[전.자.파] 가능성의 파워트레인, 하이브리드

편집자주. 전동화 자동차 전성시대다. ‘완전 탄소중립’을 외치며 너도나도 전동화 모델을 선 보이고 있다. 흔히 ‘전기차’로 대표되고 있지만 실제 구매과정에서 전기차를 선택하기는 쉽지 않다. 그런데, 우리는 전동화 자동차를 정확하게 이해하고 있을까? “전.자.파”는 친환경 자동차 시대를 올바르게 이해하기 위해 기획된 코너다. 지금부터 ‘전’동화 ‘자’동차를 ‘파’헤쳐보자.

전동화의 물결이 점점 강해지고 있다. 전기차를 활용한 모터스포츠도 국제경기로 펼쳐지고 있고,여러 자동차 제조사들은 전(全)전동화를 달성하겠다는 목표를 밝히며 전동화 모델 개발에 박차를 가하고 있다.

그런데 자동차 회사들이 선보이는 신차들을 살펴보면 ‘전기차’ 라인업은 아직 그렇게 많지 않다. 점차 늘어나는 추세이기는 하지만 이 속도대로면 전기차로만 구성된 라인업을 만나기 위해선 더 많은 시간이 걸릴 수 밖에 없다.

그렇다면 모든 모델을 전동화 파워트레인으로 구성하겠다는 전(全)전동화 라인업. 불가능한 것일까.

◆ 전동화 파워트레인? 전기차만 말하는 것이 아니다

우선 자동차 회사들이 이야기하는 전동화를 잘 살펴볼 필요가 있다. 전동화 자동차가 꼭 전기차를 말하는 것은 아니기 때문. ‘전동화 파워트레인’이 포함된 모델을 출시하는 것과 전기차를 출시하는 것은 전혀 다른 이야기다.

전동화 파워트레인의 범위는 넓다. 전기차도 당연 여기에 포함된다. 하지만 ‘하이브리드 자동차’ 역시 여기에 포함된다는 것을 명심할 필요가 있다.

하이브리드 자동차는 전동화 자동차의 대표적인 형태다. 하이브리드의 연결 방식에 따라 직렬, 병렬, 직병렬, 플러그인 하이브리드 식으로 나뉜다. 하지만 전동화의 정도에 따라 ▲마이크로 하이브리드 ▲마일드하이브리드 ▲(스트롱)하이브리드의 분류도 가능하다.

우리가 일반적으로 만날 수 있는 하이브리드 자동차는 앞에 스트롱을 제외하고 부르는 명칭이다. 정확한 명칭은 ‘스트롱 하이브리드’. 일부 부품사 및 제조사에서는 풀 하이브리드라고도 부르는 형태다.

스트롱 하이브리드의 특징은 전기모터가 내연기관을 보조할 뿐 아니라, 직접 구동의 역할도 한다는 점이다. 직렬과 병렬, 직병렬 등에 따라 개입의 차이가 있지만 일정 부분 전기차처럼 운행도 가능하다.

반면 마일드 하이브리드는 전기모터가 직접 구동에 관여하지 않는다. 바퀴를 움직이는 힘은 내연기관이 담당하고, 전기모터는 이를 보조하는 역할만 수행한다. 그렇기 때문에 모터의 힘과 배터리의 용량이 낮은 편이다.

그렇기 때문에 전기모터는 차의 출발과 주행에서의 보조적인 역할만 담당한다. 작동의 원리는 전기모터를 이용해 구동축에 가해지는 부하를 줄여주는 형태. 엔진의 입장에서는 훨씬 적은 힘으로 같은 구동력을 발휘할 수 있게 되기 때문에 연료의 소모를 줄일 수 있게 된다. 마일드 하이브리드 역시 친환경 자동차로 분류되는 이유기도 하다.

수입자동차 제조사에서는 마일드 하이브리드 방식을 적극적으로 사용한다. 볼보와 BMW, 메르세데스-벤츠가 대표적이다. 물론 비유럽계 자동차 회사에서도 이 같은 모델을 선보이고 있다. 대표적인 것이 포드의 대표 SUV 익스플로러. 최근 출시한 모델은 익스플로러 FHEV(풀 하이브리드) 모델이지만 이전에는 마일드 하이브리드 방식이 적용된 모델을 판매했다.

더 낮은 단계의 하이브리드도 존재한다. 마이크로 하이브리드라고 부르는 형태다. 일반적으로는 하이브리드로 인식하기 어려운 수준이다.

