글 | 정상현(자동차 저널리스트)



현대자동차 블루드라이브 슬로건


최근 자동차 업계의 화두는 ‘저탄소 친환경’입니다. 고출력 고성능을 중시하는 카마니아 입장에서는 썩 반갑지 않은 단어입니다. 하지만 환경에 해를 주지 않는 자동차를 만들어 파는 게, 향후 자동차 회사가 나아가야 할 방향이라는 데에는 누구라도 이견이 없는 노릇이죠. 이러한 친환경 이슈는 결국 자동차가 주행할 때 내뿜는 게 탄소화합물이라는 전제를 깔고 있습니다. 더 정확히 말하자면 자동차 대부분이 연료를 연소시켜 힘을 내는 ‘내연기관 자동차’라는 게 문제인 겁니다.

그렇다면 자동차가 탄소화합물을 적게 배출하며 환경친화적으로 변화할 방법은 무엇일까요? 이산화탄소 배출이 적은 클린 디젤? 가솔린 엔진의 터보화를 통한 효율 증대? 이들보다 더 간단한 방법이 있습니다. 내연기관 자동차를 없애버리거나, 그게 현실적으로 안 된다면 내연기관의 사용 비중을 낮추는 거죠. 그렇습니다. 내연기관이 자꾸 탄소를 배출하니까 내연기관 대신 다른 동력원을 써서 아예 탄소 배출을 막아보자는 건데요. 여기서 현실적으로 제시할 수 있는 동력원은 무엇일까요? 바로 전기로 돌아가는 ‘모터’일 것입니다.


친환경의 대표적인 차량, 하이브리드


이러한 논리로써 태어난 친환경 자동차가 바로 하이브리드(HEV)와 플러그인 하이브리드(PHEV), 그리고 전기차(EV)입니다. 이 자동차들은 공통적으로 내연기관(엔진)의 역할을 일부 또는 전부 대체하는 전기모터를 품고 있습니다. 전기모터는 내연기관과 달리 이산화탄소를 배출하지 않습니다. 물론 모터를 돌리는 데 필요한 전기를 생산하려면 화석연료가 필요하지만, 결과적으로 내연기관 자동차보다 이동 거리 대비 화석연료 소비량이 현저히 적은 게 사실이지요.


현대자동차 친환경차 라인업


이처럼 전기모터를 품은 자동차는 여러 장점을 갖고 있습니다. 일단 내연기관 자동차보다 무척 조용합니다. 엔진은 연료가 연소하는 데 따른 폭발음이 있기 마련인데, 모터는 그저 회전하는 소음만 있을 뿐이니 비교가 안 되는 거죠. 오죽하면 하이브리드카가 처음으로 출시되었을 당시 보행자가 하이브리드카(또는 전기차)의 소음을 인지하지 못할 정도라서 이에 대한 위험성이 대두된 적도 있습니다. 그래서 오늘날의 하이브리드카에는 ‘가상 엔진 사운드’ 시스템이 달릴 정도입니다.


친환경차의 떨어지지 않는 주행 성능


아울러 ‘힘’도 장점에 속합니다. 으레 ‘친환경차’ 하면 느리고 답답한 주행을 떠올리게 되는데 그 친환경차가 강력한 모터를 품고 있다면 이런 얘기는 기우에 지나지 않습니다. 엔진은 회전에 한계가 있고 특정 회전에 이르러야 큰 힘을 내기 시작하지만, 모터는 그야말로 돌자마자 최대토크를 낼 수 있어서 차를 가볍게 내달릴 수 있게 합니다. 설령 모터가 엔진을 대체한 게 아니라 하이브리드처럼 어시스트한다 해도 엔진을 모터가 ‘지원사격’하는 방식이라 웬만해서는 일반적인 가솔린차보다 가속이 빠른 게 사실입니다. 

힘에 대한 연장선상에서 ‘높은 효율’도 장점입니다. 앞서 간단히 말했듯 1km를 가는 데에 들어가는 화석연료의 양이 모터가 엔진보다 현저히 적으니까요. 이에 그치지 않고 제동 시 에너지를 배터리에 축적할 수 있는, 이른바 ‘회생제동’이 가능한 것도 효율 증대에 기여합니다. 쉽게 말해 제동 때 마찰로 인해 발생하는 열에너지를 버리지 않고 배터리에 담아 두었다가 모터를 돌려 운동에너지로 쓸 수 있다는 겁니다. 정말 알뜰하지 않습니까?


