전기차(EV)의 작동 원리, 내연기관 차량과의 차이점?

어제부터 미국의 전기차 회사 테슬라가 본격적으로 '모델 Y' 차량을 인도하기 시작하면서 전기차의 새로운 지평을 열고 있습니다. 모델 Y는 4,000만원 대의 7인승 SUV 전기차량으로 비교적 저렴한 가격대로 판매되고 있으며 전기차의 다양성을 확대하는 계기가 되었죠. 국내에서는 전기차 보조금 지원 역시 잘 갖추어져있으니까요^^.

 

오늘은 전기자동차가 무엇인지, 어떠한 구조로 작동되는지 알아보도록 하겠습니다.

 

 

전기차란(EV)

 

전기차(EV, Electronic Vehicle)은 단어 그대로 전기로 구동되는 차량을 의미합니다. 차량의 고전압 배터리에 저장된 전기에너지를 전기 모터의 토크로 변환하여 구동력을 얻습니다. 내연기관 엔진 대신 전기 모터를 사용하기 때문에 친환경적이고 진동과 소음이 적습니다.

 

 

전기자동차의 작동 원리 (그림=한국전력)

 

차량의 PRA(Power Relay Assembly)가 배터리와 구동 스위치 간의 전류를 흐르게 하거나 차단합니다. PCU(Power Control Unit)는 전기자동차의 바퀴를 구동하는 모터를 제어하는 전장품으로 인버터의 기능을 합니다. PRA와 PCU의 작용으로 전기모터가 배터리에서 발생된 전기를 운전자가 원하는 크기의 토크로 변환하여 차량을 구동하는 것입니다.

 

 

내연기관 차량의 엔진 작동원리 (그림=EVPOST)

 

 

내연기관 차량의 경우, 기화된 연료를 압축한 뒤 점화플러그로 불을 붙이는 방식으로 작동합니다. 이 때 연소된 연료의 부피가 팽창하면서 실린더에 연결된 피스톤을 왕복운동 시키고, 바퀴를 구동하는 것이지요. 바퀴를 회전시키기 위해서는 계속된 연소와 압축/팽창이 반복되기 때문에, 대기오염의 주범으로 손꼽히고 있는 상황입니다. 실제로 연평균 전세계 이산화탄소 배출량이 약 48톤에 달한다고 합니다.

 

최근 배터리 기술의 발전으로 전기차의 상용화가 가속화되고 있습니다. 빠르게 변화하는 모빌리티 시장에 관심을 기울여야 할 때인 것 같습니다 :)