국내도 「저공해차=에코카」 개발열기

◎21일 본사주최 「녹색생명 한마당」서 총출동 시범운행/업체·대학등 참여 대체연료 활용·주행능력 소개/제작비 절감·주행거리 연장·연료효율 극대화 주력도로를 20여분만 걸어도 숨이 막히고 사무실 창문조차 제대로 열수 없는게 오늘날의 대도시다. 자동차매연이 그 주범이다.

그러나 2000년대면 이같은 대기오염 문제가 해소될 전망이다.

현대 기아 대우 쌍용등 자동차업체들과 연구기관들이 고갈되는 화석연료를 대체하면서도 공해를 거의 배출하지 않는 연료를 활용하는 에코카(저공해자동차) 개발을 서두르고 있는데다 이미 일부 분야는 개발단계를 넘어 실용화를 눈앞에 두고 있기 때문이다.

21일(일) 하오1시부터 서울 여의도에 국내 자동차업체들과 대학등 연구기관이 개발하고 있는 에코카들이 총출동, 대체연료 활용방법 주행능력등 현황을 시민들에게 직접 보여주게 된다.

에코카는 우리 자동차산업의 앞날과도 직결돼있다. 선진국들이 배기가스 규제를 갈수록 강화하는데다 전체 판매량에서 일정량의 저공해자동차 판매를 의무화할 계획이어서 2000년대 우리자동차산업은 공해없는 자동차 개발여부에 달려있다고 해도 과언이 아니다.

업체들은 이미 전기자동차 태양열자동차 수소자동차등 연구용차량을 자체적으로 개발한 상태며 최근에는 각 연구소에서 실용화의 관건인 제작비 절감, 주행거리 연장, 연료효율 극대화작업등에 박차를 가하고 있다.

현대자동차의 경우 94년말 고성능 태양광전지를 사용하는 무게 180㎏의 초경량차체 태양열자동차를 개발했다. 총 7억여원이 투입된 이 태양열자동차의 최고시속은 120에 달한다. 현대는 지난해 10월에는 천연가스를 연료로 활용하는 초저공해 압축천연가스자동차를 개발했다.

현대는 또 지난 2월에는 최고시속 140에 1회충전으로 390를 달리는 세계 최고수준의 전기자동차를 개발했다. 정지상태에서 시속 100에 도달하는데 15초에 불과할만큼 가속력도 뛰어나다.

기아자동차는 94년 무게 180㎏에 최고시속 120 성능의 태양열자동차를 개발한데 이어 지난해초 가솔린과 전기를 연료로 사용하는 복합연료자동차를 제작했다. 「KEV 4」로 명명된 이 복합연료자동차는 밀폐형 납축전지를 주동력원으로 하고 있다. 800cc 가솔린엔진으로 7㎾짜리 발전기를 가동해 축전지를 계속 충전시켜주게 돼 있다. 최고시속 180에 1회충전으로 188를 달릴 수 있다.

대우자동차도 94년부터 본격적인 에코카 개발에 착수, 지난해초 에스페로를 차체로 고성능 납전지를 사용하는 전기자동차 「DEV」를 제작했다.

대우는 이와 함께 차를 가볍게 하기 위해 알루미늄 차체를 개발한데 이어 압축천연가스자동차도 제작하는데 성공했다.

업계는 각종 저공해자동차 가운데 전기자동차와 복합연료자동차를 가장 먼저 시판한다는 계획을 세워놓고 최우선적으로 실용화를 서두르고 있다. 그러나 전기자동차의 경우 전기를 한번 충전하는데 6∼8시간씩 걸려 충전시간을 앞당기는게 과제인 것으로 지적되고 있다.

