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전동화 시대 최선의 선택지, PHEV 이해하기

글로벌오토뉴스 조회 수1,877 등록일 2020.05.04.
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코로나 19 확산으로 불확실성이 더욱 커진 글로벌 자동차 시장. 국내외 자동차 제조사들의 1분기 실적은 지난 해 같은 기간보다 큰 폭의 하락세를 보이고 있다. 2분기와 올해 판매실적에 대한 전망 또한 어두운 상황. 하지만, 공장 가동은 점차 재개되고 있으며, 미래 모빌리티 시장을 위한 진보는 멈추지 않고 있다. 특히 전동화 관련 부분은 강화되고 있는 각 국의 배출가스 규제에 대응하고 효율성을 중시하는 소비자들을 위해 그 중요성이 날로 커지고 있다.

여기에 프리미엄 브랜드들은 주행성 향상을 위한 수단으로 플러그인 하이브리드 모델에 집중하고 있는 모습을 보이고 있다. 배터리 전기차의 보급이 여전히 더딘 상황이고, 하이브리드 모델의 경우 만족스러운 퍼포먼스를 보여주지 못하는 상황에서 플러그인 하이브리드는 전동화 시대를 향한 좋은 선택지가 되고 있다. 여기에 내연기관이 앞으로도 긴 시간 중요한 역활을 할 것이라는 전망이 힘을 얻고 있는 만큼 플러그인 하이브리드 파워트레인의 중요성도 높아지고 있다.


BMW 코리아는 최근 'BMW 오토살롱'을 개최하고 자사의 플러그인 하이브리드 기술을 소개하는 시간을 가졌다. 플러그인 하이브리드 파워트레인을 이해하고, 다른 파워트레인과의 장단점을 깊이있게 다룬 이벤트였다.


먼저 BMW 그룹의 전동화 전략에 대해 알아보자. BMW 그룹은 2007년 ‘프로젝트 i’, BMW i 브랜드 출범을 통해 전동화 전략을 꾸준히 진행하고 있다. 그 결과, 2017년 그룹 최초로 한 해 10만대 이상의 전기화 차량 판매를 달성했으며, 전체 유럽 지역 전기차 시장에서 브랜드 점유율 1위를 차지했다. 2018년에도 BMW 그룹은 142,617대(전년대비 38.4% 증가)의 전동화 차량을 판매햇으며, 2019년까지 순수 전기차와 플러그인 하이브리드를 합쳐 50만대 이상의 전기화 모델을 생산했다. 2021년 말까지 누적 1백만 대 이상의 전동화 모델 판매를 목표로 하고 있다.


BMW 그룹은 2023년까지 총 25종의 새로운 전기화 모델을 출시할 계획이며, 이 중 절반 이상은 순수 전기차로 구성할 예정이다. 이를 위해 지능형 아키텍처의 지속적인 개발 및 순수 전기차, 플러그인 하이브리드, 내연 기관 차량을 모두 생산할 수 있는 파워 오브 초이스 전략을 더욱 강화해 나갈 것임을 밝혔다.

여기에는 5세대 전기 드라이브트레인 기술이 탑재된 5종의 새로운 순수 전기차도 포함된다. BMW i3를 비롯해 2019년 말부터 영국 옥스포드 공장에서 생산을 시작한 민 쿠퍼 SE, 올해부터 중국 선양 공장에서 생산되는 BMW iX3, 2021년부터 독일 딩골핑 공장에서 생산되는 BMW iNext, 뮌헨 공장에서 생산되는 BMW i4 등이 차례로 공개될 예정이다.


또한, 3시리즈, 5시리즈, 7시리즈 등 대표 세단 모델에서부터 X시리즈, MINI까지 다양한 모델에 PHEV 기술을 접목해 라인업을 확장시켜 나가고 있다. 이러한 전략은 국내 시장에도 확대 적용되고 있다. BMW 그룹 코리아는 지난 2015년부터 플러그인 하이브리드 스포츠카 i8의 국내 판매를 시작했으며, 이어 2018년에는 X5 xDrive40e, 330e, 740e 등 3종의 플러그인 하이브리드 모델을 잇따라 선보였다. 2019년에는 고성능 플러그인 하이브리드 스포츠카의 컨버터블 모델인 i8 로드스터와 신형 5시리즈의 PHEV 모델인 530e, 7시리즈의 PHEV 모델 745e/745Le를 출시한 바 있다.

올해에는 기존 판매 중인 530e에 이어 X3와 X5, 3시리즈의 플러그인 하이브리드이 출시될 예정이다.


BMW 그룹은 2007년 ‘이피션트 다이내믹스(EfficientDynamics)’ 전략을 최초로 도입했다. 운전의 즐거움과 함께 효율성과 이산화탄소 배출량을 줄이기 위한 전략이다. BMW는 이를 통해 순수 전기차 시대로 가는 과도기 단계에서 최적의 선택지를 제공한다는 계획이다.

