자동차 에코기술 · 전기차 · 연비 구조 교과서 3종 세트 (전 3권)

자동차 에코기술 · 전기차 · 연비 구조 교과서 3종 세트 (전 3권)

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Description
요즘 자동차 업계의 화두는 전기차, 고연비 같은 친환경 이슈라고 할 수 있다. 기후 위기가 점차 가시화되면서 자동차 업계도 이를 좌시할 수만은 없게 된 것이다. 친환경 자동차 기술에 무엇이 있는지, 요즘 업계 동향이 어떻게 변하고 있는지, 전기차의 실체가 무엇인지 등이 궁금한 사람이라면 《자동차 에코 기술 · 전기차 · 연비 구조 교과서 3종 세트》를 읽어보자. 《자동차 에코 기술 교과서》, 《전기차 첨단기술 교과서》, 《자동차 연비 구조 교과서》 3종을 모은 도서 세트로, 업계 전문가가 자신의 경험을 살려 일반인의 눈높이에서 자동차 기술을 해설한 책들이다. 쉽고 간결한 문장, 풍부한 사진과 그림이 특징이다. 자동차에 관심 있는 누구나 재미있고 빠르게 원하는 지식과 정보를 얻을 수 있다.
저자

다카네히데유키,톰덴튼,이정원

자동차저널리스트.수입차잡지의편집부에서다년간기자생활을했고,현재는자동차를전문으로다루는자유기고가로활약하고있다.기계공학을전공한덕분에정확하고깊이있는이론을바탕으로전문적인하이테크기사와비평을잘쓰기로유명하다.
이론에만정통한것이아니라실제로기계를다뤄본경험이풍부한저자는자동차의첨단장비,디자인,점검정비사항,운전기술등을다각적인면에서고찰하고이야기할수있는몇안되는저널리스트이기도하다.일본자동차저널리스트협회(AJAJ)정회원으로〈afimp〉,〈Germancars〉,〈Importcarsensor〉등의잡지와종합자동차뉴스사이트‘Response’(http://response.jp/)에칼럼과기사를게재하고있다.

목차

[자동차에코기술교과서]

머리말005
감수자의말006

CHAPTER1친환경자동차란무엇일까?
1-01왜친환경자동차가시대의흐름이되고있는가?
1-02세계의친환경자동차트렌드는?
1-03친환경자동차의종류를정리해보자
1-04어떤친환경자동차를선택해야할까?
│토막상식│스마트폰과의연동이자동차를변화시킨다?

CHAPTER2하이브리드자동차-내연기관과모터의만남
2-01무엇이하이브리드인가?
2-02세계최초로하이브리드자동차를개발한회사는?
2-03기존가솔린자동차보다연비가얼마나좋을까?
2-04프리우스는왜주행음이작을까?
2-05왜하이브리드자동차는전부비슷비슷하게생겼을까?
2-06하이브리드자동차를효율적으로운전하는비결은?
2-07하이브리드자동차에도배터리가있을까?
2-08하이브리드자동차에는어떤모터가사용될까?
2-09모터는자동차와상성이좋은가?
2-10어떻게모터에서엔진으로부드럽게전환시킬수있을까?
2-11휘발유가바닥나면어떻게될까?
2-12배터리가완전히방전되면어떻게될까?
2-13배터리에수명이있을까?
2-14‘SUPERGT’에참가중인프리우스는어떤모델일까?
2-15고급차의하이브리드채용은무엇을의미할까?
2-16페라리에도하이브리드자동차가있다?
2-17르망24시레이스는하이브리드자동차가아니면우승할수없다?
2-18마일드하이브리드는무엇이다를까?
2-19세련된하이브리드BMW‘i8’
2-20벤츠의48볼트마일드하이브리드
│토막상식│자율주행기술이실용화되면연비는향상한다?