현대자동차 매뉴얼 쉰네 번째 이야기, 회생 제동 브레이크


물론 단점도 있습니다. 날씨가 추워지면 배터리 효율이 떨어진다는 점, 큼지막한 모터 구동용 배터리 탑재로 인해 실내가 작아진다는 것, 복잡한 시스템과 배터리 수명 때문에 장기 보유에는 내연기관보다 불리하다는 것, 하이브리드의 경우 동력원이 두 개라서 스포츠드라이빙 시 이질감이 드는 점을 꼽을 수 있습니다. 그렇지만 향후 발전 가능성이 폭넓게 열려 있어서 엔진 대신 모터를 품고 있는 HEV(하이브리드)와 PHEV(플러그인 하이브리드), EV(전기차)는 지속적으로 시장에서의 입지를 넓혀갈 전망입니다. 

따라서 완성차 메이커들은 시장의 변화에 따라 이러한 자동차를 재빨리 내놓아야 할 것입니다. 하지만 이게 결코 쉽지 않은 문제입니다. 대부분의 자동차 회사들이 수십 년 동안 내연기관만 줄곧 만들었으니 새로운 동력원(모터)으로 차를 만드는 게 당연히 어색하겠지요. 그래서 군소 메이커나 시장에 대한 대응이 느린 회사들은 이미 이러한 흐름에 뒤처져 있기도 합니다. 다행히 국산차 메이커인 현대자동차는 뒤처지지 않았습니다.


자동차 시동 버튼


현대자동차는 여러 종류의 친환경차 라인업을 갖고 있습니다. 우선 HEV로 쏘나타 하이브리드와 그랜저 하이브리드를 판매 중이고 PHEV로는 쏘나타 플러그인 하이브리드를 갖고 있죠. 아울러 하이브리드부터 순수전기차까지 보유한 아이오닉(IONIQ)의 데뷔도 초읽기에 들어간 상태입니다. 톤이 살짝 다르지만, 수소 연료 전지차도 양산에 성공한 상태로 친환경차 개발에 대한 대응은 전 세계 그 어떤 메이커에도 뒤지지 않고 있습니다. 오히려 시장을 리드하며, 사실상 대응해야 할 모든 친환경차 라인업을 갖추고 있는 것. 이러한 사실은 분명 칭찬해주어야 마땅할 것입니다. 그렇다면 우리가 만나볼 수 있는 현대자동차의 친환경차 라인업에는 구체적으로 어떤 게 있을까요?



가장 접근성 높은 HEV, 쏘나타 하이브리드


현대자동차 쏘나타 하이브리드


쏘나타 하이브리드는 어느덧 2세대로 접어든 모델입니다. 7세대 쏘나타(LF)를 베이스로 156마력의 누우 2.0L 직분사(GDi) 엔진에 51마력(38kW)을 내는 모터를 더해 화끈하게 내달립니다. 구형과 비교하자면 엔진의 출력은 6마력 높아졌고 모터는 3kW 커진 힘을 내는 건데요. 여기서 그치지 않고 리튬이온 폴리머 배터리 용량도 구형(1.42kWh)보다 키운 1.62kWh로서 모터로 주행할 수 있는 거리를 더욱 길게 잡았습니다. 

지난 2015년 1월, 쏘나타 하이브리드 시승기에서 밝혔듯(아래 링크 참조) 이 차는 높은 효율은 물론이고 강력한 파워도 함께 품고 있다는 매력이 있습니다. 특히 시속 120km에서도 전기차 모드(모터로만 주행)가 가능하다는 점은 전기차의 영역을 넘보는 느낌이었습니다. 미끄러지듯 나가는 주행감과 정숙성은 내연기관이 넘볼 수 없는 수준이지요.


