- 울산대학교 미래모빌리티공학부 안경관 교수 연구팀 -
미래모빌리티공학부 안경관 교수
건설 현장의 든든한 일꾼인 굴착기 등 건설기계가 환경을 생각하는 ‘친환경 기계’로 변신하고 있습니다. 울산대학교 안경관 교수 연구팀은 최근 건설기계의 연료 소비와 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 ‘하이브리드 유압 기술’의 미래를 제시하는 논문을 발표했습니다.
"왜 건설기계에도 하이브리드 기술이 필요할까요?"
우리가 흔히 보는 굴착기와 같은 유압식 건설기계는 강력한 힘을 자랑하지만, 그만큼 연료를 많이 소비하고 배출가스 문제에서도 자유롭지 못했습니다. 특히 엔진에서 생성된 에너지의 상당 부분이 작업 중 손실되는 비효율적인 구조가 큰 숙제였습니다.
이에 안경관 교수 연구팀은 하이브리드 자동차처럼 엔진과 전기 모터를 결합하고, 버려지는 에너지를 다시 회수하는 기술들에 주목했습니다. 그동안 파편적으로 논의되던 여러 에너지 저감 기술을 하나의 체계로 정리하여, 건설기계 산업이 나아가야 할 친환경 기술 로드맵을 제시하고자 했습니다.
하이브리드 유압 건설기계의 미래 기술 전망
"4가지 핵심 기술로 에너지 효율을 극대화하다"
연구팀은 건설기계의 효율을 높이는 핵심 기술을 크게 네 가지 범주로 나누어 분석했습니다.
하이브리드 파워트레인: 엔진과 전기 모터를 어떻게 조합할 것인가? (직렬·병렬·복합형 등)
에너지 회생 시스템(ERS): 붐(Boom)을 내리거나 감속할 때 버려지는 에너지를 어떻게 다시 모을 것인가? (유압·전기·기계식 등)
AI 기반 제어 전략: 작업 부하를 AI가 미리 예측하여 동력을 똑똑하게 분배하는 기술
구조 혁신: 유체의 흐름을 정밀하게 제어해 압력 손실을 줄이는 ‘독립 미터링 밸브’ 등
연구팀은 이러한 기술들을 종합적으로 비교·분석한 결과,
AI 기반의 예측 제어와 유압 시스템의 구조 혁신이 미래 건설기계 효율을 높이는 결정적인 열쇠임을 확인했습니다.
"이번 연구가 가져올 변화와 기대"
이번 연구는 세계적인 저널에 게재되며 학술적 가치를 인정받았을 뿐만 아니라, 건설기계 산업계에 실질적인 기술 방향성을 제시했다는 점에서 의미가 큽니다.
이 기술들이 현장에 본격적으로 도입되면 연료 효율은 최대 60%까지 절감할 수 있으며, 탄소 배출과 소음은 줄어들어 훨씬 깨끗하고 안전한 건설 현장이 만들어질 것입니다. 안경관 교수 연구팀의 이번 성과는 건설기계의 ‘친환경 전동화’를 앞당기는 든든한 토대가 될 것으로 기대됩니다.
잠깐! 어려운 용어, 쉽게 알아볼까요?
하이브리드 유압 건설기계: 내연기관(엔진)과 전기 모터를 함께 사용하여 효율을 극대화한 건설 장비입니다.
에너지 회생 시스템(ERS): 기계가 움직일 때 버려지는 에너지를 거두어 배터리 등에 저장했다가, 다시 동력으로 재사용하는 '에너지 재활용' 장치입니다.
독립 미터링 밸브: 유압 시스템 내 유체의 흐름을 기존보다 훨씬 정밀하게 조절하여, 낭비되는 압력을 최소화하는 기술입니다.