현대차, 공기 저항 줄여 전기차 주행거리 늘렸다

안정성도 높이는 '액티브 에어 스커트' 기술 개발

제네시스 GV60에 시험 장착된 액티브 에어 스커트(AAS) 기술이 차량 휠 주변에 발생하는 공기 소용돌이를 제어하고 있다. /현대차 제공

현대자동차·기아가 공기 저항을 최소화해 전기차의 주행거리와 안정성을 끌어올리는 ‘액티브 에어 스커트(AAS)’ 기술을 개발했다. AAS는 고속주행을 할 때 범퍼 하부를 통해 유입되는 공기 흐름을 조절해 차량 휠 주변에 발생하는 와류(공기 소용돌이)를 제어하는 기술이다.

공기저항을 줄이면 차량의 동력 성능과 주행 안정성, 주행 소음 등을 개선할 수 있다. 특히 전기차 사용자가 중요하게 생각하는 요소인 주행거리를 늘릴 수 있는 것도 장점이다. 자동차의 진행 방향과 반대로 작용하는 공기의 저항력을 낮추면 차가 그만큼 힘을 덜 쓰면서 나아갈 수 있기 때문이다. 완성차 업체들이 공기저항계수(Cd)를 낮추기 위해 끊임없이 고민하는 이유다.

AAS도 이런 고민의 산물이다. 현대차·기아가 개발한 AAS는 차체 전면부 범퍼와 양쪽 앞바퀴 사이에 장착된다. 평상시에는 숨겨져 있다가 공기 저항이 구를 때의 저항보다 커지는 시속 80㎞에서 작동한다. 시속이 70㎞ 이하로 떨어지면 다시 자동 수납된다. 회사 관계자는 “전개 속도와 수납 속도에 차이를 둔 건 특정 속도 구간에서 빈번하게 작동하는 것을 방지하기 위해서”라고 설명했다.

또 AAS는 플랫폼 바닥이 편평한 현대차그룹의 전기차 전용 플랫폼 E-GMP의 특수성을 고려해 타이어 앞쪽만 가리도록 설계됐다. 공력 효과 개선에 더 효과적이기 때문이다. 또 이렇게 하면 차체를 노면 쪽으로 누르는 힘(다운포스)이 강해져 차량의 접지력을 향상시킬 수 있다. 그만큼 고속주행 안정성도 높아진다. AAS는 시속 200㎞ 이상에서도 작동된다. 하단부에 고무 재질을 적용해 고속으로 달릴 때에도 돌멩이 같은 외부 물체가 튀면서 파손될 수 있는 위험을 최소화했다.

현대차·기아는 AAS를 제네시스 GV60에 장착해 시험한 결과 Cd가 0.008 낮아져 항력이 2.8% 개선됐다고 밝혔다. 한 번 완충했을 때 6㎞를 더 갈 수 있는 효과다.

현대차·기아는 AAS 관련 특허를 한국과 미국에 각각 출원했다. 양산 여부는 내구성 및 성능 테스트를 추가로 거친 뒤 검토할 계획이다. 회사 관계자는 “스포츠유틸리티차량(SUV)처럼 공력 성능을 끌어올리기 어려운 차종에서 더 큰 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로도 공기역학 성능 개선을 통해 전기차의 주행 성능과 안정성을 향상시킬 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

전기차 시대를 맞아 Cd 낮추기를 향한 완성차 업체들의 노력은 한층 더 치열해지고 있다. 현대차·기아는 이미 리어 스포일러, 액티브 에어 플랩, 휠 에어커튼, 휠 갭 리듀서 등 다양한 기술을 양산차에 적용해 경쟁력 있는 공력계수를 확보했다. 액티브 에어 플랩은 전체 공기저항의 약 20% 이상을 차지하는 냉각 저항을 효과적으로 줄여주고, 휠 에어커튼은 바퀴 주변의 와류를 최소화해준다. 이 모든 기술이 적용된 현대차 아이오닉 6는 Cd가 글로벌 최고 수준인 0.21에 불과하다.

빈난새 기자 binthere@hankyung.com