아이오닉 EV, 전기차의 새로운 기준 전비. 그 놀라운 경제성을 입증하다
- 차한잔/차이야기
- 2019. 4. 8. 07:30
아이오닉 EV, 동급 최고의 효율 세계적 인증
전기차에서 가장 중요한 부분은 뭘까? 단연 주행거리다. 아무리 멋지고 고급스러운 내외관을 가졌다 해도 배터리 충전 후 오래, 멀리 달리지 못하면 가치가 떨어진다. 실제 시장에서 소비자들의 선택을 받고 있는 대부분의 전기차는 효율성이 뛰어나고 경제성도 좋다. 소비자들이 전기차를 선택하는 데 있어 주행거리는 매우 중요한 요소다.
그런 의미에서 아이오닉 일렉트릭은 충분한 가치를 가진다. 효율성과 경제성 모두에서 최고 수준을 보여주고 있기 때문이다. 현대차가 직접 발표한 배터리 1회 충전 후 주행가능거리를 말하는 것이 아니다. 친환경 자동차의 효율성 인증 분야에 있어 전 세계적으로 공신력을 인정받고 있는 미국 환경보호청(EPA)이 공식 발표한 전비(電費)가 이를 입증했다.
전기차의 효율성을 보여주는 새로운 개념, 전비
이 단어가 언제 쯤 나올지 무척 기다리고 있었지만 데이터를 토대로 비교한다는 것은 쉽지가 않다. 그러나 결국 나오고 말았다. MPGe(Miles Per Gallon gasoline equivalent)로 표기되는 전비는 전기차와 플러그인 하이브리드 자동차의 연비를 나타내는 개념으로 미국에서 주로 사용한다. 1갤런(3.785ℓ)의 주유비로 배터리를 충전했을 때 주행할 수 있는 거리를 마일(1.609km) 단위로 보여준다. 소비자들에게 전기차의 효율성을 좀 더 쉽게 이해시키기 위해서다.
과거에는 단순히 배터리 1회 충전 주행가능거리로 전기차의 효율성을 판단했지만 요즘은 다르다. 전기차 충전 시 요금이 부과되기 때문에 전비는 전기차를 선택하는 데 있어 중요한 기준이 되고 있다. 사실 주행가능거리는 단순히 배터리 용량을 키우면 해결할 수 있는 문제다. 하지만 전비를 높이기 위해서는 차체 무게, 구동계의 효율성, 공력 성능 등 전기차의 전체적인 요소가 잘 어우러져야 하기 때문에 그만큼 높은 기술력이 요구된다.
미국 환경보호청은 휘발유 1갤런을 33.7kWh로 환산한다. 이 수치를 아이오닉 일렉트릭의 전비 136MPGe에 대입하면 휘발유 1ℓ 주유비로 약 57.8km를 주행할 수 있다는 계산이 나온다. 현존하는 내연기관 자동차와는 차원이 다른 효율성이고, 동급 전기차 중에서도 단연 최고 수준의 전비다. 다만 미국 기준으로 환산한 데이터이므로 국내에서 이를 대입하면 조금 달라질 수도 있다.
그렇기 때문에 우리나라만의 비교 대상이 필요한데 바로 그 대상은 대중교통이다. 아이오닉이 선사하는 놀라운 경제성은 과연 대중교통 보다 나을지 궁금해진다.
대중교통마저 뛰어넘는 아이오닉 일렉트릭의 경제성
아이오닉 일렉트릭이 높은 전비를 기록할 수 있는 것은 기본적으로 구동계의 효율이 좋아서다. 배터리는 28kWh 리튬이온폴리머를 사용하는데, 100kW 급속충전기를 사용하면 24분 만에 배터리를 80%까지 충전할 수 있다(55kW 급속충전기의 경우 33분이 걸린다). 7kW 완속충전기를 사용하면 배터리를 100% 충전하는데 4시간 40분이 걸린다. 이는 동급 경쟁 전기차보다 최대 2배 이상 빠른 충전 속도다. 아이오닉 일렉트릭은 도시 내 이동성에 초점을 맞춘 시티카 개념으로 설계됐다. 무거운 배터리를 많이 넣지 않고, 차체의 무게를 가볍게 하면서 효율을 높이는데 주력한 것이다. 장거리 이동은 힘들지만 도시 내에서 하루 100~150km를 주행하기에는 전혀 무리가 없다.
앞바퀴를 굴리는 전기모터의 최고출력은 88kW(120마력)이며 최대토크는 30.0kg·m다. 적절한 용량의 배터리와 강하고 효율성 좋은 전기모터가 조화를 이루는 덕분에 아이오닉 일렉트릭은 배터리 1회 충전 후 최대 200km를 주행할 수 있다.
