이 책은 내연기관자동차의 발전 과정과 자동차환경 쟁점을 중심으로 총 5개 장으로 구성되어 있습니다. 각 장은 긴밀하게 연결되어 있지 않으므로 관심 있는 부분부터 자유롭게 읽으셔도 좋습니다. 1장: 내연기관자동차 시대의 전개 인류 최초의 동력인 증기기관자동차와 전기차의 등장, 그리고 이들과 치열한 경쟁을 거쳐 내연기관자동차 시대가 열리는 과정을 조명합니다. 이 역사를 통해 미래자동차 시대를 열어가기 위해서 우리가 앞으로 해결해야 할 과제들을 미리 가늠해 볼 수 있습니다. 2장: 내연기관자동차 번영의 시대 내연기관 성능 발전과 자동차 디자인의 진화를 통해 내연기관자동차가 어떻게 대중화와 번영을 이끌었는지 살펴봅니다. 눈부시게 발전해 온 자동차 기술에서 인류의 무한한 발명 DNA를 발견할 수 있을 것입니다. 3장: 환경과 에너지시대 ? 내연기관자동차와 대기오염 자동차 보급이 급증하면서 발생한 대기오염 문제를 다룹니다. LA 스모그와 경유차 매연으로 인한 미세먼지 문제의 심각성을 짚어보고, 이를 해결하기 위한 기술과 정책의 발전 과정을 설명합니다. 초기 대기오염의 핵심이던 경유차 매연 문제에서, 최근에는 대기 중에서 생성되는 2차 미세먼지와 초미세먼지의 인체 유해성까지 확대되고 있습니다. 4장: 환경과 에너지 시대 - 기후변화와 내연기관자동차 퇴출 지구온난화라는 인류 생존의 위협 앞에서 내연기관자동차 퇴출 시나리오가 시작된 배경을 분석합니다. 화석연료를 재생에너지로 대체하고, 전기차와 수소차를 미래자동차의 주역으로 전환해야 하는 과제와, 온실가스 감축을 둘러싼 사회적, 경제적 쟁점들을 깊이 있게 들여다봅니다. 5장: 미래 친환경자동차 시대 ? 전기차와 수소연료전지차 내연기관자동차의 대안으로 떠오른 전기차와 수소차를 중심으로 미래차 시장을 전망합니다. 탄소배출 없는 전기와 수소 연료의 안정적인 공급과 경제성 확보, 배터리와 연료전지 스택 성능과 가격, 충전인프라 등 해결해야 할 과제들을 살펴봅니다. 또한 바이오연료, 이퓨얼, 수소와 같은 탄소중립 순환연료를 사용하는 내연기관자동차가 공존할 가능성에 대해서도 함께 논의합니다. ?서문 5 맺음말: 미래를 향한 길잡이 이 책이 미래자동차 시대로 나아가는 이해관계자에게 올바른 방향을 제시하고, 함께 고민할 과제를 짚어보는 작은 길잡이가 되기를 바랍니다. 과거 마차시대의 말똥 재난은 자동차가 해결했지만, 내연기관자동차 배출가스는 대기오염이라는 새로운 문제를 낳았습니다. 2000년 초반에 매연여과장치를 장착한 디젤차는 클린디젤로 주목받으며 온실가스 감축의 대안으로 떠올랐습니다. 그러나 2009년 전기차가 등장하고 탄소중립의 대세 앞에서 내연기관자동차는 퇴출의 위기에 놓였습니다. 1990년대에는 연료전지차가 미래기술로 기대를 모았지만, 지금은 전기차가 대세로 자리 잡았습니다. 그러나 2022년에 전기차 캐즘이 오면서 이퓨얼이나 바이오연료 같은 탄소중립 연료, 수소나 암모니아와 같은 무탄소연료를 사용하는 내연기관자동차와의 공존 가능성도 다시 논의 되고 있습니다. 기술은 예측대로 흘러가는 것은 아닙니다. 현재의 유행과 전망에만 갇히지 말고, 미래기술은 전혀 다른 모습으로 전개될 수 있다는 점을 강조하고 싶습니다. 과거의 역사는 미래를 비추는 거울입니다. 자동차 기술이 겪어온 도전과 극복의 과정은 다가올 미래를 준비하고 헤쳐 나가는 데 소중한 교훈과 영감을 줄 것입니다.

