[유머] 우리나라 수소차 기술 근황

[미소노미카 담임선생]

(요약 및 해설은 보도자료 아래에)

[연구성과] 수소차 시대 열린다…수소연료 100% 사용 가능한 세계 최고 수준 수소엔진 기술 국내 최초 개발

□ 세계적으로 탄소중립을 위한 수소 모빌리티 기술 경쟁이 치열한 가운데, 수소를 100% 연료로 사용하는 승용차용 수소엔진 기술이 국내 최초로 개발됐다.

□ 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 박상진, 이하 기계연) 모빌리티동력연구실 최영 책임연구원과 현대기아자동차(회장 정의선, 이하 현대차) 탈탄소엔진리서치랩 백홍길 연구위원 공동연구팀은 수소연료만 100% 사용하는 ‘직접분사식 수소엔진’을 개발하고, 성능평가를 통해 세계 최고 수준의 우수성을 입증했다.

□ 기계연ˑ현대차 공동연구팀은 기존 현대자동차 하이브리드 차량 엔진에 수소를 30배 기압 이상의 압력으로 연소실 안에 직접 분사하고, 엔진의 성능을 높이는 터보차저를 이용해 시동부터 엔진 부하가 높아질 때까지 모든 영역에서 높은 열효율로 유지해 안정적인 운전을 구현했다.

□ 기존의 ‘포트분사식 수소엔진*’은 기체 상태인 수소연료가 차지하는 공간 때문에 연소실에 공기 유입이 줄어들어 효율성이 떨어지고, 수소연료와 공기의 역화로 인해 엔진성능이 감소하는 문제가 발생했다.

* 포트분사식 수소엔진: 수소를 연료로 사용하는 내연기관 엔진 유형 중 하나이며, 수소를 실린더 안이 아닌 상단의 흡기 포트로 분사해 공기와 혼합한 후 연소시키는 엔진

□ 반면, 연구팀이 개발한 ‘직접분사식 수소엔진’은 고압의 수소연료를 연소실에 직접 분사하기 때문에 역화 문제를 원천적으로 해결했으며, 높은 압축비와 연료 성층화, 초희박연소를 통해 열효율을 극대화하면서 출력 성능을 향상시키고 유해 배출물을 동시에 줄일 수 있다.

□ 이번에 개발한 수소엔진은 가솔린 엔진 대비 이산화탄소(CO2) 배출은 99%, 미세먼지 배출은 90% 줄일 수 있으며, 이는 유럽의 무공해 자동차 기준을 충족한다. 또한, 자동차 배기가스를 정화하는 후처리 장치 없이도 15ppm이하의 질소산화물(NOx)*를 배출하며, 최대 40%의 높은 열효율을 달성했다.

* 질소산화물(NOx): 질소와 산소가 반응해 생성되는 화학물질로 주로 대기 중에서 자동차 엔진과 발전소 등에서 연소 과정에 생성되는 물질. 환경에 해로운 영향을 미치는 물질 중 하나로 간주 되며, 높은 NOx 배출은 호흡기 질환과 관련된 건강 문제를 발생할 수 있다.

□ 기계연 최영 모빌리티동력연구실장은 “개발된 수소엔진 기술은 자동차의 주된 동력원에 사용되고 있는 화석연료를 무탄소 수소연료로 대체할 수 있는 즉각적이고 경제적인 기술로서 의미가 크다”며 “현대차와의 협업을 통해 내구성 검증과 더불어 승용을 넘어 상용 자동차 및 발전용 동력장치에 확대 적용하고, 지속적인 무탄소연료 동력기술 연구개발을 통해 탄소중립 실현에 앞장서도록 하겠다”고 밝혔다.

□ 한편, 이번 연구는 기계연 기본사업 ‘드론 및 로봇 구동용 액체수소엔진 개발’ 및 현대차 지원 ‘수소 직분사엔진 대상 평가’ 과제의 지원을 받아 수행됐다.

넥쏘 같은 수소‘연료전지’ 자동차 말 하는 게 아님

이건 차량 내 촉매에서 수소탱크의 수소와 차량 전면부를 통해 흡수된 공기 중의 산소가 만나 전기를 만들고 부산물로 물이 나오는 방식임.

