스위스 도로교통분야, 이런 환경 신기술이 뜬다

- 차량 경량화, 고효율 엔진시스템, 하이브리드 엔진 차량 상용화가 대세 -

1. 환경 신기술 방향 개요

□ 도로교통, 스위스 내 가장 큰 에너지 소비원이자 에너지 소비가 증가하는 분야

 ○ 도로교통분야는 스위스 경제에 있어 가장 큰 에너지 소비원이자(총 에너지 소비 중 33%), 에너지 소비가 크게 증가하는 분야임.

  - 도로교통분야에서의 에너지 소비, 유해가스 배출, 이산화탄소 배출 감소를 위한 산업계의 노력이 확대되고 있으나 소비자들의 성능이 뛰어난 대형차량 선호추세가 지속되고 있어 실질적으로는 에너지 소비 감소가 시현되지 않고 있음.

□ 도로분야, 환경 신기술 개발 및 상용화를 위한 스위스 정부 및 산업계의 적극적 노력

 ○ 도로교통분야에 있어서 에너지소비 감소, 궁극적으로는 이산화탄소 배출 감축, 더 나아가 환경기술 선도주자로서의 스위스 입지를 확고하게 하기 위한 스위스 정부의 각종 조치 및 이에 대한 스위스 산업계의 신기술 개발이 적극적으로 추진되면서 다양한 결과물이 산출되고 있음.

 ○ 한편 환경 신기술의 추진은 ‘차량 경량화’, ‘고효율 엔진시스템’, ‘경량차량 상용화’로 중점화되고 있음.

2. 차량 경량화

□ 프로젝트 ‘바이오닉스(bionics) 시뮬레이션에 기반한 차량 경량 제조(Leichtbau im Automobil mit Hilfe von Bionik-Simulation)’

 ○ Georg Fischer AG는 이 프로젝트 실시를 위해 섬유강화플라스틱(FRP : Fiber Reinforced Plastic)에 기반을 둔 차대 및 차구조 부문의 시뮬레이션을 발전시킴.

 ○ 차대의 경량 제조 시뮬레이션의 경우 독일 프라운호퍼 연구소(Fraunhofer Institut ICT)와 이미 2007년 협업을 통해 프로젝트가 실시됐으며, 이 결과를 토대로 차량의 안전과 관련된 부분인 터널대(tunnel crossbeam) 및 탱크 칸막이대(tank bulkhead)가 섬유강화플라스틱(FRP)으로 구성됨. 이를 통해 차량의 현격한 무게 감소 등이 가능해짐.

 ○ 이 시뮬레이션을 통해 상이한 섬유강화플라스틱(FRP) 구성부품이 고안됐으나 상업성 문제가 대두돼 결과적으로는 바이오닉스(bionics) 시뮬레이션에만 초점이 맞춰져 프로젝트가 지속됨.(상세내용은 사이트 참조 : www.automotive.georgfischer.com)

3. 고효율 엔진시스템

□ 하이브리드 엔진 컨셉트(Ein hybrides Antriebkonzept)

 ○ 스위스 취리히 공과대학인 ETH 산하 IMRT 연구소(The Institute for Dynamic Systems and Control)는 연소엔진(combustion engine)과 공기지원시스템(pneumatic support system)으로 구성된 하이브리드 엔진 컨셉트를 발전시킴.

 ○ 연소 엔진의 공기 하이브리드화는 차량으로부터의 이산화탄소 배출 감축을 여러모로 가능하게 하는 강점을 지닐 것으로 예상됨.

 ○ 연소 엔진의 공기 하이브리드화는 전기 하이브리드화 대비 유사 에너지 절약상황에서 일단 비용이 덜 들며, 드라이빙 다이나믹(drving dynamic)이 뛰어나 고객들의 수용 가능성도 큼.

 ○ 해당 컨셉트가 대량 생산에 적용 가능한지 테스트하기 위해 실린더 휘발유 엔진인 'MPE 750 엔진'이 공기 하이브리드 엔진으로 재조립됨. IMRT 연구소는 해당 엔진 재조립품 및 엔진이 실제로 최대 성능을 내는 데 성공함으로써 하이브리드 엔진 상용화 기반을 다짐.

□ 클레버 프로젝트(Clever Project)

 ○ 이 프로젝트는 Empa사와 ETH 산하 IMRT 연구소(The Institute for Dynamic Systems and Control)가 기존 엔진보다 이산화탄소 배출량이 40% 적은 승용차 엔진을 개발하는 프로젝트임.

 ○ 이 프로젝트의 시현을 위해 폭스바겐(Volkswagen)이 보다 강화된 실린더 블록(cylinder block)의 엔진을, 보쉬(Bosch)가 하이브리드 차량용 전기기계시스템 장착을 지원함.(상세내용은 사이트 참조 : www.empa.ch)

□ Hybrid SAM 프로젝트

 ○ 이 프로젝트는 베른 공과대학(Berner Fachhochschule : Technik und Informatik)에 의해 실시됐으며, 납축전지 충전회로가 부착된 바퀴가 3개이고 좌석이 2개인 경량의 전기자동차를 기반으로 함.

 ○ 이 프로젝트 내에서 혁신적인 하이브리드 구동렬(drive train)이 개발됐는데, PEM 전기에너지 저장시스템과 연관한 연료전지가 부착돼 있음.(상세내용은 사이트 참조 : www.hti.bfh.ch)

□ HyCarPRO 프로젝트

 ○ ESORO사가 발전시킨 최적 연소시스템 부착 프로토타입 자동차 프로젝트임.

 ○ 부분 부하 영역에서의 효율성 50% 이상, 고속도로에서의 250km까지 속도 가능성, 왕복 운행 400km의 성능을 보이는 자동차의 일상 활용 가능성을 현실화함.(상세내용은 사이트 참조 : www.esoro.ch)

4. 차량

□ Twin Trak 프로젝트

 ○ Twin Trak은 경량 하이브리드 엔진 부착 차량으로 10년 전 개발돼 한 소비자에 의해 일상생활에서 운행되고 있음.

 ○ 이미 7만5000km가 주행된 세계 최대 킬로미터 주행 플러그 인 하이브리드 차량임. 게다가 100km당 1.2ℓ, km당 10.7㎾/h를 자랑하는 비용이 가장 저렴한 차량이기도 함.(상세내용은 사이트 참조 : www.esoro.ch)

주 : 위 프로젝트들은 스위스 환경청의 추천사항임.(상세내용은 해당 프로젝트 내 사이트 참조)

자료원 : 스위스 환경청