쏘나타 하이브리드 실내 인테리어


무엇보다 쏘나타 하이브리드는 ‘현실적인 장점’이 많은 친환경차입니다. 기본형의 가격이 2,000만원 후반대부터 출발해 일반적인 중형차를 구매하는 예산으로 접근할 수 있고 여기에 취득세 감면 혜택과 공채 매입 면제, 정부의 친환경차 보조금까지 더하면 ‘특가’에 가까워집니다. 보태어 내연기관형보다 멋진 스타일까지 가치의 범주에 포함하면 매력이 극대화됩니다. 중형차를 염두에 두고 있는 소비자라면 꼭 살펴볼 만한 모델이라는 얘기입니다.


고성능 친환경차, 쏘나타 하이브리드 시승기

쏘나타 하이브리드에 대한 걱정을 신뢰로 바꾸다. Trust hybrid Tech & Safety 시연회 



준대형급 프리미엄 HEV, 그랜저 하이브리드


현대자동차 그랜저 하이브리드


현대자동차에서 판매 중인 친환경차 중 가장 커다란 자동차, 그랜저 하이브리드입니다. 구동계의 핵심은 2.4L의 세타 엔진과 35Kw의 전기 모터. 이로써 시스템출력 204마력을 발휘해 2.4L 가솔린 모델(190마력)을 웃도는 파워를 자랑합니다. 실제로 2014년에 그랜저 2.4 가솔린, 그랜저 2.2 디젤, 그랜저 하이브리드를 비교 시승하며 세 대의 가속력을 테스트했을 당시 그랜저 하이브리드의 기록이 가장 좋았던 기억이 납니다. 디젤보다 강력하다니 상당히 의외였지요.


그랜저 하이브리드의 16.0km/l 연비


그런데도 연비는 준대형급을 잊게 할 정도로 우수합니다. L당 16km(도심 15.4, 고속 16.7)를 갈 수 있어 현대자동차의 엔트리 모델인 엑센트 1.4 수동변속기 모델(15.0km/L)보다 효율이 높습니다. 내연기관 모델과 내외관의 차이가 휠과 계기판뿐이라는 건 장점이자 단점. 아무래도 보수적인 준대형차 소비자를 의식한 까닭인 듯한데요. 도로 상에서 종종 눈에 띄는 걸 보면 이 차의 높은 효율과 가치를 인정하고 있는 소비자가 많다고 여겨집니다. 그랜저 하이브리드의 세제혜택 후 판매가격은 3,300만원대부터.


준대형 세단의 기준 그랜저 이번엔 하이브리드의 기준이 되다

그랜저 하이브리드 2015, 대한민국 하이브리드의 완성을 말하다! 



하이브리드와 전기차 사이, 쏘나타 플러그인 하이브리드


전기 충전 중인 플러그인 하이브리드 차량

‘플러그인’이라는 이름에서 알 수 있듯이 PHEV는 전기 콘센트를 통해 직접 모터용 배터리를 충전할 수 있는 자동차입니다. 하이브리드카(HEV)의 모터용 배터리 충전이 엔진이나 회생제동을 통해 이뤄지므로 ‘소극적’이라 표현한다면, 플러그인 하이브리드카(PHEV)는 훨씬 적극적이라는 얘기지요. 물론 배터리가 저장할 수 있는 에너지의 양도 HEV보다 PHEV보다 큰 게 당연하고요. 가령 쏘나타 하이브리드의 배터리 용량은 1.62kWh지만 플러그인 하이브리드는 9.8kWh입니다. 이에 따른 장점은 전기차모드(모터로만 주행)로 갈 수 있는 거리가 HEV보다 현저히 길다는 것입니다. 구체적으로는 무려 44km를 엔진을 끈 채 갈 수 있는데, 이는 웬만한 위성도시 출퇴근까지 아우를 수 있는 수치지요. 간단히 말해 전기차(EV)와 하이브리드(HEV)의 중간 정도랄까요. 일반적인 연료주입구와 동시에 콘센트를 꽂을 수 있는 충전 인렛이 운전석 쪽 프론트 펜더에 달려 있다는 게 이를 방증합니다.


