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81. 파워트레인의 미래 - 21. 현대차그룹 고성능 전기차의 의미는?

글로벌오토뉴스 조회 수510 등록일 2019.05.21
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전동화차의 흐름이 급물살을 타고 있다. 궁극적으로는 배터리 전기차와 수소 연료전지 전기차를 목표로 하고 있다. 하지만 당장에 강화되고 있는 배기가스와 연비 규제에 대응하기 위해 가능한 모든 방법을 동원해야 한다. 그래서 등장한 것이 하이브리드와 플러그인 하이브리드 전기차다. 여기에 48볼트 마일드 하이브리드도 빠른 속도로 증가하고 있다. 배터리 전기차와 연료전지 전기차를 포함해 전동화라고 표현한다. 그 중 눈길을 끄는 것이 고성능 전동화차다. 스포츠카 브랜드 포르쉐가 앞장서고 있고 프리미엄 브랜드 중에서는 볼보가 폴스타 브랜드를 아예 고성능 전기차 브랜드로 전환했다. 그리고 양산 메이커 중에서는 현대자동차그룹이 가장 먼저 고성능 전기차 전략을 표방하며 배터리 전기차와 수소 연료전지 전기차로의 전환에 속도를 내고 있다. 현대차그룹의 전동화 전략을 중심으로 글로벌 플레이어들의 고성능 전기차 전략을 살펴 본다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스 국장)

현대자동차그룹은 수소 연료전지 전기차에 가장 적극적인 업체다. 2014년 투싼 연료전지 전기차를 출시했고 2018년에는 넥쏘를 통해 또 한 걸음 전진했다. 기술적인 문제와 인프라 구축 등에 시간이 필요한 현실에서 현대차그룹은 수소 연료전지 전기차를 위해 많은 투자를 하고 있다.

그리고 이번에는 크로아티아의 고성능 전기 스포츠카 개발회사 ‘리막 오토모빌리(Rimac Automobili, 이하 리막)’에 8,000만 유로(약 1천억원) 규모의 투자를 단행했다. 그러면서 게임 체인저를 자처하고 나섰다. 양산 메이커 중에서 고성능 배터리 전기차 개발에 나선 것은 현대차그룹이 처음이다.

리막은 2009년 당시 21세 청년이었던 마테 리막이 설립한 회사로, 현재 고성능 하이퍼 전동 시스템 및 EV 스포츠카 분야에서 강한 존재감을 키워 가고 있다.


2016년 리막이 개발한 ‘C_One’은 400m 드래그 레이스에서 쟁쟁한 고성능 전기차들을 제치고 우승을 차지, 순식간에 다크호스로 떠올랐다. 2018 제네바오토쇼에서 공개된 ‘C_Two’ 역시 1,888마력(ps)의 가공할 출력을 바탕으로 정지 상태에서 시속 100km를 단 1.85초 만에 주파했다.

높은 기술력을 인정받으면서 많은 글로벌 자동차 업체들과 고성능 전기차용 부품 및 제어 기술을 공동 개발한 풍부한 경험도 확보하고 있다. 현재 고성능 하이퍼 전기차 모델의 소량 양산 및 판매를 추진하고 있다.

리막은 인도 마힌드라 산하의 이탈리아 피닌파리나가 2019제네바오토쇼에 출품한 피닌파리나 바티스타의 고성능 전기 파워트레인과 배터리를 공급했다. 또한 재규어의 클래식카 E타입의 전기 파워트레인도 공급했으며 애스턴 마틴의 하이브리드 전기차를 위한 전동화 시스템도 제공했다.

이 리막에 현대자동차가 6천4백만 유로(854억원), 기아자동차는 1천6백만 유로(213억원) 등 총 8천만 유로(1,067억원)를 투자한다. 2018년에는 포르쉐가 리막의 지분 10%를 인수한 바 있다.

고성능 전기차 기술의 핵심은 고전압, 고전류, 고출력 등 고부하 상황에서 안정적이면서도 유연하게 차량 성능 및 차체를 제어하고 관리하는 것이다.

현대·기아차는 양산형 전기차용 파워트레인 시스템 기술을 확보하고 있다. 반면 리막의 기술력은 고성능 전기차에 특화돼 있다. 모터와 감속기, 인버터 등으로 구성된 고성능 전기차용 파워트레인과 차량 제어 및 응답성 향상을 위한 각종 제어기술, 배터리 시스템 등 분야에서 높은 기술력을 갖추고 있다는 평가다.


현대·기아차는 리막과의 협업으로 보다 신속하게 고성능 전기차 기술을 전동형 차량에 이식할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 우선 2020년까지 N브랜드의 미드십 스포츠 컨셉트카의 전기차 버전과 별도의 수소 연료전지 전기차 모델 등 2개 차종에 대한 고성능 프로토타입을 제작해 선보일 계획이다. 이후 고성능 전동차에 대한 양산 검토를 추진해 나갈 방침이다.

