전기 시내버스의 가능성 탈것뭉치

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사실 배터리를 활용한 전기구동은 대중교통기관에, 그 중에서도 시내 버스에 굉장히 유효한 동력체계입니다.

일단 전기를 사용하는 만큼 매연과 분진, 이산화탄소, 배기열 문제가 없습니다.
일각에서는 어차피 화력 원자력에서 전기뽑으니 환경오염은 그게 그거 아니냐고 합니다만...전기자동차는 정차시 구동계통에서 에너지를 사용하지 않아서, 정거장과 신호등마다 멈춰서야 하는 시내 주행 환경 하에서는 정차시에도 공회전을 해야 하는 엔진식에 비해 에너지 소모가 명백히 적습니다.

그리고 전기자동차는 공해물질을 "차가 뿜고 다니지는 않습니다".
대도시 같은 인구밀집지역에서는 도로 자체가 강한 오염원/열원이 된다는 걸 고려하면...이건 결코 무시할 수 없는 장점입니다.
같은 장점은 지하철이나 노상전차 등도 가지고 있지만, 얘들은 일반 도로를 그대로 활용할 수가 없어서, 도로 개조하고 거기에 맞춰나가는 데 투자비용이 너무 들어갑니다.
반대로 배터리식은? 그냥 차고지에서 충전해서 한바퀴 돌고 오면 됩니다.

일반 차량은 운행거리나 시간, 목적지가 매우 불규칙하기 때문에 배터리의 용량이나 충전 속도가 중시되지만, 버스는 그럴 필요가 없습니다.
버스의 운행거리나 시간은 언제나 거의 일정하게 고정되어 있으니,  배터리의 용량은 1회 운행량을 충족시킬 정도면 족하고 충전시간은 기사 분들의 휴식시간 내에만 들어가면 족합니다. 
러시아워 운행상황을 상정해도 답은 마찬가지. 어차피 전기차는 멈추면 전기 안씁니다.
즉, 전기구동계의 개발 난이도가 일반적인 승용차에 비해 월등히 낮은 셈입니다.

그러고 보니 차고지에 안전거리 확보가 필요한 기피시설인 가스충전기가 들어가지 않아도 되겠네요. 충전기 구비한 주차장 + 정비시설이면 되니 지금처럼 차고지 확보에 애를 먹을 필요도 없습니다.

또 하나의 장점은 소음과 진동. 최근의 CNG 버스는 과거의 털털대는 디젤에 비해 많이 조용해 졌습니다만, 여전히 승용차보다는 그르렁대는 경향이 있습니다. 그래서 차 많은곳에 가면 퍽 시끄럽지요.
전기구동은? 잘만 만들면 에쿠스보다 조용합니다. 외부소음에 의한 경고효과가 사라져 안전사고가 우려될 정도로 말입니다.

이런 전기구동 버스가 근 8000대에 달하는 서울시내버스 전체를 대체한다면? 총체적 파급효과는 어마어마 할겁니다.

...문제는 가격입니다. 배터리 너무 비싸요. lllOTL
이론상으로야 저렇다지만 실제 굴리면 초기 운용비용은 CNG 보다 비쌀게 뻔하구.



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  • ㈜ Luthien's 망상공방 : 전기버스 이야기 2009-08-19 01:28:10 #

    ... 일본, 버스·택시의 전기화 진행.. 전기 시내버스의 가능성 역시 어딜가나 생각은 다 비슷비슷 한듯. ps: 그냥 잡상이라 딱히 벨리로 보내진 않습니다. ... more

덧글

  • curlyapple 2009/07/17 21:17 #

    근데 배터리로 구축할 경우 효율이 내연기관에 비해 떨어지기 마련이고
    (시스템 전체효율 기준으로 20% 가량 떨어질겁니다)
    시스템 자체의 무게도 더 증가하게 되어 공회전시의 에너지 소모등 이점을 더하더라도
    결과적으로는 사용하는 에너지 총량은 비슷하지 않을까 싶습니다.
  • 25RS 2009/07/18 00:14 #

    종합적으로 따져봐도, 전기 자동차가 에너지를 적게 먹습니다.
  • Luthien 2009/07/19 00:56 #

    시내에서 전기자동차가 내연기관보다 밀린다고 하면 전기자동차 화냅니다. (...)
    현용기술로 고속도로 뛰어도 전기자동차가 앞섭니다.
  • curlyapple 2009/07/19 01:05 #

    자료 찾아보니 시내에선 전기자동차가 에너지를 덜 먹긴 하는군요.
    근데 이게 시스템 단위중량당 출력이라든지 하는 ratio 관련된 팩터에서도 이점이 있는지요?
    제가 조사한 자료로는 이런 팩터들이 내연기관이나 가스터빈(....)기반 하이브리드보다
    배터리 시스템이 부족한 것으로 나와서요.

