전기차 시장 선점 위한‘가속 페달’ 밟아

현대기아, GM, 토요타, 닛산, BMW 등 글로벌 경쟁 볼만

국내 전기차 시장 경쟁은 현대 기아차가 포문을 열면서 시작됐다.

현대기아차가 지난해 9월 청와대에서 국내 최초로 개발된 전기차 ‘블루온(BlueOn)’을 공개했다. 현대기아차는 ‘블루온(BlueOn)’의 공개를 시작으로 10월까지 총 30대의 전기차를 지식경제부, 환경부 등 정부기관 및 지방자치단체 등에 제공해 시범 운행했다. 이는 2012년 8월까지 약 2년간 충전 인프라 개발 및 검증, 일반 홍보용으로 활용된다.

유럽전략 소형 해치백 모델인 ‘i10’을 기반으로 개발된 전기차 ‘블루온(BlueOn)’은 약 1년의 연구기간 동안 총 400억 원의 개발비를 투입해 완성됐다.

차명 ‘블루온(BlueOn)’은 ‘친환경적인, 새로운, 창조적인’ 이미지를 나타내는 현대차의 친환경 브랜드 ‘블루(Blue)’에 전기차 시대의 ‘본격적인 시작(Start On)’ 및 전기 ‘스위치를 켜다(Switch On)’라는 의미의 ‘온(On)’을 조합해 탄생했다.

전장 3,585mm, 전폭 1,595mm, 전고 1,540mm의 차체 크기를 갖춰 컴팩트한 이미지로 구현된 ‘블루온(BlueOn)’은 고효율의 전기모터와 함께 국내 최초로 국산화 개발에 성공한 16.4kWh의 전기차 전용 리튬이온폴리머 배터리를 탑재, 최고출력 81ps(61kW), 최대토크 21.4kg・m(210Nm)의 강력한 동력성능을 갖췄다.

순수 전기차는 배터리와 전기모터만으로 구동하는 만큼 배터리의 수명과 저장 능력에 따라 차량 성능이 좌우되기 때문에, 현대차는 다른 배터리에 비해 고출력・고용량의 성능을 자랑하는 리튬이온 폴리머 배터리를 적용했다.

리튬이온폴리머 배터리는 기존 니켈수소 배터리에 비해 무게가 30% 가볍고, 부피가 40% 적어 효율성이 뛰어날 뿐만 아니라, 차량 내부공간 활용성도 높다.

또한, 과충전 및 충돌 시 안전성을 고려해 복합 안전 설계가 반영됐으며, 수십만 킬로미터에 달하는 자체 내구 시험을 통해 안전성까지 확보했다.

뿐만 아니라 ‘블루온(BlueOn)’은 최고속도 130km/h를 달성했으며, 정지상태부터 100km/h까지 도달 시간도 13.1초로 동급 가솔린 차량보다도 우수한 가속 성능을 갖췄다.

특히 ‘블루온(BlueOn)’은 전기 동력 부품의 효율을 향상시키고 전자식 회생 브레이크를 적용해 1회 충전으로 초기 목표 130km 대비 10km 증가된 최대 140km까지 주행이 가능하며, 일반 가정용 전기인 220V를 이용한 완속 충전 시에는 6시간 이내에 90% 충전이 가능하고, 380V의 급속 충전 시에는 25분 이내에 약 80% 충전이 가능하다.

‘블루온(BlueOn)’ 보급과 관련하여 현대차는 환경부, 서울시 및 지자체들과 공동으로 충전시설 확충을 위해 지속적으로 노력할 계획이다.

이와 함께, ‘블루온(BlueOn)’에는 전동식 조향장치(MDPS, Motor Driven Power Steering), 전동식 워터펌프, 브레이크용 유압 부스터(전동식) 등을 적용해 배터리 효율을 향상시켰다.

아울러 기존의 모젠 오토케어 서비스와 스마트폰을 연동하여 사용자에게 충전모니터링, 충전소 위치 안내 등의 정보를 제공하는 전기차용 텔레매틱스 시스템을 적용하고, 세계 최초로 음성 안내가 가능한 전기차용 4.2인치 TFT LCD 슈퍼비전 클러스터를 장착해 운전 편의성을 한층 강화했다.