또한 전기자동차나 복합연료자동차 모두 자동차 가격이 기존 승용차보다 3배나 비싸고 시내 곳곳에 충전소를 설치해야 하는 점등이 해결해야 할 과제로 꼽히고 있다.<박정규 기자>

◎외국의 「에코카」 현황/미 GM 2인승 쿠페 전기차/올 가을 시판 “상용화 단계”/독 압축천연가스 이용차 개발에 주력/일 가솔린·전기 동시사용 자동차 공개/업체들 공동개발·국가차원 지원 눈길

에코카(저공해자동차) 개발경쟁은 90년 미 캘리포니아 대기감독청(CARB)이 『에코카의 판매량을 일정비율이상으로 의무화하는 대기정화법을 98년부터 시행한다』고 밝히면서 불이 붙었다. 이 법안은 관련 사회인프라가 아직 확충되지 않았다는 업체의 반발에 밀려 시행시기가 다소 연기될 전망이지만 2000년대 세계자동차시장 판도는 결국 에코카에 의해 좌우된다는 점에서 시장선점을 위한 각 업체의 경쟁은 갈수록 뜨거워지고 있다.

전기자동차로 대표되는 에코카개발의 선두주자는 미국의 GM사. 91년 「임팩트(Impact)」라는 전기차를 처음 선보였던 GM은 올해초 디트로이트와 로스앤젤레스에서 열린 국제모터쇼에서 2인승 쿠페형식의 전기차 「EV1」을 올 가을부터 시판한다고 밝혀 세계자동차시장을 발칵 뒤집어놓았다. 3억5,000만달러(약2,700억원)가 투입된 이 EV1은 한번 충전으로 112∼144를 최대 130의 속도로 달릴수 있으며 대당가격은 3만5,000달러(약2,700만원)수준. 또 「S10」으로 명명된 픽업트럭 전기차도 내년부터 판매할 계획임을 밝혀 이미 전기차가 개발단계를 넘어 상용화시기에 접어들었음을 공식화했다.

에코카부문에서 GM과 치열한 경합을 벌이고 있는 포드사는 오존을 분해, 이를 산소로 만드는 정화장치 부착차량과 태양전지로 에어컨을 가동시켜 배터리소모량을 줄이는 절약형 전기자동차 개발에 한창이다. 정화장치를 이용한 저공해차량은 여객기의 원리를 이용한 것으로 현재 오존분해율이 90∼98%에 달해 상용화는 낙관적이다.

독일에서는 BMW가 선두주자다. 그러나 미국과는 달리 압축천연가스(CNG)를 이용한 에코카가 주전략차종이다. 가솔린자동차에 쓰이는 부품을 거의 바꾸지 않고도 천연가스를 연료로 사용할수 있는데다 대기오염도 현격히 줄일수 있기 때문. 이를 이용한 「316i 콤팩트」와 「518투어링」이 개발을 마치고 이미 시험주행까지 거쳤다.

일본업체중에서는 다이하츠가 전기자동차 도입에 가장 적극적이다. 92년 일본 최초로 전기자동차 전용조립라인을 설치해 지금까지 7,000대이상의 전기차를 판매해왔다. 또 최근에는 가솔린과 전기를 동시에 동력으로 사용하는 하이브리드 자동차를 개발, 일반에 공개하기도 했다. 이밖에 도요타는 「RAV4」라는 전기자동차를 내년부터 시판할 예정이며 혼다도 전기자동차「EV」를 98년부터 미국에 판매한다는 입장을 밝혔다.

에코카시장을 둘러싼 또하나의 관심거리는 치열한 경쟁못지 않게 이의 개발을 위한 각 업체의 공동보조와 국가차원의 지원사업이다. 미국은 GM 포드 크라이슬러등 빅3와 연방정부는 88년부터 저공해 고연비차량 개발을 위한 공동연구에 착수해 자동차가격과 9성능을 현재수준으로 유지한 초고연비차를 2005년까지 개발한다는 「PNGV(차세대 자동차계획)」를 발표했다. 차량경량화에서 대체연료 전자장치등 연료효율화와 기초기술분야를 총망라한 이 계획은 미 행정부의 「슈퍼카 계획」과 맞물리면서 상무 국방 운수성등이 참여하는 국가차원의 차세대 전략사업으로 등장했다.<황유석 기자>

◎주목받는 국내 「에코카」들/현대 「FFV」­가솔린·메탄올 번갈아 사용가능, 영하 20도서 시동 최고시속 130㎞/대우「AEV」­부피큰 납전지 차체밑에 설계, 100㎞도달시간 가솔린과 동일/기아 「베스타EV」­국내최초 오프카 스타일 전기차, FRP소재 사용 무게 최대한 줄여

▶현대 「FFV」◀

현대자동차의 가변연료자동차 「FFV」는 상황에 따라 가솔린과 메탄올을 번갈아 연료로 활용할 수 있도록 개발된 저공해자동차다(사진).

