양산형 고속전기차 ‘블루온’, 미래를 달리다

• 고출력·고용량 배터리로 1회 충전 140㎞ 주행
• 친환경 녹색성장의 발판
• 전세계 자동차 업계, 하이브리드카 선점 위해 혈투
• 기술개발·충전 인프라 미흡, 지적도

이명박 대통령이 9월9일 청와대에서 공개된 전기차 ‘블루온’을 직접 운전하고 있다.

더 이상 자동차가 공해의 주범이 아닌, 그런 세상이 정말 올 수 있을까. 정답은 “있다”에 가깝다. 공상과학 속에서나 언급되던, 꿈의 친환경 전기차가 현실로 다가오고 있기 때문이다.

과학과 기술은 인류에게 편리함과 윤택함을 가져다줬지만, 한편으로 인류의 종말을 예고하던 숱한 예언가의 증언에 힘을 실어주는 ‘불편한 진실’이었다. 인류는 그 편리함과 윤택함에 길들어 환경파괴와 물질만능의 풍조를 부추기는 어두운 이면을 버리지 못해왔다.

그러나 ‘환경파괴’에 대한 자연의 무시무시한 경고가 더는 간과할 만한 수준의 것이 아니라는 인식이 확산되면서 새로운 변화가 일어났다. 일부 극단적 환경론자들은 모든 문명의 이기를 버리고 자연으로의 회귀를 실천하고 있고, 평범한 소시민에게조차 친환경적인 삶은 중요한 화두가 됐다. 쓰레기 분리수거, 유기농산물 구입, 절전형 제품 사용이 일상생활에 배어들었다.

기업 역시 환경파괴를 최소화하는 데서 한발 나아가, 다양한 방법을 동원해 ‘지구 살리기’에 동참하고 있다는 인식을 소비자에게 심어주지 않으면 안 되는 상황에 이르렀다. 환경파괴 최소화뿐 아니라 지구를 살릴 수 있는 윤택하고 편리한 제품을 대중에게 제안하는 것, 환경문제를 성장의 제약 조건이 아닌 새로운 성장 동력으로 인식하는 것이 21세기를 주도하는 기업윤리가 되었다. 이미 일본과 미국, 유럽 등에선 저탄소사회 구현을 국가 정책 과제로 삼고 다양한 방법으로 친환경 제품 생산이 이뤄질 수 있도록 기업에 요구하고 있다.

고유가, 글로벌 경기 위축 돌파구



특히 자동차는 온실가스 배출의 주범이어서 이를 친환경적으로 바꾸는 데 최고의 과학기술이 이용돼왔다. 근래 유가 폭등과 석유자원의 감소로 대체 에너지 개발의 필요성이 강력히 대두됐고, 지구 온난화의 심각성에 대한 문제제기, 환경 규제 강화 등 기업 스스로 자구책을 마련하지 않으면 안 될 다양한 이유가 생겨난 것이다.

여기에 수년째 계속돼온 수요 정체와 글로벌 경기 위축 등으로 세계 자동차 산업은 생존의 위협을 느낄 정도가 됐다. 따라서 업계는 자동차가 환경파괴의 주범이자 에너지 자원 고갈의 원흉이라는 오명을 벗고 깨끗하고 편리한 문명의 이기로 거듭날 수 있는 자구책이 절실한 시점에 직면한 것이다. 세계의 자동차 업계가 수소차와 전기차 등 친환경 자동차 개발과 생산에 열을 올리는 것도 바로 그 때문이다. 국내 자동차업계 역시 정부의 친환경 녹색성장 정책과 그 궤를 같이하며 새로운 성장 동력이 될 ‘그린카(green car)’ 개발에 심혈을 기울이고 있다.

지금까지 소개된 친환경 자동차를 유형별로 살펴보면 크게 하이브리드차(HEV)와 플러그인 하이브리드차(PHEV), 수소연료전지차(FCV), 전기자동차(EV), 클린디젤차 등으로 나눌 수 있다.

