모든 것을 전동화하는 다음 단계

10/06/2022

교통 수단의 전동화는 육상, 해상, 심지어 하늘에까지 잘 진행되고 있습니다. 그렇다면 다음은 무엇일까요? 만약 당신이 캘리포니아에 거주하고 있다면 모든 것을 전동화하는 다음 단계는 정격 25마력(HP)(19kW) 이하의 내연 기관(ICE)을 전기 모터로 교체하는 것입니다. 캘리포니아의 최신 법률 AB-1346은 2024년 1월 1일까지 경관 유지 관리에 사용되는 모든 소형 ICE 및 이와 유사한 장비의 판매를 금지합니다.

SORE가 표적이 되고 있는 이유는 오늘날의 더 엄격한 배출 기준에도 불구하고 여전히 대기 오염의 가장 큰 원인 중 하나이기 때문입니다. CARB(캘리포니아 대기 자원 위원회)에 따르면 SORE 동력 상업용 잔디깎이를 한 시간 동안 사용하는 것은 토요타 캠리를 약 300 마일 운전하는 것과 같은 대기 오염을 발생시킵니다. 또한 SORE 동력 낙엽 송풍기를 1시간 작동하면 캠리로 1,100 마일을 운전하는 것만큼 오염됩니다¹(그림 1). 게다가 자동차로 인한 오염은 매년 감소하고 있는 반면 SORE로 인한 오염은 증가하고 있습니다.

새 법률은 휘발유, LPG(액화석유가스) 또는 CNG(압축천연가스)를 사용하는 소형 오프로드 SORE(불꽃 점화 엔진)에 적용됩니다. 디젤로 작동하는 SORE는 규정에서 면제됩니다. 이 규정은 기존 SORE의 사용이 아닌 새로운 SORE의 구입을 금지하는 것입니다. 낙엽 송풍기 및 진공 청소기, 체인톱, 잔디깎이, 압력 세척기 등과 같은 조경 장비를 비롯한 광범위한 범주가 대상 장비에 해당합니다.

*그림 1: SORE 동력 조경 장비를 한 시간 사용하면 자동차 장거리 운전과 동일한 대기 오염이 발생합니다. (출처: 캘리포니아 대기 자원 위원회)*

왜 지금일까요?

새로운 요구 사항은 몇 년 동안 개발되어 왔으며, 현재 AB-1346을 구현해야 하는 데는 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 이미 많은 진전이 이루어졌으며 시장이 더 빨리 움직이도록 동기를 부여할 시기가 적절해 보입니다. CARB의 초기 연구에 따르면 다음과 같은 주거용 잔디 및 정원 장비의 거의 40%가 이미 전동화되었습니다².

낙엽 송풍기 및 진공 청소기의 약 70%
트리머, 에저, 브러시 커터의 50% 이상
체인톱의 30%
잔디깎이의 15%

둘째, SORE의 77%는 주거용 장비이고, 9%만 상업용 장비이며, 11%는 연방 규제를 받는 건설 및 농업 장비이고, 3%는 기타 장비 유형(발전기 및 유틸리티 카트 등)입니다.

또한, 전기 대안은 성능이 향상되었습니다. 예를 들어, 80V 작동 및 교체형 5.0AH 리튬 이온 배터리 팩을 사용하는 자주식 전기 잔디깎이는 한 번 충전으로 약 한 시간 동안 작동할 수 있으며 최대 1에이커의 잔디를 깎을 수 있습니다³. 이 잔디깎이용 교체형 배터리 팩은 동일한 제조업체의 50개 이상의 다른 잔디 관리 도구에 전원을 공급하는 데도 사용할 수 있어, 배터리 팩 비용을 여러 기계에 분산시켜 유효 비용을 절감할 수 있습니다.

마지막으로 그리고 아마도 가장 중요한 것은 CARB에서 현재 추세를 고려할 때 2031년까지 로스앤젤레스 광역 도시권¹에서 SORE 배출량이 승용차 배출량의 2배가 될 수 있으며(그림 2) SORE 배출량은 증가하는 반면 총 자동차 배출량은 감소할 것이라고 예측하고 있다는 것입니다. CARB는 자동차 배기가스를 ‘통제 중’인 상황에서 지금이 SORE 배기가스를 해결하고 추세선을 더 통제 불능 상태가 되기 전에 하향 궤도로(그리고 시간이 지남에 따라 0으로) 움직여야 할 때라고 믿고 있습니다.

그림 2: CARB 추정치는 로스앤젤레스 광역 도시권에서 SORE로부터 발생하는 배출량이 승용차의 배출량을 초과함을 보여줍니다. (이미지 출처: 캘리포니아 대기 자원 위원회)

기회는 어디에 있을까요?

위에서 언급했듯이 낙엽 송풍기, 트리머, 에저와 같은 대부분의 소형 장비 유형은 이미 전기식입니다. 이러한 디바이스의 완전한 전동화를 끝낼 기회는 여전히 있지만 진정한 기회는 체인톱, 특히 잔디깎이용 대형 모터에 있습니다. AB-1346의 채택으로 다음과 같은 수많은 기회가 생겼습니다.

당연히 전기 모터를 이야기해야겠지요. 이러한 기계들, 특히 큰 기계들은 브러시리스 DC 모터를 사용합니다.
드라이브 및 컨트롤 전자 제품. 가볍고 작은 모터 드라이브 솔루션이 필요합니다. 그리고 트리머와 같은 소형 디바이스를 제외하고 드라이브는 충전식 배터리로 작동할 수 있어야 합니다.
배터리 팩, 배터리 관리 및 배터리 충전기. 이러한 기계의 대부분은 리튬 이온을 충전할 수 있는 다양한 화학 물질이 포함된 배터리를 사용합니다.
모든 것을 하나로 묶는 연결 솔루션. 연결 요구 사항은 드라이브와 모터 사이의 전원 버스부터 교체 가능한 배터리 팩용 플러그형 커넥터, 컨트롤 및 센서용 배선 등에 이르기까지 다양합니다.

디딤돌

새로운 규정은 캘리포니아나 전 세계 어디에서든 마지막이 아닐 것입니다. 많은 사람들은 AB-1346이 농업 및 산업 환경에서 사용되는 더 큰 휘발유 및 디젤 동력 기계에 디딤돌이 되어줄 것이라고 믿고 있습니다. 예를 들어, 공항에서는 모든 전기 예인선과 수하물 처리 장비를 사용하고 컨테이너 터미널에서는 전기 야드 트랙터를 사용하려는 움직임이 이미 있습니다. 모든 것의 전동화를 향한 다음 단계를 지켜봐 주십시오.