하이브리드 자동차 장단점 구조 원리 종류 혜택 모르면 손해

 

하이브리드 자동차 장단점 구조 원리 종류 혜택

 

하이브리드 자동차 장단점

하이브리드 자동차는 과거에는 보기 힘들었으나 요즘 시대에는 어렵지 않게 볼 수 있습니다.

 

일본차가 하이브리드의 대명사였다면 이제는 현대, 기아 자동차를 넘어 대부분의 수입차에서도 하이브리드 트림을 꼭 넣고 심지어는 최근 쏘렌토에 하이브리드 모델이 최초로 출시되면서 선풍적인 인기를 끌었습니다. 그 덕분에 쏘렌토 하이브리드의 경우 대기가 18개월에 달하죠.

 

따라서 하이브리드 자동차 장단점은 무엇이고, 종류와 혜택 그리고 구조 원리에 대해 간단하게 살펴보겠습니다. 나에게 맞지 않는 방식의 하이브리드 차량을 구매해 손해보지 마시고 글을 읽고 긴 대기 시간만큼 기다린 값어치가 있었다란 생각이 들길 바랍니다.

 

 

 

 

 

하이브리드 자동차 종류

하이브리드 자동차 핵심원리

하이브리드 자동차 장단점을 보기 전에 기본 원리부터 살펴보죠.

 

대게 가솔린+전기, 디젤+전기, LPG+전기 등 두 가지 구동계를 사용하도록 만들어진 자동차입니다. 일반적인 하이브리드 자동차는 종래의 검증된 석유(가솔린, 디젤)를 사용하는 엔진과 전기 모터를 채용하는 방식인데요. 수입차의 경우는 마일드 하이브리드와 플러그인 하이브리드를 주로 채용하는 편입니다.

 

하이브리드 차의 전기 모터는 종류에 따라서 구동기와 발전기 역할을 동시에 할 수 있는데 브레이크가 개입될 때 발전기로 구동시키면 마찰 에너지로 사라질 에너지가 전기 에너지로 변환되어 저장, 그리고 사용하게 되는 것입니다. 쉽게 말해 전기차나 수소차와 달리 전기를 충전하는 게 아니라 충전된 전기를 다 소모하면 내연기관의 연료로 구동이 바뀌어 자연스럽게 자동으로 전기가 충전된다는 말이죠.

 

이러한 일련의 충전 과정을 회생제동이라 합니다.

 

풀 하이브리드

풀 하이브리드는 엔진이 완전히 꺼진 상태에서 모터의 힘만으로 일정 속도까지 가속, 주행이 가능한 방식입니다. 모터로만 주행하고 있을 땐 (전기차와 마찬가지로 엔진이 작동하지 않아) 엔진에 의한 진동과 소음이 없다는 장점이 있지만 일정 속도를 넘어 엔진이 개입할 때 시동이 걸리면서 드는 인위적인 느낌과 회생제동이 단점으로 꼽히기도 합니다.

 

풀 하이브리드 시스템은 모터의 배치, 구동 방식, 설계에 따라 직렬과 병렬, 그리고 직병렬 하이브리드로 나뉘며 3가지 방식은 구현 방법에서 상당한 차이를 보이며 기술적으로 서로 전혀 다른 장점과 단점을 갖고 있습니다. 국내에서 가장 흔하고 인기있는 방식 중 하나입니다.

 

 

 

 

 

마일드 하이브리드

마일드 하이브리드는 엔진 동력을 기본으로 하며 전기 모터가 보조하는 방식입니다. 토요타와 현대의 풀 하이브리드 특허를 피하려고 많은 제조사들이 취한 방식으로 전해지는데요. 모터가 홀로 작동하지 않기에 풀 하이브리드의 느낌을 가질 수 없고, 간단하게 전기 모터가 엔진을 보조한다라는 개념으로 생각하면 됩니다.

 

마일드 하이브리드의 대표 기능은 지능형 스탑 앤 고 기능을 들수 있어요. 신호 대기 등으로 잠시 멈췄을 때 시동을 완전히 껐다가 켜서 연료 낭비를 줄이는데, 순수 내연기관 차량에도 ISG라 불리는 기술이 있지만 시동 ON OFF가 부드러운 차를 찾기 어려운 반면 마일드 하이브리드에서는 매우 매끄럽게 작동합니다. 실제 연비향상에 도움이 된다고 하네요.

 

 

 

 

 

플러그인 하이브리드

플러그인 하이브리드는 내연기관과 전기차의 모습을 모두 갖춘 형태라고 할 수 있습니다. 일정 속도까지만 모터를 사용하는 풀 하이브리드와 달리 플러그인 하이브리드(PHEV)는 일정 주행 거리를 전기 모터만으로 달릴 수 있습니다. 더불어 충전이 따로 불가했던 풀 하이브리드와 달리 전기차 처럼 충전이 가능해 플러그인 하이브리드라 부릅니다.

 

다만 국내에선 인기가 없는 방식이고, 전멸한 수준이며 미국을 포함해 전 세계적으로는 플러그인 하이브리드 시장이 점점 커지는 추세입니다. 전기차 시대로 넘어가는 과도기에 있어 풀 하이브리드 보단 플러그인 하이브리드가 전기차 간접 체험이 가능하고, 또한 전기차보단 유사시 대응력이 뛰어나기 때문이죠.

 

2022년 내로 출시 예정인 신형 벤츠 GLC 플러그인 하이브리드의 경우 순수 전기 운전 가능 거리가 100km가 넘으며, 7세대 G70 BMW 7시리즈의 PHEV 모델인 M760e의 경우 순수 전기 모드로 80km 주행이 가능한 수준입니다.