앞서 EPA 기준의 전비(약 57.8km/ℓ)를 단순 대입하면 휘발유 4ℓ 주유비로 200km 이상을 달릴 수 있다는 계산이 나온다. 아직 계산이 쉽지 않을 것이다. 좀 더 구체적으로 살펴보자. 서울 강서구 등촌동에서 강남구 청담동까지 하루 왕복 40km 거리를 아이오닉 일렉트릭으로 출퇴근 한다고 가정하면, 주 5일 동안 약 4,750원의 교통비가 든다는 계산이 나온다(4월 1일 기준 휘발유 1ℓ의 평균가격 1,395원에 57.8km/ℓ의 전비를 대입한 수치).
아이오닉 일렉트릭의 경제성은 내연기관 자동차와 비교했을 때 두드러진다. 같은 구간을 연비 13.0km/ℓ인 휘발유 자동차로 출퇴근하면 하루 평균 약 4,400원의 연료비가 들고, 이를 주 5일로 계산하면 약 22,000원이 든다. 연비 16.0km/ℓ인 경유 자동차의 주 5일 연료비는 약 16,600원이다. 아이오닉 일렉트릭을 타면 내연기관 자동차와 비교했을 때 연료비가 최대 75% 이상 절약되는 셈이다.
내연기관 뿐만 아니다. 아이오닉 일렉트릭의 경제성은 대중교통과 비교했을 때도 돋보인다. 등촌동에서 청담동까지의 편도 지하철 요금은 1,450원이다. 지하철로 출퇴근을 한다고 가정했을 때 하루에 2,900원의 요금이 들고, 이를 5일로 계산하면 14,500원이 나온다. 같은 거리의 편도 버스 요금은 1,500원인데, 5일 내내 버스로 출퇴근한다고 가정했을 때의 교통비는 15,000원이다. 순수하게 전력 수급비만 따지면 오히려 아이오닉 일렉트릭이 더 경제적이다. 이처럼 아이오닉 일렉트릭의 경제성은 우리가 아는 상식선을 크게 벗어난다.
물론 장거리를 자주 이동해야 한다면 최대 200km를 달릴 수 있는 아이오닉 일렉트릭은 좋은 선택이 아니다. 하지만 당신이 일반적인 도심 근로자라면 200km라는 최대주행거리는 전혀 부족함이 없다. 도시에서 먹고, 놀고, 자는 사람에게는 아이오닉 일렉트릭이 최선의 선택일 수 있다는 말이다. 다르게 해석하면 40Km 정도가 아이오닉 EV를 가장 유용하게 사용할 수 있다는 얘기이기도 하다. 자동차는 주행으로만 전기를 쓰는 게 아니라 다양한 전자기기 시스템이 같이 구동 되기 때문에 이 역시 전비에 포함된다.
아이오닉 일렉트릭의 효율성과 경제성의 비결은 공력 성능, 열 효율 관리
앞서 설명한대로 단순히 배터리와 전기모터만으로 전기차의 효율성이 결정되는 것은 아니다. 아이오닉 일렉트릭 역시 마찬가지. 이 차에는 우리가 미처 알지 못했던 기술도 담겨 있는데 디자인의 가치는 바로 여기에서 나온다고 봐도 과언이 아니다.
아이오닉 일렉트릭의 유선형 실루엣은 공기 저항을 자연스럽게 흘려보낸다. 같은 전력을 사용할 경우 조금이라도 더 멀리 달릴 수 있는 디자인이다. 여기에 프론트 그릴을 막고, 휠에는 에어커튼을 적용했다. 뒤쪽에는 리어 스포일러를 더해 공기저항을 최소화했다. 프론트 범퍼 하단부에는 공기 유입을 제어하고 공기저항을 최소화하기 위한 액티브 에어플랩, 차체 하부에는 언더 커버까지 추가했다. 아이오닉은 처음 설계될 때부터 하이브리드나 전기차에 최적화됐기 때문에 공기저항 계수 Cd 0.24를 달성하는 것이 가능했다.
기존 전기차는 난방 시 별도의 고전압 전기히터만을 사용했다. 반면 아이오닉 일렉트릭의 히트펌프 시스템은 냉매순환 과정에서 얻어지는 고효율의 열을 비롯해, 모터와 인버터 같은 전기차 파워트레인 전장부품에서 발생하는 폐열(廢熱) 등 쓸 수 있는 모든 열을 사용한다. 이는 난방장치 가동 시 전기차의 전력을 절약할 수 있게 돕는다. 여기에 더해 불필요한 에너지 소모를 줄이기 위해 운전석만 부분적으로 냉난방을 할 수 있는 운전석 개별 공조 시스템도 적용됐다.
아이오닉 EV의 숨겨진 기술력 때문에 이러한 결과를 얻게 된 것이다. 단순히 주행으로만 놓고 보면 르노의 트위지가 가장 효율적일 것이다. 하지만 이동 수단을 뛰어 넘는 새로운 세대의 소통 수단으로 자리잡은 전기차는 내연기관에서 빠르게 이동하고 있다. 그런 점에서 볼 때 현대차의 전기차 기술력은 이미 선두권에 올랐다 해도 반박할 수 없을 정도가 됐다.