1장. 내연기관자동차 시대의 전개 11 1절 내연기관의 발명 13 1.1. 오토 가솔린엔진(Otto Cycle Engine) 14 1.2. 디젤엔진(Diesel Engine) 21 2절 내연기관자동차의 탄생 27 2.1. 벤츠의 내연기관자동차 페이턴트 모터바겐(Patent-Motorwagen) 27 2.2. 다임러 4륜 내연기관자동차 34 3절 내연기관 탄생 이전의 동력기관 42 3.1. 오토사이클 엔진 이전의 내연기관 연구들 42 3.2. 산업혁명과 증기기관 47 3.3. 내연기관자동차 이전의 자동차 58 2장. 내연기관자동차 번영의 시대 81 1절 내연기관자동차 발전과 번영 83 1.1. 유럽에서 미국으로 83 1.2. 자동차 환경규제와 내연기관자동차 시련 86 1.3. 미래 친환경자동차 시대 도전 91 2절 엔진기술 발전 94 2.1. 포드 모델티(Model T) 엔진 94 2.2. 다기통 엔진 101 2.3. 경유자동차 엔진 110 2.4. 2차 세계대전 전후 엔진 120 2.5. 저배기저연비 전자제어식 엔진 126 2.6. 커먼레일직접분사(CRDI) 디젤엔진 141 2.7. 가솔린직접분사(GDI) 엔진 146 2.8. 로타리엔진 155 2.9. 신연소 엔진 161 2.10. 자동차와 엔진의 발전경과 166 3절 ??자동차 디자인 개념과 발전 170 4절 ??내연기관자동차 연료 180 4.1. 초창기 자동차연료, 알코올 180 4.2. 유전 발견 186 5절 ??내연기관자동차의 사회적 영향 192 3장. 환경과 에너지 시대 ? 내연기관자동차와 대기오염 ? 199 ??1절??마차시대의 말똥(manure) 공해 201 2절 ??내연기관자동차 배출가스와 대도시 대기공해 203 2.1. 유연휘발유 공해 203 2.2. LA 스모그 206 2.3. 세계 대도시의 대기공해 211 2.4. 우리나라 대기공해 218 3절 ??자동차배출가스 종류와 발생원인 233 3.1. 자동차배출가스 종류 233 3.2. 자동차배출가스 발생원인 237 4절 ??미세먼지 생성과 인체 위해성 247 4.1. 미세먼지 정의 247 4.2. 자동차 입자성물질(PM) 발생원인 249 4.3. 도로변 미세먼지 255 4.4. 미세먼지 위해성 259 5절 자동차배출가스 저감기술 264 5.1. 배기가스재순환(EGR) 265 5.2. 가솔린 삼원촉매(TWC) 변환기 269 5.3. 디젤 매연여과장치(DPF) 275 5.4. 선택적촉매환원장치(SCR) 284 5.5. NOx 흡장촉매(LNT) 288 6절 자동차환경 관리정책 290 6.1. 자동차 배출허용기준 설정 경과 290 6.2. 각국의 자동차 배출허용기준 현황과 전망 293 6.3. 경유자동차 대책 303 4장. 환경과 에너지 시대 ? 기후변화와 내연기관자동차 퇴출 ? 309 1절 기후변화와 온실가스 대책 311 1.1. 온실가스가 기후변화 원인(IPCC 4차 보고서) 311 1.2. 온실가스 배출과 저감 시나리오 313 1.3. 2050 탄소중립(Net Zero) 시나리오 323 1.4. 기후변화 협약 327 1.5. 수송분야 기후변화 대응 333 1.6. 우리나라 기후변화 대응정책 337 2절 온실가스 배출현황 342 2.1. 온실가스 종류 342 2.2. 온실가스 배출현황 351 3절 자동차 온실가스 배출현황과 저감방안 359 3.1. 전 세계 자동차 온실가스 배출현황과 전망 359 3.2. 자동차 온실가스 배출규제 동향 363 3.3. 우리나라 자동차 온실가스 배출허용기준과 배출현황 366 4절 ??지구온난화 논란 371 4.1. 지구온난화 담론 371 4.2. 기후변화 이슈와 쟁점 378 4.3. 탄소중립 달성을 위한 주요기술 389 5장. 미래친환경자동차 시대 ? 전기차와 수소연료전지차 ? 397 1절??미래자동차 전망 399 2절 ??전기자동차(EV) 404 2.1. 전기차 개발역사와 시장전망 404 2.2. 전기차 시대로 가기 위한 극복과제 423 2.3. 전기차용 2차배터리 450 2.4. 하이브리드자동차 기술과 전망 468 2.5. 무탄소전기생산 481 3절 ??수소연료전지자동차(FCV) 487 3.1. 연료전지자동차 개요와 시장전망 487 3.2. 연료전지시스템 기술 495 3.3. 연료전지자동차 극복과제 508 3.4. 수소생산과 수소경제 사회 513 4절 ??내연기관자동차 전망 516 4.1. 미래자동차 기술 516 4.2. 이퓨얼(e-fuel, 재생합성연료) 내연기관 520 4.3. 수소내연기관 525 참고문헌 533 부록(영어 약어) 569

이 책은 내연기관자동차의 발전 과정과 자동차환경 쟁점을 중심으로 총 5개 장으로 구성되어 있습니다. 각 장은 긴밀하게 연결되어 있지 않으므로 관심 있는 부분부터 자유롭게 읽으셔도 좋습니다.