하이브리드차는 가솔린 혹은 LPG 등으로 구동되는 내연기관과 전기모터 두 종류의 동력을 조합해서 움직이므로 기존 내연기관 자동차보다 고연비·고효율을 실현할 수 있는 시스템을 갖추고 있다. 지난해부터 국내에서도 LPG와 전기모터 두 가지의 동력이 조합된 LPI 하이브리드차가 본격적으로 출시되며 큰 반향을 일으키기도 했다.

플러그인 하이브리드차는 가정용 전기 배터리에 충전해서 쓸 수 있는 하이브리드차이며 전기자동차는 기존의 하이브리드차보다 기능이 한 단계 향상되어 석유나 가스 등의 연료 없이 배터리와 전기모터의 동력만으로 구동하는 자동차를 말한다. 수소연료전지차는 수소탱크의 수소와 산소 반응을 통해 전기를 생성하는 연료전지 자동차다. 클린디젤차는 일반 디젤차보다 가스 배출을 현저하게 줄이면서도 동급 가솔린차 대비 20~30% 효율이 높은 초고효율 디젤 시스템이 장착돼 있다.

자동차 산업을 기간산업으로 삼은 수많은 국가가 하이브리드차의 개발에 열을 올리고 있지만 그 양상은 조금씩 다르다. 일본 도요타자동차는 성능을 대폭 향상시킨 하이브리드차를 양산하는 데 집중하는 반면 미국 자동차업계는 일본의 하이브리드차 기술 선점에 대응하기 위해 기존의 하이브리드차와는 다른 방식의 플러그인 하이브리드차 개발을 전략적으로 추진하고 있다. 이에 반해 유럽은 연비가 우수한 클린디젤과 디젤 하이브리드차 개발에 집중하고, 우리나라는 기존의 LPG 기술을 접목한 LPI하이브리드차를 선보였다.

정부는 2009년까지 하이브리드차를 상용화하고 2013년 플러그인 하이브리드차의 상용화를 정부 주도하에 정책적으로 추진하겠다고 밝힌 바 있다. 또 2018년까지는 수소연료전지차를 상용화하는 것을 목표로 2020년까지 약 2조5000억원을 투자할 방침이다. 이러한 정부 방침에 발맞춰 국내 자동차 업체들도 발빠르게 대처하고 있다.

지난해 아반떼 LPI를 필두로 포르테 LPI 등을 출시하며 국내 자동차 시장에 하이브리드차 시대의 개막을 알린 현대·기아자동차는 이미 2003년 6월 환경경영전략을 기업의 핵심경영전략으로 승격시켰다. 2005년에는 세계 자동차업계 최초로 환경기술 전 분야에 걸친 핵심 연구를 체계적으로 수행하기 위한 현대·기아차 환경기술연구소를 설치, 친환경 자동차 개발 등 자동차에 관련된 환경관련 부문의 독자적 연구를 수행해왔다. 특히 올해 국내 자동차업계로는 최초로 세계자동차 산업 환경부문 TOP 5 진입을 위한 글로벌 환경경영 선포식을 개최하는 등 경영구조를 환경중심의 경쟁 구도로 재편했다. 이로써 현대·기아차는 환경기술관련 부문을 통합운영, 제품개발에서 생산과 판매, 고객서비스, 폐차에 이르기까지 전 과정에서 일관된 환경정책을 펼 수 있게 됐다.

G20 행사차량으로도 사용 예정

현대·기아차의 국내 최초 양산형 전기자동차 ‘블루온’도 그런 환경경영의 결실이다. 9월9일 청와대에서는 이명박 대통령을 비롯해 최경환 지식경제부 장관, 이만의 환경부 장관 등 정부 관련 부처 관계자와 이현순 현대차 부회장, 전기차 개발 관계자 등이 참석한 가운데 ‘블루온’을 공개하는 행사가 열렸다. 친환경 녹색성장의 중요한 발판이 되어줄 양산형 전기차와의 첫 대면에 청와대 관계자들도 한껏 고무된 모습이었다.

