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전기 자동차의 에어컨 및 히트펌프 시스템의 기술동향

전문가 제언:     ○ 이제 자동차는 단순한 교통수단만이 아니라 중요한 생활공간으로 자리 잡아 가고 있으며 자동차의 안전성과 함께 쾌적한 운전분위기와 안락함을 추구하고 있고 이로 인해 차 실내 온도 제어가 중요시 되고 있다. 전기자동차의 경우 내연기관에 비해 주행거리가 짧아 에어컨이나 난방을 위하여 히터를 가동할 경우 주행거리가 현저히 감소하게 된다. 특히 겨울철에 내연기관에서는 엔진에서 버려지는 열을 이용하여 난방을 할 수 있으나 전기자동차에서는 난방에 별도의 전기에너지를 투입해야 하며 이로 인한 주행거리 감소가 심각해진다.

    ○ 전기자동차 개발 초기에는 난방 시스템으로 전기식 히터를 사용하여 난방을 하는 경우가 대부분이었으나 전기히터 작동 시 주행거리 감소문제로 점차로 히트펌프 시스템을 검토하고 있는 추세이다. 히트펌프 시스템은 전기히터를 사용하는 난방장치보다 효율이 높고 환경문제가 발생하지 않아 친환경 시스템으로 분류되고 있다. 그러나 히트펌프에서 극복해야 할 문제는 난방요구 부하와 난방능력의 부조화 문제이다.

    ○ 본 연구는 전기자동차 냉난방 시스템의 기술현황 분석을 통해서 현재로서는 히트펌프가 전기자동차 냉난방 시스템의 좋은 선택으로 결론 짓고 있다. 히트펌프의 냉매로는 R134a가 주로 사용되며 이를 중심으로 한 연구가 세계 여러 나라에서 활발히 이루어지고 있고 성공적인 결과가 나오고 있다. 친환경 냉매인 CO2를 이용한 히트펌프 시스템을 차량에 적용하기 위한 시도도 지속되고 있지만 아직 성공적이지는 못하다. 이외에도 자기열량 효과와 열전효과를 이용한 비 증기 압축식의 새로운 냉난방 시스템에도 관심 가질 것을 제안하고 있다.

    ○ 우리나라의 경우 선진국에 비해 전기자동차 기술 분야 수준이 뒤지고 특히 자동차 공기 조화기 분야의 기술의 경우 뒤져있지만 히트펌프 시스템에 관심을 갖고 관련된 여러 문제점들을 해결하는 기술을 개발하는 것이 바람직하다. 특히 히트펌프 시스템의 부품기술, 고효율화 기술, 열부하 저감 기술 등의 개발이 정부차원의 지원 하에 산학연 협력으로 이루어져 국내 기술이 세계 시장에서 경쟁력을 갖도록 해야 할 것이다.

저자: Zhaogang Qi
자료유형: 니즈학술정보