쏘나타 PHEV


파워는 하이브리드보다 강력합니다. 156마력의 누우 직분사(GDi) 엔진은 동일하지만 영구자석형 모터의 출력이 더 높아 68마력(50kW)을 발휘하기 때문이죠. 대신 커진 배터리 탓에 트렁크 공간(280L)이 쏘나타 하이브리드(440L)보다 작은 건 아쉽습니다. 아울러 충전시설을 갖춘 이만 구매할 수 있다는 한계도 있습니다.


전기차와 하이브리드의 중간 형태인 플러그인 하이브리드


기본형의 값이 4,000만원에 이르는 건 구매에 대한 결정적인 허들. 일일 주행거리가 44km 이하인 운전자라면 연료비를 0에 수렴시킬 수 있으므로 노려볼 만합니다. 어차피 44km를 주행하고 나서 멈춰버리는 게 아니라 하이브리드처럼 엔진과 모터를 동시에 활용하며 달릴 수 있으니까 장거리에 대한 대응도 완벽하지요. 아파트와 같은 공용주택의 비중이 높은 우리나라(충전시설 X)와 달리 단독주택이 대부분인 미국에서는 이미 상당한 판매가 이뤄지고 있다는 게 쏘나타 플러그인 하이브리드의 가치를 암시할 수 있는 부분입니다. 44km 출퇴근에 기름값 대신 심야의 저렴한 전기료를 내는 기분, 과연 어떤 걸까요?


경제성에 효율성까지 겸비한 쏘나타 플러그인 하이브리드(PHEV) 시범 생산

전기차와 하이브리드차의 완벽한 컨버전스, 친환경차의 패러다임을 이끄는 쏘나타 PHEV 



미래 모빌리티 생활의 지향점, 아이오닉(IONIQ)


지금까지 설명한 친환경차들은 일반적인 내연기관 자동차를 바탕으로 친환경 동력원(모터)을 추가한 모델이었습니다. 이러한 친환경차 만들기 방식은 현대자동차뿐만 아니라 많은 메이커들이 두루 쓰고 있는데 그 이유는 원가와 개발비 부담이 적다는 걸 꼽을 수 있습니다. 친환경차 전용 모델을 따로 개발하려면 비용이 많이 드니까 기존 차량을 베이스로 하는 거고, 이럴 경우 설령 친환경차의 판매가 많이 이뤄지지 않더라도 개발비 회수에 대한 리스크가 줄어들기 때문이죠. 이러한 연유로 ‘친환경 전용 모델’을 보유한 메이커는 전 세계를 통틀어 일본의 T사와 H사, 독일 B사에 불과합니다.


아이오닉 렌더링 이미지


이 대열에 현대자동차가 동참합니다. 중심에 선 모델은 아이오닉(IONIQ). 친환경 전용 플랫폼으로 개발되어 미래 모빌리티 생활의 지향점이라는 의미를 담고 있는 모델이죠. 아이오닉처럼 친환경 전용 플랫폼을 활용해 전용 모델로서 개발되면 친환경차 입장에서의 장점이 많아집니다. 경량 소재의 채용과 공기저항 줄인 디자인으로 효율 상승, 배터리 수납공간을 고려한 설계로 실내 공간 침범 최소화 등을 꼽을 수 있지요. 물론 아이오닉도 이러한 장점을 고려해 전용 플랫폼을 채택한 것으로 보입니다. 이로써 효율(연비)은 기존 내연기관 베이스의 하이브리드를 훌쩍 웃돌 거라는 예상입니다. 현재까지는 렌더링만이 공개되었는데 박스 형태에 가까운 보디 형태가 역시 기존에 없던 자동차라는 걸 강조하는 듯한 인상입니다.


아이오닉 실내 디자인


아이오닉은 2016년 1월 하이브리드 모델의 출시를 시작으로 전기차(EV)와 플러그인 하이브리드(PHEV) 모델까지 추가 투입될 전망입니다. 인프라 구축이 우선시되는 전기차의 특성상 EV와 PHEV는 많은 판매가 어렵겠지만 하이브리드의 경우는 국내 친환경차 시장의 전환점이 될 거라는 점에서 큰 기대를 자아내고 있습니다. 1995년에 하이브리드 컨셉트카인 FGV-1을 공개했던 현대자동차가 어느덧 하이브리드 전용차의 출시를 앞두고 있다니, 정말 자랑스럽고 대견한 일이 분명합니다.


