전기차와 고연비 하이브리드
급변하는 기술을 이해하는 자동차 교양서

친환경 자동차가 대세다. 기존 파워트레인의 쇠락과 전기 자동차로의 이행은 이제 정해진 미래다. 거의 모든 자동차 제조사가 머지않은 미래에 전동화 100%를 달성하겠다고 선언한 가운데, 전기차 인프라가 아직 미비한 탓에 고연비를 자랑하는 하이브리드 자동차가 인기몰이 중이다. 현시대가 친환경이라는 이슈를 외면할 수 없는 상황인 것은 분명하다. 급변하는 자동차 업계와 기술을 이해하고픈 사람이라면 《자동차 에코 기술 · 전기차 · 연비 구조 교과서 3종 세트》를 펼쳐보자. 마니아라면 알아야 할 자동차 지식과 정보를 빠르게 내 것으로 만들 수 있다.

자동차 친환경 트렌드의 모든 것
전기차에서 연료 전지와 하이브리드까지!

《자동차 에코기술 교과서》는 자동차 친환경 기술 트렌드를 잘 정리해 소개한다. 저자는 에코 카가 무엇인지 본격적으로 알아보기 전에 에코카의 정의와 종류부터 정확히 짚고 넘어간다. 자동차 회사들이 에코카를 개발하게 된 역사적 배경을 설명하고, 세계 여러 나라에서 에코카라는 시대적 흐름이 어떻게 구체적으로 전개되고 있는지도 말한다. 이 같은 배경지식을 소개한 후에는 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소연료전지 자동차, 고연비 가솔린 자동차, 클린 디젤 자동차를 차례로 살펴본다.
이 책은 차종별로 다채로운 에코카의 구조와 기술을 자세히 알아본다. ‘이 차의 핵심 기술과 원리가 무엇인지’를 다양한 사진과 그림을 이용해 설명한다. 이 시각 자료들은 벤츠, BMW, 폭스바겐, 토요타, 닛산 등 여러 자동차 회사에서 제공한 것으로, 저자의 설명을 더욱 이해하기 쉽게 도와준다. 덕분에 자동차 교양이 부족한 독자라도 책을 이해하는 데 큰 무리가 없다.
에코카의 기술 트렌드를 이 책 한 권으로 정리해볼 수 있다는 점도 장점이다. 저자는 자동차 에코기술의 현황은 물론이고 현재 기술의 개선점과 향후 등장할 신기술까지 정리해서 에코카의 현재와 미래를 살펴본다. 즉, 독자는 메르세데스 벤츠의 48볼트 마일드 하이브리드, 코로스의 캠프리 엔진 같은 최신 기술 현황과 근미래에 상용화될 인휠 모터, 무희토류 모터 등의 기술도 열람할 수 있다.

21세기 자동차의 아이콘
에코카의 매력과 과학 원리를 발견하다

《자동차 에코기술 교과서》는 전문 기술을 설명하는 데에 치중하지 않는다. 일반인을 대상으로 집필된 책인 만큼 소비자로서 품을 법한 궁금증도 해결해준다. 예를 들어 ‘전기 자동차의 충전 시간은 얼마나 되는지?’ ‘충전 시 위험성은 없는지?’ ‘수소연료전지 자동차는 왜 비싸지?’ 등 여러 질문에 상세하게 답변한다.
또한 에코카를 구매할 때에 어떤 점에 유의해야 하는지도 알려준다. 에코카의 파워 트레인이 다양한 만큼 에코카의 종류도 매우 다양한데, 소비자는 자신의 운전 특성과 목적에 때라 자동차를 선택해야 한다. 장거리 주행을 거의 하지 않는다면 전기 자동차가 알맞을 것이고, 평소에 극심한 교통 정체에 시달리지만 1년에 한두 번은 장거리 주행을 하는 사람이라면 하이브리드 자동차가 알맞을 것이다.
우리는 지금 자동차 역사상 가장 큰 변화를 겪고 있다. 130여 년간 이어져온 내연기관 자동차의 역사가 종언을 맞이하고 있는 것이다. 앞서 말했듯 이 흐름은 이제 돌이킬 수가 없다. 갈수록 각국 정부의 환경 규제는 강화될 것이고, 에코카야말로 현대인의 생활 패턴에 적합한 교통수단이기 때문이다. 이 강대한 변화와 흐름 앞에서 이 책은 현대 자동차에 적용된 에코기술을 이해하게 하고, 그 매력이 무엇인지도 알려준다.

