스텔라(솔라 차량)

Stella (solar vehicles)
스텔라 럭스(2015년 진화) 태양열 패밀리 카 프로토타입.

스텔라와 그 후계자 스텔라 럭스, 스텔라 비에, 스텔라 에이지 등은 일련의 태양열 패밀리카로, 호주에서 열리는 월드 솔라 챌린지를 위해 제작되었으며, 지금까지 2013년, 2015년, 2017년, 2019년 네 차례 크루저 클래스를 모두 수상했다.[1][2][3][4] 스텔라는 세계 최초의 태양열 패밀리카로 평가받으며 2015년 미국 샌프란시스코에서 열린 제8회 연례 크런치에서 '최고의 기술개발상'을 받았다.[5][6] 번호판을 단 유일한 경합 차량으로 스텔라의 도로 등록이 경주 우승 점수에 기여했다.[7] 이 차량들은 네덜란드 아인트호벤 공과대학(TU/e) 소속 26명의 서로 다른 능력을 가진 학생인 "솔라 팀 아인트호번"에 의해 설계되고 제작되었다. 이 단체는 비영리 재단을 설립하여 보다 광범위한 범위에서 채택을 위한 실용 태양열 차량에 대한 개념을 홍보하고 있다.[8]

주로 속도에 초점을 맞추고 비실용성이 높은 1인승 레이서들이 경쟁하는 이전의 태양열 자동차 경주 클래스와는 달리, 2013년판 세계 태양열 챌린지(WSC: Cruzer Class)에 보다 "실용적인" 태양열 전기 자동차를 위한 새로운 대회가 추가되었다. 경합 차량은 각각 앞을 향해 2명 이상의 탑승자를 태우고, 코스를 완주하는 데 걸리는 시간뿐만 아니라 외부 에너지 사용, 적재 하중, 전체적인 실용성 평가 등에 대해서도 판단한다.[9]

이 대회를 위해 TU 아인트호벤의 학생 팀은 2013년 WSC 크루저 클래스에서 우승한 4개의 좌석과 짐칸을 갖춘 태양열 '패밀리 카' 스텔라를 만들었다.[2] 이 차는 메인스트림 태양전지 기술을 이용해 4인 전 부하로 시속 120km(75mph)의 최고 속도를 낼 수 있다.[7][10]
2015년 솔라팀 아인트호벤은 스텔라 럭스라는 개량형으로 이 같은 성과를 반복했다.[3] 2017년 스텔라비라는 5인승 후계자를 세웠고,[11] 이로써 올해 WSC 판을 다시 따냈다.

2017년 이 차량을 담당하는 학생 중 일부는 자체 창업기업을 출범시켜 상용화 가능한 '라이트이어 원(Lightyear One)'을 만들었다.[12] 2019년 첫 '시그니처' 차량 10대 소형 생산부터 시작해 2020년 100대를 더 생산할 수 있기를 기대하고 있다. 이 자동차는 부가가치세나 판매세를 제외하고 최소 12만 유로의 비용이 들 것으로 예상되지만 최적의 트랙션을 위해 4륜 구동을 제공할 것이다.[13]

스텔라

스텔라 mk. I(2013)와 mk. II('스텔라 럭스', 2015년)는 매우 비슷하게 생겼지만, 스텔라 럭스(사진)는 좌우 좌석 사이에 층을 높여 공기역학적 정면 면적을 줄인 것이 특징이다.

스텔라는 2013년 미슐랭이 후원하는 세계스키협회 크루저클래스(WSC)의 신간 초판인 3022km(1,878mi)의 경주 거리를 평균 시속 75km(47mph)[2]의 속도로 40시간 14분 만에 완주했으며, 보통 탑승자 3명을 태우고 총 9093km(5,651명)의 승객을 태우고 있다.

WSC 크루저 등급의 차량에는 추가 충전을 위해 전원에 연결할 수 있는 소형 배터리 팩이 허용된다. 스텔라는 대부분 1.5킬로와트 태양광에 의존하고 있었지만, 팀은 경주 기간 동안 최대 64.0kWh의 외부 충전을 사용했다.[2] 비교를 위해: EPA에 따르면 휘발유 1갤런은 33.7kWh에 해당한다.[14] 따라서 효과적으로 15.0 kWh 리튬이온 배터리의 각각의 보충은 자동차에 약 0.44 갤런의 가스를 공급하며, 3,022 킬로미터(1,878 mi)의 전체 경주 거리에 대해, 총 외부 에너지 소비량은 2 갤런 미만의 가스와 동일했다. 평균적으로 자동차의 태양열은 대부분의 사람들이 매일 통근할 때 소비되는 에너지보다 더 많은 에너지를 발생시킬 수 있으며, 만약 자동차가 주차할 때 전기 그리드에 꽂혀있거나 자가용 주택에 연결되어 있다면, 그것은 필요한 에너지보다 더 많은 에너지를 기여할 수 있어 자동차 에너지를 긍정적으로 만든다.[14]

