염화칼슘 사용법, 염화칼슘 차량 부식 예방 및 관리

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염화칼슘 사용법

염화칼슘은 주로 눈이 올 때 제설제로 많이 사용합니다.

염화칼슘은 염소(Cl)와 칼슘(Ca)의 화합물로 화학식으로는 CaCl2 입니'다.

염화칼슘의 형태는 상온에서 흰색의 고체이며 , 약간 불투명한 연노랑 색으로 보이기도 합니다.

 

 

겨울철 눈이 많이 내릴 때 항상 등장하는 것이 '염화칼슘 제설제' 입니다.

눈이 내려 미끄러운 길에 염화칼슘을 뿌리면 제설 효과를 볼 수 있어 많이 염화칼슘을 제설제로 많이 사용합니다.

 

염화칼슘의 특징 아래와 같습니다.

  • 염화칼슘은 주변의 수분을 흡수합니다.(제습 기능)
    - 염화칼슘 무게 대비 약 14배 까지 흡수 가능
  • 염화칼슘은 녹으면서 열을 발생시킵니다.
  • 염화칼슘이 녹은 물은 어는점을 낮춥니다.(영하 52도가 되어야 얼기 시작합니다.)

위와 같은 염화칼슘의 특징 때문에 겨울철 눈이 왔을 때 제설제로 많이 사용되고 있습니다.

눈을 녹이면서, 물의 어는점을 낮추기 때문에 녹은 눈이 다시 얼지 않게 하는 효과가 있습니다.

 


 

염화칼슘 사용법은 눈이 오기 바로 직전에 제설할 곳에 골고루 흩뿌려 주는 것이 올바른 사용법 입니다.

눈이 내린 뒤 염화칼슘을 뿌리는 것 보다, 눈이 오기 직전에 뿌려 내리는 눈이 쌓이는 것을 예방하는 것이 더 효과적입니다.

다만, 더 효과적인 제설을 위해서는 염화칼슘 사용시 눈이 오기 직전에 뿌리는 것 외에 눈이 쌓이고 있을 때도 추가적으로 뿌려주면 더 큰 효과를 볼 수 있습니다.

 

 

염화칼슘이 제설에 효과가 좋지만, 눈내린 도로의 제설에 만등은 아닙니다.

물의 어는점을 낮춘다고는 하지만, 영하 15도 이하에서는 효과가가 떨어지는 편이며 금속을 부식시키거나 도로의 파손(포트홀)을 유발할 수 있는 단점도 갖고 있습니다.

그래도 워낙 제설에 효과적이고 소금(염화나트륨)보다 낮은 온도에서 더 좋은 효과를 갖고 있으며 가격도 저렴해 제설에 염화칼슘을 많이 사용하고 있습니다.

 

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염화칼슘으로 인한 차량 부식 예방 및 관리법

염화칼슘의 성분인 염소는 강산성으로 차량에 묻게 되면 차량을 빠르게 부식시킵니다.

염화칼슘의 부식력은 매우 강한편으로 차량뿐만 아니라 교각, 교량 등 도로 주변의 구조물들까지 부식시킵니다.

제설에 효과적인 염화칼슘이지만 염화칼슘으로 인한 차량 부식을 예방하기 위해 아래와 같은 방법을 추천드립니다.

 

 

1. 차량 하부코팅(언더코팅)

차량의 많은 부분을 이루고 있는 금속은 염화칼슘에 취약합니다.

일부 차종들은 신차 출고시 방청 및 하부코팅이 되어있는 경우가 있으나, 하부코팅의 정도가 높지 않으며 차량을 운행하면서 하부코팅이 없어지면서 방청 효과가 줄어들게 됩니다.

또한, 하부코팅이 어느정도 되어있다고 해도 부품이 연결된 부분이나, 좁은 틈 등은 코팅이 안되어있는 경우도 있습니다.

 

 

이러한 이유로 신차 출고 후에 하부코팅(언더코팅)을 추가적으로 해주는 것이 염화칼슘으로 인한 차량 부식을 예방하는 것이 좋습니다.

언더코팅은 전문 업체에서 차량을 리프팅 한 뒤 눈에 보이는 차량하부면 뿐만 아니라 바퀴를 감싸고 있는 하우스 커버까지 탈거 한 뒤 하부코팅을 해주는 것이 차량 부식을 예방하는데 더 효과적입니다.

 

 

 

2. 세차

겨울철 세차가 쉽지 않지만, 제설작업이 된 눈길을 주행한 뒤에는 가능한 빠른 시일내에 세차를 해주는 거싱 차량 부식을 예방할 수 있는 방법입니다.