메탄올은 연소효율이 뛰어나기 때문에 자동차 연료로 사용할 경우 가솔린보다 출력이 5% 가량 향상되고 높은 옥탄가로 노킹현상이 없어 동력성능도 훨씬 우수해진다. 현대는 메탄올의 이같은 특성을 감안해 FFV를 제작하게 됐다.

94년 개발된 FFV는 무엇보다도 메탄올과 가솔린을 어떤 비율로도 혼합해 사용할 수 있도록 한게 가장 큰 특징이다.

메탄올의 경우 연소실에서 액체가 기체로 변할 때 많은 열을 빼앗아 저온시동성이 급격히 나빠지는 단점이 있으나 현대는 특수저온시동장치를 개발, 영하 20도 이하에서도 쉽게 시동이 걸리도록 했다. 최고시속 130인 FFV는 미국 한 연구기관의 실제 테스트에서 마일당 일산화탄소 배출량이 0.37(캘리포니아주 규제치는 마일당 3.4), 질소화합물이 0.14(〃2)으로 성능이 우수한 것으로 분석됐다.

▶대우 「DEV」◀

대우가 지난해초 에스페로를 개조해 제작한 「DEV」는 고성능 납전지를 사용하는 전기자동차다(사진).

정지상태에서 100에 도달하는 시간이 13초로 가솔린연료를 사용할 때와 같고 1회 충전한 후 시속 80로 한시간을 달릴 수 있다. 최고시속은 141.

대우는 전기차 특성상 부피를 많이 차지하는 배터리를 차체 밑에 달아 차내공간을 가솔린차와 같이 유지했다. 배터리박스를 분리형으로 설계해 사용중 교환할 수 있도록 한 것도 주목된다. 대우는 특히 이 자동차에 리사이클링 개념을 도입, 향후 실용화할 때 플라스틱 고무 유리등을 모두 재활용이 가능한 재료로 제작할 계획이다.

대우 관계자는 『DEV는 배터리 1회 충전시간이 6시간에 달하는등 선진국 업체들과 마찬가지로 충전시간이 길다는 문제점을 안고 있다』며 『차체를 더욱 가볍게 하고 충전시간을 2시간 이내로 줄이는데 주력하고 있다』고 말했다.

▶기아 「베스타EV」◀

기아자동차의 베스타EV는 93년 개발된 국내최초의 오픈카 스타일의 전기자동차다.

이 전기자동차는 배터리 수명이 다할 때까지 유지·보수가 필요없다는 점과 320암페어에 달하는 전기용량을 빠른 시간에 충전할 수 있도록 직·병렬간 전환스위치를 사용한다는 점이 장점이다. 배터리는 12V짜리 18개가 사용된다.

한번 충전으로 120까지 최고시속 90의 속도로 달릴수 있다. 또 뒷유리와 뒷문짝 사이의 필라(Pillar:기둥)와 지붕을 섬유강화플라스틱(FRP)소재로 만들어 차무게를 최대한 줄였으며 저항타이어를 사용해 에너지 소비량도 최소화했다.

오픈카 스타일로 제작됐기 때문에 시원한 느낌을 주며 운전석보다 일반좌석의 위치를 높게 설계해 시야를 넓혔다. 운전자에게는 파워스티어링 모터와 컨트롤러를 설치해 일반승용차와 같은 안정된 운전감각을 유지할수 있도록 했다. 베스타EV는 6명 정원이며 배터리 충전시간은 8시간이다.<황유석 기자>