[더테크 뉴스]  전력 관리 기업 이튼(Eaton)의 자동차 그룹(Vehicle Group)이 미국 에너지부(DOE)에서 농장비 배출량을 줄이기 위한 기술 개발 보조금 240만달러를 받았다.

이튼은 DOE의 보조금에 힘입어 2030 지속 가능성 목표를 달성하기까지 걸리는 시간을 줄일 수 있을 것으로 예상한다. 이튼은 2030년까지 자사 솔루션과 가치 사슬 전반의 배출량을 15% 줄인다는 목표를 세웠다.

이튼은 보조금을 활용해 동작 주기를 다양하게 설계한 농업용 전동 장치의 온실가스(GHG)와 질소산화물(NOx) 배출량을 각각 10%, 90% 줄이는 기술을 개발할 계획이다. 농업 분야에서 애플리케이션의 다양성과 비용 효율성, 내구성을 확보하려면 꼭 필요한 기술이다. 한편 이튼은 DC 급속 충전 시스템의 비용과 크기를 줄여줄 새로운 모듈식 고형·소형 변압기 개발 보조금 490만달러도 획득했다.

이튼 자동차 그룹 기술계획대관업무 총괄인 미하이 도로반투(Mihai Dorobantu) 박사는 “농업 분야를 비롯한 오프하이웨이(off-highway) 분야는 기술 솔루션이 부족해서 배출량 수준이 온로드(on-road) 애플리케이션보다 상당히 뒤쳐져 있다”며 “DOE의 보조금은 GHG와 NOx 배출량을 크게 줄일 기술을 개발해 상당한 이점을 주고, 이튼이 지속 가능성 목표를 달성하는 데 큰 보탬이 될 것”이라고 말했다. 이어 “DOE의 지원금은 탈탄소화가 까다로운 애플리케이션의 배출량을 줄여줄 기술을 개발하려는 이튼의 노력을 든든히 뒷받침한다”며 “아키텍처와 부품을 최적화하기 위한 연구 파트너십도 가능할 것”이라고 덧붙였다.

이튼은 주요 엔진 제조 업체들과 손잡고 더 높은 엔진 압축비를 제공하고 마찰을 줄이며 터보 기계의 효율성을 제고하는 한편 기계 손실을 최소화하는 혁신적 기술을 개발해 DOE의 목표를 달성할 계획이다.

이튼은 상용차용으로 개발한 가변 밸브 구동(VVA) 솔루션을 농업용으로 개조할 예정이다. 이튼의 VVA 기술은 두 가지 빌딩 블록, 다시 말해 스위칭형 캡슐 로커와 전체 비활성화용 분할 로커를 기반으로 한다. 이 두 가지 빌딩 블록을 결합하면 단일·이중 오버헤드 캠에서 캠-인-디자인(cam-in-design)에 이르기까지 엔진 배기량 범위가 2.0~15.0리터인 거의 모든 엔진 아키텍처에서 다양한 VVA 전략을 펼칠 수 있다.

실린더 비활성화(CDA)는 엔진이 저부하로 작동할 때 흡기·배기 밸브 개방뿐 아니라 일부 실린더의 연료 분사를 비활성화하는 VVA 기술이다. CDA는 농기구만큼 정차가 잦은 상용차에 이상적인 솔루션이다. CDA를 활용하면 NOx 배출량은 최대 40%, 이산화탄소(CO2) 배출량은 5~8% 줄일 수 있다.

이튼은 배기관 열 관리를 지원하는 활성 촉매 예열 기술에도 초점을 맞출 계획이다. 활성 예열 솔루션은 자동차의 후처리 시스템에 열을 직접 전달해 선택적 촉매 환원(CSR) 촉매제를 섭씨 200~250도로 최대한 빠르게 예열하고, 저부하로 작동하는 동안 해당 온도를 유지하기 때문에 해로운 NOx 배출량을 줄여준다.

또 이튼은 프로그램 목표를 달성할 수 있도록 양변위 TVS 배기가스 재순환(EGR) 펌프를 활용할 계획이다. EGR 펌프는 고효율 터보 과급기를 보완해 엔진의 펌프 손실을 줄이는 방식으로 연비를 줄이고 배출량을 낮춘다. EGR 펌프는 양변위 기기이기 때문에 엔진 제어기는 펌프 속도 신호와 계측 제어기 통신망(CAN) 센서 데이터를 사용해 EGR 질량 유량율을 정확하게 계산한다.

도로반투 박사는 “이 프로그램은 앞으로 오프하이웨이 분야를 대상으로 한 GHG 및 NOx 저감 규제에 대응하고, 최종 사용자에게 경제적 혜택을 제공하는 밑거름이 될 것”이라고 말했다.