차량이 부식되지 않도록 관리하는 방법 중 가장 중요한 것은, 부식이 될 수 있는 환경에 노출을 최소화 하는 것이며, 이는 꼼꼼하게 세차를 하는 것 입니다.

 

 

겨울철 세차를 할 때는 기온이 가장 높은 낮 12시 ~ 2시 사이에 해주는 것이 좋으며, 미온수로 하는것이 겨울철 세차를 수월하게 하는 방법입니다.

요즘은 실내 세차장도 많이 생겨 겨울철 세차를 하기에도 좋은 환경이 되었습니다.

염화칼슘 제설제를 사용한 도로를 주행한 후에는 차량 하부세차를 해주는 것이 중요하며, 휠과 휠하우스, 차량 문틈까지 고압수를 사용하여 염화칼슘을 제거해주는 것이 중요합니다.

물을 사용하여 세차를 한 뒤에는 꼭 물기를 제거해야 하며, 물기 제거시 남아있는 염화칼슘이 없는지 살펴 차량 부식이 일어나지 않도록 해야 합니다.

 

 

그 외 기타 참고사항은 아래와 같습니다.

  • 보관법 : 공기중에 노출될 경우 공기중의 수분과 만나  녹을 수 있으므로, 밀봉하여 건조한 곳에서 보관해야 합니다.
  • 주의사항
    - 식물이 있는 곳에 사용시 나트륨으로 인한 염해를 입을 수 있습니다.
    - 염화칼슘 남용시 토양이 알칼리성이 되어 식물이 말라죽을 수도 있습니다.
    - 피부에 닿으면 피부를 건조하게 할 수 있습니다.(염화칼슘의 제습 기능)
    - 가죽 제품에 염화칼슘이 묻으면 가죽을 쪼그라들게 할 수 있습니다.
    - 물에 녹으면 열을 내기 때문에 눈이나 입에 들어가면 화상을 입을 수 있습니다.
    - 고체 상태의 염화칼슘을 먹으면 위궤양 등 질병이 생길 수 있습니다.
  • 제설제용 염화칼슘은 꼭 제설용으로만 사용해야 합니다.

 

 

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자동차 체인 종류 및 장착법 소개 (스노우 체인 종류)

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자동차 체인이란?

자동차 바퀴에 장착하는 스노우 체인은 눈이 쌓은 도로를 주행할 때 미끄러지지 않도록 바퀴에 사슬 체인이나 고무, 직물 등을 감싸 노면과의 접지력을 높여주는 자동차 용품입니다.

 

눈길에서 주행중 미끄러지지 않도록 하기 위해서는 스노우 타이어를 장착하거나, 자동차 체인을 장착하는 방법이 있습니다.

 

자동차 체인은 스노우 타이어보다 저렴한 제품으로 눈이 올 때 안전한 주행을 위해 많이 사용합니다.

자동차 체인은 눈길 주행시 타이어에 씌워서 사용하며, 사용 후에는 반드시 제거해야 체인의 수명도 늘릴 뿐 아니라 차체 및 도로의 훼손도 방지할 수 있습니다.

 

자동차 체인 (스노우 체인)은 자동차 구동축에 장착합니다.

  • 전륜 자동차 : 자동차 앞바귀 2개에 장착
  • 후륜 자동차 : 자동차 뒷바귀 2개에 장착
  • 4륜 자동차 : 기본 구동축 바퀴 2개에 장착(보통 SUV경우 앞바퀴가 구동축)
    - 4개 장착 가능시 모두 장착해 주는 것을 권장

 

 

자동차 체인 장단점

눈길에서 안전한 주행을 하기 위해서는 자동차 체인을 사용하지만, 체인 사용에 따른 장단점은 있습니다.

 

1. 자동차 체인 장점

  • 다양한 가격대의 체인 선택 가능(3~5만원 대 부터 수십만원까지 선택의 폭이 넓음)
  • 스노우 타이어(윈터 타이어)에 비해 저렴한 가격
  • 보관의 용이성(보관 케이스, 가방 등에 보관 가능, 무게도 가벼운 편)
  • 장착법이 비교적 용이(스노우 타이어를 교체한 것에 비하면..)

2. 자동차 체인 단점

  • 승차감의 저하(타이어에 추가적인 액세서리가 붙어 주행중 승차감이 떨어짐)
  • 수명이 짦음(눈길 및 빙판길을 지속하여 주행할 경우 쉽게 망가질 수 있음)

 

스노우 체인의 종류와 상품의 품질, 주행 환경에 따라 장,단점은 조금 상이할 수 있으나, 일반적인 사용 환경을 고려할 때 위와 같은 장단점이 존재합니다.

