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하이브리드 전기차 개발 현황 및 시사점 원문보기

電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.42 no.9 = no.376, 2015년, pp.49 - 56  

금동석 (한국과학기술원 조천식녹색교통대학원) ,  김현준 (한국과학기술원 조천식녹색교통대학원)

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문제 정의

  • 이를 통해 시장을 주도하고 있는 자동차 제조사인 토요타와 포드, 지엠은 우수한 성능의 동력분기형 파워트레인을 채택하여 소비자로부터 선택을 받았다는 것을 알 수 있었다. 또한 국내외 연구 동향을 통해 기존 하이브리드 전기차 연구가 어떤 한계가 있는지 알아보았다. 이러한 하이브리드차 동향을 통해 국내 하이브리드 전기차 개발이 어떤 방향으로 나아가야 하는지를 제시하였다.
  • 동시에 국내 연구진 또한 동력 분기형 하이브리드차 연구에 쉽게 뛰어 들 수 있도록 동력 분기 하이브리드차 파워트레인에 대한 깊이 있는 설명을 더하였다. 마지막으로, 보다 우수한 성능의 하이브리드차 개발을 위해서는 연비와 가속 성능 그리고 배출 가스 규제까지 함께 고려하여 세계적인 수준의 성능을 갖춘 동력분기형 파워트레인 원천기술 개발이 절실하다는 것을 강조 하고자한다.
  • 본 절에서는 독자들이 동력분기형 파워트레인의 설계에 보다 친숙해 질 수 있도록 동력분기형 파워트레인 설계 문제에 대해 간략히 소개하고자 한다. 첫째로 동력 분배 장치인 유성기어를 소개한다.
  • 또한 국내외 연구 동향을 통해 기존 하이브리드 전기차 연구가 어떤 한계가 있는지 알아보았다. 이러한 하이브리드차 동향을 통해 국내 하이브리드 전기차 개발이 어떤 방향으로 나아가야 하는지를 제시하였다. 동시에 국내 연구진 또한 동력 분기형 하이브리드차 연구에 쉽게 뛰어 들 수 있도록 동력 분기 하이브리드차 파워트레인에 대한 깊이 있는 설명을 더하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하이브리드 전기자동차란? 하이브리드 전기자동차 (Hybrid Electric Vehicle, HEV)란 내연기관 자동차에 모터와 배터리를 더하여 내연기관의 작동 효율을 개선하고 회생제동을 가능케 함으로써 자동차의 연료 사용을 줄일 수 있는 친환경 자동차를 말한다. 하이브리드차는 상대적으로 적은 비용으로 충분한 주행거리를 확보함과 동시에 연비를 획기적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 세계적으로 강화되는 연비 및 배출가스 규제에 대응할 수 있는 현실적인 대안으로 떠오르고 있다.
하이브리드차의 장점은? 하이브리드 전기자동차 (Hybrid Electric Vehicle, HEV)란 내연기관 자동차에 모터와 배터리를 더하여 내연기관의 작동 효율을 개선하고 회생제동을 가능케 함으로써 자동차의 연료 사용을 줄일 수 있는 친환경 자동차를 말한다. 하이브리드차는 상대적으로 적은 비용으로 충분한 주행거리를 확보함과 동시에 연비를 획기적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 세계적으로 강화되는 연비 및 배출가스 규제에 대응할 수 있는 현실적인 대안으로 떠오르고 있다. 차내 배출가스가 없는 배터리 전기자동차(Battery Electric Vehicle, BEV)와 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 또한 미래의 친환경차로 각광 받고 있다.
배터리 전기차보다 하이브리드 및 플러그인 하이브리드 전기차가 미래의 환경규제에 대응할 대안으로 각광받고 있는 이유는 ? 베터리 전기차(BEV)의 경우 배터리의 낮은 에너지 밀도 및 높은 가격으로 인해 시장 확장에 어려움이 있고 연료전지 자동차(FCEV)의 경우 수소 생산과 충전 인프라를 확보해야만 하는 문제가 있다. 그렇기에 하이브리드 및 플러그인 하이브리드 전기차(HEV)가 미래의 환경규제에 대응할 수 있는 현실적인 대안으로 각광 받고 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Lohner-Porsche Mixte Hybrid, http://www.ultimatecarpage.com/car/3456/Lohner-Porsche-Mixte-Voiturette.html 

  2. 주요 제조사별 차량의 연비: http://www.fueleconomy.gove 

  3. 미국 내 (플러그인) 하이브리드차 점유율: http://www.hybridcars.com/september-2014-dashboard 

  4. H. Yang, S. Cho, N. Kim, W. Lim, and S. Cha (2007). Analysis of Planetary gear hybrid powertrain system part 1: Input split system, International Journal of Automotive Technology, 8(6), 771-780. 

  5. H. Yang, B. Kim, Y. Park, W. Lim, and S. Cha (2009). Analysis of planetary gear hybrid powertrain system part 2: Output split system, International Journal of Automotive Technology, 10(3), 381-390. 

  6. Liu, Jinming, and Huei Peng. "A systematic design approach for two planetary gear split hybrid vehicles." Vehi-cle System Dynamics 48, no. 11 (2010): 1395-1412. 

  7. Zhang, Xiaowu, Huei Peng, and Jing Sun. "A Near-Optimal Power Management Strategy for Rapid Component Sizing of Multimode Power Split Hybrid Vehicles." Control Systems Technology, IEEE Transactions on 23, no. 2 (2015): 609-618. 

  8. http://greenanswers.com/question/what-technology-difference-between-toyota-prius-a/ 

  9. CAFE 규제 전망 : https://en.wikipedia.org/wiki/Corporate_Average_Fuel_Economy 

저자의 다른 논문 :

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