[자동차공학] 내연기관의 역사와 미래
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- 목차
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⑴ 증기자동차의 출현
⑵ 전기자동차의 역사
⑶ 가솔린 및 경유 내연기관
⑷ 대체연료
⑸ 에탄올
(6) 하이브리드 자동차
- 본문내용
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현재 일반화 되어있는 자동차의 기관은 주로 내연기관이다. 특히 가솔린 및 디젤(경유)을 사용하는 내연기관은 자동차 역사상 가장 오랜 기간 동안 그 자리를 유지하고 있다. 그러나 1,2차 오일쇼크 및 지구 온난화 현상을 비롯하여, 범세계적인 문제 등의 대두로 인해, 화석연료를 사용하는 기존의 내연기관의 실효성 및 문제점들이 부각되고 있다. 이러한 문제점들에 대한 노력의 일환으로 최근에는 전기자동차 및 수소자동차 그리고 하이브리드 자동차에서 연료전지 자동차에 이르기까지 기존의 화석연료 자동차에 비해 친환경적이라 일컬어지는 다양한 자동차들이 선보여지고 있다.
지금은 이미 화석연료를 사용하는 자동차들이 대세를 이루고 있는 탓에 자동차의 역사가 화석연료를 사용하는 내연기관의 역사라고 쉽게 오인할 수 있지만 사실은 그렇지 않다.
⑴ 증기자동차의 출현
1765년 영국의 제임스 와트가 증기기관을 발명한 이후 1769년 프랑스의 포병장교인 니콜라스 죠셉 퀴뇨에 의해 2기통 증기엔진을 탑재한 3륜 자동차를 세계최초의 증기자동차가 발명되었다. 물론 당시의 증기자동차는 지금의 Passenger vehicle 의 개념은 아니었다. 대포 수송의 화물용이었으며 따라서 성능보다는 사람을 대신한다는 발상 자체에 의미가 있었다고 할 수 있다. 세계 최초의 승용 증기자동차의 역사는 1803년으로 거슬러 올라간다. 영국의 리처드 트레비딕은 왼쪽 그림에서 보이는 것과 같은 지름 3.3m 의 거대한 증기자동차를 선보였다. 이후 1820년부터 1840년 사이 사람을 운송할 수 있는 증기자동차의 개발이 활황을 이루었으나, 연료로 사용되는 석탄의 연소특성 때문에 온 도시는 검은 연기로 가득 차오르는 문제가 발생되기도 하였다.
증기자동차는 움직이는 것 그 이상의 의미를 지니기 어려웠다. 물론 증기기관을 통한 증기기관차의 시대는 운송수단용 기관에 대한 희망을 던져준 것은 사실이나, 지금의 모습과 같은 소형 자동차에 상용화하는 데는 큰 어려움이 있었다. 증기기관은 외연기관의 한 종류로서 증기를 생성하는 보일러와 증기를 사용하여 출력을 이끌어내는 실린더가 분리가 되어있기 때문에 필연적으로 크고 무거울 수밖에 없다. 게다가 당시의 기술로서 낮은 효율성의 문제는 더 이상 증기자동차를 개발하고 발전시켜야 할 이유를 만들어 내지 못했다. 1900년대 초기 까지 종종 모습을 드러냈지만 기술의 발전은 시대를 따라 오지 못한 탓에 지금은 그 모습을 감추었다.
⑵ 전기자동차의 역사
이번 발표를 위해 많은 조사를 하면서 가장 놀라웠던 부분은 바로 전기자동차의 역사였다. 비록 효율성의 문제와 근본적인 여러 문제들로 인해 최근 전기자동차에 대한 관심과 연구는 그 비중이 많이 낮아지긴 했지만 한때 차세대 자동차의 한 형태라 불리워진 만큼 최근에서야 비로소 개념적으로 형태를 드러낸 것이라 믿었다.
1873년 영국의 로버트 데이비슨과 존은 납과 아연을 축전지로 사용하여 최초의 전기4륜 트럭을 발명하였다는 기록을 찾을 수 있다. 또한 프랑스의 플랑테도 이와 비슷한 시기에 전기자동차를 발명하였으며, 프랑스의 라파엘과 영국의 포크 등에 의해 개발된 전기자동차는 가솔린 자동차보다 무려 3년이나 앞서 상용화에 성공하였다고 한다
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