 

 

자동차 체인 사용시 주의사항

자동차 체인을 장착하였다고 하여, 눈길을 일반적인 주행 조건과 같이 생각해 빠른 속도로 달리거나 급제동을 할 경우 대형 사고로 이어질 수 있습니다.

스노우 체인을 장착 하였다고 해도 대부분의 체인 제조사에서는 속도를 60km/h 미만으로 주행하는 것을 권장하고 있습니다.

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빠른 속도로 주행할 경우 체인의 마모 속도도 올라가며, 체인의 파손 위험도 증가하게 됩니다.

또한, 눈이 녹아 아스팔트가 드러난 도로에서 급제동시 체인이 파손될 가능성이 높으며, 체인 파손시 체인에 의한 차체에 손상을 가할 수 있습니다.

자동차 체인을 장착한 상태에서는 저속으로 주행하고, 일반 노면에서는 급제동을 하지 않는 것을 명심하셔야 합니다.

또한, 체인 사용 후에는 제설에 사용한 염화칼슘이 남아있어 부식될 위험이 있으므로, 세척 후 말려서 보관하시는 것이 자동차 체인을 오래 사용하는 방법입니다.

 

 

자동차 체인 종류와 장착법

자동차 체인(스노우 체인)의 종류는 재질과 장착 방법 등에 따라 아래와 같은 종류가 있습니다.

각 자동차 체인 종류별로 특징과 장점, 단점 및 장착법에 대해 소개해 드립니다.

 

자동차 체인 종류(출처 : 현대모비스)

 

1. 사슬형 체인

가장 기본적인 형태의 체인으로 쇠사슬을 엮어서 만들거나 금속 와이어에 너트를 끼워 만든 자동차 체인입니다.

가격대가 저렴한 편이지만, 장착이 까다롭고 체인 장착시 승차감이 현저히 떨어지는 단점이 있습니다.

 

또한, 염화칼슘에 노출될 경우 부식이 빠르게 진행될 수 있으며, 급제동시 사슬이 끊어지는 경우도 있습니다.

체인이 끊어질 때 차체에 부딪혀 손상을 입히기도 하여 최근에는 일반차량보다는 대형트럭에 많이 사용하는 자동차 체인입니다.

 

  • 특징 : 가장 기본적인 체인, 트럭에 많이 사용
  • 장점 : 저렴한 가격
  • 단점 : 장착이 까다로움, 승차감이 안좋음, 염화칼슘에 의한 부식, 급제동시 끊어짐
  • 장착법
    - 자동차 앞뒤 3m 가량 공간 확보된 곳에 정차(반드시 주차 브레이크 사용)
    - 체인을 구동축 바퀴 앞(전륜구동 차량) 또는 뒤(후륜구동 차량)에 펼쳐놓음
    - 전륜구동 차량은 전진, 후륜구동 차량은 후진으로 체인 위로 올라섬
    - 바퀴가 체인 위로 올라서면 체인의 끝부분을 당겨 결합
    - 체인이 바퀴를 감싸는 것을 확인 후 고무루프(혹은 사슬)를 장착
      * 체인의 종류에 따라 차량을 움직이지 않아도 가능한 제품이 있음

 

 

2. 우레탄 체인

사슬형 자동차 체인의 보완한 제품으로 우레탄 띠에 금속으로 된 스터드를 박아 접지력을 향상시킨 체인입니다.

사슬형 체인보다는 승차감이 좋으며, 무게도 가벼운 편 입니다.

 

사슬형 체인과 마찬가지로 가격대가 저렴한 편이며, 장착성도 사슬형 체인보다는 좋고, 부식도 거의 일어나지 않습니다.

반면, 내구성은 우레탄 재질이다보니 지속적인 노면 마찰시 손상을 입어 내구성이 조금 떨어지는 편 입니다.

우레탄 체인 장착법(장착순서), (출처 : 현대모비스)

  • 특징 : 사슬형 체인의 보완품, 우레탄에 금속 스터드 장착
  • 장첨 : 저렴한 가격, 사슬형 대비 승차감 좋음, 장착이 빅교적 쉬움, 무게가 가벼움, 내부식성이 좋음
  • 단점 : 내구성이 좋지 않음
  • 장착법
    - 체인을 휠 안쪽으로 밀어 넣음
    - 체인의 양 끝을 연결
    - 장착한 우레탄 체인마다 고무링 걸기

 

3. 스파이더 체인

자동차 체인을 장착할 때 원터치 방식으로 끼우는 형태로 장착성이 매우 좋은 자동차 체인입니다.

강화 플라스틱 위에 금속 스터드를 부착한 형태로 우레탄 체인에 비해 수명도 긴 편 입니다.

