토요타, 당장 전동화보다 내연기관 투자확대..수소 엔진 핵심

토요타는 중장기적으로 100% 전동화보다는 탄소 제로를 위해 다양한 파워트레인을 시도하고 있다. 대표적으로 CO2 흡입필터, 친환경 대체 연료 등 여러가지 대안을 찾고 있다.

토요타탄소중립 목표에는 순수 전기차 뿐만아니라 플러그인 하이브리드, 풀 하이브리드, 대체 연료 내연기관 등 모든 파워트레인이 포함된다. 당장 이를 달성하기 위한 구체적인 방안으로 수소 내연기관 엔진 개발에 한창인 것으로 알려진다.

수소 내연기관 기술의 발전으로 인해 하이브리드 및 바이오 디젤과 같은 탄소중립 선택지 뿐만 아니라 기존 휘발유를 포함한 다양한 연료로 구동이 가능한 새로운 내연기관 엔진을 개발하는 것이다.

토요타아키오 도요다 회장은 "수소 내연기관 자동차를 개발한다"고 강조한다. 수소 연료전지 자동차를 만드는 선택지 이외에기존 내연기관 엔진을 활용하면서 수소 연료를 투입하는 엔진을 만든다는 이야기다.

이미 GR 코롤라에 사용하는 1.6 터보 3기통 엔진을 활용해 수소 내연기관 엔진을 개발 중이다. 올해 슈퍼 타이큐 레이스에서 해당 엔진을 적용한 차량을 출전시켜 성공적인 성과를 얻었다.

토요타가 직면한 도전 과제 중 하나는 수소가 휘발유보다 더 높은 열효율과 동력 성능을 가능하게 하는 것이다. 토요타 수소 내연기관 연구진은레이스에 사용한 엔진을 참고해열효율을 높이는 방법을 지속적으로 연구 중이다.

현재까지 토요타가 개발 중인 차세대 내연기관 엔진은 현재엔진과 비교해 10~20% 소형화가 가능하고 더 높은 열효율을 보여준다. 차체도가볍게 만들어 전반적인 연비 및 출력 향상을 도모할 수 있다는 것이다.

2.0L 터보, 1.6L 터보 엔진으로 개발된 수소 내연기관 엔진은 일반적인 가솔린 엔진과 비교해 피스톤이 움직이는 범위가 짧다. 이는 토크가 줄어들 수 있지만 하이브리드 시스템을 적용해 부족한 토크를 전기 모터의 강력한 토크로 보완할 예정이다.현재 구체적인 엔진의 제원은 밝혀지지 않았지만 유로 7 규제를 적용한 시점에 해당 엔진을 양산할 것으로 점쳐진다.

한편, 토요타는 스바루, 마쓰다와 함께 탄소중립을 실현하기 위해 전동화에 적합한 새로운 엔진을 개발할 것이라고 지난달 선언했다. 이들이 발표한 새로운 엔진 개발은 모터나 배터리 등 전동화 부품과 최적의 조합을 이루는 것이 핵심이다. 또 엔진을 경량 및 소형화해자동차패키지를 혁신할 뿐 아니라 다양한 탄소중립 연료에도 대응해 내연기관 자체가 탄소중립을 실현할 수 있도록 한다.

정원국 에디터 wg.jeong@carguy.kr