한국과학기술원(KAIST)은 우수 물류신기술 인증제도의 제1호 인증을 받은 ‘경유 택배트럭의 하이브리드 개조기술’을 개발한 기관이다. 

경유트럭 하이브리드 개조 신기술은 경유 소형화물차를 하이브리드 경유~전기트럭으로 개조하는 기술로 기존 노후 경유화물차에 모터, 냉각장치, 배터리, PCU, 통합제어모듈 등을 탑재하는 방식이다.

특히 적재중량 1톤 내외 소형화물트럭이 대상으로 구동계에 전기모터를 삽입해 하이브리드 디젤~전기구동계라는 엔진과 전기모터를 병행해 구동하는 방식으로 개조한다.

신기술은 병렬형 하이브리드 파워트레인일 사용하며 기존 디젤트럭의 엔진과 변속기 사이에 구동모터를 삽입함으로써 엔진과 전기모터의 동력을 병렬로 사용할 수 있게 한다. 또한 모터 구동을 위해 PCU와 배터리를 추가하며 클러치를 자동화한다. 시스템 전체제어를 위해 통합제어모듈도 추가한다.

개조 전에는 엔진과 변속기로 이뤄져있던 1톤 화물차가 개조 후에는 PCU, 배터리, 냉각장치, 라지에이터, 펌프, 리지버, 구동모터 등이 추가돼 엔진과 전기모터를 병렬적으로 사용할 수 있게 한다.

친환경·고효율 하이브리드 트럭 

신기술은 친환경·고효율·저비용이 특징으로 택배 운송환경에 최적화됐다. 하이브리드로 개조하면 경유트럭대비 약 7.1~20.1%의 연비 개선효과는 물론 도심지 등 단거리 연비 개선효과는 약 25%에 달한다. 

개조경유트럭은 전기모터·배터리로 단거리 운행시 연료소모를 줄여 연비를 향상시키며 소형경유트럭이 생계형으로 이용돼 급정거·단거리 운행이 많은 만큼 적용되면 기대효과가 상당히 클 것으로 기대된다. 이에 대해 제주 JBL로지스틱스에서 개조차량에 대한 시범운행도 이뤄져 안정성도 입증했다.

또한 초기 개조기술은 적재함에 배터리와 인버터·컨버터 등을 위치시켰었으나 현재는 부품위치를 최적화해 적재함 내 공간도 충분히 확보했다. 

디젤 하이브리드는 가솔린 하이브리드보다 적용사례가 많지 않다. 디젤 엔진은 가솔린 엔진대비 부피가 커 설계상 전기모터·베터리 등 하이브리드 구동계 삽입의 어려움을 초래했다. 하지만 최근 친환경이 강조되며 경유차에 디젤엔진과 하이브리드 구동계를 혼합하는 시도가 늘어나며 48V 마일드 하이브리드가 중요하게 활용되고 있다. 

전기모터로 직접 바퀴를 구동할 수는 없지만 엔진을 보조해 연비를 상승시키고 배출가스 저감을 돕는다. 설계에 필요한 면적과 비용도 낮아 이번 신기술에도 활용됐다.

KAIST의 관계자는 “택배트럭의 주행기록분석 등을 통해 소형택배트럭을 대상으로 개발했다”라며 “세계적으로 택배시장이 지속해서 성장하고 있으며 코로나19 팬데믹으로 인해 신선식품 배송이 활성화됨에 따라 이번 신기술이 활용될 수 있는 분야가 확대되고 있다”고 설명했다.

이어 “주요 요소기술은 향후 친환경 차량에도 활용 가능해 활용가치가 높은 기술”이라고 덧붙였다.