개발자들에 따르면 "실제 상황에서 스텔라의 대형 태양광 발전기는 주차, 교통체증, 저속으로 시내 곳곳의 공구 등을 통해 30~45분 만에 15kWh 배터리 팩을 충전할 수 있을 것"이라고 한다.[14] 고속도로 주행 중 배터리는 태양열을 증가시켜야 하며, 범위는 600~800km로 끝나지만, 도시 주행은 태양열 패널에서 발생하는 에너지만으로 구동되는 최대 70km/h(43mph)까지 완전히 지속할 수 있다.[15] 네덜란드 국가 통계 센터에서 숫자를 수집한 후, 그 해의 10개월 동안 자동차는 사용하는 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하여, 네덜란드 사람들이 하루에 운전하는 거리의 두 배를 허용하고, 네덜란드의 흐린 빛 조건을 가정해 계산했다.[16]

스텔라는 매우 상자같이 생겼지만 체격이 낮은 차다. 높이가 1.15m(45인치)에 불과하고,[17] 두 개의 큰 문이 위쪽으로 열려 있어 초스포트카처럼 출입이 까다롭다. 그러나 일단 안으로 들어가면 평론가들은 놀랄 만큼 편안함을 느꼈다.[16] 차 윗부분 전체가 태양광 패널로 덮여 있고, 뒷부분이 경사져 있어 공기저항을 줄이기 위한 눈물방울 모양을 만들고 있다. 이 자동차의 무게는 388kg(855lb)에 불과하며, 용접된 알루미늄 튜브로 보강된 탄소 섬유로 제작되었기 때문이다.[18]

스텔라는 네덜란드 도로 차량 서비스[nl](RDW)[19]로부터 안전하다고 여겨지고 공공 도로에서 사용이 허가된 유럽에서만 도로법규를 준수하고 있을 뿐만 아니라, 아인트호벤 팀은 2014년 로스앤젤레스에서 샌프란시스코까지 운행한 시연을 위해 캘리포니아 자동차 번호판을 자동차에 부착할 수 있었다.[20][21] 스텔라가 공개적으로 접근할 수 있는 도로 등록 정보에는 127만2,327유로의 비용이 기재되어 있다.[22]

솔라팀 아인트호벤의 후원사 중 한 명인 NXP반도체는 교통신호뿐 아니라 자동차 간 사전 교신을 통해 도로를 더 안전하게 만들고 대기오염을 줄이겠다는 콘셉트로 차량 전자제품에 기여했다.[20]

스텔라 럭스

2015년 일본 고가쿠인 대학 팀은 스텔라 럭스와 비슷한 레이아웃과 전체적인 모양을 한 차량으로 크루저 클래스에서 2위를 차지했다.

2015년에 제작된 두 번째 스텔라 자동차는 몇 가지 측면에서 전작보다 개선되었다. 정면 표면적은 중앙선을 따라 차량 하단에 움푹 들어간 카타마란식 공기 터널에 의해 축소되었다. 게다가 스텔라 럭스는 첫 번째 차의 초보적인 갈매기 날개 문 대신 휠베이스가 더 길고 관습적으로 4개의 문이 열려 있다. 공기역학적으로 더 뛰어나다는 것 외에도, 이 새로운 자동차는 또한 다소 더 잘 생긴 것으로 여겨졌다.[14]

스텔라 럭스는 39시간 23분 경주를 마치고 마쳐 2015년 경주의 경우 외부 충전이 30kWh로 줄었음에도 코스 전체 평균 속도가 76.7km(48mph)로 약간 개선됐다.[3] 경주 기간 동안 이 차는 한 번 충전으로 1500km(932mi)를 주행하며 평균 시속 80km(50mph) 정도의 거리 기록을 세웠으며, 두 사람이 탑승했다.[23][24] 이 자동차는 좋은 햇빛을 받으며 시간당 45마일(시속 72km)로 주행할 때 이론적으로 무한대의 주행거리를 가진 것으로 추정된다.[25]