무엇보다 이번 행사에서 전기차의 보급으로 본격적인 ‘그린카’ 시대가 눈앞으로 다가왔음을 확인하고 이러한 친환경 자동차의 개발이 친환경 녹색성장을 위한 국가 기간산업의 장기적 기반이 된다는 인식을 새삼 확인했다는 데 큰 의의를 찾을 수 있다. 전기차 ‘블루온’은 오는 10월까지 지식경제부와 환경부 등 정부기관과 지방자치단체 등에 총 30대가 제공돼 시범 운행될 계획이다. 이를 통해 2012년 8월까지 충전 인프라 개발과 검증에 이용되는 것은 물론 본격적인 전기차 시대를 정책적으로 홍보하는 방안으로 활용된다. 특히 블루온은 11월 개최되는 G20 정상회의 행사차량과 대구 세계육상선수권대회 홍보지원차량으로 활용될 계획이어서 국가 차원의 친환경 이미지 제고에도 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.

‘친환경적인, 새로운, 창조적인’ 이미지를 나타내는 현대차의 친환경 브랜드 ‘블루(Blue)’에 전기차 시대의 ‘본격적인 시작(Start On)’과 전기 ‘스위치를 켜다(Switch On)’라는 의미의 ‘온(On)’을 조합해 탄생한 이름 ‘블루온(BlueOn)’은 이미 유럽시장에서 팔리고 있는 자사 자동차 i10을 기반으로 만들어진 것으로 경쟁 모델보다 차체가 커 넉넉한 승차 공간을 확보했다. 현대·기아차는 약 1년이라는 짧은 연구기간에도 불구하고 최고 사양의 전기차를 개발해냈으므로 전기차 상용화의 시점이 예상보다 한층 앞당겨질 것이라고 전망했다.

‘블루온’의 가장 큰 차별성은 다른 배터리에 비해 고출력·고용량의 성능을 자랑하는 리튬이온폴리머 배터리를 적용, 실용성에 근접했다는 평가를 받는 데 있다. 리튬이온폴리머 배터리는 기존 니켈수소 배터리에 비해 무게가 30% 가볍고, 부피가 40% 작아 효율성이 뛰어날 뿐만 아니라 차량 내부의 공간 활용성도 높일 수 있는 획기적인 배터리 시스템이다. 따라서 양산에 앞서 시범용으로 제작된 차량임에도 모터 출력과 동력 성능이 현재 시판 중인 경쟁사 모델보다 우세해 상품 경쟁력을 충분히 갖춘 것으로 평가되고 있다.

기존의 하이브리드차와는 달리 순수전기차는 배터리와 전기모터만으로 구동하는 만큼 배터리의 수명과 저장 능력에 따라 차량 성능이 좌우된다. 이 때문에 ‘블루온’은 전장 3585㎜, 전폭 1595㎜, 전고 1540㎜의 콤팩트한 사이즈에 고효율의 전기모터와 국내 최초로 국산화 개발에 성공한 16.4kWh의 전기차 전용 리튬이온폴리머 배터리를 탑재해 최고출력 81ps(61kW), 최대토크 21.4㎏·m(210Nm)의 강력한 동력 성능을 자랑한다. 이는 세계 최초의 양산형 전기차인 미쓰비시사의 I-MiEV보다 훨씬 나은 성능이다. ‘블루온’은 최고속도 130㎞/h, 정지 상태부터 100㎞/h까지 도달 시간도 13.1초로 동급 가솔린 차량보다 우수한 가속 성능까지 겸비했다.