현대차의 고성능 수소 연료전지 전기차 모델이 양산에 이를 경우 세계 최초의 고성능 연료전지 전기차가 될 것으로 보인다. 2019 CES에서 현대·기아차 알버트 비어만 연구개발본부 사장은 누군가 수소 연료전지 전기차를 기반으로 한 고성능차를 만든다면 현대차가 처음일 것이라고 밝히며 고성능 연료전지 전기차 개발에 대한 자신감을 피력한 바 있다.

현대차그룹은 글로벌 고성능 자동차 시장의 증가세를 견인하고 있는 것이 고성능 전기차 모델이라고 보고 있다. 배터리 전기차의 전 세계 팬매대수는 2014년 13만 4,000여대에서 2018년 94만 2,000만여대로 성장했다. 그 중 고성능 전기차도 4만 5,000여대에서 25만 4,000여대로 연평균 57% 성장하는 등 높은 성장세를 지속하고 있다는 점에 주목한 것이다.

현대기아차그룹의 기본적인 전동화 전략은 세계적인 흐름과 크게 다르지는 않다. 현대자동차는 2025년까지 44개의 전동화 모델을 출시해 연간 167만대를 판매한다는 목표를 설정하고 있다. 기아자동차는 2022년까지 6개의 배터리 전기차와 6개의 플러그인 하이브리드 전기차, 6개의 하이브리드 전기차, 그리고 하나의 연료전지 전기차 등 19개의 전동화 모델을 출시한다.


고성능 전동화차에 관심을 보인 것은 포르쉐가 먼저다. 포르쉐는 2014년에 918 스파이더로 고성능 전동화차에 대한 개발 의지를 다졌다. 포르쉐 918 스파이더는 플러그인 하이브리드 전기차로 시스템 최고출력 887 마력이라는 가공할 성능을 보이면서도 NEDC기준으로 100km당 3.1리터의 연비 성능을 자랑하는 21세기형 스포츠카를 표방했다.


그리고 2015 프랑크푸르트오토쇼를 통해 미션 E라는 고성능 배터리 전기차 컨셉트 모델을 선보였다. 미션 E는 일상적인 실용성의 조합을 보여주는 4도어 4 인승 모델이다. 포르쉐는 브랜드 최초의 배터리 전기차인 '미션 E'의 판매 목표를 연간 2만대로 잡았다. 2015년 포르쉐 '911'의 전 세계 판매량이 3만 1,350대였다는 사실에 비춰본다면 상당히 공격적이고 고무적인 목표이다.

그런 과정을 거쳐 2018년 6월에는 브랜드 창립 70주년을 기념해, 자사 최초의 배터리 전기 스포츠카 ‘미션-E’의 공식 모델명을 타이칸(Taycan) 으로 확정했다. 타이칸은 600마력 이상의 고출력으로 1회 충전으로 약 530km를 주행할 수 있다. 0-100km/h가속성능 3.5초, 200km/h 도달 시간은 12초 이내로 예상되고 있다. 통상적인 배터리 전기차의 400볼트의 두 배인 800V 시스템을 사용해 15분 내에 80%를 충전할 수 있다. 이를 위해서는 별도의 충전 포트가 필요하다.


볼보는 자사의 고성능 모델을 칭하는 '폴스타'를 독립 브랜드로 분리해, 고성능 전동화 차량 개발에 주력하고 있다. 볼보는 2015년에 폴스타의 주식을 100% 취득했다. 폴스타는 볼보의 모터스포츠 분야 공식 파트너였으며, 레이스 출전뿐만 아니라 볼보의 승용차를 기반으로 한 고성능 차량의 개발을 맡았다. 향후 폴스타는 독립 브랜드로 운영되어 지금까지 쌓아온 노하우를 볼보의 고성능 전동화 차량 개발에 반영하게 된다.


볼보는 폴스타1 하이브리드 쿠페와 폴스타2 배터리 전기차인 중형 세단을 2019년 중반과 2020년 초 각각 출시한다. 폴스타1의 플러그인 하이브리드 파워트레인은 2.0리터 직렬 4기통 가솔린 'Drive-E'엔진이 앞바퀴를 구동하며, 2개의 전기 모터가 뒷바퀴를 구동하는 4WD 구동방식이다. 시스템 최고 출력은 600마력, 최대 토크는 1,000Nm를 발휘한다. 전기 모드 주행만으로 150km 주행이 가능하다. 폴스타에 따르면, 현재 판매 중인 하이브리드 자동차 가운데 가장 긴 전기 주행 모드를 가지고 있다는 설명이다.

또한 차체의 대부분을 탄소 섬유로 구성해 230kg의 무게를 줄였다. 뿐만 아니라, 차체의 비틀림 강성 또한 45% 향상시켰다. 뒷바퀴를 구동하는 2개의 전기모터는 토크 벡터링 기능을 갖추고 있다.


전통적인 완성차회사보다 먼저 고성능 배터리 전기차를 내놓은 것은 물론 테슬라다. 테슬라는 고성능 배터리 전기차 테슬라 S를 통해 프리미엄 브랜드로서의 입지를 구축하고 그를 바탕으로 모델 3등 보급형 배터리 전기차로 확장하는 전략을 구사하고 있다.