전기차 공부는 이 책으로 끝내라
기초부터 전문 지식까지, 전기차 해설의 시작과 끝

전기 자동차는 분명 대세지만 여전히 의구심을 품은 사람도 많다. 《전기차 첨단기술 교과서》는 이런 사람들의 편견과 무지를 불식한다. 다만 개인의 의견이 아닌 기술과 원리로 사람들의 의심과 질문에 차근차근 답변한다. 전기 자동차가 느리고 충전이 불편하다는 문제부터 짚어보자. 저자는 전기 자동차에 쓰이는 모터의 작동원리를 설명하면서 전기 자동차가 기존 자동차보다 뛰어난 가속 능력과 시속 200킬로미터가 넘는 속도를 어떻게 발휘할 수 있는지 설명한다. 모터는 구조상 변속기가 필요 없고, 100%에 달하는 토크를 즉시 낼 수 있다. 《전기차 첨단기술 교과서》는 모터를 종류별로 살펴보면서 전기 자동차의 실제 성능을 이해할 수 있는 지식 기반을 제공한다.
배터리 성능의 태생적 한계 때문에 충전이 불편하고, 유지 비용이 필연적으로 증가할 것이라는 문제 또한 사람들의 인식과 실제에 괴리가 있다. 물론 제조업체들이 배터리 문제를 완전히 해결한 것은 아니다. 아직 몇 분의 충전만으로 수백 킬로미터를 운행할 수는 없다. 그러나 배터리 성능은 꾸준히 개선되고 있으며, 현재 배터리 성능도 일부 사람들의 오해처럼 실생활에 불편을 줄 정도는 아니다. 2021년 기준으로 신형 전기 자동차는 주행 거리가 300킬로미터에서 400킬로미터 전후이며, 충전 속도도 빨라져서 급속 충전이라면 충전량의 80%를 채우는 데 20분 안팎의 시간이 필요할 뿐이다. 게다가 이 책에 따르면 미래 기술도 빠르게 발전 중이다.
그중 하나가 바로 무선 충전 기술인 WPT(Wireless Power Transfer)다. 특히 이 책은 차량이 이동하면서 무선으로 배터리를 충전하는 동적 WPT에 주목해서 해당 기술의 작동원리와 구조를 그림으로 잘 설명하고 있다. 얼마 전 과학기술정보통신부와 대전광역시가 무선 충전 기능이 있는 전기 버스를 만들어 시범 운행을 진행한 적이 있는데, 이때 적용된 기술 중 하나가 동적 WPT다.
배터리 수명과 관련한 유지 비용도 너무 걱정할 수준은 아니다. 2020년 기준으로 제조업체가 보장하는 배터리 수명은 최소 8년이며 주행 거리는 16만 킬로미터에 달한다. 사실 보장 수명과 주행 거리를 달성한 배터리조차 사용이 가능한 수준의 성능이 남아 있다. 그리고 앞으로 나올 전기 자동차의 배터리 성능은 이보다 더욱 뛰어나고, 배터리 가격 또한 하락할 예정이다. 배터리 때문에 내연기관차보다 더 큰 비용을 치를 것이라는 말은 오해에 불과할지도 모른다.
게다가 3~4년 뒤에 생산될 전고체 배터리는 주행 거리가 지금보다 2배 이상 길고, 충전 시간은 훨씬 짧다. 나트륨 이온이나 리튬 메탈 방식의 배터리도 개발 중이다. 이 책에서 설명하는 배터리의 구조와 기술, 미래 전망 등을 보고 있자면 전고체 배터리 같은 선도 기술이 현재의 미진한 부분을 어떻게 해결할 수 있는지를 기술적인 측면에서 확인할 수 있다.