CHAPTER3전기자동차-강력한토크와가속력의실현
3-01전기자동차는휘발유가필요없는가?
3-02모터는내연기관보다에너지효율이좋다?
3-03전기자동차는변속기와클러치가없다?
3-04고속열차에도사용하는회생제동장치란?
3-05전기자동차에는어떤배터리가사용될까?
3-06겨울에배터리성능이떨어지지는않을까?
3-07전기자동차는빠르게달릴수있는가?
3-08전기자동차의충전시간은어느정도일까?
3-09배터리가완전히방전되면어떻게될까?
3-10누전의우려는없을까?
3-11모터나배터리는차체의어디에실려있을까?
3-12레이스용닛산‘리프’는어떤사양일까?
3-13재해가발생했을때전기자동차를전원으로이용할수있다?
3-14전기자동차의배터리는몇회충전이가능할까?
3-15교체를마친전기자동차의헌배터리는어떻게될까?
3-16최신전기자동차기술의현황
3-17전기자동차도스포츠카가있을까?
3-18결국은대기오염을일으키는발전소의전기를이용하는것이아닐까?
3-19충전할때감전될위험은없을까?
3-20마이크로전기자동차란무엇일까?
3-21근미래의탈것을체감하고싶다
3-22전기자동차의연속주행거리를더욱늘리기위한방법은?
3-23가장힘센자동차는전기자동차다?
│토막상식│경자동차는친환경자동차

CHAPTER4연료전지자동차-가장완벽한형태의에코카
4-01연료전지자동차의연료는무엇일까?
4-02수소는가연성가스인데위험하지않을까?
4-03발전을할수있는연료전지자동차가왜배터리를탑재할까?
4-04수소충전소는어떤곳일까?
4-05연료전지자동차는왜비쌀까?
4-06왜토요타가제일먼저시판차를내놓았을까?
4-07어떻게수소를만들어내는것일까?
4-08어떻게수소로발전을할수있는것일까?
│토막상식│전기자동차가가져올새로운엔진의가능성

CHAPTER5고연비가솔린자동차-첨단기술로실현한고연비시스템
5-01고연비자동차란무엇일까?
5-02직분사는무엇이다를까?
5-03스카이액티브란무엇일까?
5-04터보차저가재평가되고있다?
5-05앞으로휘발유를몇년이나더사용할수있을까?
5-06가솔린자동차는어떻게연비를높이고있을까?
5-07다운사이징터보는왜연비가좋을까?
5-08연속가변변속기와자동변속기,듀얼클러치변속기는어떻게다를까?
5-09엔진에서캠을없애버린다?
│토막상식│친환경자동차를어떻게선택해야할까?

CHAPTER6클린디젤자동차-환경성능과고연비를잡은고성능엔진
6-01디젤자동차가‘클린’이라고?
6-02클린디젤자동차는왜검은연기를내뿜지않을까?
6-03클린디젤엔진은어떤점이좋을까?
6-04경유와휘발유는어떤차이가있을까?
6-05스카이액티브에는디젤엔진도있다?
6-06디젤자동차는느리지않을까?
6-07바이오디젤이란무엇일까?
6-08휘발유엔진과디젤엔진의중간형태가있다?
6-09폭스바겐은어떤수법으로미국의배기가스규제를부정하게통과했을까?

후기
참고문헌
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[전기차첨단기술교과서]

머리말 전기자동차,이미다가온미래

1장전기자동차란무엇인가?

EV와하이브리드차량
전기자동차의종류│전기자동차의시장규모│전기자동차의운전경험│전기자동차의역사

비용과배기가스
전기비용문제│차량수명의종료│이산화탄소배출량절감│배기가스│국제표준배출가스시험방식│환경전과정평가│지능형프로그래밍

전기자동차에얽힌잘못된믿음과진실
시대변화에따른혼란과소문│전기자동차와미신

2장전기자동차를이해하는전기전자이론

기초전기이론
전기란무엇인가│전자와통상적인전류│전류의효과│기본물리량│전기회로설명│도체,절연체,반도체│도체의저항을결정하는요인│저항기와회로네트워크│자력과전자기력│전자기유도│상호유도│모터의기본원리│정의와법칙

전자부품알아보기
전자제어장치의종류│회로를구성하는부품

집적회로의기초

3장전기자동차의구조

전기자동차의레이아웃
전기자동차를구분하는법│싱글모터│휠모터

하이브리드전기자동차의레이아웃
하이브리드란?│하이브리드차량의분류│작동모드│하이브리드파워시스템의구성│48V하이브리드시스템│하이브리드제어시스템│포르쉐의하이브리드차량│효율이라는문제

