PZEV 가 표시된 자동차를 보면 궁급증이 생기죠?. 이건뭘까하고?
배기가스 규제 기준이다 . 캘리포니아가 자동차에 대한 배기가스 규제가 비교적 엄격한 편이고. 배기가스가 적게 나온다는 뜻이며 이런 차량은 배기가스 관련 계통 워런티기간이 15년/10만마일로 다소 길다. 대신 출력이 약간 낮아지는게 나타나며. CA외에도 몇군데 주에서 PZEV차량을 팔고 있다.
자동차는 현대 사회에 없어서는 안 되는 필수품이지만 환경오염과 지구 온난화 등의 주범이 되면서 캘리포니아에서 배기가스에대해 강력한 법을시핸중인데. 이에대한 대책으로 자동차 배출가스 규제는 갈수록 강화되고 있으며, 특히 CARB(California Air Resources Board)에서는 극초저공해자동차 SULEV(Super-Ultra Low Emission Vehicle) 또는 무공해자동차ZEV(Zero Emission Vehicle)등 연방 규제와 별도로 부가적인 기준을 마련하여 제작사들이 이를 만족시킬 것을 요구하고 있다. 그 중 PZEV(Partial Zero Emission Vehicle)는 가솔린 기관 차량의 정차 시 흡기계통으로 역류되어 빠져나오는 증발가스를 0.054 g/test로 제한하는 것이다. 이러한 규제를 만족하기 위하여 다양한 소재를 활용한 증발가스 흡착제를 개발되었고, 관련 연구들이 활발히 진행되고 있다.
무공해 자동차(Zero-emissions vehicle)또는 ZEV는 사용하는 에너지원으로부터 오염물질을 방출하지 않는 자동차를 말한다. 건강과 환경에 유해한 오염물질에는 오염입자, 탄화수소, 일산화 탄소, 오존, 납, NOx등이 포함된다. 비록 미국 환경보건국(U.S. Environmental Protection Agency [EPA])에서 오염물질로 정의되어 있진 않지만 최근의 경향으로는 유기물질을 비롯한 여러 독성 물질들 그리고 CO2와 같이 지구 온난화 문제를 일으키는 다른 온실가스등도 일반적인 오염물질로 간주된다.
무공해 자동차의 예로는 자전거와 같은 근육의 힘에 의한 자동차와 배기관이 없는 전기자동차, 물만을 배출하는 수소기반의 전지 자동차를 예로 들 수 있다.
무공해자동차 관련 용어
- 캘리포니아 무공해자동차
CARB ZEV 프로그램은 캘리포니아 정부에서 실시하는 무공해자동차를 이용에 대한 법률이다. 이 프로그램의 목표는 캘리포니아 주 내에 있는 대도시 지역, 특히 로스앤젤레스와 같이 오염사고를 여러 번 겪었던 지역에 발생하는 대기 오염물질을 줄이고자 하는데 있다. 캘리포니아 ZEV 법에 있어서 가장 첫 번째 법칙은 1990년 Low-Emission vehicle 프로그램으로부터 유래하였다. ZEV 규정은 1990년 이후로 점차적으로 몇 번에 걸쳐 발전되고 수정되었으며 몇 가지 새로운 부분이나 카테고리가 생성되었다.
- LEV(Low Emission vehicle)은 2004년 이후 팔리는 모든 새 차에 있어서 최소 배출기준이 적용된 자동차를 이야기한다.
- ULEV((Ultra Low Emission Vehicle)는 2003년 모델의 자동차들의 평균 배출량보다 50% 더 깨끗한 자동차를 말한다.
- SULEV (Super Ultra Low Emission Vehicle)는 기존의 자동차들에 비해서 실제적으로 탄화수소, 일산화탄소, NOx 그리고 입자물질들을 얼마나 더 적게 발생 시키는 자동차로써, 이들은 2003년의 모델에 비해 90% 더 깨끗하다.
- PZEV (Partial Zero Emission Vehicle)는 SULEV 배출기준을 만족하고 15년간 150000마일의 보증을 가지며 증발 배출물질이 없는 자동차를 이야기한다. 이러한 자동차들은 2002년 모델에 비하여 80%더 깨끗하다.