 

하지만, 가격대가 비싼 편이며, 스파이더 체인을 장착하기 위해서는 차량 구동축에 체인 장착을 위한 장치를 미리 설치해야 하는 번거로움이 있습니다.

그리고, 체인 보관시 부피가 큰 편이며, 타이어 사이즈에 따라 장착 자체가 안될 수 있어 구매 전 미리 확인하셔야 합니다.

 

  • 특징 : 한 때 수입차, 고급차 등에 많이 장착했던 자동차 체인
  • 장점 : 장착성이 뛰어남, 우레탄 체인에 비해 긴 수명
  • 단점 : 가격이 비쌈, 장착을 위해 구동축에 별도 장치(어댑터) 장착 필요, 큰 부피로 보관이 용이하지 않음
  • 장착법
    - 어댑터 설치(스페셜 너트 장착 → 스페이서 장착 → 허브디스크 플레이트 장착
    - 체인 장착(아래쪽 2개의 암을 벌림 → 체인 결합 후 타이어쪽으로 밀어넣어 밀착시켜 장착)

 

 

4. 스프레이 체인

 

가장 저렴한 체인으로 자동차 체인보다는 타이어 코팅제 형태로 생각하시면 됩니다.

 

 

눈길 주행 전 타이어 표면에 스프레이 체인을 골고루 뿌리면 타이어의 표면에 고분자수지(송진)가 코팅되어 접지력을 높여주는 방식입니다.

 

단거리 주행시 응급 처치 개념으로 사용하기 용이하며, 스프레이 체인을 뿌린 뒤 주행하면서 코팅된 성분이 없어지기 때문에 10km정도 이내의 주행에서만 효과를 볼 수 있습니다.

스프레이 타입으로 보관은 매우 용이합니다.

 

  • 특징 : 타이어 표면에 분사해 접지력을 높이는 방식, 응급시에 사용하기 좋음
  • 장점 : 저렴한 가격, 보관이 용이함
  • 단점 : 성능이 매우 빨리 떨어짐
  • 장착법 : 타이어에 골고루 뿌려주면 됩니다.

 

 

5. 패치형 체인

패치형 자동차 체인은 가장 최근에 나오기 시작한 체인으로, 타이어에 패치를 붙여 접지력을 높이는 방식입니다.

파스를 붙이듯 타이어에 붙여주기만 하면 끝이기 때문에 장착이 매우 쉬우며, 패치는 타이어 1개당 1~3장 정도씩 붙여주면 됩니다.

 

패치 형태로 승차감의 변화가 거의 없으먀, 주행하면서 마찰로 인해 조금씩 사라지는 형태로 사용 후 별도의 제거 작업이 필요하지 않습니다.

하지만, 타이어가 움직이면서 패치가 떨어져 나가는 경우도 있어 내구성이 좋은 편은 아닙니다.

 

  • 특징 : 가장 최근에 개발된 자동차 체인
  • 장점 : 빠르고 쉽게 타이어에 장착 가능, 가벼운 무게와 크기가 작은편으로 보관 용이, 승차감 변화 없음
  • 단점 : 내구성이 좋지 않음
  • 장착법 : 타이어에 패치를 1~3 가량 붙여주면 됩니다.

 

 

6. 직물 체인

마찰계수가 높은 직물을 사용하여 만든 스노우 체인으로, 타이어 전체를 감싸듯 씌워 사용하는 제품입니다.

장착성도 좋은 편이라 눈이 많이 오는 유럽 국가나 일본 등지에서 많이 사용합니다.

직물로 만들다보니 장착과 보관은 편리하나, 내구성이 약한 편으로 눈이 없는 노면에서는 손상이 쉽게 일어날 수 있습니다.

또한, 타이어 전체를 감싸다 보니 직물 안에서 타이어가 헛도는 현상아 발생할 수 있으며, 녹았던 눈이 직물과 함께 얼어붙을 수 있어 주의가 필요합니다.

 

  • 특징 : 직물 재질을 사용한 자동차 체인
  • 장점 : 장착성이 좋고, 보관이 용이함
  • 단점 : 바퀴가 체인 내에서 헛돌 수 있음, 체인에 얼음이 얼 수 있음
  • 장착법 : 타이어에 옷을 입히듯 최대한 씌워준 뒤 앞뒤로 차 조금씩 움직여 나머지 부분을 씌워주면 됩니다.

 

자동차 체인을 미리 준비하여 갑자기 내리는 눈에도 안전운전 하시길 바랍니다.

 

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전기차 배터리 수명 및 전기차 배터리 관리 방법

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전기차 배터리 수명은?

