공력 성능 강하게… 배터리 얇게… 주행거리 길게…
시행착오끝, 1회 충전 191㎞ 주행 전기차 탄생
국내 전기차 중 가장 긴 주행거리 갖춰
미국서 1600㎞ 달리며 주행 성능 평가
전자식변속버튼 개발땐 오류 방지 노력
환경 문제 관심속 '전기차 시대' 머잖아
시행착오끝, 1회 충전 191㎞ 주행 전기차 탄생
국내 전기차 중 가장 긴 주행거리 갖춰
미국서 1600㎞ 달리며 주행 성능 평가
전자식변속버튼 개발땐 오류 방지 노력
환경 문제 관심속 '전기차 시대' 머잖아
[디지털타임스 노재웅 기자] 전기자동차 산업은 글로벌 환경 정책과 맞물려 급속한 성장세에 있습니다. 산업경제리서치는 2015년 기준 전기자동차 세계 시장 판매실적이 54만8210대로 전년보다 72.4% 증가한 규모라고 발표했습니다. 그리고 2020년 무렵에는 연간 250만대 규모 이상으로 성장할 것으로 전망했습니다.
전 세계적으로 환경에 대한 관심이 최고조에 달하고 전기차 시장이 급부상하는 가운데, 현대자동차는 지난 1월 친환경차 전용 모델인 '아이오닉 하이브리드'를 선보인 데 이어 순수 전기차인 '아이오닉 일렉트릭'을 제주 국제전기자동차엑스포에서 처음 공개했습니다. 배터리와 전기모터만으로 차량을 구동시켜 주행 중 탄소배출이 전혀 없는 아이오닉 일렉트릭은 단 한 번의 충전으로 제주 일주도로를 거의 완주할 수 있을 정도로 국내 모든 전기차 중 가장 긴 주행거리(191㎞)를 지원합니다.
머지않아 100% 순수 전기로 구동하는 자동차는 일상의 패러다임을 바꿔놓을 것입니다. 현대자동차 아이오닉 일렉트릭의 탄생 배경과 연구개발 과정을 통해 전기차 신차 한 대가 만들어지기까지 과정을 살펴보겠습니다.
아이오닉 일렉트릭 이전에도 전기차 시장에는 많은 전기차가 있었고 신기술과 새로운 외형을 갖추며 진화해왔습니다. 전기차에 대한 고객들의 기대와 바람을 알기에 아이오닉 일렉트릭의 연구개발 과정은 숱한 시행착오와 수고스러움의 연속이었다고 연구개발진은 말합니다.
한 책임연구원의 말에 따르면 아이오닉 일렉트릭은 공력이 좋고, 주행거리도 길어야 하는 지상과제가 있었기 때문에 이를 해결하는 것이 매우 중요했다고 합니다. 배터리 탑재 위치, 용량 등을 연구하며 최대의 주행거리를 확보하기 위해 연구개발진들은 최선의 노력을 다했습니다. 가장 큰 난관은 신규 배터리셀을 개발하면서 동시에 차량 및 배터리 시스템 개발 일정을 맞추는 것이었습니다. 그뿐만 아니라 다양하게 나타나는 문제점들을 협력사와 함께 밤낮으로 연구소에서 불을 밝히며 수많은 테스트를 진행했다고 합니다.
이번 아이오닉 일렉트릭은 공력성능을 개선하고자 최저지상고로 개발됐는데, 이는 배터리 레이아웃에 더 큰 난관이었습니다. 배터리 용량은 정해져 있는데, 낮아질 대로 낮아진 차량 하단에 배터리를 배치하는 것이 힘들었습니다. 하지만 연구 끝에 배터리의 성능을 훼손하지 않으면서 배터리 두께를 얇게 만들었고, 리어 서스펜션을 변경하면서 배터리를 탑재하는 데 성공했습니다.
해외 현지에서 성능평가를 한다는 것은 사전에 많은 준비를 해야 함은 물론이요, 현지에서 다양하게 드러나는 변수에 효과적으로 대응할 수 있어야 합니다. 이번 아이오닉 일렉트릭 성능평가는 총 7대의 차량과 함께했습니다. 비교 대상이 될 차량 6대와 아이오닉 일렉트릭 1대는 미국 현지에서 1600㎞를 달렸습니다, 충전성능을 확인하는 과정에서 이 7대들을 충전하는 엄청난 규모의 발전차가 이들을 또 따라다녔습니다.
주로 낮에 주행성능을 평가하고, 밤에 충전성능을 평가하는 상황이기 때문에, 거의 24시간 밤낮없이 평가를 진행해야 했습니다. 밤에 충전성능을 평가하기 위해 충전기 근처에 모여 있을 땐, 지역 경찰에게 상황을 일일이 설명해야만 하는 수고를 더했다고 합니다.
전자식변속버튼을 개발할 때 주안점은 간편하고 손쉽게 사용할 수 있는 장치 여부입니다. 그래서 버튼이 사용자가 아닌 물건이나, 다른 사용자에 의해 눌려졌을 때, 작동되는 오류를 미연에 방지하고자 다양한 사례들을 적용하고 연구해야 했습니다. 즉 페일 세이프(Fail-safe)를 개발하고 검증하기 위해 경우의 수를 따지지 않고 다양한 조건들을 발굴해 테스트하고 보완했습니다. 그렇게 미국 CPG(캘리포니아 주행시험장)에서 관련 페일 세이프 모드를 500개 이상 신규로 발굴하고 추가했고, 이들 각각에 대한 테스트에서 안전 조건을 만족하게 하는 노력을 해왔습니다.
아울러 아이오닉 일렉트릭은 전기차라는 구동 부분 외에도 전기차만의 고유 요소를 남기기 위한 고민을 더했다고 합니다.
첫 번째 미래지향적인 전기차의 모습을 보여주고자 전기차에 최초로 전자식 변속버튼을 탑재했습니다. 버튼 타입은 일반적인 기어노브 타입보다 스마트폰이나 전자기기를 다루는 느낌의 색다른 경험을 제공할 것입니다.
두 번째로 편의성을 높이기 위해 운전자 스스로 회생제동량을 조절할 수 있는 회생제동 시스템을 개발했습니다. 운전자는 스티어링 휠 뒤쪽의 패들시프트를 통해 간단한 조작으로 회생제동량을 변경해 회생제동의 역량을 극대화할 수 있습니다.
세 번째로 안전한 운전을 위해 전기차를 운용할 때 가장 중요한 충전소 위치와 예약 충전, 주행가능거리 등을 가늠해주는 내비게이션 기능을 강화했습니다. 내비게이션에 설정한 목적지까지 주행 가능구간과 불가구간으로 구분되어 불가구간에 가기 전 충전해야 한다는 것을 알리고 있습니다.
현대차 관계자는 "머지않아 주차장이나 전기충전소에서 전기차를 충전하는 모습도 익숙한 풍경으로 자리 잡게 될 것"이라며 "앞으로의 아이오닉 일렉트릭의 R&D 스토리를 통해 전기차에 대해 더 많은 이해와 관심이 더해지기를 바란다"고 말했습니다.
노재웅기자 ripbird@ /도움말=현대자동차
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