1장: 내연기관자동차 시대의 전개
인류 최초의 동력인 증기기관자동차와 전기차의 등장, 그리고 이들과 치열한 경쟁을 거쳐 내연기관자동차 시대가 열리는 과정을 조명합니다. 이 역사를 통해 미래자동차 시대를 열어가기 위해서 우리가 앞으로 해결해야 할 과제들을 미리 가늠해 볼 수 있습니다.
2장: 내연기관자동차 번영의 시대
내연기관 성능 발전과 자동차 디자인의 진화를 통해 내연기관자동차가 어떻게 대중화와 번영을 이끌었는지 살펴봅니다. 눈부시게 발전해 온 자동차 기술에서 인류의 무한한 발명 DNA를 발견할 수 있을 것입니다.
3장: 환경과 에너지시대 ? 내연기관자동차와 대기오염
자동차 보급이 급증하면서 발생한 대기오염 문제를 다룹니다. LA 스모그와 경유차 매연으로 인한 미세먼지 문제의 심각성을 짚어보고, 이를 해결하기 위한 기술과 정책의 발전 과정을 설명합니다. 초기 대기오염의 핵심이던 경유차 매연 문제에서, 최근에는 대기 중에서 생성되는 2차 미세먼지와 초미세먼지의 인체 유해성까지 확대되고 있습니다.
4장: 환경과 에너지 시대 - 기후변화와 내연기관자동차 퇴출
지구온난화라는 인류 생존의 위협 앞에서 내연기관자동차 퇴출 시나리오가 시작된 배경을 분석합니다. 화석연료를 재생에너지로 대체하고, 전기차와 수소차를 미래자동차의 주역으로 전환해야 하는 과제와, 온실가스 감축을 둘러싼 사회적, 경제적 쟁점들을 깊이 있게 들여다봅니다.
5장: 미래 친환경자동차 시대 ? 전기차와 수소연료전지차
내연기관자동차의 대안으로 떠오른 전기차와 수소차를 중심으로 미래차 시장을 전망합니다. 탄소배출 없는 전기와 수소 연료의 안정적인 공급과 경제성 확보, 배터리와 연료전지 스택 성능과 가격, 충전인프라 등 해결해야 할 과제들을 살펴봅니다. 또한 바이오연료, 이퓨얼, 수소와 같은 탄소중립 순환연료를 사용하는 내연기관자동차가 공존할 가능성에 대해서도 함께 논의합니다.
? 서문 5
맺음말: 미래를 향한 길잡이
이 책이 미래자동차 시대로 나아가는 이해관계자에게 올바른 방향을 제시하고, 함께 고민할 과제를 짚어보는 작은 길잡이가 되기를 바랍니다.
과거 마차시대의 말똥 재난은 자동차가 해결했지만, 내연기관자동차 배출가스는 대기오염이라는 새로운 문제를 낳았습니다. 2000년 초반에 매연여과장치를 장착한 디젤차는 클린디젤로 주목받으며 온실가스 감축의 대안으로 떠올랐습니다. 그러나 2009년 전기차가 등장하고 탄소중립의 대세 앞에서 내연기관자동차는 퇴출의 위기에 놓였습니다.
1990년대에는 연료전지차가 미래기술로 기대를 모았지만, 지금은 전기차가 대세로 자리 잡았습니다. 그러나 2022년에 전기차 캐즘이 오면서 이퓨얼이나 바이오연료 같은 탄소중립 연료, 수소나 암모니아와 같은 무탄소연료를 사용하는 내연기관자동차와의 공존 가능성도 다시 논의 되고 있습니다.
기술은 예측대로 흘러가는 것은 아닙니다. 현재의 유행과 전망에만 갇히지 말고, 미래기술은 전혀 다른 모습으로 전개될 수 있다는 점을 강조하고 싶습니다. 과거의 역사는 미래를 비추는 거울입니다. 자동차 기술이 겪어온 도전과 극복의 과정은 다가올 미래를 준비하고 헤쳐 나가는 데 소중한 교훈과 영감을 줄 것입니다.