스위스 자동차분야 환경 신기술을 살핀다!

- 차량의 경량화, 재생에너지 이용 확대, 엔진 효율성 제고, e-bike 등에 신기술 개발 장려 -

- 단순제품 판매가 아니라 아이디어와 기술로 세계시장 주도 –

 

 

 

1. 도로여건 및 신기술 도입 필요성

 

□ 도로분야, 스위스 내 가장 큰 에너지 소비군

 

 ○ 도로는 스위스 내에서 ‘에너지 소비가 가장 큰 분야’로 스위스 총 에너지 소비 중 33.4%를 차지함.

 

 ○ 더욱이 스위스 전체적으로 1997~2008년 중 10% 에너지 소비가 증가한 반면, 도로분야는 15% 에너지 소비가 증가함.

 

 ○ 도로분야에 에너지 소비가 큰 이유는 1) 이민 등으로 스위스 내 거주인 증가, 2) 자동차 보유와 이용인구 증가, 3) 유류 소비가 크고 환경에의 부담이 큰 중대형 고급차 선호, 4) 교통체증 증가, 5) 여가 활동 시간 증가 및 관련해 자동차 이용 증대 등임.

 

 ○ 이와 같이 도로분야에서 에너지 소비가 증대하고, 이에 따라 이산화탄소 배출 증가 등 환경에의 부담이 커지면서 대응책으로 도로분야의 신기술 개발이 적극적으로 독려됨.

 

□ 스위스 도로분야환경 신기술, 자동차의 에너지 소비 감축으로 집중

 

 ○ 스위스의 도로분야 신기술 개발은 자동차의 중장기적 에너지 소비 감소(이산화탄소 배출 감축 포함)로 집중됨. 특히 차량의 경량화, 재생에너지 이용 확대, 엔진 효율성 제고, e-바이크/e-스쿠터 등 소형 교통수단 개발 촉진이 장려됨.

  - 스위스에서는 도로분야에 필요한 연료 충당을 위해 매년 약 600만t(약 60억 스위스 프랑)에 상당하는 석유가 수입됨.

  - 연료소비의 효율성이 10%만 제고돼도 6억 스위스 프랑이 절약될 전망임.

 

 ○ 그 밖에 신기술 개발의 목적은 자동차에서 배출되는 유해가스와 소음 감소, 도로분야의 안전 강화, 산업중심지로서의 스위스 입지 강화 등을 들 수 있음.

  - 산업중심지로서의 스위스: 스위스에는 대형 완성차 제조사는 없으나 약 3만4000개의 자동차부품 공급업체가 있으며, 그 밖에 도로건설 등 관련 1200명이 근무함. 신기술 개발은 궁극적으로 일자리 창출을 가능하게 할 것으로 기대됨.

 

2. 도로분야의 최근 자동차 신기술 프로젝트

 

□ 스위스 연방공대(ETH), 공압 하이브리드 구동장치 프로젝트(Pneumatischer Hybrid der ETH Zuerich)

 

 ○ 세계적으로 명성이 있는 스위스 취리히 연방공대(Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich) 산하 시스템개발연구소(IDSC)는 공압 하이브리드 구동장치를 개발 중임.

 

 ○ 이러한 공압 하이브리드 구동장치를 통해 5년 된 구동장치 대비 35%, 2009년산 구동장치 대비 약 25%의 에너지 절약 효과가 기대됨.

 

# 참고사항 취리히 연방공대(ETH)의 연구에는 극도로 축소화된 연소엔진에 터보 과급기(turbo charher)가 장착됐으며 터보 래그(turbo lag)의 대안으로 압축공기가 활용됨. 통상 소형 연소엔진 사용 시 속도가 낮을 때 터보 래그가 발생하므로 스위스 소비자는 소형 연소엔진 부착 승용차 구매를 꺼려 왔음. 터보 래그 발생의 주요인은 일시적 공기 부재에 있으며, 스위스 연방공대(ETH)는 밸브충천 실린더에 공기를 주입해 터보 래그 문제를 해소함. 궁극적으로 기존 밸브트레인 기술 활용으로 공압 하이브리드 엔진 개발이 가능하게 됨.

 

 ○ 이 프로젝트는 다수의 특허 신청과 더불어 산업계와 언론의 큰 관심을 받고 있음.

 

□ Swissauto사, 100㎞ 리튬 이온 배터리 프로젝트

 

 ○ 도시지역에서는 통상 속도제한이 있으므로(스위스는 35㎞ 이하가 보통) 전기 자동차가 유용하게 활용될 수 있음.

 

 ○ Swissauto사는 ‘Range Extender(REX)’라는 이름 하에 도시지역에서 유용한 친환경적 구동장치 개발을 추진함.

 

 ○ 이 프로젝트에서는 전기모터의 장점을 활용하면서도, 전기모터의 문제인 저장용량 제한의 단점을 보강함.

