하이브리드 자동차(HEV) 원리 및 장점 단점 등을 정리

내연 기관 자동차에서 바로 전기차로 인기가 넘어가나 싶더니 최근에는 다시 하이브리드 자동차가 주목받고 있네요. 하이브리드 자동차를 살까? 말까? 고민하시는 분들을 위해 하이브리드 자동차 원리 및 장점 단점 등을 정리 공유해 드립니다.

하이브리드 자동차 원리

내연 기관 엔진은 저속에서 효율이 낮고 고속에서 효율이 높습니다. 모터는 저속에서 효율이 높고 고속에서 효율이 낮습니다. 그래서 내연 기관 엔진과 모터의 장점만을 취합해 만든 것이 하이브리드 자동차입니다.

전륜 구동 하이브리드 자동차의 구조를 사진 한장으로 표현하자면 아래 이미지와 같습니다.

예전에는 배터리가 트렁크에 실려 있어 트렁크 용량이 줄어드는 단점이 있었지만, 최근에는 기술 발전으로 뒷좌석 아래에 실려있어 더 이상 트렁크 용량이 줄어들지도 않습니다. 즉, 인터넷에서 하이브리드 자동차 장단점 검색 시 "트렁크 용량이 줄어들어요"라는 글을 본다면 그건 과거 얘기입니다.

하이브리드 자동차를 운전해보면 그 특성을 바로 알 수 있습니다. 차량 시동 걸기와 저속 주행 때는 모터로만 구동이 돼서 아무런 소리가 나지 않고 고속으로 주행 때는 내연 기관이 구동을 담당해서 약간의 소음이 나기 시작합니다. 저속에서는 모터의 장점을 활용하고 고속에서는 내연 기관 엔진의 장점을 활용하기 때문입니다.

하이브리드 자동차 종류

크게 보자면 3가지 정도로 분류가 가능합니다.

• 마일드 하이브리드 (Mild Hybrid)
• 풀 하이브리드 (Full Hybrid)
• 플러그인 하이브리드 (Plug-in Hybrid)

마일드 하이브리드 특징

엔진 시동 모터의 크기가 커진 형태입니다. 그래서 모터 단독 주행 모드는 불가능하고 주행 시 모터가 조금 어시트스트를 해줍니다. 그래서 극적인 연비 상승은 없습니다.

마일드 하이브리드가 적용된 대표적인 차종은 최근에 출시된 벤츠 C-Class 등입니다.

풀 하이브리드 특징

일반적으로 하이브리드 자동차라고 말하면 이 형태를 뜻합니다. 차량을 단독 구동할 수 있을 정도의 성능을 가진 모터가 탑재되고 배터리는 소량이 탑재됩니다. 그래서 모터 단독 주행 모드도 가능하고 브레이크 시 버려지던 에너지를 이용 배터리가 충전되어 극적인 연비 상승을 이뤄냅니다.

풀 하이브리드가 적용된 대표적인 차종은 현대 자동차 아반떼, 쏘나타, 그랜저 등이 있습니다.

플러그인 하이브리드 특징

풀 하이브리드 자동차에 배터리 용량을 키우고 외부 전력으로 배터리를 충전할 수 있게 한 형태를 말합니다. 그래서 배터리를 충전소에서 충전하고 다닌다면 전기차와 동일하게 50km~70km 정도까지는 내연 기관을 구동하지 않고 차량을 운행할 수 있습니다.

플러그인 하이브리드가 적용된 차종은 BMW X5, 벤츠 GLE-Class 등이 있습니다. 단점은 배터리로 인하여 차량이 무거워지다 보니 충전소에서 배터리를 충전하지 않고 풀 하이브리드 차량처럼 운행하면 연비가 많이 떨어지는 현상이 있습니다.

하이브리드 자동차 장점

1. 연비가 매우 좋습니다.

일반 내연 기관 엔진 자동차로 시내 주행을 할 때 연비가 10km 나오던 자동차도 엔진이 하이브리드로 바뀌면 연비가 20km 정도로 상승합니다. 아반떼를 예로 들자면 가솔린 엔진 트림으로 시내를 주행하면 연비가 약 12km 정도 나오는데 하이브리드 트림은 약 20km 정도가 나옵니다.

2. 세금이 줄어듭니다.

저공해 자동차 인증을 받아서 취득세, 교육세 등 각종 세금을 할인해줍니다.

3. 주차요금 할인을 받을 수 있습니다.