그 이유는 마이크로 하이브리드의 작동방식에 있다. 이 방식은 전기모터가 직접 작동하거나 구동력에 도움을 주는 것이 아닌 자동차의 작동 자체를 보조하는 방식이기 때문이다. 일반적인 자동차에서도 쉽게 만날 수 있는 아이들링 스탑 앤 고(ISG)와 같은 기능이 여기에 해당한다.

ISG는 정차 중 엔진을 잠시 꺼주는 기능이다. 그렇다고 차의 전원이 완전히 꺼진 상태는 아니다. 차가 움직이지 않는 동안 엔진만 잠시 작동을 멈추어 주는 방식. 이 동안에는 연료의 소모와 배기가스의 배출이 일어나지 않기 때문에 아주 미약한 형태의 보조를 받는 셈이다. 하이브리드의 단계를 구분할 때 포함시키지 않으면서도 마이크로 ‘하이브리드’로 부르는 이유다.

◆ 자동차 제조사가 말하는 전(全)전동화의 비밀

유수의 자동차 제조사는 모든 라인업을 전동화 하겠다는 계획을 밝혔다. BMW는 2025년까지 전체 판매 대수의 50%를 전기차로, 스텔란티스는 2025년까지 모든 라인업을 전동화 하겠다는 방침이다. 현대차 역시 2030년까지 95조 5000억원을 투자해 전동화 전략에 박차를 가하겠다는 중장기 전동화 전략을 공개하기도 했다.

마이크로 하이브리드를 하이브리드의 한 종류로 본다면 대부분의 자동차는 전동화가 이미 완료된 상태다. 보다 유의미한 형태부터 전동화 파워트레인으로 본다면 마일드 하이브리드부터 전동화 모델로 분류하게 된다. 그러나 각각의 제조사가 선보이고 있는 신차는 순수전기차와 하이브리드 모델이 섞여있다. 모든 라인업을 전동화 하겠다는 전략의 비밀이 바로 여기에 숨어있는 것.

자동차의 개발 과정에 있어 비교적 적은 비용으로 개발할 수 있는 마일드 하이브리드 모델로 라인업을 꾸린다면 자동차 제조사가 말하는 전(全)전동화는 그렇게 멀지 않았다. 전동화 전략의 비밀인 동시에 하이브리드 파워트레인을 계속 주목해야 하는 이유다.

◆ 아직 가능성이 있는 하이브리드

그렇다면 우리는 한가지 생각을 할 수 있게 된다. “전기차가 계속 늘어나는데 하이브리드를 주목한다니, 아직 시기상조라는 이야기일까?” 하는 부분이다.

전기차 충전 인프라는 계속해서 확보되고 있다. 확보되는 속도도 빨라지고 있다. 그러나 아직까지는 수도권과 신축 아파트에 집중되는 양상을 보이고 있다. 법으로 강제하는 부분도 있지만 여전히 전기차 충전 인프라는 다소 멀게 느껴진다. 수요와 공급의 측면에서 본다면 어쩌면 당연한 이야기다.

이와 같은 현실적인 문제는 전기차 구매의 큰 걸림돌이다. 따라서 대안이 필요했고, 빠르게 전기차 시대로 넘어갈 것으로 예상하며 뒤로 밀어두었던 하이브리드가 다시 각광받게 됐다. 이 같은 흐름은 당장 판매 실적에서도 확인할 수 있다. 기아 쏘렌토의 경우 지난 7월 총 6940대가 판매됐다. 이 중 하이브리드가 5137대. 비율로 따진다면 74%에 달한다.

하이브리드와 함께 대안으로 떠오르는 내연기관도 물론 있다. LPG 파워트레인이 그 주인공. 르노코리아의 QM6 LPe에 이어 최근 기아도 스포티지 LPi를 출시했다. 그만큼 모든 라인업을 전기차로 바꾸는 것은 많은 시간이 필요하다는 것.

물론 LPG와 하이브리드는 친환경차 세제혜택을 받지 못한다. ‘그럼에도’ 무리해서 전기차 구매를 고려하는 이유 역시 이 때문이다. 그러나 한정된 보조금, 충전을 위한 환경의 구축을 고려하면 말 그대로 ‘무리할 수 밖에 없는’ 구조다.

그렇다보니 유류비를 절감할 수 있는 하이브리드는 기존의 내연기관에서 미래의 전기차로 향하는 과도기에서 충분히 매력적인 대안인 셈. 하이브리드의 가능성은 아직 무궁무진하다.

* 해당 콘텐츠는 카매거진 - CARMGZ에 2022년 8월 18일 게시된 콘텐츠 입니다.