현대・기아차는 올해 30대의 블루온을 통해 상품성 향상에 주력하고 2011년부터 본격적인 양산 채비를 갖춰 시범 생산을 시작, 2012년 말까지 총 2,500대를 양산하여 보급할 계획이다.

친환경 그린카 유럽 수출 본격화

현대는 친환경 하이브리드차 수출에도 나선다. 기아차는 친환경차 부문에서 ‘K5 하이브리드(수출명: 옵티마 하이브리드)’를 유럽시장에 첫선을 보였다. K5 하이브리드는 역동적인 디자인의 K5에 기아차의 친환경 하이브리드 기술을 접목한 기아차 최초 중형급 가솔린 하이브리드 차량으로, 상반기 북미 및 국내시장을 시작으로 본격 판매에 들어갈 예정이다.

다른 자동차 메이커들이 사용하는 복합형 하이브리드 시스템과는 달리 병렬형 하이브리드 시스템을 적용해 적은 모터용량으로도 동등 이상의 성능을 확보할 수 있어 우수한 효율성을 자랑한다. 하이브리드는 하이브리드 전용 가솔린 엔진인 세타 Ⅱ 2.4 하이브리드 엔진, 30kW급 하이브리드 전기 모터, 6속 하이브리드 전용 자동변속기 등이 적용되었으며, 엔진 출력 168마력(ps), 전기모터 출력 41마력(ps) 등 최대 출력 총 209마력(ps)을 확보했다.

이와 더불어 니켈 수소타입 배터리에 비해 무게가 약 30% 가볍고 크기가 작으면서도 우수한 성능을 갖고 있는 최대 출력 34kW의 리튬이온 폴리머 배터리를 장착했으며, 연비 역시 고속도로 연비 40mpg, 시내 연비 35mpg로 우수한 경제성을 확보했다. 하이브리드는 ▲전기차와 같이 시동 및 저속 주행 시에는 모터만, ▲가속 및 오르막길 등 힘이 필요한 경우는 엔진과 모터가 동시에, ▲정속주행 시에는 엔진만 구동되며, ▲감속 등 에너지가 남는 경우는 필요에 따라 배터리에 에너지원을 저장하는 등 최고의 성능과 경제성을 위한 기술력을 갖췄다.

또한, 4.2인치 풀 컬러 TFT-LCD 슈퍼비전 클러스터를 장착해 에너지 흐름 상태, 동력원상태, 연료・배터리 충전상태 등 운전자에게 필요한 다양한 정보를 제공하고, 에코 가이드 게이지를 통해 운전자가 경제적인 운전 습관을 가질 수 있도록 유도한다. 하이브리드는 기아차 패밀리룩 라디에이터 그릴을 장착하고, 라디에이터 그릴과 안개등에 고휘도 실버 소재를 적용해 하이테크적 감성을 살렸으며, 역동적 디자인에 어울리는 5홀 16인치, 17인치 알로이 휠을 장착한다.

더불어 현대・기아차 북유럽 4개국과 수소연료전지차 시범보급 협력에 관한 양해각서(MOU)를 체결하고 유럽지역에 본격적인 친환경 차량 보급에 나선다.

현대・기아차는 이번 양해각서 체결로 북유럽 4개국, 5개 기관의 수소연료전지차 시범보급 사업에 참여하여 수소연료전지분야에서 축적한 기술력을 글로벌 시장에 선보일 수 있는 기회를 얻게 되었다

북유럽의 경우 스칸디나비안 수소 하이웨이 파트너십(SHHP, The Scandinavian Hydrogen Highway Partnership)이라는 수소연료전지차 보급기관을 통해 수소연료전지차 보급, 충전소 건립 등 제반 사업을 진행 중이며, 여기에는 노르웨이, 스웨덴, 덴마크, 아이슬란드 각국 유관 기관들이 연계되어 있다.

한편, 현대・기아차는 미래 자동차 시장을 선도하기 위해 수소연료전지차는 물론 최근 가장 관심을 모으고 있는 전기차 등 친환경차 개발에 적극 대응하고 있다.

현대차 차세대 CNG 하이브리드 버스 ‘블루시티’ 첫 공개 했다. ‘블루시티’는 국내 표준형 저상 시내버스를 기본 모델로 해 국내 최초로 순수 독자 기술로 개발한 CNG 하이브리드 버스로, 압축천연가스(CNG) 엔진에 전기모터를 결합시켜 두 가지 동력원을 함께 사용, 연료 효율을 향상시키고 오염물질 배출을 감소시킨 친환경 자동차다.