- ZEV (Zero Emission Vehicle)는 배기관을 통한 배출오염물질이 없고 2003년 모델의 자동차 평균에 비해 98% 깨끗한 자동차를 이야기한다.
무공해자동차의 종류
- 근력 기반 자동차:
전통적으로 자전거는 지표에서 움직이는 가장 잘 알려진 무공해 이동수단으로써 사람의 근력을 이용한 이동수단이다. 사람의 근력을 이용한 에너지원으로 한 이동수단 이외에도 동물을 이용한 이동수단이나 전기자동차, 또 어떠한 오염물질이나 이산화탄소를 배출하지 않는 자동차들이 무공해자동차에 속한다.
- 전기자동차:
전기자동차는 전기를 에너지원으로 모터를 구동하여 작동하는 자동차이다.
내연기관 자동차는 탄화수소계(석유)연료를 엔진의 내부에서 압축, 발화, 폭발, 팽창 시켜 나오는 에너지를 이용하는 반면 전기자동차는 축전지에 축전되어있는 화학에너지를 이용하여 전기를 생성하고 이 전기에너지가 모터를 구동시켜 운동에너지로 작동한다.
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| <그림> 전기 자동차 택시 컨셉카 |
넓게 본다면 FCV(fuel cell vehicle : 연료전지자동차)나 태양전지자동차도 모터에 전기를 공급한다는 것은 동일하지만, 이 경우에는 전기가 연료전지나 태양전지 내부에 화학적 에너지 형태로 축전되는 경우가 아니라 알코올이나 수소 등의 연료 또는 태양광이나 태양열과 같은 에너지원으로부터 생산되는 경우이다. 즉 에너지가 충전 방전되는 개념이 아니라 한 방향으로 방전만 일으킬 수 있는 개념이다. 따라서 충전의 개념이 필요 없기 때문에 축전지를 이용하는 전기자동차에 비해 에너지 축적(연료주입 또는 충전)시간이 짧아진다는 장점을 가진다.
- 연료전지(수소) 자동차:
연료전지 자동차는 수소를 에너지원으로 하는 연료전지를 탑재한 자동차로 대표된다.
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| <그림> 연료전지 자동차 컨셉카 |
수소연료전지 자동차는 수소연료전지를 기반으로 발전하고 전동기를 구동하는 타입으로 수소를 직접 연소하여 이용하는 수소자동차와는 에너지를 이용하는 방법이 다르다.
연료전지 자동차의 장점으로는 화석연료를 이용한 발전보다 수소는 물에서 무한대로 생산 가능하기 때문에 지속 가능하다는 장점을 가진다. 또한 주행 시 CO2, NOx가 발생하지 않고 항속거리가 전자식 전기 자동차 보다 길다. 또한 내연수소자동차보다 연료를 절감할 수 있다.
단점으로는 수소전지를 이용하기 위한 인프라를 구축하는 비용이 소요되며, 수소흡장합금 탱크나 고압수소 탱크를 탑재하므로 차량 내부 공간이 협소하고 무게는 증가한다. 또한 수소연료 전지 자동차에 사용하는 백금 등에 의해 연료 전지 자체가 고가여서, 내연 수소 자동차 보다 자동차의 제작비용이 크므로 가격이 상승한다는 단점을 가지며, 화학 반응을 이용하는 발전으로써, 이온 교환 수지의 마모에 의한 성능 저하를 피할 수 없기 때문에 몇 년마다 연료 전지를 교환해야 한다는 약점이 있다.
무공해자동차의 타당성
무공해 자동차들이라고 하더라도 많은 수가 밀집된 곳에서는 완전히 오염을 발생시키지 않을 수 없으며, 직접적인 오염원으로 존재하지 않는다 하더라도 사용 연료가 만들어지기까지 발생하는 간접적인 영향으로 오염을 발생시킬 수 있다.
하지만 화석연료를 이용한 발전으로 얻어진 전기나 수소를 이용하여 움직이는 ZEV라 하더라도 기본의 가솔린 연료 자동차와 비교하였을 때 마일당 훨씬 적은 오염물질을 발생시킨다. ZEV와 관련된 이러한 논리를 이해하기 위해서는 이를 평가할 수 있는 판단 기준이 필요하다.
[출처] 자동차 공학