현재 양산되고 있는 전기차에 들어가는 배터리는 리튬이온 배터리 입니다.

전기차의 핵심 부품이라고 할 수 있는 배터리는 전기차의 성능, 특히 주행거리와 밀접한 관련이 있습니다.

전기차 배터리 수명에 가장 큰 영향을 주는 것은 배터리의 방전심도(DoD, Depth of Discharge) 입니다.

배터리 방전심도란, 배터리가 어느정도 방전되었는지를 나타냅니다.

배터리가 완전히 방전되었을 때 방전심도가 100%이며, 방전심도가 20% 일 경우에는 배터리가 80% 남은 것 입니다.

전기차 배터리의 경우 100% 방전이 된 횟수가 많을수록 배터리의 성능이 떨어지게 됩니다.

전기차 배터리 수명은 100% 방전 후 완전히 충전했을 때 500회 충/방전이 가능합니다.

1회 충전시 300km 주행 가능한 전기차의 경우 완전히 방전 및 완전 충전을 기준으로 150,000km를 주행하면 배터리 수명이 다 되었다고 할 수 있습니다.

약 1년에 2만 km를 주행, 완전 방전 후 완전 충전하는 조건이라면 7년 6개월 사용시 배터리 수명이 끝나는 것으로 볼 수 있습니다.

 

 

하지만,배터리가 완전히 방전된 상태에서 충전하지 않을 때(DoD가 100%가 아닐 때) 충전을 하게 되면 충/방전 횟수가 늘어날 수 있습니다.

배터리는 DoD가 낮을 때(배터리가 많이 남아있을 때) 충전을 하게 되면 수명을 늘릴 수 있다고 보시면 됩니다.

일반적으로 전기차 운행시 배터리가 50% 정도 남았을 때 충전하는 경우가 많은데, 이런 수준으로 충전하게 되면 1,500~2,000회 까지 충전 횟수를 늘릴 수 있다고 합니다.

위와 같은 조건으로 1회 충전시 300km 주행시 1,500회 충전한다고 할 경우 45만km를 주행 가능하다고 할 수 있습니다.

 

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알려진 바로는 10만km를 주행한 전기차 배터리의 성능이 신차의 85% 이상 수준이라고 합니다.

일반적으로 전기차 배터리 성능이 80% 이하가 되었을 때 교체를 권장하며, 자동차의 교체주기가 15~20만 km 수준으로 본다면 최초 신차 구입시 장착된 배터리를 교체 없이 계속 사용할 수 있다고 볼 수 있습니다.

참고로, 테슬라 소유주들에게서 수집된 데이터에서 30만 km주행시 배터리 성능이 80%이하가 되는 것으로 조사되었습니다.

 

 

전기차 배터리 관리

전기차 배터리는 충전 및 방전 여건 및 전기차의 주행 습관, 주행 환경에 따라서 배터리의 수명이 달라질 수 있습니다.

대부분의 전기차 제조사들이 보통 8년 16만km 보증을 하고 있으며, 전기차 배터리 관리 수준에 따라 보증기간 이상 사용을 하더라도 배터리 성능을 80%이상 유지할 수 있을 것입니다.

 

1. 전기차 배터리를 자주 충전하는 습관

전기차 배터리 수명과 관련하여 위에 설명한 것처럼 방전심도가 클 때(배터리가 많이 남지 않았을 때) 충전을 하게 되면 배터리의 수명이 줄게 되기 때문에, 배터리가 많이 남았을 때도 자주 충전해 주는 것이 배터리 수명을 늘리는데 도움을 줍니다.

 

또한, 전기차 배터리가 방전되었을 때 방전된 채로 오랜시간 두게 될 경우 배터리의 성능이 급격히 떨어질 수 있으니, 완전히 방전되지 않도록 하고, 방전 되었을 때도 바로 충전해 주는 것이 배터리 수명을 늘리니는 관리 방법입니다.

 

2. 전기차 배터리를 과충전 하지 않는 습관

 

전기차 배터리를 완전히 충전 후 추가적으로 계속 충전하여 과충전을 하게 될 경우 리튬 이온 배터리의 양극에 문제가 발생할 가능성이 있습니다.

 

전기차 배터리에는 BMS(Battery Management System, 배터리 관리 시스템)가 장착되어 있어 과충전 되는 것을 방지해 주고 있지만, 만약을 위해 가능하면 배터리가 과충전 되지 않도록 충전이 완료되면 충전기를 분리해 주는 것이 좋습니다.

 

참고로, 전기차 배터리는 완전방전 및 과충전이 되지 않도록 BMS에 의해 관리되고 있습니다.

