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토요타 미라이
미라이(MIRAI)는 토요타에서 제작하고 판매하는 세계 최초의 양산형 고급세단 연료전지자동차이다. 미라이는 일본어로 미래(未來)라는 뜻을 지녔다. 연료전지 스택을 통해 전기를 생성한다. 연료전지 스택은 연료통을 채운 수소와 공기 중의 산소를 화학적으로 반응시키는 과정에서 생성된 전기로 모터를 구동시킨다. 그 결과 이산화탄소는 전혀 생성하지 않으며, 순수한 물이 배출된다. 특히 토요타 연료전지 시스템(TFCS)은 연료전지 기술과 하이브리드 기술을 함께 사용한다.[1]
개요
미라이는 2014년 11월 로스앤젤레스 오토쇼에서 공개되었다. 2019년 12월 기준 전 세계 판매량은 10,250대이며, 가장 많이 팔린 시장으로는 미국 6,200대, 일본 3,500대, 유럽 640대이다. 일본에서는 2014년 12월 15일 출시되었다.[2] 미라이는 토요타 연료전지 시스템(TFCS)으로 구동된다. 수소를 충전하는데 약 3분 정도면 충분하며 주행거리는 JC08 모드로 주행시 약 650km이다. 고압수소탱크는 수소취화가 우려됨으로 금속이 아닌 탄소섬유와 수지 등으로 구성된 3층 구조이다.[3]
역사
컨셉트카
미라이는 2011년 도쿄모터쇼에서 선보인 연료전지 차량의 도요타 FCV-R 컨셉트카와 2013년 도쿄모터쇼에서 선보인 연료전지 차량의 도요타 FCV 컨셉트카를 기반으로 한다.[4] 공개된 FCV 컨셉트카는 수소 구동 자동차가 테일파이프에서 배출하는 유일한 물질을 강조하기 위해 물방울 모양의 밝은 파란색 세단이었다. FCV에는 연료 셀에서 사용할 수 있도록 냉각 공기 및 산소 흡입구가 가능한 대형 그릴과 기타 개구부가 있으며 도요타에 따르면 FCV의 컨셉은 예상 생산 버전과 외관이 유사하다고 한다.[5] 크기는 캠리와 비슷하다. [6] FCV는 출력 전력 밀도가 3.0kW/L인 연료전지 시스템을 탑재하고 있으며, 이는 기존의 연료전지 개념인 도요타 FCHV-adv에 비해 두 배나 높은 수치이다. 대폭적인 단위 축소에도 불구하고 100kW 이상의 출력 전력을 제공하는 셈이다. FCV는 도요타의 소형 경량 연료전지 스택과 특수 설계된 차체 아래에 위치한 70MPa 고압 수소탱크 두 개를 사용하며, 최대 4명의 탑승자를 수용할 수 있다. FCV 개념은 또한 전기 모터, 전력 제어 장치 및 하이브리드 차량의 기타 부품과 구성 요소를 포함한 도요타의 하이브리드 시너지 드라이브 기술의 일부를 사용하여 신뢰성을 개선하고 비용을 최소화한다.[7] 하이브리드 기술은 연료 전지와의 협력에도 사용된다. 도시 주행과 같은 저속 주행에서 FCV는 배터리에 저장된 에너지를 사용하여 모든 전기 자동차와 똑같이 작동하며, 이 에너지는 회생 제동을 통해 충전된다. 더 빠른 속도에서는 수소 연료 전지만으로도 전기 모터에 동력을 공급한다. 예를 들어 급가속 중에 더 많은 전력이 필요할 때 배터리는 연료 셀 시스템을 보조하며, 연료 셀 시스템이 모두 함께 작동하여 추진력을 제공한다.[2] 2014년 6월, 도요타는 양산품에 가까운 디자인을 갖춘 FCV를 선보였고, 일본에서의 가격에 대한 세부 사항을 발표했다. 2015년 4월 이전에 미국 시장에 출시했으며, 초기 판매는 수소 연료 인프라가 개발되고 있는 지역으로 한정했다.[8]
1세대
1세대 미라이는 도요타가 2014년 12월 출시한 수소연료전지차로 화학 연료대신 수소를 연료로 사용한다. 소비세를 포함한 판매가격은 723만 엔(약 7,654만 원)이다. 자동차에 주입한 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 전기를 만들고 전기 힘으로 자동차를 움직인다. 미세먼지나 배출가스가 없어 친환경 자동차로 분류된다. 완전히 충전하는데 걸리는 시간은 3~5분. 한 번 충전으로 650km를 달린다. 일본과 유럽, 미국에서 판매되고 있다.[9] 일본에서는 수소 충전소가 예정된 지역 및 그 주변에서 이루어진다. 수소충전소 설립 지역은 사이타마현, 치바현, 도쿄도, 카나가와현, 야마나시현, 아이치현, 시가현, 오사카부, 효고현, 야마구치현, 후쿠오카현 등이다.[10]