특히 전기 동력 부품의 효율을 향상시키고 전자식 회생 브레이크를 적용해 1회 충전으로 최대 140㎞까지 주행할 수 있다. 일반 가정용 전기인 220V를 이용한 완속 충전 시에는 6시간 이내에 90% 충전이 가능하고, 380V의 급속 충전 시에는 25분 이내에 약 80% 충전이 가능하다.

안전성 면에서도 ‘블루온’은 높은 평가를 받는다. 과충전을 비롯해 충돌시 일어날 수 있는 각종 안전사고에 대비, 복합적인 안전 설계를 반영한 것은 물론 수십만㎞에 달하는 자체 내구 시험을 통해 보다 세밀한 안전성까지 확보했다.

친환경 전기버스 개발도 순항

현대·기아차가 개발한 친환경 전기버스 ‘일렉시티’가 경기 화성 남양기술연구소 인근에서 운행되고 있다.

현대·기아차는 이미 지난 6월, 독자 기술을 이용한 친환경 전기버스의 개발에 성공, 시범운행에 돌입했다. ‘일렉시티(Elec-City)’로 이름 붙여진 이 전기버스는 국토해양부의 표준형 저상 시내버스를 기본으로 개발된 것으로 최고시속 100㎞/h, 1회 충전시 주행거리 120㎞에 달한다. 국내 최초로 고속 주행이 가능한 전기버스로 평가된다.

시범운행 이후 ‘일렉시티’는 남양기술연구소 인근 도로에서 실제 운행되고 있다. 현대·기아차는 정부 및 지자체 정책에 따라 2011년부터 전기버스를 시내버스 일부 노선에 투입해 시범 운행하는 한편 2012년부터 본격 양산할 계획이라고 밝혔다. 또한 전기버스 ‘일렉시티’를 성공적으로 시장에 선보이기 위해 다양한 마케팅 활동을 준비하고, 서울시 시범운행, G20 정상회의 셔틀버스 운행 등으로 친환경 저상 전기버스의 상품력을 적극 홍보할 계획이다.

기사를 포함해 총 51명이 탑승할 수 있는 ‘일렉시티’는 100kW의 구동모터 3개를 사용하는데, 내연엔진으로 환산하면 402마력의 힘을 내며 시내버스의 주행능력에 있어 중요한 요소 중 하나인 ‘등판능력(경사로 주행능력을 의미하는 것으로, 31%의 등판능력은 28°의 경사로를 올라갈 수 있음을 의미한다. 일반 시내버스의 등판능력은 전기버스와 비슷한 30% 수준이다)’도 일반 CNG 저상버스와 동일한 31%를 구현, 국내 시내버스 운행여건에 적합한 성능을 확보했다.

국내서도 전기차의 도로 운행이 가능해졌지만 충전소, 저속전기자동차 운행구역 지정 등 전기차가 달리기 위한 인프라는 매우 느리게 구축되고 있다. 서울시 맑은환경본부 직원이 7월8일 서울시청 별관 내에 설치된 전기차 충전소에서 충전을 하고 있다.

성능 대비 연료비는 기존 CNG버스 대비 약 29% 수준에 불과해 친환경성과 더불어 경제적 효율성 측면에서도 높은 평가를 받는다. 현대차는 전기버스의 주요부품인 배터리, 구동모터, 제어기 등의 내구력을 향상시키고 부품교환주기를 늘여 차량 유지비도 한층 절감시킬 예정이다. 또 차체 상부에 대용량 배터리(중량 약 1.4t)를 장착해야 하는 전기버스의 특성을 고려, 국내 최초로 ‘세미 모노코크 일체형 보디(차량의 몸체와 프레임이 일체화된 구조를 뜻하며, 차량 몸체와 프레임이 분리되어 있는 데킹 타입에 비해 중량이 가볍고 내구성이 뛰어난 장점이 있다)’를 적용, 차체를 튼튼하게 하고, 제작과정에서 생길 수 있는 조립오차를 대폭 줄여 제품의 신뢰도를 향상시켰다.