위 보도자료에서는 엔진에서 화석연료 대신 수소를 태워서 달리는 자동차를 말함

도요타의 수소‘연료전지’ 자동차 미라이

도요타가 레이스에 시범 투입중인 수소‘엔진’ 버전 GR 야리스

얘도 수소 직분사 엔진 기술이 사용되었다고 함

위와 같이 도요타도 연구중인 분야인데, 국내에서도 현대기아자동차가 연구성과를 발표함

직분사 수소엔진은 포트분사식 수소엔진과는 달리 연소를 위해 수소 외 다른 공기가 필요하지 않아 수소 100%로 엔진을 돌려 효율을 극대화 할 수 있는 것이 장점임

기존 하이브리드 차를 활용하여 연구하였기 때문에 GR 야리스처럼 금방 시제품 제작 및 상용화도 가능할 것으로 보임

여기서부터는 개인적인 생각이지만

현대기아차의 3세대 연료전지 기술 개발이 더딘 상황인데

그래서 N비전74(칠사)의 상용화도 진척되지 못하고 있는 거라고 함

배터리-연료전지 하이브리드 EV로서 관련 부품이 차지하는 공간을 줄여야 하는데 그게 지금 쉽지 않다고 함

정 안되면 N비전74가 배터리-연료전지가 아닌 배터리-수소엔진 하이브리드로 나올 가능성도 있지 않을까?

출처 : https://www.kimm.re.kr/sub0504/view/id/19932

[게이게이야..]

연료전지가 아니라 직분사 엔진이라고?
이거는 현실성 있겠는데 ㄹㅇ

[카스가노소라]

현실성 없음. 출력도 낮고. 수소전기보다 효율도 낮음

[뭘찢는다고요?]

엔진이 몇만키로에서 터질까? ㅋㅋ

[게이게이야..]

그럼 지금 기사랑 정반대되는 이야기 아님?
뭐가 근거인데?

[뭘찢는다고요?]

수소기체가 금속 부식시키는데 그거 해걀 못하면
수소엔진은 F1머신 급 수명이야

[카스가노소라]

수소전기는 화학전기 한단계면 되는데
저건 연소도 해야하고 기계에너지 두단계거침

[카스가노소라]

기사 말고 영상을 보셈 목표로 했던 150을 달성한거뿐임

[카스가노소라]

https://www.youtube.com/watch?v=4kr2e3CKBSQ

[카스가노소라]

수소엔진 상용화 할시간이면 차라리 수소전기차 신소재 개발해서 스택 침식되는거 막는게 나을수있엉

[Love_Yui]

수소전기차 보다 획기적으로 효율이 좋거나 하지 않으면 연구개발 수준에서 끝나지 싶네…

[카스가노소라]

ㅇㅇ 근본적인 문제인 수소를 어떤 소재로 보관 하느냐부터가 시급함 당장 넥쏘 리콜사태 보면 ㅋㅋ

[게이게이야..]

찾아보니 이미 내년에 11리터급 수소엔진 장착한 화물차 출시예정이라는데
신소재 개발할 시간은 안나오겠다야

[카스가노소라]

저번에 카이스트에서 소식 하나 나왔을걸?
이미 넥쏘는 해당문제로 차주들 시위해서 스택리콜 얻어냄

[카스가노소라]

그 이전에 스택문제 해결 못하면 의미없음

[루리웹-2021300957]

수소는 근데 수소 공급이 문제아님?

[게이게이야..]

수소 자체는 화석연료랑 비교도 안될정도로 풍부함
인프라만 확대되면 지금 수급에 문제점의 태반은 해결될걸

[카스가노소라]

수소공급도 공급인데
어차피 수소를 저장할만한 소재들이 시간 지나면 결국 침식되서 ..

[사라다이]

수요만 있으면 어떻게든 공급하겟다고 하기도 하고.

지금 신재생 발전 늘리면 그거 흡수할 대안이 수소다 라는 연구는 더러 있어서.

은근 각일지도 모름.

[오컬트마니아]

결국 돌고 돌아서 내연기관인가

[빗치]

....내연기관이라고?

[Kasumigaoka_Utaha]

수소엔진이 ㄹㅇ 로망인게

기존 엔진을 수소 엔진으로 개조가 가능한게 ㄹㅇ ㅅㅅ임

[배달왔습니다]

??? : 암소소리 벗알라뷰

[RX6600XT]

수소엔진 그거
사이버 포뮬러용 엔진이잖아
이제 사이버 포뮬러가 F1을 대신하는 시대가 오는건가!

[Love_Yui]

사이버 포뮬러 차량들이 설정상 수소엔진이었지…