무공해·무소음…21세기 자동차 운전도 필요 없다|20년내 실용화…선진국 개발한 창

중앙일보

입력

본격적인 마이카시대에 접어들었다. 그러나 첨단과학이 눈부시게 발달하고 있는데 비해 실용화된 자동차의 발달은 상대적으로 더딘 편이다. 이는 기계공학과 신소재기술이 뒤떨어졌기 때문이 아니라 첨단자동차를 실용화하기엔 아직 경제성이 없기 때문. 이런 가운데도 미·일·독등 선진국에서는 미래자동차의 실용화를 위해 활발한 연구개발이 진행되고 있다. 이에 따라 환경오염과 연료문제를 해결하고 예술성과 첨단 과학기술을 집약한 개량된 자동차는 적어도 20년이 내에 우리 앞에 다가올 전망이다.
21세기를 달리는 미래자동차에는 환경오염과 연료문제에 대비한 대체연료자동차, 첨단과학기술이 집약된 첨단기능자동차, 유체역학적이고 예술성이 넘치는 첨단디자인자동차, 가벼우면서도 강도를 높인 신소재 자동차등을 들 수 있다. 이들 첨단기술을 모두 갖춘 차가 진정한 미래자동차가 될 것이다.
대체연료 자동차=환경·자원문제로 세계적인 관심을 끄는 대체연료 차는 태양열·전기·수소 등을 에너지원으로 하는 무공해 차.
최근 미국 캘리포니아주가 2007년까지 단계적으로 자동차 배기가스를 규제하는 강력한 법안을 통과 시킨데 이어 그 영향이 미 전역으로 파급되자 각국은 대체연료 차 개발을 서두르고 있다.
▲태양전지 자동차(솔라카)=태양에너지를 전기에너지로 바꾼 뒤 모터를 돌려 움직이는 솔라 카는 대부분 3∼4개의 바퀴를 가진 1인용소형차로 더 많은 태양에너지를 효율적으로 흡수하기 위해 차체 위나 옆에 태양전지판을 붙인다.
에너지원이 무한하다는 점과 무공해 차라는 점이 큰 장점.
그러나 아직은 문제점도 많다. 에너지효율이 12%인 보통태양전지판의 최대 출력이1천w (8평방m 전지판)정도밖에 안돼 휘발유차에 비해 수백 분의 1의 낮은 수준.
또 배터리(전지)의 성능도 휘발유차 보다 뒤지는 데다 중량마저 무거우며 무엇보다도 에너지원이 태양열이기 때문에 밤이나 구름이 낀 날에는 무용지물이 된다.
▲전기자동차=전기를 에너지원으로 하는 전기 차는 공해물질을 배출하지 않고 소음도 줄어든 무공해·무소음 차.
전기 차는 에너지이용 효율이 l8%로 휘발류 차(10%)보다 높은데다 값싼 야간전력으로 충전시키면 연료비도 싸 효율적인 에너지 이용도 가능하다.
또 태양전지 차에는 적용이 가능하고 부품이 적어 고장발생 염려가 적은 장점도 갖고있다.
그러나 전기 차는 전지수명·충전시간 등 성능이 휘발유차에 비해 떨어져 특수용도의 단거리운행에만 시범적으로 사용하고 있다.
▲수소연료자동차=연료로 무한한 수소를 사용하는 수소 차는 연소 후 수증기만 남는 무공해 차.
그러나 섭씨 영하 2백35도의 액체수소를 저장하는 탱크의 안정성과 4백여㎏의 무게, 수소를 생산하는데 드는 높은 비용 등의 문제점이 많다.
현재 수소 차는 저장탱크의 무게·크기 때문에 대형버스에만 응용된다. 독일 자동차 사들은 이미 97년 실용화 계획을 갖고 있으며 일본도 저장탱크의 문제점을 해결하는 합금개발에 투자를 집중하고 있다.
▲메탄올과 에탄올자동차=기존엔진을 조금만 손질하면 사용할 수 있어 가장 유력한 대체연료차인 메탄올·에탄올 차는 공해 물질을 휘발유차의 10%밖에 배출하지 않는다. 그러나 연료가 더 많이 드는 등 문제점이 있어 미래자동차로 가는 과도기적 차로 쓰일 가능성이 크다.
첨단기능자동차=스스로 길을 찾고, 말을 하며, 주인에게 복종하는 기능을 갖고, 사고능력이 있어 상황에 따라 대처하는 첨단기능 차는 우리가 쉽게 상상할 수 있는 미래자동차.
흔히 공상과학영화에 나오는 첨단기능 차는 기능면에서 크게 두 가지 형태로 나뉜다. 즉 차 자체기능이 향상된 형태와 여기에 통신기술이 결합된 내비게이션(항법운행시스팀)이 그것이다.
▲전자화자동차=각종 첨단장비를 갖춘 전자화자동차는 연료순환경로에 센서를 부착 해 효율적인 연료소비를 가능케 하고, 음성인식·합성기술로 주인과 대화를 하며 노면상태를 감지해 제동기능을 발휘하는 등 각종 기능을 자동화시킨다.
▲내비게이션자동차=미래자동차에서 실질적으로 가장관심을 끄는 분야로 차내에 장착된 항법장치 및 지도를 통해 교통관측소와 연결, 교통체증상황·노면상태 등 교통에 관한 각종 정보를 운전자에게 제공하며 이를 분석해 자동으로 운행하는 지능형 자동차.
즉 내비게이션차는 자가운전자가 출·퇴근 때 손 하나 움직이지 않고 신문을 보거나 잠을 잘 수 있는 차로 이미 선진국에서는 개발이 완료돼 시험단계.
신소재자동차=세라믹·티타눔·복합플래스틱 재료 등으로 무게를 줄이면서 강도를 높인 신소재 차는 각종 미래자동차에 필수 불가결한 조건으로 등장하고 있다. 【<이원호기자><사진『자동차생활』제공>】