현대·기아차 최한영 부회장은 “저상 전기버스인 일렉시티 개발로 유럽, 일본 선진국과 견줄 만한 차세대 친환경 차량의 경쟁력을 확보했다. 이미 높은 경쟁력을 평가받고 있는 국내 승용차 부문의 친환경 자동차 기술과 함께 상용차 부문의 친환경 기술 개발에 박차를 가해 자사 브랜드 이미지 제고에도 큰 구실을 할 것”이라고 포부를 밝혔다.

현대차는 이번 전기버스의 개발 및 조기보급 개발 경험을 통해 국제적으로 급증하고 있는 전기버스 수요에 대응하는 것은 물론 중형 전기버스와 중소형 전기트럭 개발에도 적극적으로 나서 정부의 그린카 보급 정책을 주도할 계획이다.

기술개발·충전 인프라 구축이 관건

전기자동차 개발에 대한 국내 대응이 이처럼 희망적이지만 상용화하는 데엔 제조 기술만으로는 현실적으로 감당하기 어려운 다양한 문제점이 있다. 따라서 현대·기아차는 협력업체들과의 긴밀한 협조체제를 제1과제로 인식하고 다방면에서의 기술개발과 인프라 구축에 집중하고 있다. ‘블루온’ 역시 개발 과정에서 현대·기아차와 관련 중소기업 간의 긴밀한 협력을 바탕으로 완성한 결과물이다.

플러그인 하이브리드차의 상용화를 위해서는 무엇보다 기술개발과 충전 인프라 구축이 선행돼야 한다. 지금까지의 전기차는 수많은 장점에도 불구하고, 충전 인프라가 미흡하며 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리가 길지 않아 상용화는 여전히 무리가 있기 때문이다.

현대·기아차는 전기자동차의 본격 개발을 위해 지난해 10월, 한국전력과 전기자동차 및 충전기 개발을 위한 양해각서(MOU)를 체결하고 전기차 개발을 위한 본격적인 협력체계를 갖췄다. 양해각서의 체결로 현대·기아차와 한국전력은 전기자동차와 전기자동차용 충전기 개발, 전기자동차 충전 인터페이스 개발과 표준화, 전기자동차 조기보급을 위한 협조체제 등 전기차 개발과 보급을 위해 양 기업의 경쟁력을 공유하고 2011년부터는 일반 고객을 대상으로 전기차 판매가 가능하도록 할 계획이다. 전기차 국내 상용화가 앞당겨질수록 국제 무대에서의 경쟁력 또한 높아지는 만큼 두 기업의 협력관계는 기업과 기업의 연대를 넘어 국가 산업의 새로운 도약을 위한 발판으로 기대를 모으고 있다.

아울러 현대·기아차는 모젠 오토케어 서비스와 스마트폰을 연동해서 사용자에게 충전모니터링, 충전소 위치 안내 등의 정보를 제공하는 전기차용 텔레매틱스 시스템을 적용하고 세계 최초로 음성 안내가 가능한 전기차용 4.2인치 TFT LCD 슈퍼비전 클러스터를 장착, 운전 편의성을 강화했다.

전기차의 활성화를 위해 뒷받침돼야 할 과제 중에는 제도적 장치도 큰 부분을 차지한다. 그린카 개발을 위한 공통 핵심기술을 집중 육성할 전략을 수립하고 과세 기준을 종전의 배기량 중심에서 연비 및 온실가스 중심으로 전환, 차량 구매자와 이용자에게 우대책과 불이익을 부과하는 등 정부차원의 연구와 지원도 한층 강화돼야 할 것이다. 자동차 개발업체 또한 차량의 경량화와 고효율화, 친환경 주행시스템 등 ‘스마트 그린카’ 개발을 추진해 피부로 체감할 수 있는 연비절감 효과를 입증해야 전기차를 비롯한 그린카 상용화를 앞당길 수 있을 것이다.