다가오는 하이브리드 트럭의 시대

전세계 화물 운송량이 나날이 증가함에 따라 환경 보호를 위한 규제와 이산화탄소 배출량에 대한 관심도 동시에 높아지고 있는데, 이에 대해 자동차 제조 업체는 물론 운송 업계도 마땅한 대책을 내놓지 못하고 있는 실정이다. 이러한 때에 유력한 해결책으로 등장한 것이 하이브리드 자동차로서 대형 차량을 위한 직렬 하이브 리드와 병렬 하이브리드에 대한 연구가 본격적으로 추진되고 있으며, 스카니아 역시 두 종류의 하이브리드 시스템에 대한 연구에 몰두하고 있다.

직렬 하이브리드는 연소 엔진의 위치에 거의 구애를 받지 않기 때문에 차량 레이아웃 설계 측면에서 보았을 때 특히 시내 버스와 배송 차량에 적합하다. 이는 동력전달 계통을 구성하는 부품들을 서로 연결해 놓기만 하면 되기 때문에 설계 자유도가 매우 높은 편이라는 것을 뜻한다.

반면 병렬 하이브리드는 통상적인 동력전달 계통에 통합 설계할 수 있으며, 전기 모터와 연소 엔진이 별도로 혹은 동시에 차량을 구동하게 된다.

이 두 종류의 하이브리드 기술은 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때 발생하는 브레이크 에너지를 회수, 저장할 수 있다는 공통점을 가지고 있어 복잡한 도심이나 굴곡이 심하고 언덕이 많은 지형과 같이 운전자가 수시로 제동과 가속을 반복해야 하는 교통 상황에서 가장 효과를 볼 수 있다.

스카니아에서 하이브리드 기술을 책임지고 있는 라스 스텐크비스트(lars Stenqvist)는 이렇게 말한다. “2008년 스톡홀름 시내에서 정기 운행을 하면서 현장 시험에 돌입할 스카니아의 새로운 하이브리드 버스는 회수된 브레이크 에너지를 통해 적어도 25% 이상의 구동 에너지를 충당할 수 있으며, 여기에 에탄올 엔진까지 결합하여 이산화탄소 배출량을 최대 90%까지 낮출 수 있습니다.”

그는 하이브리드 기술을 잔잔한 수면 위에 생긴 동그란 물결에 비유하며, 그 물결이 퍼지면서 처음 지나가게 되는 곳이 바로 시내 버스와 폐기물 운반 트럭이라고말한다. 다음으로 배송 트럭과 시외 버스를 통과하고, 마지막으로 장거리 운송 트럭까지 전파되고 나면, 이제는 저장된 브레이크 에너지를 이용해 주차 냉난방 장치 등과 같은 보조 시스템을 작동하는 단계로까지 발전한다고 설명한다.

“지난 20여 년간 다양한 개념들을 총동원해 하이브리드를 연구해온 스카니아는 최근 컨셉트 버스의 강인한 하이브리드 동력전달 계통을 내놓으면서 비약적인 발전의 기틀을 마련했습니다.” 스텐크비스트가 말한다. “자동차의 사용 수명이 다할 때까지 제 기능을 충분히 발휘해낼 수 있는 하이브리드 부품들이 벌써 출시되기 시작했고, 2008년에 우리는 실제 사용 조건에서 대규모 차량 현장 시험을 실시하여 제품의 적용 가능성을 더욱 확대해 나갈 방침입니다. 아마도 5년 뒤부터는 신뢰성 높은 강인한 하이브리드 동력전달 계통과 재생 가능한 연료를 사용하는 엔진을 결합한 패키지를 소비자 에게 선보일 수 있게 될 것입니다.”

“하이브리드 차량이 장기적으로 일반 차량을 능가하는 이득을 창출해낼 수 있다는 사실이 알려지면 대다수 운송 사업주들이 이를 위한 추가적인 지출도 기꺼이 감수하게 될 것”이라고 말하는 스텐크비스트는 얼마 전 암스테르담을 방문했을 때 화물 트럭 업체 및 업계 관련자들이 모인 자리에서 새로운 아이디어를 내놓 기도 했다. 현재 시내에서 사용되고 있는 화물용 트램(노면 전차)을 대체할 수 있는 유연한 운송 수단으로, 스카니아의 직렬 하이브리드 버스를 기반으로 양편에 거대한 도어를 단 배송 트럭을 개발하는 것이 어떻겠냐고 제안한 것이다. 그는 “반응이 제법 호의적이었다” 고 평가하며 “환경에 대한 인식이 우리 모두를 새로운 길로 인도하고 있다”고 덧붙인다.•

병렬 하이브리드 병렬 하이브리드는 연소 엔진 혹은 저장 모듈로부터 전력을 공급 받는 전기 모터에 의해 구동되는데, 두 동력원이 동시에 작동하면 차량 출력은 더욱 높아지게 된다. 병렬 하이브리드 장치는 기존의 통상적인 동력전달 계통에 통합할 수 있어, 직렬 하이브리드에 비해 제작 비용이 저렴하고 시스템 구성도 단순하다는 이점이 있다.

직렬 하이브리드 직렬 하이브리드는 언제나 전기 모터만으로 구동력을 전달하는 시스템으로서 연소 엔진과 저장 모듈은 이 전기 모터로 전력을 공급하는 역할만을 수행하게 된다. 따라서 직렬 하이브리드 시스템은 연소 엔진과 동력전달 계통 사이에 어떠한 기계적인 연결도 없기 때문에 엔진의 위치를 차량 내에서 비교적 자유롭게 선택할 수 있어 특히 시내 버스나 배송 차량을 설계할 때 유리하다.