스텔라 럭스는 메인 스폰서인 NXP반도체가 공급하는 차량대신(V2X) 차량 통신시스템을 통합해 날씨 데이터를 수집하고 주행 중 '최적 경로'를 제안하는 솔라네비게이터 시스템을 통해 자동차와 팀의 성능 최적화를 돕는다.[26] 동력은 최대 15kW까지 전달할 수 있는 2개의 휠 내 축속 모터에 의해 제공되며, 이들이 구동하는 휠은 슈왈베 솔라 에너자이저 90/80/16s이다.[27]

스텔라 럭스 사양
길이 4.52m(높이)
폭 1.76m(69인치)
높이 1.12m(44인치)
무게 375kg(827lb)
배터리 용량 15kWh
태양전지 표면적 5.8 평방미터(62평방피트)
최고 속도 시속 125km(78mph)
맑은 날의 레인지(호주) 1,100 킬로미터(684 mi)

스텔라비

2017년판 '월드 솔라 챌린지'를 위해 스텔라 신차가 디자인돼 4인승 대신 5인승 좌석을 장착했다. 신차는 무게는 375kg(827lb)로 변함이 없지만 5m(197in)로 길고 폭이 좁은 1.65m(65in)이다. 스텔라비 프로필은 코에서 보트테일 뒷부분까지 연속적인 스푸핑 곡선을 보여주는데, 이는 자동차의 공기역학을 향상시키지만 2017년 WSC 규정의 변경에 따라 태양전지 표면적을 5.0제곱미터(54평방피트)로 줄인다.[11]
2017년 8월 16일 스텔라 비에는 이전 모델과 마찬가지로 35만 유로의 도로 등록이 성공적으로 이루어졌다.[29]

팀 아인트호벤의 스텔라 비에 자동차가 준우승 보훔의 2.5배 효율을 달성해 80점 만점을 받았다. 연구팀은 외부 에너지 45.7kWh를 사용해 3021km에 걸쳐 평균 3.4명을 수송했다. 이에 비해 테슬라 모델 S85(85 kWh 배터리)의 실제 주행 거리는 약 400km이다.[4] 스텔라 비에 최고 속도는 시속 130km(81mph)이다.[30] WSC 경기 마지막 날에도 가장 높은 실용성 점수를 받은 네덜란드는 해트트릭 타이틀을 거머쥐었다.

스텔라 에이지

2019년 브리지스톤 세계태양광챌린지 15판을 목표로 제작된 솔라팀 아인트호벤의 4세대 태양전기차 스텔라 에이지(Stella Earge)가 전작 못지않은 활약을 펼쳤다. 스텔라시대는 2017년 해트트릭 이후 4회 연속 크루저클래스 우승을 달성하며 '자신의 반'으로 불렸다.[31] 2019 크루저컵에서 우승하기 위해서는 태양광 자동차가 다윈에서 아델라이드까지 정해진 시간 안에 여행을 마무리해야 일상 운전자로서의 생존력을 입증했다. 이전보다 두 배 많은 13명의 선수 중 3명만이 시간 범위 내에서 모든 다리를 완주했다. 스텔라는 111.7점으로 호주의 선스위프트 56.1점, 홍콩의 IVE 엔지니어링 솔라카 팀 44.2점으로 우위를 점하고 있었다.[31]

크루저 클래스 디자인은 전문가 패널에 의해 평가되어 각 태양열 전기 자동차의 시장 잠재력을 평가하였다. 심판위원 12명에는 테슬라, 선트릭스, 프로헬리온의 업계 리더, 과거 BWSC와 교수진 동문, 칠레, 남아공, 미국의 국제태양광챌린지 기획자, 언론사 대표 등이 포함됐다. 평가에서는 혁신, 환경 영향, 접근성, 탑승자 편의성, 제어 인체공학, 특징, 스타일링 및 전반적인 만족도를 포함한 특성을 다루었다. 아인트호벤 승용차는 93.1점으로 실용성 평가에서 로데스가 82.4점, 케임브리지대 에코레이싱이 79.9점으로 앞서며 우위를 이어갔다.[31]

그 팀이 만든 차는 단순한 운송 수단 이상의 실질적인 자동차 사용에 초점을 맞췄다. 차량 태양광 패널이 그늘진 곳, 주차장에 언제 주차돼 있는지를 감지하는 자율주행 시스템이 특징이며, 자동으로 그늘을 벗어나 태양으로 이동한다.[32] 더욱이 스텔라시대는 2종 충전 포트를 이용해 태양으로부터 수확한 에너지를 다른 전기차와 공유할 수 있다. 그것은 이러한 에너지 공유 기능을 제공하는 최초의 차량이다.[32]