 

 

 

 

하이브리드 자동차 장단점

하이브리드 자동차 장점

높은 연비, 긴 주행 거리, 유지비

하이브리드 자동차의 가장 큰 장점입니다. 아직까지 환경보다는 유지비 측면에서 하이브리드 자동차를 선택하는 경우가 많죠. 높은 연비로 인한 유류비 절감, 자주가지 않아도 되는 주유소는 대단한 메리트가 있죠. 더불어 세금 혜택, 공영주차장 할인 등도 무시할 수 없습니다.

또한 하이브리드 자동차는 최대 효율 구간에서 연료가 완전연소에 가깝게 이루어지므로 상대적으로 깨끗한 배기가 이루어지기 때문에 연비는 높아질 수 밖에 없는 구조로 되어있습니다.

적은 소음과 가속력

시동을 걸었을 때는 전기 모터로 구동되므로 소음이 거의 없고, 정속 주행 시에도 유입되는 소음이 적습니다. 게다가 이 전기 모터 덕에 가속력도 좋아지는데 전기모터의 특성상 전기모터의 최대토크는 저RPM부터 바로 나오게 됩니다. 그래서 엔진만 장착한 차종들보다 토크 곡선이 일정하고 가속력이 좋아지는 것이죠.

어렵지 않은 접근성

전기차, 수소차에 비하면 훨씬 접근성이 용이한 게 바로 하이브리드 자동차입니다. 아직은 전기 충전 인프라나 충전시간 등이 부담스러워 구매가 꺼려지는 전기차나 수소차에 비하면, 하이브리드 자동차는 기존의 내연기관차와 동일하게 휘발유를 주유하는 것 외에는 신경쓸 것이 없기 때문입니다.

 

 

 

 

 

하이브리드 자동차 단점

 

비싼 차량 가격

하이브리드 자동차는 구조가 복잡하고 장치를 줄였기 때문에 원가를 절감하기가 어렵습니다. 이는 결과적으로 차량 가격이 높아지게 되는데 이것이 자동차 옵션 트림 중 하이브리드가 가장 비싼게 그 이유가 됩니다. 그래서 연비 때문에 하이브리드 차를 구매했지만 평균 운행거리가 짧다면 연비로 이득을 보기 어려운 게 사실입니다.

 

고중량, 작은 트렁크 공간

아무래도 배터리가 들어가다보니 자연스럽게 차량의 무게는 올라갑니다. 그래서 경우에 따라 기계식 주차장에 입차를 못하는 경우도 발생합니다. 또한 배터리 위치에 따라 같은 모델 대비 트렁크 공간이 줄어들게 됩니다. 제조사들은 차량 설계시 배터리를 뒷쪽 하부 공간이나 뒷좌석 아래에 위치시키는 등으로 적재용량을 최대한 확보하긴 하지만 여전히 차이는 존재합니다.

 

회생제동 브레이크의 이질감

엑셀에서 발을 떼면 보통 엔진 브레이크가 걸리는데 이 때 발생하는 에너지를 이용해서 충전하는 것을 회생제동이라 하며  바로 하이브리드 자동차의 핵심이라고 할 수 있습니다. 이러한 과정이 전기를 충전하며 연비에 지대한 영향을 주기 때문이죠.

 

하지만 회생제동이 들어가면 차가 울컥거리게 되는데 이 느낌이 싫어서 하이브리드 차 구매를 꺼려하는 사람도 있을 정도입니다. 쉽게 생각하면 엑셀에 발을 떼고 브레이크도 안 밟았는데도 약한 정도의 급브레이크 느낌이 전달된다고 보면 됩니다.

 

화재, 정비의 어려움

아직까지 배터리 기술이 완전하지 않은 것인지 전기차, 하이브리드 차의 화재 소식이 틈틈히 들려옵니다. 또한 사고시 이론적으로는 순수 내연기관 자동차보다 사고충격에 더 위험하기도 합니다. 이는 아직까지 부족한 현시대의 기술력으로 보이며 점차 개선될 문제이기도 합니다.

또한 동력 계통에 강한 고전압, 고전류가 흐르기 때문에 정비의 어려움도 존재합니다. 따라서 자가정비는 거의 힘들다고 보면 됩니다. 게다가 내연기관+전기차의 면모를 가진 이유로 투입된 부품도 많으며 구조가 복잡해 정비 난이도는 상당하다고 보면 됩니다.

 

 

 

 

 

하이브리드 자동차 혜택

친환경적인 자동차이기 때문에 국가적 차원에서 주는 혜택도 좋습니다. 우리나라의 경우 '친환경차'로 인증될 시 자동차를 구입할 때 가장 부담되는 취득세가 지방세특례제한법에 따라 최대 90만원까지 감면됩니다. 또한 100만원을 한도로 개별소비세도 감면하고, 정부가 시행하는 채권 등에서 최대 200만원 정도 매입 면제가 됩니다.

그 밖에도 저공해인증 차량의 혜택인 공영주차장 요금 50% 감경, 남산 1,3호 터널 혼잡통행료 면제 등의 쏠쏠한 혜택도 제공하며 미세먼지로 인한 비상저감조치가 발령되어 차량 2부제가 시행될 경우 하이브리드 차량은 부제대상에서 제외된답니다.

전세계적으로 친환경 추세로 접어들었기에 앞으로도 혜택은 점점 커질 것으로 생각됩니다.

 

 

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