하이브리드 자동차 (Hybrid Electric Vehicle)

하이브리드 자동차는 두 가지의 동력을 사용하여 구동하는 차량을 말한다.

우리가 흔히 볼 수 있는 양산 하이브리드 자동차의 경우, 엔진과 모터의 조합으로 이루어져 있다.

하지만 기본적으로 '하이브리드 자동차'라 함은 반드시 엔진과 모터의 조합으로 이루어지지 않아도 된다.

일례로 엔진과 수소탱크로 이루어진 하이브리드 시스템이 있을 수 있다.

(이 시스템은 수소탱크 2개를 포함한 시스템으로, 각 탱크의 압력 차이를 이용하여 모터를 구동시키는 방식이다.)

하지만 현재 완성차 업체에서 양산을 진행하고 있는 하이브리드 자동차는 엔진과 모터의 조합이기 때문에, 본 포스팅에서도 해당 시스템에 대하여 다루어보도록 하겠다.

 

HEV에는 어떤 종류들이 있을까?

먼저 크게 2가지로 나눌 수 있다.

 

1. 마일드 하이브리드 자동차 (Mild Hybrid Electric Vehicle)

이름에서 알 수 있듯이, 하이브리드 차량이긴 하나 그 정도가 미약한 하이브리드 차량을 말한다.

엔진과 모터의 시스템을 가지고 있지만, 모터의 역할이 풀 하이브리드 자동차에 비해 작은 것이 특징이다.

이 시스템에서의 모터의 역할은 주로 엔진 시동에 중점적으로 구성되어 있으며, 모터만을 사용한 주행은 불가능하다는 특징이 있다.

따라서 배터리의 용량과 전압이 작으며, 보통 48V 마일드 하이브리드 시스템이 많다.

기존 내연기관에 사용되는 구동 시스템을 거의 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있으며, 어찌 됐든 하이브리드 자동차이기 때문에 연비 측면에서 일반 내연기관 차량보다 뛰어나다는 장점도 있다.

 

2. 풀 하이브리드 자동차 (Full Hybrid Electric Vehicle)

우리가 일반적으로 생각하는 하이브리드 자동차의 시스템이다.

엔진과 모터가 모두 차량의 구동에 참여하며, 극단적으로 모터만을 사용한 차량 주행이 가능하다.

그렇기 때문에 배터리의 용량과 전압이 마일드 하이브리드 시스템 대비 크다.

(주로 200V 이상의 고전압을 사용한다.)

일반 내연기관 차량 대비 엔진을 완전히 끄고도 주행이 가능하기 때문에, 그만큼 연료 소모량을 줄일 수 있다.

이 시스템의 구성은 굉장히 다양하다.

일반 내연기관 시스템에서 모터만 추가한 형태가 있는 반면, 변속기를 없애고 그 자리에 모터 2개를 사용하여 시스템을 구성한 형태도 있다.

(도요타 하이브리드 시스템이 그러한 형태이다.)

 

HEV의 하위분류에 속하기는 어렵지만 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)라는 시스템도 존재한다.

 

3. 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

이름에서 알 수 있듯이 해당 시스템은 외부 전원을 통해 충전이 가능한 시스템이다.

시스템의 구성은 일반적인 풀 하이브리드와 동일하지만, 조금 더 EV 주행에 중점을 두었다고 생각하며 쉽다.

따라서 풀 하이브리드 대비 모터의 용량이 더 크며, 동시에 배터리 용량도 더 크다.

이를 통해 EV 주행을 하는 비율이 훨씬 더 높으며, 엔진은 충전을 해야 하는 상황이나, 구동력이 더 많이 필요한 상황에서 작동하게 된다.

전기차와 마찬가지로 외부에서 충전이 가능하다.

풀 하이브리드 시스템과 구성에서는 동일한 형태를 지니기 때문에 동일한 차량 모델에서 두 가지의 하이브리드 버전 모두 존재하는 경우가 많다.