국내 개발한 ‘전기차 주행거리 늘리는 기술’ 원리는 ?

“주행 중, 공기저항을 최대한으로 줄여라”

차량 속도에 따라 가변적으로 ‘바퀴 굴림 시 공기 흐름을 조절할 수 있는 시스템’이 토종 기술로 개발돼 양산화 절차를 밟는다. 고속주행 시 발생하는 ‘공기저항’을 최소화하는 ‘액티브 에어 스커트(Active Air Skirt, 이하 AAS)’ 다.

차량 속도에 따라 가변적으로 ‘바퀴 굴림 시 공기 흐름을 조절할 수 있는 시스템’이 국내 토종 기술로 개발돼 양산화 절차를 밟는다.

이 ‘AAS’는 차량 속도에 따라 필요에 따라 나오고 들어가는 형태로, 범퍼 하단부 1열 바퀴 좌우 윗끝단부에 각각 들어가는 식이다. 유입된 공기의 흐름을 조절해 차량 휠 주변에 발생하는 와류를 효과적으로 제어하는 기술이다.

전기차 시대가 도래하면서 1회 충전으로 더 나은 주행거리를 확보하기 위한 경쟁이 치열해짐에 따라 차와 공기역학의 관계는 중요해지는 추세다. 더욱이 공력성능은 동력성능과 주행안전성, 주행소음 등에도 적지 않은 영향을 미친다.

이에 제조사들은 자동차의 운동 방향과 반대 방향으로 작용하는 공기의 저항력 계수, 즉 공기저항계수(Cd, Coefficient of Drag)를 낮추기 위한 다각적인 방안을 모색하고 있는데 이번 기술은 이 부분에서 신기술로 평가 받을 수 있다.

현대차·기아가 개발한 AAS는 차체 전면부 범퍼와 양쪽 앞 바퀴 사이에 장착돼 평상시에는 숨겨져 있다가 공기저항이 구름저항보다 커지는 80km/h에서 작동하고 70km/h에서 다시 수납된다. 전개 속도와 수납 속도에 차이를 둔 이유는 특정 속도 구간에서 빈번한 작동을 방지하기 위함이다.

AAS가 전면을 완전히 가리지 않고 타이어 앞쪽만 가린 이유는 현대차 기아 경우, 순수 배터리 전기차 전용 차체 하부에 깔리는 ‘E-GMP’ 플랫폼 특성 때문이다. 이 플랫폼 바닥이 편평해 구동하는 타이어 부분만 가리는 것이 공력 효과 개선에 더 효과적이기 때문이다.

AAS는 200km/h 이상의 고속에서도 작동이 가능하다. 하단부에 고무 재질이 적용돼 고속으로 주행하는 경우 외부의 물체가 튀어 파손될 수 있는 위험을 낮춤과 동시에 결합 강건성을 확보한 덕분이다.

현대차·기아는 이를 제네시스 GV60에 탑재해 시험한 결과 Cd 값을 0.008 낮춰 2.8%의 항력을 개선했다고 밝혔다. 이는 약 ‘6km의 추가’ 항속거리 개선 효과를 기대할 수 있는 수치다. ‘와류’를 그 만큼 줄여 ‘주행 가능 거리’를 늘린 것이다.

현대차·기아는 관련 특허를 한국과 미국에 각각 출원했으며, 내구성 및 성능 테스트를 거쳐 양산 여부를 검토할 계획이다.

현대차·기아 관계자는 “이 기술은 공력성능을 끌어올리기 어려운 SUV와 같은 모델에서 더 큰 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로도 공기역학 성능 개선을 통해 전기차의 주행성능과 안정성을 향상시키기 위해 노력할 것”이라고 말했다.

손재철 기자 son@kyunghyang.com