비판

스텔라 개념에 대한 비판은 태양 전지판을 자동차보다 집 지붕에 올려놓는 것처럼 고정된 위치에 유지하는 것이 훨씬 실용적이고 효율적이라고 주장한다. 대부분의 집들은 집 자체와 한두 대의 전기 자동차에 전력을 공급할 수 있을 만큼 큰 태양열 집단을 수용할 수 있는 충분한 지붕 공간을 가지고 있다.[33] 게다가, 무작위 도로 파편이 자동차의 세포에 끼칠 수 있는 손상의 위험은 없다.[34]

반면에 태양열 자동차는 태양열과 공간이 풍부하고 충전 시설이 드문 그리드 전기에 쉽게 접근할 수 없는 지역에서 잠재적으로 사용될 수 있다.[25]

참고 항목

참조

  1. ^ WSC 뉴스 기사 2019
  2. ^ a b c d WSC 2013 Cruzer 등급 결과(보관됨)
  3. ^ a b c WSC 2015 Cruzer 등급 결과(보관)
  4. ^ a b 2017년 크루저 클래스 요약 – 2017년 세계 태양열 챌린지 (아카이브)
  5. ^ 솔라팀 아인트호벤이 샌프란시스코에서 크런치 우승
  6. ^ 세계 최초의 태양열 패밀리 카 '오스카 포 테크놀로지(Oscar for Technology)' 수상 — 기술자
  7. ^ a b 아인트호벤이 세계태양광챌린지 크루저클래스 우승
  8. ^ 솔라팀 아인트호벤(홈)
  9. ^ 2013년 세계 태양열 챌린지 규정.pdf
  10. ^ 스텔라 럭스: 월드 솔라 챌린지 우승국 상하이 방문
  11. ^ a b 네덜란드 학생들은 5인승 스텔라비(아카이브)로 태양열 3피트를 목표로 하고 있다.
  12. ^ 기록적인 태양열차 출시 스타트업 창업자, 스트리트 법률판 판매(아카이브)
  13. ^ 광년, 주행거리 500마일인 태양열 자동차 공개 - 거주지
  14. ^ a b c d e 2016년 스텔라 럭스 리뷰 – 최고 속도
  15. ^ 스텔라: 태양열 전기 자동차의 주력 제품 – 일본 중고차 블로그 – BE FORWARD
  16. ^ a b 세계 최초의 태양열 패밀리 카인 스텔라 만나보기 — 전문가 리뷰
  17. ^ Bridget Tan (20 December 2013). World's first "solar-powered family car" in Singapore. SPH Razor. Event occurs at 0:23. Retrieved 8 July 2017.
  18. ^ 스텔라: 세계 최초의 태양열 패밀리 카, 현재 싱가포르에 있음
  19. ^ 태양열 자동차 도로 합법화 – 아인트호벤 공과대학 소식(네덜란드어, 보관)
  20. ^ a b 태양열 패밀리 카 스텔라는 캘리포니아 코스트를 탄다. Phys.org
  21. ^ 스텔라(California 번호판 포함)
  22. ^ 네덜란드 공용 차량 번호판 등록 정보
  23. ^ 디자인에 의한 성공 - 스텔라 럭스의 행운
  24. ^ TU 아인트호벤 리드트 레코드카페 in Zonnerace - NOS(Dutch)
  25. ^ a b 태양열 자동차 101 — 태양열 차량의 기본 지침
  26. ^ 상하이에서 빛나는 태양열 자동차 전문 기술
  27. ^ 미래의 4인승 태양열 패밀리 카
  28. ^ 솔라팀 아인트호벤은 사용량보다 더 많은 전력을 생산하는 차량을 선보인다. ElectricAutosport.com
  29. ^ 번호판 PP-301-S(보관)에 대한 공개 등록 정보
  30. ^ 3,000km 경주 앞두고 TU-Eindhoven이 공개한 태양광 자동차 업데이트 – NL 타임즈
  31. ^ a b c "Four in a row - It's cruise control all the way for Solar Team Eindhoven – Bridgestone World Solar". World Solar Challenge. 21 October 2019. Archived from the original on 2021-09-17. Retrieved 18 September 2021.
  32. ^ a b 스텔라 에이지 : 태양열차 신시대의 시작 – 혁신기원
  33. ^ 전기 자동차에 동력을 공급하기 위해 필요한 태양 전지판 수
  34. ^ 태양열로 움직이는 스텔라 럭스가 전기차의 미래를 위해 의미하는 바

외부 링크