해 자동차에 대한 이론과 실무를 견비한 실력을 갖추게 되어 향후 취업에도 많은 도움이 되고 있다.