[프랑크푸르트] 콘티넨탈, 48V 하이브리드 전략에 기여

세계적인 자동차 부품 공급업체인 콘티넨탈은 구성요소를 추가하여 48V 마일드 하이브리드 시스템을 확장하고 있다. 48V 전기 시스템용 전열촉매(Electrically Heated Catalyst)는 가솔린 및 디젤 엔진 차량의 촉매 활성화 시간을 감소시킨다. 즉, 촉매가 배기가스를 감소시키기 시작하는 시간이 빨라지는 것이다. 가솔린 엔진의 경우, 이로 인해 탄화수소(HC)와 입자의 냉시동 배출이 감소하며, 디젤 엔진의 경우에는 CO(일산화탄소)와 NOx (질소산화물)배출도 감소한다. 또한 전열촉매는 무동력 탄력 주행과 같은 연료 절감 운전 전략을 광범위하게 사용할 수 있도록 지원한다. 촉매적으로 코팅된 구조가 신속하게 가열되면 운전자가 가속 페달을 다시 밟음과 동시에 촉매 온도는 운전 온도까지 상승한다. 독일 콘티넨탈 본사 구동 사업본부의 호세 아빌라(José Avila) 사장은 “48V 전기 시스템에 전열촉매를 적용하면 내연기관을 위한 매우 효율적인 운전 전략을 구현하는 동시에 일상 운전에서 배출 기준을 준수할 수 있습니다.”라고 말했다.

48V 하이브리드 차량에서 전열촉매 가열 디스크에 전력을 공급하는 전기는 에너지 회생에서 공급된다. 다시 말해, 더 이상 엔진에 기반한 촉매 가열이 필요하지 않다는 것이다. 촉매의 빨라진 활성화 시간은 무동력 탄력주행과 강화된 스타트-스탑 기능에 있어 엔진이 더 자주 더 빠르게 정지할 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 장점을 통해 전열촉매는 48V 하이브리드 시스템과 연계하여 3 ~4%의 연료를 절감할 수 있다.
냉시동 배기가스 감소 
새로운 48V 전기 시스템용 전열촉매는 마일드 하이브리드 차량의 48V 전기 시스템을 보완한다. 특히 이러한 타입의 차량에 있어 불필요할 때 내연기관을 정지시키는 것은 효율적인 운전을 위한 중요한 전략이다. 
이 전략의 효과는 콘티넨탈이 48V 에코 드라이브 데모 차량으로 실시한 82킬로미터 시험 주행에서 입증되었다. 총 거리의 22%에 대하여 엔진을 정지하고 분리시킬 수 있음을 확인했다. 30개의 도시 사이클을 갖춘 주행 경로의 도심 섹션에서는 이 비율이 약 30%로 상승했다. 물론 연료를 아끼기 위해 엔진을 장시간 정지시키면 엔진이 냉각된다. 특히 디젤 엔진의 경, 저속이나 잦은 오버런 컷오프로 운전할 때 기존의 촉매 변환장치는 작동을 멈출 수 있다. CO2 배출을 줄일 때, 이러한 이해의 충돌을 피하는 것이 중요하다. 구동 사업본부 연료 & 배기관리 사업부에서 촉매와 필터 제품 책임자 랄프 브뤽(Rolf Brück)은 “엔진을 자주 정지시키면 CO2 배출을 줄이는데 유리하지만 고온의 배기 가스를 지속적으로 공급해야 하는 다운스트림 배기가스 제어에는 부적절합니다. 48V 아키텍처에 전열촉매를 포함시키면 이러한 충돌을 해결할 수 있습니다.”라고 말했다. 전열촉매의 또 다른 장점은, 탄력 주행을 하는 동안 운전자가 가속 페달을 다시 밟았을 때 전열촉매가 배기가스를 줄이기 시작하는데 사실상 시간의 지연이 없다는 것이다.
지능적인 작동 원리는 전력 소비를 줄인다. 
하이브리드 차량에서도 마찬가지로 전기는 귀중한 자원이며, 전열촉매는 전기를 경제적으로 사용할 수 있게 한다. 짧은 가열 주기(소비 전력 3-3.5kW)는 촉매가 저온의 배기가스와도 제 기능을 할 수 있는 온도에서 가열 디스크와 촉매적으로 코팅된 내부 구조를 운전 온도까지 충분히 상승시키도록 한다. 랄프 브뤽은 “배기 가스를 가열할 필요가 없습니다. 촉매 구조 자체만으로 충분합니다. 이 때문에 EHC는 48V 아키텍처에 최적으로 통합될 수 있는 효율적인 시스템입니다.”라고 말했다. 

박태준 기자 <탑라이더 alan@top-rider.com>