케이블및부품
고전압케이블│전기자동차의구성부품│UN이개발한EV시스템,ECE-R100

기타시스템
냉난방│열적과제│액체냉각│열펌프│브레이크│파워스티어링│DC/DC컨버터│콘티넨탈의열관리기술

고전압안전장치
릴레이의역할│파일럿라인│충돌안전│절연저항

중형차량의전기구동시스템
더많은전력이필요한시스템│구성부품의예

4장배터리첨단기술

배터리전반에대해
배터리주행거리│배터리수명과재활용│배터리충전량│배터리의성능상태│배터리종류와특징│납산배터리│알칼리성배터리│나트륨염화니켈배터리│나트륨황배터리│리튬이온배터리│연료전지│슈퍼커패시터│플라이휠│배터리종류별에너지밀도

배터리기술의발전
온도와배터리의관계│급속충전배터리│열폭주│전고체배터리│클라우드기반배터리관리

5장모터와제어시스템

모터기술의기초
모터종류│모터기술동향

전기모터의구조및기능
AC모터의기본원리│비동기식모터│동기모터:영구엑시테이션│DC모터:직렬권선│DC모터:별도로여기된션트권선│모터토크및동력특성│전기식정류모터│스위치드저항모터│모터효율

제어시스템
대략적인제어시스템의구성│기본작동│시작및종료│고전압DC릴레이│출력제어│펄스폭변조│센서│배터리제어│셀밸런싱│부품냉각

모터기술발전및개발
권선형태및단열재│축및방사방향권선

6장충전첨단기술

충전,표준및인프라
인프라│충전시간│충전비용│표준화│충전방법│충전모드│통신시스템│EU시스템│충전플러그│V2G기술

무선전력전송
기술현황에대해│정적WPT│동적WPT│BMW의무선충전시스템

7장전기자동차작업에필요한도구및위험관리

일반적인안전대책
안전을위한두가지규칙│안전문제에관하여│전문가등록제도│일반안전지침│일반위험및위험의감소

고전압과관련한안전예방조치
감전사고의위험성│저전압과고전압의차이│개인보호장비│고에너지케이블및부품│AC감전│DC감전│보호장치

안전작업프로세스
전기자동차를작업할때의위험│전기자동차작업의범주│안전한작업을위한몇가지절차

위험관리
초기진단│화재대처

공구와장비
수공구의사용목적과지침│테스트장비│작업장장비│고전압공구│온보드진단

8장유지보수·수리·교체

작업시작전
작업자가고려해야할예비사항│기술정보│전원차단

작업진행중
유지보수의주기│다른시스템에영향을미치는수리│고전압부품검사하기

부품제거및교체
고전압부품│배터리팩│저전압부품

작업완료
전원재공급│결과,기록,조언

도로변응급지원
제조업체가제공하는정보│비상시동│도로변수리│차량구난│견인│비상대응│화재│배터리운반│프로어시스트하이브리드모바일앱

9장고장및이상진단과수리

시작하기전에
HEVRA에대해
절연테스트
실시간데이터
데이터스캔의중요성│실시간데이터수집

진단및수리사례
고전압작업은자격자에게│에어컨│렉서스의절연문제│르노조에의PEB수리│르노콘티넨탈PEB의내부│푸조이온배터리수리│푸조이온충전기수리│고전압시스템전원켜기│냉각수펌프제어

맺음말
참고문헌
후주
자동차기술아카데미소개
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[자동차연비구조교과서]

머리말연비가좋은자동차를타고있습니까

0장연비란무엇인가?
0-1연비의정의와실체
0-2자동차회사가정하는공인연비
0-3공인연비와실연비의차이

Column계기판에표시된연비,어떻게계산할것일까?