 

 ○ 프로토타입으로 Brusa(www.brusa.biz)사의 자동차를 선택하고 85㎾의 전기모터와 Kokam사의 96 리튬 이온 배터리를 부착함. 이로써, 100㎞ 주행 및 12kWh 용량 활용이 가능해질 것임.

 

# 참고사항 Swissauto의 Range Extender(REX)형 구동체인은 전기엔진, 연소엔진 및 소규모 가솔린 엔진으로 구성됨. 배터리는 자동차 무게의 원활한 배분을 위해 자동차 전방이 아닌 후방 바닥에 부착됨.

 

□ 베른대, Empa 연구소 등, e-스쿠터 프로젝트

 

 ○ 2010년 기준 스위스에서는 전기모터를 장착한 소위 e-스쿠터가 900대 판매됐는데, 이는 기대치를 훨씬 못 미친 수준임. 이러한 e-스쿠터의 판매부진의 주원인은 높은 구매비용, 최대 속도가 45㎞/h에 불과, 배터리를 자주 충전해야 하나, 충전 장소가 많지 않음, 스쿠터 판매업체들의 관심 미미 등임.

 

 ○ 베른대, 취리히 연방공대(ETH) 산하 Empa 연구소 등 여러 연구기관이 공동으로 추진하는 e-스쿠터 프로젝트는 상기 문제들을 상세 분석하고 e-스쿠터의 기술적 발전 제고를 목적으로 추진됨.

  - 이 프로젝트에서는 각종 차량류가 전시되는 ‘Swiss-Moto’ 전시회에서 참가 업체들 및 전시회 방문 스쿠터 및 이용자를 대상으로 e-스쿠터의 불편사항 혹은 개선점을 상세 질문하고 응답자의 답변을 기반으로 개선점을 집중 연구함.

 

스위스 도로에서의 E-스쿠터

출처: Energieforschung 2010.

 

□ KWO사, 배터리 연구

 

 ○ 스위스 수력발전업체인 KWO사는 ABB 사 등 여러 관련업체들과 더불어 전기차량용 모터(특히 ‘ZEBRA’ 모델)의 수명을 더욱 정확히 예측하고 궁극적으로는 모터의 수명을 연장하는 프로젝트를 실시 중임.

  - 8개의 테스트용 모듈이 KWO사(3개), ABB사(4개), BFH-TI Biel(1개사) 등에 설치됨.

 

 ○ 이를 통해 500W/㎏의 성능과 200Wh/㎏의 에너지 축적 가능 전지차량 모터의 활용 가능성이 타진됨.

 

□ 스위스 국내외 협력

 

 ○ 스위스 국내적으로는 스위스 연방환경교통에너지부(Department fuer Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation) 산하기관들, 연구기관 및 산업계가 매우 유기적으로 협업하고 있음. 매년 공동으로 세미나 개최, 전시회 참가를 추진하으며, 다음과 같은 기관들을 공동 운영함.

  - NewRide: 전기자전거 판매 촉진 기관(참고: 전기자전거는 2010년 기준 스위스 내에서 4만 대가 판매)

  - E’mobile: 전기 및 하이브리드 차량 판매 촉진기관

  - Gasmobil: 천연가스 및 바이오가스 차량 판매 촉진기관

 

 ○ 국제적으로는 국제에너지기구(International Energy Agency) 및 EU와 협업을 강화함. 특히 EU와는 2007년 이후로 Era-Net(European Research Area Network) 내 Era-Net Transport(ENT)에 참가함.

 

3. 시사점

 

□ 스위스 환경산업, 신기술 개발 및 중장기적 상용화를 목적으로 산학연관 집중 추진

 

 ○ 스위스에서는 에너지 이용 효율 제고 등을 포함한 환경산업은 유기적 산학연관의 바탕 위에서 최첨단 신기술 개발 및 상용화를 통해 미래시장 조기 선점을 목표로 발 빠르게 움직임.

 

 ○ 국가의 직간접 지원보다는 연구계가 서로 경쟁하면서 우수 프로젝트를 선보이고, 이에 대해 산업계가 재정지원 및 상용화를 적극 추진하는 방식으로 기술개발이 추진됨으로써, 궁극적으로 산업계가 국제경쟁력 확보에 자율적으로 나서는 특징을 보임.

 

□ 스위스 환경산업, 우리에게는 단기적 ‘수출시장’보다는 중장기적 ‘기술협력’ 파트너로 유리

 

 ○ 스위스는 내수 규모가 작고 스위스 자체에 워낙 뛰어난 기술을 보유한 회사가 많으므로 단순 ‘수출시장’으로는 진출하기가 용이하지 않음. 다만 워낙 뛰어난 기술 인프라를 보유하는 중소기업 및 연구기관이 많으므로, 이들과의 공동기술개발 및 제품 상용화 등을 통해 중장기적으로 기술 경쟁력 확보 및 국제시장 공동 진출 등이 큰 의미가 있음.

 

 

자료원: Energieforschung 2010, 스위스 환경청 홈페이지 정보, Neuer Zuercher Zeitung 기사 등