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하이브리드 구동방식 유압 건설기계

전문가 제언: ○ 자동차 시장의 친환경 하이브리드 추세가 굴삭기·지게차 등 중장비 업계로 확산되고 있다. 하이브리드 자동차 개발과정에서 축적된 엔진, 배기 전자제어 기술, 유해물질 제거기술 등을 토대로 개발된 하이브리드 굴삭기는 연료소비가 종전 모델에 비해 25% 적고 이산화탄소 배출도 1시간당 10kg을 절감한다. 가격은 기존 기계의 1.5배로 고가이지만 연간 2천 시간을 운용할 경우 5~6년 사용하면 회수될 수 있는 금액이다.

○ 하이브리드 굴삭기는 엔진에 두개의 모터와 축전장치를 갖춘 하이브리드 시스템을 탑재하고 있으며 디젤엔진을 최적 연비의 회전수에 고정시키고 과부하 작업 시 전기모터가 엔진 출력을 보완한다. 굴삭기의 선회와 작업 장치 작동 시 발생하는 여유 엔진마력으로 배터리를 재충전하여 차체를 움직이는 에너지 일부로서 사용되는 시스템으로 모터구동을 위해 이차 배터리보다 내구성과 순간 전류공급이 뛰어난 대형 축전기를 채택하고 있다.

○ 하이브리드 굴삭기는 연료 과소비와 배기가스 발생을 줄일 수 있어 2020년까지 전 세계 굴삭기 시장의 30%가 하이브리드 장비로 전환될 전망이다. 이를 위하여 배터리 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 다양한 구동패턴과 적정 부품의 선택에 의한 제어방식의 최적화, 그리고 에너지 저장시스템과 관련된 기술, 모터구동과 관련된 동력 전자시스템에 대한 기술의 개발이 이루어지고 있다.

○ 우리나라는 2014년까지 상용화를 목표로 약 180억 원을 투입해 두산인프라코어의 주관으로 국내외 7개 기관이 공동으로 하이브리드 굴삭기를 개발하고 있다. 현대중공업은 대용량 모터·인버터를 자체 생산하면서 하이브리드 건설기계를 개발하고 있고 볼보건설기계도 하이브리드 중장비용 엔진기술을 굴삭기, 대형트럭 등에 적용하는 기술을 개발 중에 있으며 성공적인 하이브리드 건설기계의 생산을 위해서는 관련 핵심부품의 개발이 시급한 실정이다.

저자: Tianliang Lin, Qingfeng Wanga, Baozan Hua, Wen Gong
자료유형: 학술정보