전기차는 여러 기술의 집약체
구조와 원리로 이해하는 전기차의 진짜 모습

또 하나 주목할 점은 이 책이 배터리와 모터에만 집중하지 않는다는 사실이다. 배터리와 모터는 전기 자동차의 핵심이지만 전부는 아니다. 《전기차 첨단기술 교과서》는 주전원 MCU와 컨버터, IGBT, 초퍼 회로 등이 어떻게 작동하는지를 설명하며, 배터리 잔량과 충전량을 관리하는 배터리 제어 시스템의 구성 요소를 살펴본다. 물론 냉난방 장치와 열펌프, 브레이크, 파워스티어링 등 기타 구성 요소를 제어하는 시스템도 소개한다.
결국 이 책으로 전기 자동차의 구조와 작동원리 전반을 이해하고, 전기 자동차의 실체에 기술적으로 접근할 수 있다는 말이다. 지금은 인식이 많이 바뀌었지만, 한때 전기 자동차는 배터리와 모터만 있으면 쉽게 만들 수 있다는 말이 떠돈 적이 있다. 이 책에서 확인할 수 있듯이, 전기 자동차는 생각보다 복잡하며 정밀한 기술과 부품이 다양하게 필요하다.
《전기차 첨단기술 교과서》는 전기 자동차의 수리와 고장 진단, 긴급 대응과 관련한 사례를 여럿 소개한다. 내연기관 자동차의 경우, 차량 소유자가 직접 정비하지는 않더라도 이런저런 이유로 관련 지식을 익혀둘 때가 있다. 게다가 간단한 유지 보수 정도는 직접 할 때가 있다. 전기 자동차도 마찬가지다. 앞으로 전기 자동차는 지금보다 더욱 빠르게 대중화의 길로 접어들 것이고, 전기 자동차의 유지 보수나 정비법을 알고 싶어 하는 사람이 점점 늘어날 것이다. 직접 정비를 하지 않더라도 유지 보수와 정비 관련 지식을 알아두면, 합리적인 방법으로 정비 문제를 해결하는 데 도움이 된다.

전기차에 관한 궁금증을
해결해줄 EV 지식의 바이블

전기 자동차는 분명 자동차 산업의 미래이며 새로운 성장 동력원이다. 그러나 지금의 변화가 과연 올바른 것이고 합리적 선택인지 확신할 수 없는 사람도 있다. 《전기차 첨단기술 교과서》는 기술적 이해가 부족해 전기 자동차를 이해하지 못한 사람에게 나침반 구실을 한다. 전기 자동차를 둘러싼 사람들의 질문과 호기심에 상세한 기술적 해설을 덧붙여 답하기 때문이다. 전기 자동차가 왜 이런 구조를 취하는지, 왜 이런 주행 특성이 있는지, 왜 배터리와 모터가 중요한지 등 전기 자동차와 관련한 많은 이슈를 편견과 개인적 의견이 아닌 기술과 원리로 해설한다. 향후 자동차 시장을 지배할 전기 자동차를 올바르게 이해하고 합리적 선택을 하려는 사람들에게 이 책은 분명 좋은 길잡이가 될 것이다.

자동차는 어떻게 고연비를 실현하는가?
공학으로 이해하는 고연비 메커니즘의 비밀

《자동차 연비 구조 교과서》는 20년 경력의 엔지니어가 자동차를 직접 개발한 경험을 바탕으로 연비가 무엇인지, 연비를 개선하는 기술의 원리가 무엇인지 등을 알려준다. 자동차 업계와 무관한 일반인도 쉽고 빠르게 자동차 연비의 실체에 다가갈 수 있게 도와준다.
가변 실린더, 듀얼 클러치 변속기, 터보차저 등 연비를 개선하기 위해 탑재한 기술 전반을 소개하며, 이 기술들의 작동 원리를 간결하게 핵심만 짚어 설명한 덕분이다. 여기에 독자의 이해를 돕는 사진과 그림, 도표 자료들을 충실히 책에 담았다. 일반 독자에게 다가가기 위한 저자의 이 같은 노력은 자동차 공학이 어렵고 복잡하다는 편견을 불식하기에 충분하다.
누구나 이 책을 계기로 자동차 연비라는 주제를 정확하고 깊게 이해하는 발판을 마련할 수 있을 것이다. 이 책은 근거 없는 편견과 견해에 기대지 않고, 오로지 공학적 측면에서 연비라는 주제를 파헤치기 때문이다. 어렴풋이 자동차 연비를 이해하던 단계에서 벗어나 오롯이 알아가는 경험을 선사한다.