클러스터에 배터리가 0%라고 표시되어 있어도 약 5%수준으로 배터리가 남아있어 완전 방전이 되지 않으며, 완충시에도 약 95% 수준으로 충전된 상태라고 볼 수 있습니다.

 

 

3. 지나친 고온에 대한 노출을 최소화

배터리를 고온에 노출하는 시간이 길 수록 배터리의 열화가 빠르게 진행되어 수명이 짧아질 수 있습니다.

여름철 더운 날씨에 실외에 전기차를 장시간 주차할 경우 배터리가 손상될 수 있으니 그늘진 곳이나 지하 주차장에 주차를 하시는 것을 추천합니다.

또한, 급속 충전 후 바로 고속으로 주행하게 되면 배터리가 고온에 지속적으로 노출되기 때문에 고속주행보다는 정속주행 하는 것이 좋습니다.

일부 차종은 수냉식 냉각 시스템이 적용되어 고온 노출을 최소화 할 수 있지만, 충전 후 급속한 가속환경에서 배터리의 소모가 많아지기 때문에 정속주행 하는 것이 좋은 습관입니다.

참고로, 배터리 충전시 배터리의 온도가 올라가는데, 수냉식 시스템을 적용한 차종의 경우 배터리의 충전시 상승하는 온도를 제어할 수 있어 배터리 관리에 도움을 줍니다.

 

 

4. 완속충전 이용하기

전기차 배터리 급속충전을 하게 되면 많은 양의 에너지를 밀어넣으면서 배터리의 온도가 올라가게 되며, 배터리 극판에도 부담이 가게 됩니다.

전기차 배터리 들어간 리튬 이온 팩은 여러개의 셀로 구성되어 있는데, 배터리를 충전하는 과정에서 각 셀별로 불균형이 발생하기도 합니다.

이렇게 불균형 상태가 계속되면 특정 셀에 이상이 생기게 되고, 이는 전체적인 배터리 성능과 수명에도 영향을 주게 됩니다.

전기차 배터리 충전시에는 급속충전보다는 완속충전을 해야 리튬 이온 팩의 각 셀이 밸런스있게 충전되어 최적의 성능을 유지할 수 있습니다.

전기차 제조사에서도 급속충전보다는 완속충전을 권장하며, 최소 한달에 한번은 완속충전을 추천하고 있습니다.

단, 급속충전을 너무 잦게 사용하지 않으면 심각한 영향을 끼치지 않으므로 너무 걱정하지 않으셔도 됩니다.

 

 

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전기 자동차 종류 정리

[Automobile]|2020. 12. 29. 00:30
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전기 자동차란?

전기 자동차는 자동차를 구동할 때 전체 또는 일부를 사용하는 자동차를 말하며, 전기 자동차 종류는 전기의 사용 방식에 따라 '하이브리드(Hybrid Car)', '플러그 인 하이브리드(Plug in hybrid Car', '전기 자동차(Electric Vehicle 또는, Electric Car)', '수소연료 전기 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle)' 이렇게 4가지로 분류할 수 있습니다.

 

오래전부터 대기 오염의 원인으로 지적되어온 자동차 내연기관의 매연발생을 저감시키기 위해 다양한 노력들을 하고 있으며, 현 시대에서 내연기관 자동차를 대체하기 위한 기술 발전의 최 앞단에는 전기 자동차가 있습니다.

전기 자동차는 최근에 발명된 것으로 생각하는 사람들이 많지만, 전기 자동차의 역사는 자동차의 발명과 함께 시작 되었다고 할 수 있을 정도로 역사가 깊습니다.

공식적인 최초의 전기 자동차는 1835년도 네덜란드의 크리스토퍼 베커가 만든 전기자동차이며, 1900년도 초까지는 전기 자동차가 내연기관 자동차보다 더 많이 판매되었습니다.

 

하지만, 기술적인 한계로 자동차 성능을 끌어올리기 힘들었고, 배터리의 성능과 충전의 문제, 내연기관 기술의 발달과 기름값의 하락으로 내연기관에 밀려 한동안 자취를 감췄습니다.

최근 환경문제와 더불어 배터리 기술 및 자동차 기술의 발전에 따라 내연기관에 동등 또는 그 이상의 성능을 발휘할 수 있는 전기 자동차가 많이 나오고 있어 내연기관을 대체할 것으로 예측하는 사람들도 많습니다.

배터리의 용량 및 충전시간, 1회 충전시 주행거리, 충전 인프라 및 화재 문제 등 해결해야 할 문제들이 있지만, 대세는 전기차라고 볼 수 있습니다.

 

 

 

전기 자동차 종류

전기 자동차는 동력계 구조에 따라 아래와 같이 4종류로 분류할 수 있습니다.