    물론 제가 연구하는 시스템이 전체 시스템 무게 대비 퍼포먼스가 중요해서 그런 것도 있긴 합니다만;
    자동차에서도 그런게 크리티컬하지 않을까 해서요.
  • 슈타인호프 2009/07/17 21:29 #

    충전시간은 좀 여유있게 잡아도 가능. 배터리 팩 자체를 교체할 수 있게 하고 예비배터리를 확보하면 굳이 고속충전을 필수로 할 필요는 없으므로.
  • 레이나도 2009/07/18 00:23 #

    배터리팩이라.... 일반 하이브리드 차 조차도 배터리 무게가 세자릿수kg로 놀지 않나요? -_-;;
  • SHUK 2009/07/18 03:34 #

    글쎄요...테슬라가 광고하는 모델 S만 봐도 오너가 직접 배터리교체에 5분걸린다고 하니 그정도까진 아니지 않을까요?

    하이브리드경우에는 배터리교체를 생각하지 않았을지도 모르니 모르겠지만...ㄱ-
  • Luthien 2009/07/19 00:56 #

    사실 팩 교체가 되면 좋은데, 그건 또 팩 순환 인프라가 필요하니까요
  • 계원필경Mk-2™ 2009/07/17 21:34 #

    일단 시범운전을 시켜 문제점을 파악하여 개선하면서 배터리 값이 떨어지길 기다릴 수 밖에 없죠...(노선은 일단은 시내중에서 좀 한적한 코스를 택해서 기존의 버스 체계를 손상시키지 않는 방법으로 하는게 나을거 같군요...)
  • Luthien 2009/07/19 00:57 #

    신형 배터리도 염두에 둬야지요
  • Spearhead 2009/07/17 22:00 #

    CNG라고 해도 디젤은 쓰기때문에 전기구동계가 제대로 만들어 질 수만 있다면, 그리고 전체적인 비용부담이 많이 적어진다면 그나마 청정대중교통(...)이라고 말하는 CNG버스를 대체하겠지요.

    하지만 역시 그 무엇보다도 돈 문제가...
  • Luthien 2009/07/19 00:57 #

    세상을 지배하는건 예산입니다
  • Alias 2009/07/17 22:28 #

    버스와 같은 대형시스템이라면 나트륨-유황 전지처럼 리튬 이외의 다양한 수단에 대해서 연구를 좀 해 볼 필요가 있지 않나 합니다. (예열시간이 필요하다는 단점이 있는데 스케쥴이 명확한 버스라면..)
  • Luthien 2009/07/19 00:57 #

    버스야 시간엄수니까요 (대체로)
  • Eraser 2009/07/17 23:23 #

    '건설될 계획도시' 나 혹은 시범도시를 지정해서 에너지 무선전송방식의 레일(라인?)을 깔아서 전기를 쪽쪽 빨게 하는 방법...은 좀 무리려나요
  • Luthien 2009/07/19 00:57 #

    그게 편하긴 한데, 차가 아닌 인프라에 돈이 너무 들어갑니다
  • 존다리안 2009/07/18 00:15 #

    그러고 보니 전선에서 동력을 공급받는 예전의 전차-電車-와 비슷한 버스도 있던 것으로 기억합니다.
  • Luthien 2009/07/19 00:57 #

    노상전차도 전력선 깔면 돈들어요
  • 레이나도 2009/07/18 00:24 #

    일본에서 히노였나 미쯔비시였나. 암튼 비접촉 충전방식을 채용한 버스를 개발한 적이 있습니다. 실제도입도 한다고 했던거 같은데...
  • 레이나도 2009/07/18 00:33 #

  • Luthien 2009/07/19 00:58 #

    되면 좋은데, 역시 비접촉 인프라가... -ㅁ-
  • organizer™ 2009/07/18 00:26 #

    좋은 생각입니다...

    장거리 버스 노선의 경우 '중간에' F1처럼 -- 타이어가 아니라 -- 배터리 전체를 -- 통째로 -- 갈아 끼우는 팀이 존재해야 할 지도.............. ㅋㅋㅋ ;;;

    >> 승객 여러분, 예정했던 maintenance time이 돌아 왔습니다. 5 분 정도 기다리시면 바로 출발합니다.

    ㅎㅎ

    ---

    서울 시내 버스가 8000 대 정도라면 CNG 따위에 비할 바가 없을 것 같습니다. 거대 설비를 필요로 하지도 않고, 저 위에서 Alias 님이 말한 것과 같이 스케줄링이 명확하다면 8000 대를 죄다 전기식으로 바꾸는 경우, 서울은 진정 GREEN CITY로 거듭날 수도 있다고 봅니다.
  • Luthien 2009/07/19 00:58 #

    그렇게 되면 배터리 대여제를 실시해야 하는데, 역시 돈이 너무 들죠
  • 빠대 2009/07/18 05:46 #

    망할 놈의 배터리 효율. 빨리 컨덴서와 연료전지의 효율을 높여야...