1장연비운전의출발점,엔진구조를이해하다
1-01엔진배기량과연비
1-02기통하나의크기는500cc우유갑만하다
1-03가솔린엔진의특성과연비
1-04가솔린엔진의약점을극복한밀러사이클엔진
1-05앳킨스사이클엔진의구조
1-06한번에강하게폭발하는디젤엔진
1-07유지비가적게드는LPG엔진
1-08유가가오르면생각나는바이오연료엔진

Column연비와총보유비용의관계

2장변속기를이해하면연비가보인다
2-01기본에충실한수동변속기
2-02편안한운전을위한선택,자동변속기<

출판사 서평

전기차와고연비하이브리드
급변하는기술을이해하는자동차교양서

친환경자동차가대세다.기존파워트레인의쇠락과전기자동차로의이행은이제정해진미래다.거의모든자동차제조사가머지않은미래에전동화100%를달성하겠다고선언한가운데,전기차인프라가아직미비한탓에고연비를자랑하는하이브리드자동차가인기몰이중이다.현시대가친환경이라는이슈를외면할수없는상황인것은분명하다.급변하는자동차업계와기술을이해하고픈사람이라면《자동차에코기술·전기차·연비구조교과서3종세트》를펼쳐보자.마니아라면알아야할자동차지식과정보를빠르게내것으로만들수있다.

자동차친환경트렌드의모든것
전기차에서연료전지와하이브리드까지!

《자동차에코기술교과서》는자동차친환경기술트렌드를잘정리해소개한다.저자는에코카가무엇인지본격적으로알아보기전에에코카의정의와종류부터정확히짚고넘어간다.자동차회사들이에코카를개발하게된역사적배경을설명하고,세계여러나라에서에코카라는시대적흐름이어떻게구체적으로전개되고있는지도말한다.이같은배경지식을소개한후에는하이브리드자동차,전기자동차,수소연료전지자동차,고연비가솔린자동차,클린디젤자동차를차례로살펴본다.
이책은차종별로다채로운에코카의구조와기술을자세히알아본다.‘이차의핵심기술과원리가무엇인지’를다양한사진과그림을이용해설명한다.이시각자료들은벤츠,BMW,폭스바겐,토요타,닛산등여러자동차회사에서제공한것으로,저자의설명을더욱이해하기쉽게도와준다.덕분에자동차교양이부족한독자라도책을이해하는데큰무리가없다.
에코카의기술트렌드를이책한권으로정리해볼수있다는점도장점이다.저자는자동차에코기술의현황은물론이고현재기술의개선점과향후등장할신기술까지정리해서에코카의현재와미래를살펴본다.즉,독자는메르세데스벤츠의48볼트마일드하이브리드,코로스의캠프리엔진같은최신기술현황과근미래에상용화될인휠모터,무희토류모터등의기술도열람할수있다.

21세기자동차의아이콘
에코카의매력과과학원리를발견하다

《자동차에코기술교과서》는전문기술을설명하는데에치중하지않는다.일반인을대상으로집필된책인만큼소비자로서품을법한궁금증도해결해준다.예를들어‘전기자동차의충전시간은얼마나되는지?’‘충전시위험성은없는지?’‘수소연료전지자동차는왜비싸지?’등여러질문에상세하게답변한다.
또한에코카를구매할때에어떤점에유의해야하는지도알려준다.에코카의파워트레인이다양한만큼에코카의종류도매우다양한데,소비자는자신의운전특성과목적에때라자동차를선택해야한다.장거리주행을거의하지않는다면전기자동차가알맞을것이고,평소에극심한교통정체에시달리지만1년에한두번은장거리주행을하는사람이라면하이브리드자동차가알맞을것이다.
우리는지금자동차역사상가장큰변화를겪고있다.130여년간이어져온내연기관자동차의역사가종언을맞이하고있는것이다.앞서말했듯이흐름은이제돌이킬수가없다.갈수록각국정부의환경규제는강화될것이고,에코카야말로현대인의생활패턴에적합한교통수단이기때문이다.이강대한변화와흐름앞에서이책은현대자동차에적용된에코기술을이해하게하고,그매력이무엇인지도알려준다.