자동차를 바라보는 또 다른 관점
고연비 기술로 분석한 자동차 구조와 원리

연비를 알면 자동차의 구조와 원리도 함께 보인다. 자동차 기술의 발전은 연비 개선을 위한 경주와도 같았기 때문이다. 평소 자동차 구조와 기술이 복잡하게 느껴졌거나 자신의 자동차 지식이 피상적이라고 느낀 사람이라면 《자동차 연비 구조 교과서》가 전보다 깊은 안목을 안겨줄 것이다.
이 책은 철저히 공학자의 시선으로 연비를 해석한다. ‘연비가 무엇인지’부터 명확히 정의 내리면서 이야기를 시작하며, 이어서 자동차의 핵심이자 연비 기술의 고갱이를 이루는 엔진과 변속기의 구조와 원리를 해설한다. 각 장에서 엔진과 변속기를 따로 설명할 만큼 상당한 지면을 할애하는데, 이 책에 연비를 올리는 운전 기술과 조언만 담겨 있다고 생각한 사람이라면 놀랄지도 모른 구성이다.
‘막연함에서 명확함으로’ 이 책이 지향하는 바다. 고연비 기술의 중심에 있는 엔진과 변속기를 명확하게 모르고서는 자동차를 이해하는 수준을 끌어올릴 수 없다. 엔진과 변속기를 자세히 알아야 자동차 구조를 깊이 이해할 수 있음은 물론이고, 연비 운전과 관련한 여러 조언과 운전술이 왜 타당한지를 깨달을 수 있다. 또한 잘못된 조언이나 편견도 가려낼 수 있다. 이 지점에서 자동차 연비를 왜 공학적으로 이해해야 하는지에 대한 실용적 이유가 드러난다.

소비자가 꼭 알아야 할
자동차 연비의 공학적 실체

운전자 입장에서 자동차 연비의 공학적 실체를 알아야 할 실용적 이유란 무엇일까. 연비를 기술이라는 잣대로 확실하게 파악하고 있다면, 평소 올바른 운전 습관을 실천해서 연비 효율을 개선할 수 있다. 게다가 자동차를 구매한다면 차량에 어떤 고연비 기술이 들어 있으며, 실제로 연비가 얼마나 좋아지는지도 판단할 수 있다.
운전 습관과 관련해서 예를 하나 들어보자. 정차할 때 D단이 아닌 N단에 기어를 두는 운전자가 간혹 있는데, 사실 이런 운전 습관은 연비 측면에서 별 도움이 안 된다. 최근 변속기에는 D-Neutral 모드가 탑재돼 있어서다. 클러치 하나를 빼서 중립 상태를 유지하는 이 기술 덕분에 기어를 D단에 둬도 에너지 소모가 크지 않으며, 차체 진동도 전에 비해 덜하다.
저자는 명확한 기술적 이해를 바탕으로 현실에서 연비 운전을 실천하자고 말한다. 이론을 현실에서 구현할 수 있게 도와주는 운전 팁과 조언을 20가지 이상 정리해 싣기도 했다. 책에서 제시한 운전 팁은 기술과 원리를 전제로 올바른 운전 습관이 무엇인지 알려주며, 이를 통해 차량의 고연비 기술을 어떻게 극대화할 수 있는지 설명한다. 《자동차 연비 구조 교과서》는 자동차 공학과 유용한 운전 팁을 활용해 현실과 이론이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡는다.

경제적 이득을 넘어
지구 환경을 생각하는 연비 개선

연비를 개선하는 목적은 기름값을 아끼는 개인의 경제적 이득에 머물지 않는다. 연비가 좋은 차량을 선택해 올바른 운전 습관을 실천하는 일은 갈수록 심해지는 기후 위기 문제를 해결하는 데 일조하기도 한다. 차량 연비를 개선하면 에너지 소모량이 줄어들고, 이뿐만 아니라 오염 물질의 배출량도 적어지기 때문이다.
개인의 경제적 실익 추구가 지구 환경에도 도움을 준다는 사실을 생각해 본다면, 고연비 기술에 관심을 두고 운전 습관을 개선하는 일을 마다할 이유는 없어 보인다. 이 책으로 자동차 고연비 기술의 구조와 운전술을 이해해 보자. 자동차를 사랑하는 마니아와 연비에 관심이 있는 운전자 누구나 이 책을 활용할 수 있다. 자동차 지식을 넓히고, 자신의 경제적 이익을 도모하며, 나아가 환경을 지키는 친환경 운전이 가능하다.