    랄까, 문명이 발전해도 에너지 저장 효율은 정말 게걸음.
  • Luthien 2009/07/19 00:58 #

    그르게
  • 안모군 2009/07/18 13:52 #

    요즘 버스도 감차해서 7천대 조금 아래던가 그럴건데... 뭐 이건 중요한게 아니니까 일단 넘어가고...

    버스 정도면 대충 사이즈 감각으로 150~200kW급이 될 거 같은데, 이정도를 배터리 추진으로 감당하려면 중량이 과제가 될 듯. 버스들의 경우 1회전 운전이 3시간 정도까지 가는 케이스도 있어서 이정도 시간동안의 동력소요를 일단 감당해야 하고, 동절기나 하절기, 야간의 서비스 전력(냉방, 난방, 조명, 운임처리장치 등등) 소요도 보기보다 제법 되고, 무엇보다 도로상에서 이례상황이 발생하거나, 기후조건에 따른 여유용량까지 충분히 고려해야 하니까(기사들 입장에서 차량기지 입고까지 10분쯤 남았는데 전력경고가 빤짝거리면 피가 마르는 일이니) 보기보다는 꽤 손이 가는게 문제라면 문제임.

    덤으로, 차량기지에서 충전을 해야 한다면 대충 충전시간 만큼의 버스 차량 회전률이 떨어지는데, 이건 곧 자본비용 증가로 이어지게 됨. 준공영제를 하면서 옛날의 "오줌 눌 시간조차 안주는 버스 배차"는 좀 줄었다지만, 감차분 만큼 회전 부담을 준공영제에서도 걸고 있어서(규정 운행횟수 안채우면 돈을 깎는다던가) 간단하게 해결될 문제는 아니랄까....

    저번에 비접촉충전 방식도 국내 모델이 나온게 있는데, 이거에 버스차로제+자동운전제(자기유도식 등등)를 혼합해서, 버스차로 주행구간이나 차고지에서 충전+급전운전, 지선 구간에서 방전 같은 모델을 개발하는게 낫지 않을까 싶음. 같은 용량이라도 좀 더 안전빵이 될거고, 구간 확보에 따라서는 더 경쾌한 모델 도입이 가능할 거 같은데...

    문제는 급전효율과 충방전 효율일 듯. 전용차로에서 10분씩 죽이고 있는건 불가능할테니...-_-
  • Ya펭귄 2009/07/18 14:08 #

    뒷뚜껑 따고 배터리팩 교환.... 뭐 그런식으로 가겠지요....

    오히려 그런 부분에 대한 설계는 버스가 더 쉽지 않을까 싶기도 하고....
  • Luthien 2009/07/19 00:59 #

    제 계싼으론 넉넉잡고 180kw 면 단거리 노선은 충분할성 싶더군요.
    연속회전이 문젠데...정말 배터리팩 외엔 답이 없을지 원. (...)
  • 우꼬 2009/07/19 08:53 #

    충전시간 문제는 배터리를 카트리지 타입으로 교체가 쉽도록 해서 차고지에 미리 완충된 배터리로 교체하는방식도 나쁘진 않을것 같습니다. 비용을 줄이려면 배터리 카트리지 교체를 자동화 한다던지 하는 방법도 좋을것 같네요.(K9과 K10의 관계? ..)
  • 마봉길 2009/07/20 14:08 #

    그러나, 요즘 승객들은 버스안에서 긴팔을 입지 않으면 추울 정도로 에어컨을 틀어달라고 아우성칠 뿐이고...
    버스가 서 있을 때도 에어컨은 돌아가야 할 뿐이고...
    어쨌거나 에어컨은 전기 잡아먹는 귀신일 뿐이고... ㅠㅠ
  • 윤현철 2009/07/21 16:10 # 삭제

    전기자동차중에서도 노면전차 방식을 사용하면 됩니다.
    봄에 오스트리아, 독일에 잠깐 다녀왔습니다. 거기 시내에서는 도로위에 전력선(?)들이 거미줄처럼 있어서 그 밑으로 버스들이 다니고 있었습니다.
    가이드에게 물어보니 시내 중심부에는 연료방식의 버스는 들어올수 없다고 하더군요. 그리고 버스에 배터리도 약간은 있는모양인지 전력선이 없는곳에서도 움직이는것을 확인하였습니다. 이런방식이라면 배터리의 용량이 커질필요도 없고 실제로 유럽에서 사용되는 방식이므로 우리나라에서 도입하기에 별 문제가 없다고 생각됩니다.
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