테슬라 모델S P100D는 앞 바퀴에 구동 모터 1개와 뒷바퀴에 1개의 전기모터를 탑재하고 있다. 2개의 전기 모터의 구동력을 배분하는 AWD 시스템을 통해 시스템 총 출력 611마력에 달하는 동력성능이 P100D의 가장 큰 특징이다.

제원표 상의 0-100km/h 가속시간은 2.7초. 테슬라는 이런 성능 수치를 전면에 내 세워 전통적인 내연기관차보다 앞선다는 점을 강조하고 있다. 물론 배터리 탑재 용량이 큰 만큼 1회 충전 항속거리도 길다. 테슬라는 모델 S를 통해 시장에서 뚜렷한 입지를 구축했으며 이어서 모델 X와 모델3, 모델Y 등으로 라인업을 확대하고 있다.


독일 프리미엄3사도 고성능 전동화의 길을 모색하고 있다. 메르세데스-벤츠의 고성능 브랜드인 메르세데스-AMG가 새롭게 출시한 53 시리즈에 마일드 하이브리드를 추가했으며, 아우디도 고성능 모델인 S 시리즈에도 전동화 모델이 추가된다. 이에 대응하기 위해 BMW M 브랜도에도 전동 파워트레인이 탑재된 차량이 출시될 예정이다. 이미 많은 BMW 시리즈에 추가된 플러그인 하이브리드 파워트레인이 탑재될 것으로 보인다.

BMW그룹은 올 해 미니 BEV를 시작으로 내년에는 BMW iX3, 2021년에는 BMW i4와 iNext가 출시된다. 이는 2025년까지 25개 차종의 전동화 모델을 투입한다는 전략의 일환이다. 25개 차종 중 12개 차종은 배터리 전기차이며 나머지는 플러그인 하이브리드와 하이브리드 전기차다. BMW도 다른 메이커들과 마찬가지로 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차를 중심으로 라인업을 늘려가며 연료전지 전기차에 대한 기술에도 투자하고 있다.


다임러AG는 AMBITION 2039라는 슬로건 아래 2030년까지 플러그인 하이브리드 전기차와 배터리 전기차의 비율을 50% 이상으로 높이는 것을 목표로 설정하고 있다. 내연기관차에서 전동화차로의 전환을 분명히 한 것이다. BMW와 마찬가지로 당장에 고성능 전기차보다는 전반적인 방향 전환에 비중을 두고 있다. 지속가능한 사업을 위해 이산화탄소 배출량을 줄이는 것은 필수이며 이를 위해 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차, 그리고 연료전지 전기차를 중심으로 위 목표를 달성한다는 것이다.

이런 전략은 폭스바겐 그룹도 마찬가지이다. 크게는 2030년까지 전 세계 판매대수의 40%를 배터리 전기차로 한다는 방침이다. 반면 디젤차와 연료전지차 등의 개발은 축소하거나 연장한다. 그룹 내 아우디는 전동화에 관련해서 2025년까지 전 세계 주요 시장에 약 20개 차종의 전동화 모델을 출시하고, 이 중 절반은 배터리 전기차로 한다는 계획이다. 또한 전체 판매의 약 3분의 1를 전동화 모델이 차지하도록 하는 목표를 설정했다.


양산 메이커로서 가장 먼저 배터리 전기차를 출시한 닛산과 얼라이언스 내 르노그룹도 배터리 전기차에 대한 다양한 시도를 하고 있지만 고성능 전기차 얘기는 아직 없다. 시트로엥은 2025년까지 모든 모델을 플러그인 하이브리드 전기차와 배터리 전기차로 대체하는 것이 당장의 목표다. 하이브리드 전기차로 전동화에 앞장 서 온 토요타도 이제 막 배터리 전기차 라인업 구성에 나섰지만 고성능 전동화차에 대한 시도는 없다. 프리미엄 브랜드 재규어가 EV 전문 브랜드로의 전환을 선언하면서 XJ 배터리 전기차로 포르쉐 타이칸 및 테슬라 모델S와 경쟁을 선언한 것도 눈길을 끄는 대목이다.

전동화를 넘어 전기차(BEV+FCEV)로 간다는 데는 모두가 동의하고 있다. 그 여정에서 전략은 같지만 어떤 전술을 선택하느냐에 대한 차이가 있다. 그런 가운데 현대기아차는 연료전지 전기차에 많은 공을 들이고 있으며 거기에 더해 고성능 전기차의 개발에 나섰다. 그를 통해 브랜드 이미지를 제고하고 나아가 지속가능한 비즈니스를 구축하겠다는 것이다. 100년만의 대 전환이라고 하는 시대에 현대차그룹의 이런 전략이 어떤 결과를 가져 올지 주목된다.
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  • 회사명
    현대
    모기업
    현대자동차그룹
    창립일
    1967년
    슬로건
    New Thinking New Possibilities
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