현대자동차, 미래 모빌리티‘아이오닉(IONIQ)’차명 확정

현대자동차, ‘아이오닉[IONIQ]’ 하이브리드 렌더링 이미지 공개 



이런 친환경차는 어때요? 투싼ix 수소 연료 전지차


투싼 ix 수소 연료 전지차


내연기관을 대체할 수 있는 가장 현실적인 동력원은 모터지만 그 모터의 에너지원을 선택할 수 있습니다. 전기뿐만 아니라 수소도 가능하다는 거예요. 공통적으로 HEV와 PHEV, EV는 이러한 에너지원으로써 전기를 사용하는데 결국 전기를 만들기 위해서는 화석연료가 들어가니까 이들도 조금의 발전이 더 필요한 노릇. 하지만 이 대신 수소를 연료로 쓰고 여기에 산소를 반응시켜 전기를 만들면 자동차가 운행할 때 환경에 유해한 그 무엇도 배출하지 않게 됩니다. 수소를 만드는 과정에서 화석연료가 들어가지 않는다면, 결국 가장 궁극적이고 이상적인 친환경차인 셈이죠.


COMPRESSED HYDROGEN


물론 수소의 불안정성으로 인한 문제, 요컨대 충돌에 대한 대응과 수소 누출 안전성, 충전 안전성, 화재와 내구성에 대한 논란이 있고 이를 극복하는 게 수소 연료 전지차의 양산에 대한 걸림돌로 작용하는 게 사실입니다. 결국, 아무나 만들 수 없다는 얘기지요.


투싼 ix 수소 연료 전지차


그럼에도 불구하고 현대자동차는 2013년 2월, 세계 최초로 수소 연료 전지차(투싼ix 베이스)를 양산했습니다. 이를 위해 생산 공장을 별도로 구축했고 표준화된 품질 기준도 확립했지요. 이 차는 129마력(95kW)의 모터를 탑재해 내연기관 수준의 주행성을 품었고 수소의 완전 충전에 3~10분이면 충분해 기존 전기차의 약점(긴 충전시간)을 극복했습니다. 아울러 최대 주행 가능 거리가 415km로서 일반 전기차의 3배에 이릅니다. 게다가 수소 1L로 20.7km를 가고 배출하는 건 물 뿐이니 궁극의 친환경 자동차라 할 수 있겠습니다.


투싼 수소 연료 전지차


현대자동차의 수소 연료 전지차는 400만km의 주행 테스트를 거쳐 수소 탱크의 안정성과 화재 테스트를 통과하였으며 겹겹의 안전장치들로 예상치 못한 폭발 사고에 철저히 대응하였습니다. 따라서 수소의 불안정성에 대한 문제를 상당 부분 해결했다는 얘기예요. 그러나 값이 너무 비싸고 수소 충전 시설이 갖춰지지 않은 현실에서 일반 보급에는 조금 더 시간이 걸릴 게 자명합니다. 이와 같은 여건 속에도 HEV와 PHEV, EV에 그치지 않고 수소 연료 전지차까지 현대자동차가 친환경차 개발에 가장 앞장서고 있다는 점에서는 박수를 보내야 마땅합니다.


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현대자동차 블루드라이브


친환경차 트렌드에 대한 현대자동차의 현주소를 살펴본 이번 시간, 어떠셨는지요? 저도 아직은 내연기관 자동차를 타고 있지만, 현대자동차의 친환경차에 대한 자료를 찾다 보니 자동차의 동력원이 내연기관에서 모터로 바뀌는 건 ‘시간문제’라는 생각이 들었습니다. 이러한 흐름대로라면 다음 차를 고를 때는 PHEV까지는 아니더라도 HEV는 고려해 보아야 할 거 같아요. 환경보호에 동참할 수 있는 가장 간단한 방법이, 이제는 우리 곁으로 너무나 가까이 다가왔으니까요. 앞으로 달라질 미래의 자동차 생활이 머릿속에 그려지시나요?




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