‘블루시티’는 240마력의 G-CNG 엔진과 6단 자동변속기를 적용해 월등한 동력 성능을 갖췄으며, 60kW(82마력)의 고효율 전기모터와 3.8kWh 용량의 리튬폴리머 배터리를 장착해 뛰어난 안전성과 충・방전 성능을 확보했다. 또한 봄베를 기존 7개에서 5개로 축소시킨 770ℓ 용량의 CNG 봄베를 장착했음에도 1회 충전 주행거리는 기존 CNG 버스와 동일한 340km를 확보했으며, 등판등력 또한 일반 버스와 동일한 수준인 30%를 달성하고 최고 시속은 100km/h로 시내버스로서 최적의 주행 성능을 갖췄다.

특히 ‘블루시티’는 배터리, 모터, 제어장치 등 주요 부품의 국산화 개발을 통해 수입 부품 적용으로 인한 가격 부담을 최소화시키고, 제동에너지 회수 및 공회전 방지 등 적극적인 연비 향상 노력을 통해 기존 CNG 버스 대비 30~40%의 연비 개선 효과를 달성했다.

이에 따라 연간 주행거리 10만km를 기준으로 1,200만원 이상의 유류비 절감(디젤버스 대비 연간 5,300만원 이상 절감)이 가능해 버스업체의 수익성 향상에도 크게 기여할 것으로 예상된다. 배출량 또한 기존 CNG 차량 대비 24% 이상(연간 33톤/대), 디젤차량 대비 35% 이상(연간 56톤/대) 감소시켜 대기환경 개선과 지구 온난화 예방에도 큰 효과가 기대된다.

현대차는 올해 7월부터 ‘블루시티’ 30대를 실증사업에 투입해 일부 노선에서 시범 운행할 예정이며, 이를 바탕으로 2012년부터 본격적인 양산에 돌입해 친환경차의 보급 확대에 주력할 계획이다.

코리아, 쉐보레 크루즈. 볼트 판매 나서코리아는 지난해 9월 글로벌 준중형차 라세티 프리미어 전기차(해외판매명: 쉐보레 크루즈)를 선보였다. 라세티 프리미어 전기차는 국내에서 개발된 기존의 저속 전기차 및 경소형 전기차와는 달리 국내 최초의 준중형급 고속 전기자동차. 라세티 프리미어 전기차의 배터리 용량은 31kWh이고, 구동 출력은 150kW를 갖추고 있다. LG화학에서 수행한 시험에 의하면 1회 충전으로 160km까지 주행할 수 있다. 제로백(0km/h→100km/h) 도달 시간은 8.2초로 매우 짧고, 최고 속도가 165km/h여서 지금까지 국내에서 개발된 고속 전기자동차 중에서 가장 뛰어난 성능을 자랑한다.

한편 최근 쉐보레 브랜드를 전격 도입한 GM코리아는 올해 쉐보레 볼트 양산 모델을 국내로 들여와 시험 운영에 들어갈 예정이다. 이를 통해 전기자동차에 대한 한국 고객들의 인지도를 높이고, 국내 전기차 인프라, 고객 반응, 도로 여건 등 볼트의 한국 시장 출시 가능성을 타진하기 위한 다각적인 조사를 펼쳐 나갈 계획이다.

해외 완성차업체 전기차 동향

“GM・토요타・닛산・BMW 등 자동차 빅 4의 격돌”

해외 완성차 업체들의 전기차 경쟁도 볼만하다. 은 전기자동차 쉐보레 볼트(Chevrolet Volt)가 2011년 말까지 미국 전역에서 판매한다. 쉐보레 볼트 전기차는 작년 12월 미국시장에 출시돼, 현재 워싱턴(Washington), 캘리포니아(California), 뉴욕 (New York), 코네티컷 (Connecticut), 뉴저지 (New Jersey) 와 텍사스 (Texas) 등 6개 지역에서만 판매되고 있다.

쉐보레 볼트 전기차는 친환경 차세대 전기자동차로 배터리 방전 걱정 없이 어떤 기후조건에서도 운행 가능한 유일한 최첨단 플러그인 전기차. 볼트는 한번 충전으로 최대 563km 이상 연속 주행이 가능하다. 처음 40km~80km까지는 리튬-이온 배터리에 의해 구동되며, 배터리 충전이 소진되는 즉시 엔진 충전 시스템을 가동, 추가로 483km까지 장거리 주행이 가능하다.