수소 연료전지 시스템인 토요타 연료전지 시스템(TFCS, Toyota Fuel Cell System)은 FC 부스트 컨버터, 고압 수소 탱크, 모터, 배터리로 구성된다. 장거리 주행을 위해 수소를 고압력으로 압축해 탱크에 축적했다. 이 압력은 70MPa로 통상 대기압(101.33kPa)의 약 700배이다. 이 때문에 부품에는 고압에 대응할 수 있는 높은 내구성과 기밀성이 요구됐고 배관과 밸브에는 아이치 제강과 제이텍트가 개발한 보다 고강도 강재가 채용됐으며 연료전지 스택에는 도요타 차체가 개발한 3차원 구조체가 적용됐다.[11] 또 연료전지 셀에는 수소 극측의 티타늄제 세퍼레이터와 수소, 공기, 냉각수를 공급하는 스택 매니폴드가 적용되었다.[12] FC 부스트 컨버터는 650V로 전압을 높여 전기를 모터에 공급하는 장치다. 고압 수소 탱크는 앞 60L, 뒤 62.4L로 총 122.4L의 용량을 가졌다. 장착되는 모터는 최고출력 155마력, 최대토크 34.1kg·m을 낼 수 있다. 수소연료전지차의 설계에서 가장 중요한 것은 수소 누출 차단으로 고압 수소탱크의 수소 투과 억제력, 강도, 내구성을 강화했고, 연료전지 스택 프레임을 열가소성 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 소재로 만들어 일상적인 노면 간섭 및 충돌 시 발생하는 충격을 흡수하여 스택을 보호할 수 있게 했다. 또한 프리 크래시 세이프티 시스템, 차선이탈 경고장치, 사각지대 경보장치, 드라이브 스타트 컨트롤와 같은 안전장비도 마련하였다.[13] 범퍼의 공기흡입구들은 냉각을 위해 크게 설계되었고 날렵한 헤드램프와 세로로 되어있는 안개등이 하나로 이어져있다. 물론 외부 조명은 전부 LED로 구성되어있다. 측면부를 보면 지금까지 보았던 세단들과는 다른 비율을 가졌다. 길이는 그랜저에 맞먹는 4,890mm, 폭은 1,815mm, 높이는 1,535mm를 기록하고 휠베이스는 2,780mm을 기록하며, 차체 길이에 비해 높이가 높고 뒤로 갈 수록 높아지는 윈도라인, 넓은 C필러 쪽창, 수직으로 떨어지는 트렁크 리드 등이 있기 때문이다. 휠은 전용 17인치 알루미늄 휠을 단다. 트렁크는 범퍼 크기에 비해 상당히 큰 편이고 테일램프도 컨셉트카의 것을 유지했다. 비대칭으로 이뤄진 실내는 계기판과 현재 구동 상황등을 보여주는 4.2인치 TFT-LCD는 가운데에 위치시켰다. 인포테인먼트 시스템은 별도의 패널에 끼웠고 실내 공간의 확보를 위해 변속기 손잡이는 프리우스와 동일하다. 특이하게 변속기 아래에 공조장치가 위치해있으며 공조장치는 모두 터치패드이다. 편의장비로는 열선 스티어링 휠과 앞뒤 모두 적용되는 열선 시트, 좌우 풀오토 독립 에어컨, 효율을 크게 높여주는 에코모드 버튼이 있다. 또 공조장치는 나노기술이 들어가 먼지를 정밀하게 걸러낸다.[14] 전용 스마트폰 어플로 수소충전소 정보, 현재 수소 잔량 및 주행가능거리 안내, 충전기록 백업 기능을 제공하고, 원격 진단 기능도 갖추고 있다. 트렁크엔 소형 골프백 3개가 들어갈 수 있다.
2세대
각주
- ↑ 토요타 미라이 나무위키 - https://namu.wiki/w/%ED%86%A0%EC%9A%94%ED%83%80%20%EB%AF%B8%EB%9D%BC%EC%9D%B4
- ↑ 2.0 2.1 Toyota Mirai 위키백과 - https://en.wikipedia.org/wiki/Toyota_Mirai
- ↑ トヨタ・MIRAI 위키백과 - https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%A8%E3%82%BF%E3%83%BBMIRAI
- ↑ Richard Lai, 〈Toyota FCV-R concept brings fuel cell cars closer to reality, aiming for 2015 launch〉, 《엔가젯》, 2011-12-01
- ↑ Eric Pfanner, 〈Toyota Shows Off Fuel-Cell Automobile〉, 《더 뉴욕 타임즈》, 2013-11-20
- ↑ Craig Trudell/Ma Jie , 〈Toyota to Offer $69,000 Car After Musk Pans ‘Fool Cells’〉, 《블룸버그》, 2014-06-25
- ↑ Mike Millikin, 〈Toyota continues to prepare the market for fuel cell vehicle in 2015〉, 《그린카의회》, 2014-03-11
- ↑ Mike Millikin, 〈Toyota to launch its fuel cell vehicle in Japan before April 2015, priced around $68,700; reveals exterior〉, 《그린카의회》, 2014-06-25
- ↑ 이병희 기자, 〈도요타 "2020년, 수소차 분기점 될 것"…차세대 미라이 출시〉, 《조선비즈》, 2016-06-09
- ↑ 권용주 기자, 〈토요타, 세단 타입 FCV '미라이' 전격 판매〉, 《오토타임즈》, 2014-11-19
- ↑ 〈愛知製鋼 高圧水素用ステンレス鋼 高強度仕様も供給開始〉, 《산업신문》, 2014-12-16
- ↑ MONOist, 〈燃料電池車「ミライ」が使う水素は大気圧の700倍、搭載部品も高圧対応が必須〉, 《모노이스트》, 2014-12-18
- ↑ 아방가르드, 〈토요타 미라이 수소연료전지차 공개〉, 《이글루스 블로그》, 2014-11-19
- ↑ KAZAMA JIN, 〈2016 Toyota Mirai (2016 도요타 미라이)〉, 《네이버 블로그》,2015-02-15
참고자료
같이 보기
