월드 이코노 무브

2. 역사

1995년 일본 아키타현 오가타촌에 위치한 소라 스포츠 라인에서 제1회 대회가 열렸다. 초기에는 같은 장소에서 열리는 태양광 자동차 경주인 '월드 솔라 카 랠리'의 입문 성격도 있었으나, 경기 자체의 재미, 태양광 자동차 경주보다 간편한 참가 준비, 가솔린 에코런에서의 용이한 전환 등의 이점으로 현재는 태양광 자동차 경주보다 참가 대수가 더 많아졌다.

대회는 매년 5월 골든 위크 기간에 소라 스포츠 라인의 남쪽 다리까지 이어지는 1바퀴 6km 코스에서 개최된다. 경기 종목은 크게 납축전지 부문과 연료 전지 부문으로 나뉜다. 참가 차량은 배터리 또는 수소 봄베와 연료 전지를 차체에 싣고 전동기(모터)를 구동하여 2시간 동안 주행하며, 그 거리를 겨룬다. 이는 전기자동차의 에너지 절약 기술 향상을 목표로 하는 경기로, 이른바 '에코 런'의 한 형태이다. 가벼운 운전자가 지나치게 유리해지는 것을 막기 위해, 모든 차량은 운전자 체중에 조정용 추(발라스트)를 더하여 70kg이 되도록 맞춘다. (체중이 70kg 이상인 운전자는 그대로 탑승한다.) 또한, 가솔린 에코런 대회와 달리 트레드(좌우 바퀴 간 거리) 간격에 대한 규정(500mm 이상)이 없어, 일부 참가팀은 이륜차 형태로 차량을 제작하기도 한다.

입문자가 참가하기 위한 비용이나 기술적 장벽이 상대적으로 낮아 공업고등학교, 고등전문학교 학생이나 개인 참가자가 많다. 참가자들은 플라스틱 골판지나 복합재 등을 사용하여 경량화와 공기 저항 감소를 위해 노력한다. 과거 2009년까지는 아이치현 도요하시시에서도 대회가 열렸으며, 차량 외피(밸브 캐노피) 제작 방법에 대한 강습회가 열리기도 했다.
납축전지 부문은 전기자동차 경주 형식으로 진행된다. 참가팀에게는 스쿠터 등에 사용되는 정격 용량 12V-3Ah의 후루카와 전지에서 제조한 제어 밸브식 납축전지 4개가 지급된다. 이는 총 144Wh(5시간율 기준)의 에너지에 해당하며, 참가팀은 이 에너지를 2시간 동안 사용해야 한다. 실제 주행 시에는 방전율이 높아지는 영향으로 약 110Wh 정도의 에너지를 사용할 수 있다. 차량의 무게는 보통 15kg에서 30kg 정도이며, 70kg의 운전자가 탑승하면 총 질량은 85kg에서 100kg 정도가 된다. 최근에는 약 70W 정도의 소비 전력으로 시속 50km 정도의 순항 속도를 내는 수준의 에너지 절약 성능을 달성하고 있다. 참고로 144Wh의 전기 에너지는 일본 전기 요금으로 환산 시 약 3.9JPY에 해당한다.
연료 전지 부문은 연료전지 자동차 경주이다. 참가팀에게는 60L 용량의 수소 저장 합금 봄베 2개에 총 110NL(노멀 리터)의 수소 가스를 충전하여 지급한다. 참가팀은 이 수소를 고체 고분자형 연료 전지(PEMFC)를 이용해 전기 에너지로 변환하고, 모터를 구동하여 동력을 얻는다. 이를 통해 시속 48km 정도의 순항 속도를 낼 수 있다. 2010년부터는 175NL 정도의 수소 가스가 충전된 봄베를 지급하고, 최대 120NL까지만 사용하도록 경기 방식이 변경되었다. 사용 한도를 초과하면 초과량에 따라 주행 거리가 단축되는 페널티를 받는다. 또한, 수소 저장 합금은 수소를 방출할 때 흡열 반응을 일으켜 온도가 낮아지는 특성이 있는데, 일부 팀은 연료 전지의 폐열로 봄베를 데워 효율을 높이는 기술적 노력을 기울인다.

2014년 대회부터는 CQ 출판사 등이 중심이 되어 초보자를 위한 클래스로 'WEM-Light'(초기 명칭: 미니 카트) 클래스가 신설되었다. 이 클래스 참가를 돕기 위해 해당 규격에 맞는 모터와 4륜 키트카가 판매되기도 했다.

대회에서는 EP(에코 파워)라는 독자적인 단위를 사용하여 가솔린 차량과의 연비 성능을 비교하기도 한다. 1EP는 8972Wh로, 이는 기온 15°C에서 가솔린 1L가 가지는 에너지량과 동일하게 설정된 값이다. 이 기준으로 환산하면, 현재 기록은 가솔린 환산 연비로 5,600 km/L를 넘어서는 수준이다. 현재 납축전지 부문 우승 차량은 평균 시속 45km로 주행하는데, 만약 가솔린 에코런 대회와 비슷한 시속 25km로 주행한다고 가정하면, 계산상 10,000 km/L를 넘는 연비 달성이 가능하다. 연료 전지와 같이 전기화학적 방식으로 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 경우, 내연 기관처럼 에너지를 열로 변환하는 과정이 없기 때문에 카르노 효율의 제약을 받지 않아 이론적으로 더 높은 에너지 변환 효율을 달성할 수 있다.

상위권 팀들은 경량화를 위한 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 구조재, 전기 이중층 커패시터를 이용한 회생 제동 시스템, 구름 저항이 낮은 특수 타이어, 철손(iron loss)을 줄이기 위해 철계 비정질 금속을 전자석 코어에 적용한 무정류자 전동기(BLDC 모터), 공기 저항을 최소화한 유선형 차체 디자인 등 첨단 에너지 절약 기술이 적극적으로 도입된다.

비슷한 형태의 에코런 대회는 일본 국내뿐만 아니라 태국의 방콕이나 파타야, 그리고 대만 등 해외에서도 개최되고 있으며, '에코노 무브'라는 명칭을 사용하는 대회도 여럿 있다.

월드 이코노 무브는 단순히 차량 성능뿐만 아니라, 경기 당일의 날씨나 노면 상태 등 주어진 조건에 맞춰 차량의 잠재력을 최대한 발휘하도록 운영하는 레이스 전략과 다른 차량과의 경쟁 과정에서 벌어지는 심리전 등이 승패에 큰 영향을 미치기 때문에, 이러한 전략적 요소 또한 대회의 묘미 중 하나이다.

경기 수준 향상을 위해 일본 태양 에너지 학회 등이 주최하는 '전기 자동차·연료 전지 자동차·태양광 자동차 제작 강습회'가 매년 열리고 있다.