토요타는 3월 3일부터 스위스에서 개최되는 2011 제네바 모터쇼(2011 Geneva Motor Show)에서 풀 하이브리드 기술이 미래의 자동차 산업에서의 중심이라는 확고한 신념에 따라 풀 하이브리드 시너지 드라이브 기술을 중심으로 풀 하이브리드 자동차(HV), 플러그인 하이브리드 자동차(PHV), 전기 자동차(EV), 연료전지 하이브리드 자동차(FCHV) 등 다양한 차량을 선보였다.

제네바모터쇼에서 세계 최초 공개되는 야리스 HSD 콘셉트카는 토요타가 풀 하이브리드 기술을 유럽 시장에서 가장 큰 부분을 차지하고 있는 소형 세그먼트(B-Segment)에 도입하고자 하는 상징적인 모델. 야리스 HSD는 유럽 시장에서 토요타의 풀 하이브리드 롤아웃 전략의 다음 단계를 대표하는 모델로 볼 수 있다. 다양한 하이브리드의 특정 조건들을 결합시켜 야리스 HSD 콘셉트카는 새롭고, 앞서 가는 디자인을 보여준다.

프리우스+는 프리우스 패밀리의 확대로, 풀 하이브리드 트레인을 장착한 유럽 최초의 7인석 차량이다. 프리우스+는 그 이름처럼 내부 공간과 승차 인원을 크게 확대했는데, 어떤 종류의 7인석 MPV보다도 고연비를 보이는 등 프리우스가 가진 고유의 DNA는 전혀 희생되지 않았다.

최신 버전의 ‘EV’ 프로토타입이 이번 모터쇼에서 유럽 최초로 공개된다. 하이브리드 시너지 드라이브 기술을 바탕으로 EV 파워트레인이 적용된 ‘EV’는 4인승 모델로 iQ의 프로토타입을 바탕으로 디자인된 리튬 이온 배터리가 장착됐다. ‘EV’는 지속 가능한 단거리 이동을 위한 토요타의 장기적인 비전을 대표하는 모델이다.

닛산은 오는 4월 1일 공식 개막하는 2011 서울모터쇼에서 세계 최초 양산형 전기차 리프(LEAF)를 무대에 올렸다. 국내에 처음 소개되는 리프(LEAF)는 컴팩트 리튬 이온 배터리를 100% 동력원으로 사용하는 친환경 자동차다. 이를 통해 ‘배출가스가 전혀 없는(제로 에미션: Zero Emission) 모델’ 개발을 향한 닛산의 기술력을 살펴볼 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 특히 2011 서울모터쇼를 위해 리프(LEAF)의 배터리를 충전할 수 있는 충전시설을 함께 비치해 관람객들이 일상 속에서 즐기는 전기차의 모습을 선보일 예정이다. 가 오는 2013년 내놓을 전기차의 기본 성격을 ‘프리미엄’으로 정할 계획이다. 또한 전기차 중량을 낮추기 위해 탄소섬유를 적극 채용, 프리미엄의 성격을 한껏 부각시키기로 했다. 이는 전기차 가격이 비쌀 수밖에 없다는 점에서 초기 대량 확산보다는 프리미엄 브랜드에 걸맞는 적은 물량이나마 점진적 확산으로 가겠다는 의미로 해석된다.

이 같은 방안은 3월 14일 독일 뮌헨 본사에서 열린 ‘2011 글로벌 기자간담회’에서 ‘프로젝트 아이(i)’라는 전략으로 발표됐다. 는 이를 위해 고가인 탄소섬유를 전기차에 적극 채용키로 했다. 이미 미국 워싱턴에 전기차용 탄소섬유 제조를 위한 합작사 SGL을 설립했고, 이곳에서 공급되는 탄소섬유가 독일 라이프찌히 공장으로 들어와 전기차 차체 모듈에 쓰인다고 밝혔다. 보쉬와 삼성의 합작사인 SB리모티브가 공급하는 배터리 가격이 고가임에도 불구하고 경량화를 위한 최선의 방안으로 고가 소재인 탄소섬유를 채택, 프리미엄 성격은 지키겠다는 얘기다.