다나와 자동차

츠치야 게이시(土屋圭市) 사진 출처 X

[오토헤럴드=김흥식 기자] "전기차는 직선을 잘 달리는 신칸센 같다." 드리프트 창시자, 드리프트 킹으로 불리는 전설적 레이 서 '츠치야 케이치(土屋圭市. 일본)'는 무겁고 코너링에 약한 전기차를 한 마디로 이렇게 표현했다.  츠치야 케이시의 생각은 지난 1일 호주 시드니 모터스포츠 파크에서 열리는 '월드 타임 어택 챌린지'에서 '아이오닉 5N'을 직접 몰아 본 이후 달라졌다.

주행 전 아이오닉 5N의 제원 등을 꼼꼼하게 묻고 챙긴 그에게 현대차 N브랜드매니지먼트 실장 박준우 상무는 단 하나를 알려 주지 않았다. 중량이다. 츠치야 케이치는 평소 "자동차가 자기 성능을 발휘하기 위해서는 가벼워야 한다"라는 신념을 갖고 있는 것으로 유명하다. 일본에서는 그가 현대차 아이오닉 5N을 운전한다는 사실 자체가 큰 뉴스였다.

박 상무는 "그런 그에게 비슷한 크기의 내연기관차 대비  700~800kg의 무게가 더 나가는 중량 수치를 미리 알려주면 선입견을 가질 수 있다고 판단, 주행을 마친 후 알려주기로 했다"라고 말했다. 서킷 헤어핀을 화려한 드리프트와 함께 질주한 츠치야 케이치에 아이오닉 5N 중량(2200kg)을 알려주자 매우 놀랐다고 한다. 그는 "현대차가 뭔가 재미있는 일을 벌이고 있다는 생각을 했다"라며 놀라워 했다. 특히 코너링에서 보여준 예리한 성능과 후미 추종력 등에 높은 점수를 줬다.

현대차 N브랜드매니지먼트 실장 박준우 상무

현대차는 14일, ‘아이오닉 5 N 테크 데이’를 열고 N 브랜드 최초의 고성능 전기차 ‘아이오닉 5 N’에 적용된 첨단 전동화 기술을 발표했다. 트랙 주행 성능을 강화하기 위해 어떤 기술이 사용됐는지 그리고 전기차에 고성능 내연기관차의 감성을 심어 한순간도 운전의 재미를 놓치지 않도록 하기 위해 현대차가 어떤 노력을 했는지를 소개하는 자리였다. 

아이오닉 5 N은 전∙후륜 합산 478kW(650마력, N 그린 부스트 사용 시)의 최고 출력과 770Nm(78.5kgf·m, N 그린 부스트 사용 시)의 최대 토크를 내뿜는 고성능 모터 시스템 및 84.0kWh의 고출력 배터리를 탑재했다. 순간 가속력(정지상태에서 시속 100km 도달 시간)은 지금까지 나온 국산차 가운데 가장 빠른 3.4초다.

이날 현대차가 소개한 여러 기술 가운데 가장 인상적이었던 건 사운드다. 아이오닉 5N은 이그니션 모드, 그란투리스모의 사운드를 계승한 에볼루션 모드 그리고 제트기에서 발생하는 소닉 사운드를 생생하게 재현하는 N 액티브 사운드 플러스를 제공한다. 실제로 내연기관이 변속할 때, 감속, 급가속 순간 내는 엔진 사운드를 그대로 재현한다. 팝콘이 터지는 소리를 포함해서다.

눈으로 직접 확인하기 어려운 기술 사양은 곧 있을 트랙 시승에서 경험 해 볼 예정이다. 이날 테크 데이에서 현대차가 소개한 아이오닉 5N의 주요 기술을 정리했다.

4세대 고전압 배터리와 다양한 특화 사양으로 트랙 주행 성능 극대화

현대차는 아이오닉 5 N의 트랙 주행 성능을 극대화하기 위해 새로 개발된 4세대 고전압 배터리 셀 및 시스템을 비롯, N 배터리 프리컨디셔닝, N 레이스, N 브레이크 리젠 등 다양한 특화 사양을 적용했다. 아이오닉 5 N에 최초로 탑재된 4세대 고전압 배터리 셀은 고용량 신규 소재 적용과 배터리 셀 설계 및 공정 최적화를 통해 에너지 밀도가 8.4% 향상됐다.