전기차공부는이책으로끝내라
기초부터전문지식까지,전기차해설의시작과끝

전기자동차는분명대세지만여전히의구심을품은사람도많다.《전기차첨단기술교과서》는이런사람들의편견과무지를불식한다.다만개인의의견이아닌기술과원리로사람들의의심과질문에차근차근답변한다.전기자동차가느리고충전이불편하다는문제부터짚어보자.저자는전기자동차에쓰이는모터의작동원리를설명하면서전기자동차가기존자동차보다뛰어난가속능력과시속200킬로미터가넘는속도를어떻게발휘할수있는지설명한다.모터는구조상변속기가필요없고,100%에달하는토크를즉시낼수있다.《전기차첨단기술교과서》는모터를종류별로살펴보면서전기자동차의실제성능을이해할수있는지식기반을제공한다.
배터리성능의태생적한계때문에충전이불편하고,유지비용이필연적으로증가할것이라는문제또한사람들의인식과실제에괴리가있다.물론제조업체들이배터리문제를완전히해결한것은아니다.아직몇분의충전만으로수백킬로미터를운행할수는없다.그러나배터리성능은꾸준히개선되고있으며,현재배터리성능도일부사람들의오해처럼실생활에불편을줄정도는아니다.2021년기준으로신형전기자동차는주행거리가300킬로미터에서400킬로미터전후이며,충전속도도빨라져서급속충전이라면충전량의80%를채우는데20분안팎의시간이필요할뿐이다.게다가이책에따르면미래기술도빠르게발전중이다.
그중하나가바로무선충전기술인WPT(WirelessPowerTransfer)다.특히이책은차량이이동하면서무선으로배터리를충전하는동적WPT에주목해서해당기술의작동원리와구조를그림으로잘설명하고있다.얼마전과학기술정보통신부와대전광역시가무선충전기능이있는전기버스를만들어시범운행을진행한적이있는데,이때적용된기술중하나가동적WPT다.
배터리수명과관련한유지비용도너무걱정할수준은아니다.2020년기준으로제조업체가보장하는배터리수명은최소8년이며주행거리는16만킬로미터에달한다.사실보장수명과주행거리를달성한배터리조차사용이가능한수준의성능이남아있다.그리고앞으로나올전기자동차의배터리성능은이보다더욱뛰어나고,배터리가격또한하락할예정이다.배터리때문에내연기관차보다더큰비용을치를것이라는말은오해에불과할지도모른다.
게다가3~4년뒤에생산될전고체배터리는주행거리가지금보다2배이상길고,충전시간은훨씬짧다.나트륨이온이나리튬메탈방식의배터리도개발중이다.이책에서설명하는배터리의구조와기술,미래전망등을보고있자면전고체배터리같은선도기술이현재의미진한부분을어떻게해결할수있는지를기술적인측면에서확인할수있다.

전기차는여러기술의집약체
구조와원리로이해하는전기차의진짜모습

또하나주목할점은이책이배터리와모터에만집중하지않는다는사실이다.배터리와모터는전기자동차의핵심이지만전부는아니다.《전기차첨단기술교과서》는주전원MCU와컨버터,IGBT,초퍼회로등이어떻게작동하는지를설명하며,배터리잔량과충전량을관리하는배터리제어시스템의구성요소를살펴본다.물론냉난방장치와열펌프,브레이크,파워스티어링등기타구성요소를제어하는시스템도소개한다.
결국이책으로전기자동차의구조와작동원리전반을이해하고,전기자동차의실체에기술적으로접근할수있다는말이다.지금은인식이많이바뀌었지만,한때전기자동차는배터리와모터만있으면쉽게만들수있다는말이떠돈적이있다.이책에서확인할수있듯이,전기자동차는생각보다복잡하며정밀한기술과부품이다양하게필요하다.
《전기차첨단기술교과서》는전기자동차의수리와고장진단,긴급대응과관련한사례를여럿소개한다.내연기관자동차의경우,차량소유자가직접정비하지는않더라도이런저런이유로관련지식을익혀둘때가있다.게다가간단한유지보수정도는직접할때가있다.전기자동차도마찬가지다.앞으로전기자동차는지금보다더욱빠르게대중화의길로접어들것이고,전기자동차의유지보수나정비법을알고싶어하는사람이점점늘어날것이다.직접정비를하지않더라도유지보수와정비관련지식을알아두면,합리적인방법으로정비문제를해결하는데도움이된다.

