기계/항공/조선/해양

수소로 달리는 시스템과 자동운전의 미래까지
연료전지 자동차의 메커니즘
2016. 2. 20.
Kenichi Kawabe / 株式会社 講談社 / 249P


연료전지 자동차 (FCV : Fuel Cell Vehicle)나 전기자동차 (EV)의 운전은 즐겁다. 이들 승용차는 「궁극의 Eco Car」로 불리고, 주행 중에 환경에 유해한 배기가스를 내지 않는 것으로 잘 알려져 있는데, 단순한「Eco」만이 아니고, 휘발유 자동차와는 다른 주행을 즐길 수 있는 것이다. 실제로 핸들을 잡고 운전하면 그 주행의 차이를 느낄 수 있다.

우선, 출발의 시작이 힘차고 반응이 좋다. 그것은 도로에서 발진과 정차를 반복하면 잘 알 수 있다. 우측발로 가속페달을 밟으면, 모터가 바로 응답하여 차륜을 구동시켜 나간다. 조용하고 부드럽게, 그리고 등을 밀어주듯이 힘있게 가속되고, 순식간에 제한속도까지 도달한다. 그 조용함과 부드러움이 휘발유자동차 운전에서는 맛볼 수 없는 감각이다.

산길에서의 운전도 즐겁다. 코너링이 부드럽고, 연속적으로 이어지는 급커브도 부드럽게 통과한다. 무거운 엔진이 없는 만큼, 차량전체의 중량밸런스가 좋고, 조향 안정성이 우수하기 때문이다. 창을 여고 달려보면, 언덕에서도 엔진 음이 들리지 않고, 새 울음소리가 들린다.                

그리고 이들은, 단순히 엔진을 모터로 바꾼 자동차만이 아니다. 단순히 환경에 좋은 차만도 아니다. 에너지 절약을 위해 감안해야 하는 자동차도 아니다. 종래의 자동차와는 운전감각이 완전히 다른 자동차이다.

그런 자동차가, 이제는 미래의 탈 것도 아니다. 연료전지자동차는 지금까지 오랫동안 계속하여 달려왔던 테스트코스를 벗어나, 드디어 일반도로를 달리는 탈 것이 되었다. 리튬이온 전지를 탑재한 전기자동차는, 한발 먼저 도로에 나타나 충전스탠드에서 충전하고 있는 모습이 진기하지 않게 되었다.

그래도 구입하는데 주저하는 사람도 많을 것이다. 우선은 가격이다. 물론 1000만엔을 넘는 고급 차에 비하면 싼 것이 많지만, 동 클래스의 휘발유자동차에 비하면 비싸다. 일본에서는 국가에서 보조금을 지급하는 차종도 있으나, 그래도 비싸다.

그리고 사용의 편리성도 떨어진다. 연료전지자동차의 연료인 수소는, 수소스테이션에서만 충전이 된다. 일본에서는 일반용 수소스테이션의 정비가 2014년부터 시작되었지만, 설치수도 적다. 이러한 상황이 앞으로 어떻게 개선되어 갈 것인지 예측하기는 어렵다. 전기자동차에는 충전에 시간이 걸리고, 1회의 충전에 주행 가능한 거리가 짧다는 인식이 높다.   

본서에서는 이러한 자동차 중에서, 2014년에 일반판매가 되었던 연료자동차를 중심으로, 구조·기능·주행원리 등을 소개한다. 동시에 주요한 전지기술과 비교대상이 되는 전기자동차와 하이브리드 자동차 (플러그인·하이브리드를 포함)에 대해서도 해설한다. 비교대상이 되는 자동차는, 모터로 차륜을 구동한다는 점에서 공통이고, 전지기술도 포함해서 연료전지 자동차의 기초가 되어 있다. 내용은 승용차가 중심이 되지만, 버스나 트럭 등의 대형차에 대해서도 설명한다.  

자동차의 구조를 이해하려면, 실물을 관찰한 뒤에, 실제로 운전을 해보는 것이 빠르다. 본서의 제1장, 제3장, 제5장에는 독자가 자동차의 운전을 유사체험 가능한 부분을 준비했다. 자신의 손으로 핸들을 잡고, 발로 페달을 조작하는 모습을 떠올리면서 읽으면 좋겠다. 아마도 순간적으로 무엇인지 알게 되는 감각이 될 것이다.   

눈앞에 이제부터 타게 될 연료전지자동차가 세워져 있다. 손에 있는 인텔리전트 키로 버튼을 눌러 도어록을 해제하고, 도어를 열고 운전석에 앉아서 핸들을 잡고, 이제부터 출발 !

   -- 끝 --