전기 자동차 종류

 

  • 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)
  • 플러그 인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
  • 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)
  • 수소연료 전기 자동차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)
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1. 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)

하이브리드(Hybrid)의 사전적 정의는 '두가지 기능이나 역할이 하나로 합져진 것' 입니다.

하이브드 자동차는 내연기관 시스템에 전기모터와 고전압/저용량 배터리를 추가한 자동차 입니다.

하이브리드 자동차 작동 원리

 

자동차가 출발하거나 저속으로 구동할 때 배터리에 저장되어있는 전기로 모터를 작동하여 주행하고, 나머지 주행에서는 엔진과 모터가 적절하게 혼합되어 작동하는 하이브리드 모드로 주행하게 됩니다.

하이브리드 전기 자동차는 회생제동 시스템을 갖추고 있어 내리막길을 주행하거나 브레이크를 잡을 때 운동에너지를 전기에너지로 전화하여 배터리를 충전하고, 충전된 전기에너지는 다시 주행할 때 사용하게 되는 구조입니다.

또한, 배터리 충전은 엔진 구동시 엔진과 연결된 발전기를 통해 배터리를 충전하기도 합니다.

하이브리드 전기 자동차 구조(출처 : 현대자동차 그룹)

하이브리드 전기 자동차는 별도의 외부 충전 없이 차량 내부의 동력계통 및 충전계통을 사용하여 구동되기 때문에 충전소 인프라와 상관없이 편리하게 이용할 수 있는 장점이 있습니다.

또한, 내연기관 자동차보다 연비가 높으며, 배기가스의 배출량이 적어 환경에도 도움을 줄 수 있습니다.

 

하지만, 내연기관 자동차에 비해 전기를 사용한 동력계가 추가된 구조로 가격이 내연기관에 비해 높은편이며, 배기가스도 전혀 없는 것이 아니기 때문에 완전한 친환경 차로 분류하기에는 과도기적 모델이라 할 수 있습니다.

참고로 하이브리드 전기 자동차 출시 초기에는 한동안 정부에서 친환경차 구입 보조금을 지원했지만, 현재는 하이브리드 자동차에 대해서는 지원금을 지급하고 있지 않습니다.

 

 

2. 플러그 인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

플러그 인 하이브리드 전기 자동차는 하이브리드 자동차에 외부 전기를 충전할 수 있는 시스템을 추가하고, 고전압 배터리의 용량도 더 크게 만든 것입니다.

고전압 배터리의 용량을 늘려 배터리와 모터를 사용한 주행 거리를 더 늘려 배기가스의 배출량도 하이브리드 자동차에 비해 더 줄였습니다.

플러그 인 하이브리드 자동차 구조(출처 : 현대자동차 그룹)

 

외부에서 전기를 충전한 배터리로 주행을 하다 충전한 전기가 모두 소모되면 내연기관을 활용 또는, 하이브리드 모드로 주행할 수 있습니다.

하이브리드 자동차와 마찬가지로 회생제동 시스템을 사용하여 내연기관 자동차에 비해 연비가 훨씬 좋습니다.

또한, 전기를 외부에서 충전할 수 있기 때문에 저속주행이 많은 시내 주행의 경우에는 전기 모터만을 사용하여 운행할 수 있으며, 충전 시설이 없는 곳에서는 내연기관으로만으로도 주행할 수 있는 장점이 있습니다.

참고로, 플러그인 하이브리드 전기 자동차는 친환경차 구입 보조금 지급 대상으로 구입시 보조금 혜택을 받을 수 있습니다.

하이브리드 자동차의 경우 내연기관 자동차 종류로 구분되나, 전기를 외부에서 충전하는 플러그인 하이브리드 자동차는 전기 자동차 종류로 분류되기 때문이며, 자동차 번호판도 전기자동차를 나타내는 파란색 번호판을 발급받게 됩니다.

 

 

3.  전기 자동차(EV, Electric Vehicle)

전기 자동차는 고전압 배터리에 저장된 전기 에너지만을 사용하여 구동하는 자동차 입니다.

디젤이나 가솔린과 같은 화석연료를 전혀 사용하지 않는 자동차로 배기가스 배출이 없으며, 내연기관 엔진을 사용하지 않기 때문에 소음도 없고, 자동차에 들어가는 부품의 수도 줄여 구조도 단순화 할 수 있습니다.

전기 자동차 구조(출처 : 현대자동차 그룹)

과거의 전기차는 배터리의 기술적 한계로 1회 충전 거리가 짧았으며, 충전 인프라도 적어 실 생활에서 사용하기에는 다소 부족한 점이 많았습니다.