무선 업데이트가 OTA(Over-the-Air), 실시간 사전 안전 진단, 고성능 특화 주행∙충전 제어 등이 가능한 BMS(Battery Management System)를 탑재하고 열폭주 지연 강화 설계를 적용해 배터리 안전성을 높였다. 배터리 시스템 구조를 단순화하고 배터리 케이스와 냉각 채널 일체화를 통해 배터리 셀과 냉각 채널 간의 열 전달 경로를 줄여 냉각 성능을 강화한 것도 특징이다.

N 배터리 프리컨디셔닝은 주행 시작 전에 적합한 온도로 배터리를 냉각하거나 예열해 최적의 주행 조건을 제공하는 기능으로 단시간에 최대 출력을 내기 위한 ‘드래그 모드’와 장시간 고부하 주행을 위한 ‘트랙 모드’ 등 두 가지의 모드가 있다.

드래그 모드 선택 시에는 배터리 온도를 최대 가속을 위한 적정 온도인 30~40도 사이로 조절하며 트랙 모드 선택 시 오랜 주행에도 배터리 온도가 크게 오르지 않도록 20~30도 사이로 온도를 조절한다. 트랙 모드에서는 충전과 트랙 주행을 반복하는 상황에서 충전 속도를 조절해 배터리 온도 상승을 최소화함으로써 빠른 시간 내에 주행을 다시 이어갈 수 있다.

N 레이스는 주행 목적에 맞는 최적의 성능을 제공하는 기능으로 스프린트(Sprint) 모드와 엔듀런스(Endurance) 모드로 구성되며 모터 및 배터리의 냉각을 강화하고 배터리 최대 출력 범위를 확장해 트랙 주행 시 발생할 수 있는 출력 제한을 최소화한다.

스프린트 모드 선택 시 출력 제한 없이 N 그린 부스트 사용이 가능해 최대 성능으로 트랙을 주파할 수 있고, 엔듀런스 모드 선택 시 배터리 온도가 과하게 오르지 않도록 제어해 과도한 출력 저하 없이 보다 긴 시간동안 최적의 출력으로 트랙 주행을 즐길 수 있다.

현대차는 아이오닉 5 N에 회생제동을 극대화하는 N 브레이크 리젠을 탑재해 기계식 브레이크의 사용 빈도를 줄이면서도 전반적인 제동 성능을 강화했다. N 브레이크 리젠은 세계 최초로 최대 0.6G1)의 고감속 영역까지 에너지 회수가 가능한 회생제동 시스템으로 전∙후륜 모터 동시 제어가 가능하며 주행 환경에 따라 회생제동 비율을 가변적으로 제어할 수 있다.

특히 ABS 제어 시에도 최대 0.2G까지 회생제동이 작동해 급격한 감속이 자주 발생하는 트랙 주행 상황에서 회생제동 작동 비율과 에너지 회수율을 높여 제동 부하를 최소화하고 에너지 회수를 최대화해 오랜 시간 제동 성능 저하 없이 트랙을 달릴 수 있다.

또한 N 브레이크 리젠은 주행 상황별로 특화된 회생제동 모드를 적용해 트랙 주행 시에는 회생제동을 최대화해 제동 성능을 높이고 일상 주행 시에는 전비를 최우선으로 편안한 제동감을 제공한다. 이 외에도 다가오는 상황을 미리 예측해 특정 휠의 구동력을 보다 빠르게 제어하는 ‘토크 벡터링 2세대 플러스(TVC Gen2 Plus)’를 탑재해 더욱 민첩하면서도 안정적인 주행이 가능하다.

날카로운 코너링을 가능하게 하는 N 특화 차체∙샤시와 N 페달

아이오닉 5 N은 강성을 높인 N 특화 차체 및 샤시를 적용하고 전기차의 특성을 활용해 코너링 성능을 극대화한 N 페달 기능을 탑재해 짜릿한 코너 주행이 가능하다. 현대차는 아이오닉 5 N의 중량 증가를 최소화하면서 차체와 샤시를 효율적으로 보강해 더욱 안정적이고 역동적인 주행성능을 확보했다.

