요즘 같은 고유가 시대에 운전자들이 관심을 두는 것은 바로 하이브리드 자동차이다. 하지만 대부분의 운전자들은 하이브리드 자동차가 막연히 연비가 좋은 자동차로만 알고 있다. 하이브리드 자동차의 개념과 원리, 그리고 경제 효과는 어느 정도인지 알아봤다.

◆ 하이브리드 자동차란

하이브리드 자동차는 하나의 자동차에 2종류 이상의 엔진을 장착하거나, 2종류 이상의 연료를 사용할 수 있는 자동차를 말한다. 현재의 하이브리드 자동차는 가솔린이나 디젤 엔진의 내연기관과 전기 모터를 함께 동력원으로 쓰는 형태가 가장 일반적이다. 하이브리드 자동차는 출발이나 저속 주행 시 또는 정지 시 불필요한 연료 소모를 줄이고, 감속할 때의 운동 에너지를 전기로 바꿔 저장하여 동력으로 활용하는 방식이 주류를 이룬다.

◆ 하이브리드 자동차의 원리

하이브리드 자동차는 동력 전달 방식에 따라 직렬형, 병렬형, 복합형으로 나눈다. 직렬형은 주로 전기 모터만 사용해서 자동차를 움직이고, 엔진은 주로 배터리 충전방식이다. 이 방식은 내연기관이 발전기 역할만을 하고 전기 에너지만을 이용해서 모터를 구동하여 자동차를 운행한다. 특징은 내연기관이 발전기의 역할만을 수행하므로 배기량이 그렇게 크지 않아도 되고, 최근에는 배터리의 발달로 인해 플러그인 개념이 도입되어 가정의 전기를 이용하여 배터리를 충전하여 사용할 수 있어 가솔린을 전혀 태우지 않고도 일정 기간 주행을 할 수 있는 장점이 있다. 하지만 구동력이 전부 모터로 전달되기 때문에 모터와 배터리가 대형이고 중량이 커서 원가와 공간 면에서 불리하다는 단점이 있다.

병렬형은 주로 엔진을 이용하여 자동차를 구동하면서 전기 모터가 보조 역할을 하는 방식이다. 이 방식은 많은 힘을 필요할 때 배터리에서 전기 에너지를 가져와 모터를 구동하는 힘과 엔진의 구동력을 합하여 큰 출력을 낼 수 있고 저속구간에서는 전기 에너지만을 이용하여 주행할 수 있다. 100% 전기 에너지를 이용하여 구동하지 않기 때문에 일반 내연기관 자동차를 몰던 운전자들에게 운전의 이질감이 없으며 일반주행에서도 큰 불편함 없이 운행할 수 있다. 모터는 구동력을 발생하지 않을 때 발전기가 되어 배터리를 충전하고, 엔진이나 모터 어느 쪽에서 구동되더라도 전기를 충전하면서 주행이 가능한 장점이 있다. 하지만 동력 교체 시 난점이 있고 엔진룸에 장착이 어려운 단점이 있다.

복합형은 한 개의 엔진과 두 개의 모터로 구성되어 직렬형과 병렬형의 기능을 모두 가지고 있는 방식이다. 이 방식은 모터가 2개 장착되어 있고, 그 중 한 개의 모터는 엔진에 의하여 전기를 발전한다. 여기서 나온 전기는 배터리를 충전하거나 2번째 모터를 구동하는데 사용된다. 또한, 엔진, 모터 및 발전기의 동력을 분할·통합하는 유성기구를 채택하여 효율적으로 동력을 분배하며 회생제동 효율이 우수하고 연비가 좋은 장점이 있다.

◆ 하이브리드의 경제효과는

하이브리드 자동차는 기존 내연기관 자동차에 비하여 적게는 30%에서 많게는 100% 더 높은 연료 효율을 자랑한다. 또 매연, 질소 산화물 등이 50~90%가량 적게 나오기 때문에 하이브리드 자동차는 친환경 자동차의 일종이라 할 수 있다.

운전자는 이런 하이브리드 자동차를 구입할 때 가격과 연비뿐 아니라 유류비, 세제 혜택, 유지비용 등을 꼼꼼히 따져봐야 한다. 평균적으로 하이브리드 자동차가 디젤 자동차보다 비싼 편이지만 세제 혜택을 받으면 오히려 저렴해질 수 있기 때문이다. 또 3년 이상 보유하면 기존 내연기관 자동차보다 경제적이다.