이전 포스팅과는 다르게 깊은 원리를 설명해 드리기 보다 직관적이고 쉽게 상식적인 부분을 알아갈 수 있는 식으로 작성하려고 합니다.
들어가기에 앞서 간단한 예시를 들겠습니다. 해가 진 후 밤늦게 동네를 걸어 다니다가 자동차 실내 등이 켜있던가 자동차 라이트가 켜져 있으면 앞 유리의 비상연락처를 통해 차 주인에게 연락하여 불이 켜져 있다고 알려주곤 했었습니다. 물론 현재는 자동차 기술력이 발전하여 시동을 끄거나, 차 문을 잠그면 차량이 알아서 다 꺼주긴 합니다만, 과거에는 그러지 못해 종종 차주가 깜빡하고 불을 켜놓고 가는 사례들이 있었죠.
이러한 경우, 차주는 고맙다고 하며 밖으로 나와 차량을 불을 다 꺼놓고 갑니다. 즉 차주들이 이러한 행동을 한다는 건 밤새 라이트가 켜져 있던가 실내등이 켜져 있으면 자동차 배터리가 방전되거나 할 수 있다는 것이죠.
저는 어려서는 조금 의아한 것이 있었습니다. 서울에서 부산까지 자동차를 운행하고 가면 족히 5시간은 각종 전자 기기들을 켜며 밤에는 라이트까지 켜놓고 운전하게 되는데 그때는 배터리 방전에 대한 걱정은 없고 밤새 간단한 실내등 하나 켜 놓는 것도 배터리 방전이 될 수 있는 것인가 하곤 궁금해했습니다.
위와 같은 현상에 대해선 어른이 되고 자동차를 조금 알게 된 후에야 이유를 알 수 있었습니다.
바로 자동차에는 전기 발전기가 있고, 그 발전기를 통해 지속적으로 배터리를 충전한다는 사실입니다. 물론 자동차에 대해 관심 있는 분들은 이러한 사실과 그 원리를 잘 아시겠지만 자동차에 대해 잘 모른다는 가정을 하고 설명해 드리겠습니다.
전기차가 아닌 일반 엔진을 이용하는 자동차들은 모든 힘을 엔진에서 얻는다고 볼 수 있습니다. 즉 엔진을 구동하며 얻는 힘을 자동차가 굴러가는 것에만 쓰는 것이 아닌 다른 여러가지 일에 쓰고 있습니다. 가령 에어컨을 작동 시키기 위해 컴프레서를 작동 시키는 것도 컴프레서가 스스로 작동하는 것이 아닌 엔진에 컴프레서 축을 연결 시켜 엔진이 돌아 가는 힘을 컴프레서가 얻어 작동하는 것처럼 말이죠.
위와 같은 동일한 방법으로 자동차 발전기 또한 엔진에 물려있고, 엔진이 작동을 해야 발전기도 같이 돌아갈 수 있습니다. 이러한 자동차 발전기는 제너레이터, 혹은 자동차 알터네이터라고 부릅니다.
즉, 자동차 제너레이터/알터네이터는 엔진이 작동을 해야 일을 하며 엔진이 작동을 하면 자연스럽게 제너레이터가 같이 작동해 배터리를 충전하게 됩니다.
이렇게 되면 처음 언급한 상황들을 이해할 수 있습니다. 엔진 작동 없이 밤새 라이트나 실내등을 켜 놓으면 발전기(제너레이터) 작동 없이 배터리만 소모되므로 배터리가 방전될 수 있지만, 5시간이던 10시간이던 자동차를, 엔진을 작동하면서 전기를 쓰면 배터리가 소모가 되면서 동시에 제너레이터로 발전과 충전을 시키니 배터리가 방전되지 않는 것이죠.
장거리 운전을 뛰지 않고 배터리 총량이 적은 경차의 경우가 방전이 잘 되곤 하는 이유도 위와 같은 원인에 있습니다. 배터리가 작더라도 주기적으로 장거리를 뛰며 제너레이터로 충분히 배터리를 충전 시켜 놓으면 방전될 확률이 현저히 떨어지게 됩니다.
그럼에도 불구하고 주기적으로 배터리를 교체하는 것은 배터리의 성능 자체의 하락 때문입니다. 핸드폰과 동일하다고 생각하면 되는데, 핸드폰을 구입했을 초기에는 100% 충전을 시키면 24시간 작동 가능했던 것이 1,2년 뒤에는 100% 충전해도 12시간도 못 가는 이유랑 동일합니다. 자동차 배터리 또한 그 성능 자체가 줄어들어서 배터리를 교체하는 것입니다.
정리하자면, 자동차는 제너레이터/알터네이터라는 자체 전기 발전기가 있고 이를 통해 배터리를 충전 시키고 있습니다.
이는 엔진이 작동할 때만 이루어지기 때문에 종종 장기간 운전을 하면 배터리 충전 상태가 높아지게 됩니다. 배터리 충전량에 따라 작동 조건이 걸려있는 전자 장치들 또한 장거리를 많이 운행하면 잘 작동될 확률이 높아지는 것입니다.
이상 자동차 배터리, 자동차 발전기 제너레이터/알터네이터에 대한 설명이었습니다.
감사합니다.
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