전기차에관한궁금증을
해결해줄EV지식의바이블

전기자동차는분명자동차산업의미래이며새로운성장동력원이다.그러나지금의변화가과연올바른것이고합리적선택인지확신할수없는사람도있다.《전기차첨단기술교과서》는기술적이해가부족해전기자동차를이해하지못한사람에게나침반구실을한다.전기자동차를둘러싼사람들의질문과호기심에상세한기술적해설을덧붙여답하기때문이다.전기자동차가왜이런구조를취하는지,왜이런주행특성이있는지,왜배터리와모터가중요한지등전기자동차와관련한많은이슈를편견과개인적의견이아닌기술과원리로해설한다.향후자동차시장을지배할전기자동차를올바르게이해하고합리적선택을하려는사람들에게이책은분명좋은길잡이가될것이다.

자동차는어떻게고연비를실현하는가?
공학으로이해하는고연비메커니즘의비밀

《자동차연비구조교과서》는20년경력의엔지니어가자동차를직접개발한경험을바탕으로연비가무엇인지,연비를개선하는기술의원리가무엇인지등을알려준다.자동차업계와무관한일반인도쉽고빠르게자동차연비의실체에다가갈수있게도와준다.
가변실린더,듀얼클러치변속기,터보차저등연비를개선하기위해탑재한기술전반을소개하며,이기술들의작동원리를간결하게핵심만짚어설명한덕분이다.여기에독자의이해를돕는사진과그림,도표자료들을충실히책에담았다.일반독자에게다가가기위한저자의이같은노력은자동차공학이어렵고복잡하다는편견을불식하기에충분하다.
누구나이책을계기로자동차연비라는주제를정확하고깊게이해하는발판을마련할수있을것이다.이책은근거없는편견과견해에기대지않고,오로지공학적측면에서연비라는주제를파헤치기때문이다.어렴풋이자동차연비를이해하던단계에서벗어나오롯이알아가는경험을선사한다.

자동차를바라보는또다른관점
고연비기술로분석한자동차구조와원리

연비를알면자동차의구조와원리도함께보인다.자동차기술의발전은연비개선을위한경주와도같았기때문이다.평소자동차구조와기술이복잡하게느껴졌거나자신의자동차지식이피상적이라고느낀사람이라면《자동차연비구조교과서》가전보다깊은안목을안겨줄것이다.
이책은철저히공학자의시선으로연비를해석한다.‘연비가무엇인지’부터명확히정의내리면서이야기를시작하며,이어서자동차의핵심이자연비기술의고갱이를이루는엔진과변속기의구조와원리를해설한다.각장에서엔진과변속기를따로설명할만큼상당한지면을할애하는데,이책에연비를올리는운전기술과조언만담겨있다고생각한사람이라면놀랄지도모른구성이다.
‘막연함에서명확함으로’이책이지향하는바다.고연비기술의중심에있는엔진과변속기를명확하게모르고서는자동차를이해하는수준을끌어올릴수없다.엔진과변속기를자세히알아야자동차구조를깊이이해할수있음은물론이고,연비운전과관련한여러조언과운전술이왜타당한지를깨달을수있다.또한잘못된조언이나편견도가려낼수있다.이지점에서자동차연비를왜공학적으로이해해야하는지에대한실용적이유가드러난다.

소비자가꼭알아야할
자동차연비의공학적실체

운전자입장에서자동차연비의공학적실체를알아야할실용적이유란무엇일까.연비를기술이라는잣대로확실하게파악하고있다면,평소올바른운전습관을실천해서연비효율을개선할수있다.게다가자동차를구매한다면차량에어떤고연비기술이들어있으며,실제로연비가얼마나좋아지는지도판단할수있다.
운전습관과관련해서예를하나들어보자.정차할때D단이아닌N단에기어를두는운전자가간혹있는데,사실이런운전습관은연비측면에서별도움이안된다.최근변속기에는D-Neutral모드가탑재돼있어서다.클러치하나를빼서중립상태를유지하는이기술덕분에기어를D단에둬도에너지소모가크지않으며,차체진동도전에비해덜하다.
저자는명확한기술적이해를바탕으로현실에서연비운전을실천하자고말한다.이론을현실에서구현할수있게도와주는운전팁과조언을20가지이상정리해싣기도했다.책에서제시한운전팁은기술과원리를전제로올바른운전습관이무엇인지알려주며,이를통해차량의고연비기술을어떻게극대화할수있는지설명한다.《자동차연비구조교과서》는자동차공학과유용한운전팁을활용해현실과이론이라는두마리토끼를동시에잡는다.

경제적이득을넘어
지구환경을생