BMW eDrive 파워트레인의 핵심은 지능형 에너지 관리다. 일정 거리는 배출가스 없이 순수 전기로만 주행하고 장거리나 고속주행에는 내연기관 엔진과 모터가 함께 작동한다. 이와 함께 주행 중에 일반 하이브리드 차량과 같이 배터리 충전도 가능하며, 외부 플러그를 꽂아 충전하는 시스템 덕분에 효율성을 최대화할 수 있는 것이 특징이다.

현재 출시된 BMW PHEV 차량은 30-40km 안팎의 거리를 오직 순수 전기로만 달릴 수 있으며, 최고 시속 140 km까지 주행 가능하다. 이는 서울 시청과 강남역, 강남역과 판교 실리콘밸리 사이를 충분히 왕복할 수 있는 거리다.

또한, 차량이 처음 출발할 때, 저속 및 중속 영역에서 전기 모드에 우선 순위를 두고 전기구동 시스템의 장점을 최대한 활용한다. 가속 페달을 밟거나 고속으로 정속주행시에는 전기모터와 내연기관 엔진이 함께 가동한다. 이 같은 지능형 에너지 관리 시스템은 거친 험로나 고속도로에서 연료 소모를 줄여준다.

BMW 특유의 운전의 즐거움도 놓치지 않았다. BMW eDrive 기술은 전기모터의 특징인 강한 초기 토크와 즉각적인 응답성을 활용해 출발과 동시에 내연기관 차량과는 다른 가속력을 보장한다. 이와 더불어 eBoost 기능으로 가속 시 두 구동 시스템의 토크를 최대로 증폭시켜 운전의 즐거움을 더욱 높인다.



'MAX eDrive' 모드를 선택하면 설정된 최대 속도까지 순수 전기동력만으로 달릴 수 있다. 단, 주행 중 킥다운을 하거나 최대 속력을 초과하면 Auto eDrive로 변경된 후 내연 기관 엔진이 작동한다.

‘Auto eDrive’ 모드는 가솔린 엔진과 전기모터가 함께 구동하는 방식으로 최대 효율을 낸다. 중저속에서는 순수 전기로 주행하고 일정 속도를 초과하면 엔진이 가동한다. 해당 모드에서 킥다운을 하게 되면 엔진과 전기모터가 최대 출력을 내는 eBoost를 경험할 수 있다. 이를 통해 연료 소비 저감은 물론이고 전기모터의 빠른 응답성 덕분에 다이내믹한 주행이 가능하다.

'Battery Control' 모드는 여행 후반에도 전기주행이 가능하도록 배터리 충전량을 일정하게 유지한다. 충전 목표를 30 ~ 100%로 설정하면 차량은 오직 엔진으로만 구동되고 운전자가 설정한 충전 레벨까지 배터리 충전을 지속한다.



PHEV는 집이나 직장에서 저렴한 비용으로 배터리를 충전할 경우, 도심 내에서는 순수 전기 모드로 충분히 운행할 수 있기 때문에 휘발유나 경유를 단독으로 사용하는 것 보다 유지비용을 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 회생 제동 시스템이 적용되어 운전자가 브레이크를 밟는 즉시 배터리는 충전 모드로 들어간다. 오히려 가다 서다를 반복하는 도심주행에서 효율성이 높아지는 이유이다.

이와 함께, 세계적으로 배출가스 규제가 강화되면서 ‘저 배출 구역’(Low Emission Zones·LEZs)이 늘어나고 있다. BMW 플러그인 하이브리드 모델은 순수 전기 모드로 주행이 가능한 만큼 저 배출 구역 진입이 가능할 뿐 아니라, 저공해 차량으로 분류되어 혼잡 통행료 감면, 공영 주차장 50% 할인 등 다양한 혜택을 누릴 수 있다. 유럽의 주요도시들은 배출가스 저감을 위해 내연기관 차량의 도심주행을 제한하는 법안을 속속 통과시키고 있다. 국내의 경우 아직 이와 관련된 규제가 도입될 지 미지수지만, 전 세계 시장에서 규제강화가 현실화되고 있는 만큼 주목할 필요가 있다.

유럽의 제조사들은 전동화와 자율주행차 시대에도 여전히 소비자들은 운전의 즐거움을 포기하지 않는다는 견해를 밝히고 있다. 극단적으로 효율성을 중시하는 양산 브랜드, 특히 토요타의 플러그인 하이브리드와는 차이를 보이는 부분이다. 또한, 기존의 내연기관 차량과 비교할 때 가격적인 부분에서 경쟁력이 낮은 점도 아직은 해결해야할 과제이다. 하지만, 국내 시장에 판매중인 BMW 530e의 경우 가솔린 모델인 530i 기본 사양 모델과의 가격차는 약 700만원. 과거에 비해 가격차가 큰 폭으로 감소했다. 이러한 추세는 앞으로 더 가속화될 전망이다.

글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)
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