자동차를 운행하다 보면 주차요금이 생각보다 큰 부담으로 다가옵니다. 그래서 불법 주정차하다가 딱지를 떼면 벌금이 크죠. 하이브리드 자동차는 주차요금이 50% 할인되는 주차장이 많아 주차요금 부담이 크게 줄어듭니다.

4. 조용합니다.

시동 걸고 약 70km~80km까지는 모터로만 차량이 구동됩니다. 그래서 매우 조용합니다. 그리고 내연 기관 엔진 시동이 걸리는 타이밍도 많이 개선되어서 시동이 걸려도 모를 정도입니다.

5. 브레이크 패드 등 소모품이 잘 소모되지 않습니다.

브레이크 페달을 밟으면 배터리에 충전하기 위해 먼저 모터가 제동을 걸어줍니다. 그래서 브레이크 패드가 잘 닳지를 않습니다. 추가로 내연 기관 엔진에도 부하가 매우 적어지다 보니 엔진도 잘 망가지지 않는다고 합니다.

6. 충전 스트레스가 없습니다.

주유소 가셔서 주유하시면 됩니다. 최근에는 전기차 충전 이슈가 사회 문제가 되고 있네요. 하이브리드 자동차는 그런 스트레스가 없습니다.

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하이브리드 자동차 단점

1. 순수 내연 기관 엔진 자동차에 비해 비쌉니다.

모터와 배터리가 추가되면서 가격도 비싸집니다. 예전 하이브리드 자동차가 인기가 없을 때는 가격 차이가 150만 원에서 200만 원 정도였는데 인기가 많아지면서 차량 제조사에서 가격을 많이 올렸네요. 23년 최근에 나오는 자동차는 약 400만 원 정도 더 비쌉니다. 

하지만 연비가 워낙 좋다 보니 주행 기간이 5년 정도 지나면 순수 내연 기관 자동차와 가격 차이를 연료비로 메꾸고 이후부터는 이득입니다.

2. 고장이 나면 수리가 어렵습니다.

엔진과 모터가 들어가니 수리 난이도가 높습니다. 엔진 부분 간단 고장이라면 일반 정비소에서 수리가 가능하지만, 모터 부분이 고장 나면 차량 제조사 정비소에 가야 수리가 가능합니다.

하지만 주로 모터로 차량이 구동되다 보니 엔진 부분이 잘 고장이 나지 않는다고 합니다.

3. 내연 기관 부분은 일반 차량처럼 유지보수를 해줘야 합니다.

순수 내연 기관 자동차와 동일하게 엔진 오일, 냉각수 등을 정기적으로 정비 및 교체를 해주셔야 합니다.

4. 내연 기관 자동차보다 타이어가 빨리 닳습니다.

모터와 배터리가 들어가다 보니 순수 내연 기관 자동차 대비 약 150kg~200kg 정도 더 무겁습니다. 그래서 타이어가 소모가 조금 더 빨라집니다. 

하지만 부담스러울 정도로 팍팍 다는 것은 아니니 크게 부담가지실 필요는 없습니다.

5. 배터리 생산 및 폐기 시 환경 오염

전기차도 그렇습니다만 하이브리드도 자동차도 배터리가 크게 들어가다 보니 생산과 처리에 환경오염 이슈가 있네요.

 

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6. 브레이크 시 이질감

최근에는 완화되었지만, 아직도 브레이크 시 이질감이 조금은 있다고 합니다. 이질감이 발생하는 이유는 브레이크를 밟으면 먼저 모터가 회생 제동하고 이후 브레이크 패드가 차량을 멈추다 보니 모터에서 브레이크로 바뀔 때 차량이 조금 꿀렁거리게 됩니다.

하이브리드 자동차 배터리 수명

배터리 수명이 걱정될 수도 있습니다. 그래서 각 자동차 제조회사의 배터리 부분 보증 기간을 살펴보니 평균적으로 10년 혹은 주행 거리 20만km까지 보증하더군요. 그 기간이 지난다고 배터리가 바로 고장 나는 것도 아니고 수명이 확 줄어드는 것도 아니므로 폐차할 때까지 배터리 걱정은 하지 않으셔도 됩니다.

하이브리드 자동차 인기 순위

인기 순위는 패롯카에서 정기적으로 업데이트해드리고 있습니다. 참고되시길 바랍니다.

하이브리드 자동차 인기 순위 확인 방법 : [바로가기]

맺음말

하이브리드 자동차를 살까? 말까? 고민 중이신 분에게 차량선택에 도움이 되었으면 좋겠습니다.

이만 포스팅을 마치며 항상 안전 운전되시길 바랍니다.