하지만, 최근 배터리 기술이 발전함에 따라 대용량의 고전압 배터리를 적용하여 1회 충전으로 300km 이상을 주행할 수 있는 전기 자동차가 판매되고 있습니다.

전기 자동차 배터리 배치

또한, 전기 자동차의 친환경적인 면 외에도 자동차의 구동 성능도 많이 발전되었습니다.

내연기관에 사용되는 변속기가 없으며, 모터에서 발생되는 토크를 출발과 동시에 사용할 수 있어 저속부터 중속까지 가속 성능도 뛰어난 편입니다. (참고로, 테슬라 모델S의 경우 제로백 2.7초 대 입니다.)

차체 바닥에는 배터리가 넓게 배치되어 무게 중심도 낮아 회전시 선회성이 좋으며, 가감속시 안정성도 높습니다.

전기 자동차에 들어가는 배터리의 가격과 대량생산 체제가 아직 부족하여 다소 가격이 높지만, 아직까진 각 지자체별 전기차 구입 보조금을 지원받을 수 있어 가격에 대한 부담감을 줄일 수 있습니다.

 

한가지 단점으로는 배터리의 충전시간이 오래 걸린다는 것이며(완속은 보통 4~5시간, 급속은 15~30분), 아직까지는 부족한 충전 인프라가 전기차 보급의 성장에 걸림돌이 되고 있습니다.

 

한편, 전기 자동차에 대해서는 전기를 만드는데 화력 발전소를 사용하기 때문에 전체적인 관점에서는 친환경이라고 하기 어렵다는 의견도 있습니다.

조금 더 장기적인 미래를 본다면 전기를 만들 때 풍력이나 수력과 같은 친환경적인 발전이 많이 이루어져야 할 것으로 보입니다.

 

 

4.  수소 연료 전기 자동차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)

수소 연료 전기차는 일명 '수소 전기차', '연료전지 전기차'로 불리며 전기차와 마찬가지로 배터리에 충전된 전기에너지를 사용하여 모터를 구동하는 전기 자동차 입니다.

전기 자동차와 다른 점은 외부로부터 전기를 충전하는 것이 아닌, 연료전지 시스템을 사용하여 자동차 내에서 스스로 전기 에너지를 생산하여 배터리를 충전하는 방식입니다.

수소 연료 전기 자동차 구조(출처 : 현대 자동차 그룹)

연료전지 시스템은 수소를 사용하여 수소와 외부 공기중에 있는 산소의 전기 화학반응을 통해 전기 에너지를 생산하게 됩니다.

전기 자동차와 마찬가지로 전기 에너지를 동력원으로 사용하기 때문에 배기 가스를 배출하지 않으며, 수소와 산소가 결합하며 전기가 발생하기 때문에 부산물로는 물(H2O)만 배출하게 됩니다.

또한, 외부 공기로부터 산소를 추출할 때 공기 정화 시스템을 통해 이물질을 제거한 공기를 사용하기 때문에 대기중의 오염물질을 정화하는 역할도 합니다.

 

 

수소 연료 전기 자동차는 연료로 사용되는 수소 탱크의 용량에 따라 주행거리가 달라지며, 현대자동차에서 출시한 '넥소'의 경우 156리터 수소탱크를 탑재하여 1회 충전시 609km 거리를 주행할 수 있습니다.

 

수소 연료 전기 자동차는 전기차의 단점인 충전 시간을 극복하였습니다. 

수소 충전 시간은 5분 내외로 전기 자동차 충전 시간에 비하면 매우 짧은 시간입니다. 다만, 아직은 수소 충전소 인프라가 부족하여 대중화 되기에는 아직 시기상조라 할 수 있습니다.

또한, 수소를 연료로 사용하여 사고시 폭발위험을 우려하는 목소리도 많습니다.

현대자동차의 넥소의 경우에는 수소 탱크를 철보다 강도가 10배 높은 탄소섬유 강화 플라스틱을 사용하여 제작하였으며 고온 및 낙하 충격, 파열, 총격 시험까지 통과하였으며 용광로 및 수심 7,000m의 고압에서도 터지지 않는다고 합니다

 

이만큼 고객의 신뢰를 얻기 위해 충분한 테스트를 거쳐 안정성을 확보한 점은 수소연료 전기 자동차의 대중화에 도움이 될 것으로 보고 있습니다.

 

위와 같이 4가지로 분류되는 자동차 종류를 정리하였으며, 과도기적인 하이브리드와 플러그인 하이브리를 지나 최종적으로 전기 자동차 및 수소연료 전기 자동차 종류가 도로에 많이 보이는 날이 멀지 않았음을 생각하게 됩니다.

 

 

 

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