루머: 볼보, 플라이휠 KERS 기술 2019년에 적용 예정

알려진 정보에 의하면, 볼보자동차의 2019년도 신모델에 플라이휠 (Flywheel) 기반의 운동에너지 회수시스템 (Kinetic Energy Recovery System: 이하 KERS)이 적용될 가능성이 있다고 합니다.

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KERS는 자동차의 브레이크가 동작할 때 잃어버리는 에너지를 저장하였다가 필요할 때 동력으로 재활용하는 장치입니다. 이 에너지를 발전기에 저장하면 전기식이고, 플라이휠에 저장하면 기계식 회수시스템을 뜻합니다.

참고로 이 플라이휠 기반의 KERS 기술과 관련하여 볼보자동차도 이미 2011년쯤부터 양산차 용으로 개발한다는 기사가 있었고, 공식적으로 볼보 프레스룸에도 아키텍처와 시험 영상이 공개된 적이 있었습니다. 테스트 발표 이후 양산된다는 소식이 없었고 별다른 관련 소식이 없는 상태였는데, 일단 관련내용을 미리 참고하면 도움이 될 것입니다. (참고기사 : Volvo Car Global Newsroom)

볼보 플라이휠 KERS의 주요 시스템 구조

기사의 주요내용을 요약하면 아래와 같습니다. 

- 볼보가 연료소비를 최대 25%까지 절감해주는 플라이휠 기반의 KERS 기술을 2019년에 출시 예정

- 이 기술은 브레이킹 시의 필요 에너지가 열 대신 플라이휠에 전달되고, 다시 가속할 때에는 회전하는 플라이휠에 저장된 에너지를 휠 샤프트로 전달하는 기술

- 부분적으로 마일드 하이브리드와 동일하며, 마일드 하이브리드의 경우 더 어려운 속도에서도 대응함

- 볼보가 어떻게 플라이휠 기술을 적용할 지는 아직 확정된 바 없음

- 볼보의 모든 새 모델에는 전기모터가 장착될 것이고 그 중에 많은 비율로 마일드 하이브리드가 적용될 것

- 볼보는 오랜 기간 동안 플라이휠 기술을 개발해 왔으며 과거의 테스트에 의하면 연료 소비를 25% 줄이고 가속 중에 80마력을 추가할 수 있음

- 볼보가 전동화 전략을 외치면서 KERS를 언급하지는 않았음

- 마일드 하이브리드는 플라이휠 방식보다 4배 이상 비쌈

- 볼보가 마일드 하이브리드와 KERS를 동시에 도입하려는 이유가 확실하지 않은데, 배터리의 소모를 줄이기 위한 방법일 수 있음

- 볼보의 플라이휠은 직경 20cm이며, 탄소섬유로 구성하여 무게가 6kg이고, 최고 60,000 rpm으로 회전함

- 플라이휠에 에너지를 저장하는 것은 과거 gyro 버스나 포뮬라 1 (F1)의 일부 차량에 도입된 사례가 있음

위와 관련하여, 볼보에서는 아무런 확답이나 부정 없이 공식적인 언급 자체를 하지 않고 있다고 합니다. 아직은 개발이나 테스트의 여지가 남아있어서 그럴 수 있을 것 같네요.

참고로 KERS 관련 기술은 전기나 하이브리드 차량에는 구현이 쉬워서 이미 에너지 축적용으로 적용이 되어있고 (회생제동이라고 하는), F1 레이싱에는 이미 전기식의 KERS가 순간적인 출력 강화의 역할로써 많이 활용되고 있습니다. 

그러나 기계식 KERS의 경우 장치의 무게나 질량 관련된 현실적인 한계점이 있는지 업계의 소식이 잠잠한 상태였다고 하는데요.

과거 볼보의 KERS 테스트 및 설명 영상

기사의 내용처럼 전기모터와 별도로 동작하는 플라이휠이 새로운 마일드 하이브리드 시스템을 보조하여 전기배터리의 소모를 절감할 수 있다면 나름 괜찮은 시스템이 될 것 같습니다. 

테스트에서의 내용대로 25%의 연료절감과 80마력의 순간출력의 추가라면 굉장히 임팩트가 있는 시스템일 것으로 예상이 되네요.