'친환경=연비 업' … 뼈를 깎듯 400㎏ 뺐더니 1L로 120㎞ 달려

중앙일보

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르노 이오랩은 무거운 배터리와 전기모터를 탑재했음에도 경차급 무게를 실현했다. [사진 르노삼성]

덩치만 따지자면 유럽 자동차 시장은 미국·중국만 못하다. 하지만 유럽은 친환경 자동차에서만큼은 시장을 이끌고 있다. 다른 지역보다 훨씬 깐깐한 배출가스 규제를 하기 때문이다. 또 프랑스처럼 소형차가 상대적으로 많이 팔리는 시장 환경도 덩치보다 효율을 중시하는 흐름을 이끌고 있다. 유럽이 주도한 친환경·고효율 자동차는 이달 열린 파리모터쇼에서 확인할 수 있었다.

르노는 파리모터쇼를 통해 이오랩(EOLA B)이라는 컨셉트카를 공개했다. 르노 측은 이오랩에 대해 “양산 자동차가 확보할 수 있는 최고 수준의 효율을 발휘한다”고 설명한다. 1L의 연료로 120㎞를 주행할 수 있다는 것이 핵심 내용이다. 2L면 서울에서 강릉까지 갈 수 있는 셈이다. 이를 위해 이오랩에는 100여 가지의 신기술이 탑재됐다.

기초가 된 것은 경량화다. 차체에서만 130㎏를 감량했다. 실내 및 편의장비도 혹독한 다이어트를 통해 110㎏의 무게를 걷어냈다. 다시 엔진과 변속기에서 60㎏, 서스펜션 70㎏, 브레이크에서조차 14.5㎏의 무게를 줄였다. 이를 위해 차체를 이루는 금속을 새롭게 개발했다. 여기에는 포스코와 공동으로 개발한 마그네슘 루프도 포함된다. 마그네슘 루프의 무게는 4㎏에 불과하다. 엔진은 999㏄의 가솔린엔진에 전기모터를 더해 160마력의 성능을 낼 수 있다. 내연기관을 쓰지 않고 전기모터만으로 120㎞/h까지 달릴 수도 있다. 6.7㎾h 용량의 리튬 이온 배터리는 LG 화학과 공동으로 개발했다.

3개의 전기모터를 달아 고효율을 추구한 람보르기니 아스테리온(위). 기아 옵티마 T 하이브리드는 전기모터로 구동되는 과급장치를 달았다.

이오랩이 미래의 차라면, 폴크스바겐은 현실적인 고효율 세단 파사트 GTE를 공개했다. 가솔린 엔진에 전기모터를 결합시켰고 외부 충전이 가능한 리튬 이온 베터리를 탑재해 효율성을 올렸다. 폴크스바겐이 목표로 하는 유럽기준 복합연비는 L당 50㎞에 이른다. 50L의 연료와 배터리를 완전히 충전하면 한번에 1000㎞ 이상 달릴 수 있다는 설명이다.

파사트 GTE의 엔진은 156마력을 발휘하는 1.4L 가솔린 터보 엔진이다. 여기에 115마력의 전기모터를 더해 최고출력 218마력과 40.8㎏·m의 최대 토크(구동력)를 발휘하게 된다. 덕분에 정지상태에서 시속 100㎞까지 8초 이내에 도달하는 성능을 자랑한다. 최고속도는 220㎞/h다.

메르세데스 벤츠는 최고급 모델 S 클래스에 하이브리드 모델을 더했다. S500 플로그 인 하이브리드는 고급 대형세단이지만 소형차 수준의 연비를 보여준다. 엔진은 3.0L 배기량을 갖는 가솔린 터보에 전기모터를 결합해 완성됐다. 이를 통해 구현되는 출력은 330마력. 최대 토크도 성능 좋은 디젤과 맞먹는 48.9㎏·m 수준이다. 덕분에 정지상태에서 100㎞/h까지 5.2초만에 내달릴 수 있는 순발력을 갖게 됐다. 배터리는 리튬 이온 방식을 사용한다. 부피를 줄이는데 이점이 있기 때문이다. 이런 노력을 통해 유럽기준 복합연비 35.7㎞/L를 자랑하게 됐다. 대형급 세단이지만 전기모터만으로 30㎞를 주행할 수 있으며 내연기관의 도움 없이 시속 140㎞까지 달릴 수도 있다.

단순히 파워트레인의 효율만 높인 것이 아니다. S500 플러그인 하이브리드는 전방 8㎞ 이내의 도로 높낮이와 코너 각도, 속도 제한을 고려해 하이브리드 시스템을 최적화 시킨다. 벤츠는 2017년까지 10개 차종의 플러그인 하이브리드 모델을 내놓을 계획이다.

수퍼카 제조사로 잘 알려진 람보르기니도 플러그인 하이브리드 모델을 내놨다. 람보르기니의 아스테리온(Asterion) LPI910-4 컨셉트는 내연엔진 1개와 3개의 전기모터를 갖추고 있다. 엔진과 모터가 함께 힘을 낼 때 최고 910마력의 성능을 뿜어낼 수 있다. 고성능 수퍼카답게 정지상태서 시속 100㎞까지 3초만에 도달하는 능력도 갖췄다. 전기모터만의 구동으로 시속 125㎞까지 가속할 수도 있다. 고성능 수퍼카지만 경차급 연비를 갖고 있다. 아스테리온 컨셉트는 유럽기준 복합연비 24.27㎞/L의 연비를 보여준다.

국내 업체도 새로운 하이브리드 기술 개발에 적극적이다. 기아차는 1.7L 디젤엔진에 전기모터를 결합한 옵티마 T-하이브리드를 내놨다. 전기모터로 작동하는 과급 장치를 추가한 것도 특징이다. 터보차져는 효율이 높은 대신 반응 지연 현상이 나타난다는 약점을 갖고 있다. 반면 전기모터로 작동하는 과급 장치를 달면 반응성이 대폭 향상된다. 기아차는 시판 중인 1.7L 디젤엔진 대비 15~20% 가량의 성능과 연비를 증가시킬 수 있다고 밝혔다. 새롭게 개발된 48V 리드 카본 배터리도 눈길을 끈다. 널리 이용되는 리튬 이온 배터리보다 발열량이 적어 추가적인 냉각 장치가 필요치 않다는 장점을 갖는다. 수명이 다했을 때 재활용하기도 편한 것이 특징이다.

오토뷰=김선웅 기자 startmotor@autoview.co.kr

◆플러그인 하이브리드=외부 전원을 연결시켜(Plug-in) 배터리를 충전할 수 있는 하이브리드 자동차를 일컫는다. 보편적인 하이브리드카 대비 전기모터의 사용 비중이 크다. 모터만으로 더 많은 거리를 주행할 수 있다. 내연기관 자동차가 전기차로 가는 과도기적인 모델로 하이브리드와 전기자동차의 중간 성격을 갖는다.