하이브리드 자동차: 친환경 자동차 1

우리나라의 자동차 등록 대수는 2000년 12,059,276대에서 2020년 기준으로 24,365,979대로 꾸준히 증가하였다. 우리나라 인구대비 2.13명당 1대 보유한 셈이다. 이는 면허취득이 가능한 나이가 만 18세인 점과 운전이 쉽지 않은 고령자를 제외하면 2명 이하에 1대 정도로 추정할 수 있다.
이제는 자동차가 단순이동 및 운송수단을 뛰어넘어 레저 활동, 생계수단 등으로 자리매김하여 일상생활의 필수품이 되었으며 이런 생활의 필수품인 자동차에서 내뿜는 배기가스가 지구온난화와 미세먼지 배출로 인해 사람을 건강을 위협하고, 평균수명에도 영향을 미친다는 학술적 연구 자료가 나오면서 배기가스 규제도 지속해서 강화되고 있는 실정이다.
현재 전 세계적으로 자동차의 배기가스 환경문제가 해를 거듭할수록 이슈화되고 있으며 이렇듯 친환경
자동차에 대한 요구는 선택이 아닌 필수의 시대가 온 것이다.
이러한 요구에 발맞춰 정부에서는 친환경자동차에 구매보조금 지원, 세금감면이나 탄소세 등의 규제 정책 등으로 친환경 자동차의 비중은 2014년 0.7%에서 2020년 기준 3.4%로 매년 확대되고 있으며, 2020년 기준 국내 전기자동차가 13만4962대 하이브리드자동차 67만4461대 수소자동차 1만906대의 비중을 차지하고 있다.
친환경 자동차의 기술은 완전 무공해 차량(ZET, Zero Emission Technology)을 목표로 지속적으로 발전해 왔으며, 앞으로는 하이브리드자동차의 여러 가지 형태변화와 새로운 에너지시스템 기술이 접목되어 새로운 시스템의 하이브리드자동차와 무공해 차량인 전기자동차, 수소연료전지자동차 형태로 발전해 가고 있다.
이처럼 하이브리드자동차는 친환경자동차 시장의 핵심적 자동차산업 과제로, 전기자동차, 수소연료전지자동차 시장과 함께 미래 자동차산업에서 패러다임 변화가 가져오는 중요성이 매우 부각되고 있는 것이다.
따라서 이 교재는 하이브리드자동차의 관련된 핵심적용 기술과 관련된 개요, 개론과 등을 소개하고 학생들이 학습과 이후 현장에 바로 적용할 수 있는 정비 가이드라인을 제시하며 향후 발전된 하이브리드 자동차의 기술 동향을 이해할 수 있도록 설명하는 것에 그 초점을 맞추었다.
전개되는 내용을 살펴보면 다음과 같다.

1장 친환경 자동차에서는 친환경 자동차의 개론과 탄생배경, 미래 자동차 시장 동향을 기술하였다.
2장 하이브리드자동차 개론은 하이브리드자동차의 개발 History와 하이브리드자동차의 시스템개요 및 관련 시스템 점검 사항 등을 기술하였다.
3장 하이브리드자동차 주요 구성품 개론 및 정비가이드는 HEV 국내 개발된 엔진 제원과 HEV 엔진에 적용된 밀러사이클에 대해 기술하였다.
4장 하이브리드자동차 진화에서는 현재 및 향후 발전가능성이 큰 PHEV, MHEV, EREV의 시스템 및 특장점에 대해 기술하였다.
5장 능동제어 시스템에서는 ADAS에 탑재된 각각의 시스템의 주요기능 및 작동원리에 대해 알아보고 Connectivity 기술동향에 대하여 기술하였다.

Ⅰ친환경자동차
01 친환경자동차 개론
1. 친환경자동차의 탄생 배경
2. 자동차 배출가스
3. 자동차 환경 규제
02 친환경자동차 개요
1. 친환경 자동차의 정의 및 종류
2. 들어가기 전에 알아두기
3. 친환경자동차 시장 전망

Ⅱ 하이브리드자동차 개론
01 하이브리드자동차의 등장배경
1. 하이브리드자동차의 필요성
2. 하이브리드자동차 개발역사
3. 하이브리드자동차 기술 및 시장 동향
02 하이브리드자동차 시스템 개요
1. HEV 시스템개요
2. HEV 분류
3. HEV 엔진작동조건
4. READY LAMP와 EV LAMP
5. HEV 시스템 구성품

Ⅲ 하이브리드 자동차 주요구성품 개론 및 정비가이드
01 HEV 엔진
1. 국내 개발된 주요 HEV 엔진 제원
2. HEV 엔진의 주요특징
3. 아킨슨 사이클과 밀러 사이클
02 고전압 배터리
1. 고전압 배터리 구조와 제어시스템
2. 배터리 분류
3. 리튬이온 배터리 충ㆍ방전 원리
4. 배터리 팩
5. BMS
6. 셀 밸런싱
7. SOC와 SOH
8. PRA
9. 고전압 배터리 냉각 시스템
10. 고전압 인터록 회로
11. 안전 플러그
03 HEV 구동모터
1. HEV구동모터 구조 및 제원
2. HEV구동모터 구성품 및 작동원리
3. HSG
4. HPCU
04 HEV 변속기
1. HEV A/T
05 HCU 차량 통합제어
1. HCU 개요와 입출력 요소
06 LDC
1. LDC 개요
2. LDC 기능
3. LDC 주요회로
07 회생제동 시스템
1. 회생제동 시스템의 개요
2. 회생제동 작동원리
3. 회생제동시스템 전달경로
4. 회생제동시스템 계기판

Ⅳ 하이브리드 자동차의 진화
01 PHEV
1. 개요 및 특장점
2. 구성품의 특징
02 48V 마일드 하이브리드(MHEV)
1. 개요 및 특장점
2. Powertrain Topology
3. 48V 리튬이온 배터리
03 EREV
1. EREV 개요 및 특징

Ⅴ 능동제어 시스템
01 능동제어-지능형 운전자보조시스템
1. 지능형운전자보조시스템 ADAS의 개요
2. LDW, LKAS, LFA
3. ASCC
4. AEB
5. TSR
6. PD
7. CAS
8. NV
9. IPAS
10. AHBC
11. DSM/DDA
12. FRVM
13. BSM(BLIS) 사각지대 경보, 후측방 경보 BVM
14. 미래자동차 Connectivity 기술동향

하성용