전륜에는 서브프레임 횡 방향 보강 및 스테이 추가로 코너링 시 하중을 받는 부위를 보강해 전륜 횡 강성을 15% 높여 차량의 선회 반응성과 한계 성능을 향상시켰으며, 스트럿 링을 적용하고 카울 크로스바에 마운트를 추가해 전반적인 핸들링 성능을 높였다.

또한 후륜의 크로스 멤버 및 서스펜션 암 보강 등을 통해 후륜 횡 강성을 16% 향상시키고 대폭 높아진 후륜 출력을 안정적으로 버틸 수 있게 했으며 내구 성능 및 NVH 성능도 더욱 강화했다. 후륜 휠하우스 안쪽의 차체를 보강해 기존 아이오닉 5 대비 비틀림 강성을 11% 증대시켰으며 차체의 주요 개구부에 용접점을 늘리고 접착제를 추가해 보다 단단한 차체를 완성했다.

아이오닉 5 N에는 회생제동 시스템과 높은 자유도의 모터 토크 제어 등 전기차만의 특성을 활용해 코너링 성능을 극대화하는 N 페달 기능이 탑재됐다. N 페달 사용 시 운전자가 가속 페달에서 발을 떼면 빠르게 감속하면서 신속한 하중 이동과 민첩한 선회 거동으로 날카로운 코너링을 경험할 수 있다.

1단계에서 3단계까지 선택할 수 있는 N 페달은 단계에 따라 더욱 빠르고 민첩한 코너 주행이 가능하며 기존의 i-페달(i-Pedal)에 비해 한층 강력한 회생제동과 빠른 모터 응답성을 제공한다.

스포츠카의 감성을 느낄 수 있는 고성능 전기차 N 전용 특화 사양

아이오닉 5 N에는 주행 감성을 강화하는 고성능 전기차 N 전용 특화 사양이 적용돼 운전의 재미를 한층 높였다. N e-쉬프트는 모터 제어를 통해 변속기가 탑재된 고성능 내연기관 차량 특유의 변속감과 주행 감성을 제공하는 기능이다.

N e-쉬프트는 운전자에게 변속감은 물론 기어단에 따라 달라지는 엔진 브레이크 느낌과 공회전 시의 엔진 거동도 구현하며, 엔진 RPM과 기어단을 클러스터에 표시하고 N 액티브 사운드 플러스와 연동된 실감나는 엔진 사운드를 함께 제공해 보다 직관적인 주행감각을 선사한다.

또한 N e-쉬프트는 드라이브 모드에 따라 변속감과 변속 패턴이 달라진다. 노말 모드에서는 일상 속 편안한 주행에 적합한 변속감을 제공하며 스포츠 모드에서는 듀얼 클러치 변속기가 탑재된 스포츠카의 변속감을, N 모드에서는 시퀀셜 변속기가 탑재된 레이스카와 같은 역동적인 변속감을 제공한다.

N 액티브 사운드 플러스는 RPM, 속도, 토크 등의 주행정보를 바탕으로 고성능 전기차에 최적화된 가상 사운드를 제공하는 시스템으로 현대차 최초로 프렁크 스피커와 후방 스피커를 탑재하고, 실내에 8개의 스피커를 적용해 차량 내부는 물론 외부에서도 가상 사운드를 들을 수 있게 했다.

또한 다양한 음색의 고성능 사운드를 구현하기 위해 엔진 사운드 전용 로직을 신규 개발하는 등 주행 사운드 디자인 레이어를 기존 2개에서 7개로 증대시켰다. 내연기관 엔진 사운드를 계승한 이그니션 모드, RN22e와 N 2025 그란투리스모의 사운드를 계승한 에볼루션 모드, 제트기 소리에서 영감을 얻은 슈퍼소닉 모드 등 3개의 전용 사운드 모드를 제공한다.

특히 현대차는 N 액티브 사운드 플러스에 세계 최초로 고성능 효과음 기능을 적용해 운전의 재미를 더욱 강화했다. 고성능 내연기관 차량의 배기음, 음속을 통과할 때 나는 소닉 붐 사운드 등 가속 페달을 밟는 정도와 속도, 변속 시점 등 차량의 주행 상황에 맞춰 각각의 사운드 모드에 적합한 효과음을 발생시킨다.

김흥식 기자/reporter@autoherald.co.kr

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