열선 안전벨트를 개발할 수 밖에 없는 진짜 이유, 전기차 전비를 향상 시키는 기발한 4가지 방법

전기차 시대

 

전기자동차(EV) 시대가 도래하면서 자동차 업계는 기념비적인 변화를 맞이하고 있습니다. 올해 전기차 판매량이 35% 증가하여 1,400만 대에 달할 것으로 예상되는 가운데, 전동화로의 전환이 순조롭게 진행되고 있음은 분명합니다. 이러한 급증세는 기존 디젤 자동차의 판매량이 최고조에 달했던 시기와 맞물려 업계에 변혁의 순간이 도래했음을 의미합니다. 우선 전기차 시대에 대해 각 나라에서는 어떤 스탠스를 취하고 있는지 알아보겠습니다. 독일이 2035년까지 전기 연료와 같은 탄소 중립 연료를 옹호하는 등 유럽 국가들이 친환경 미래를 향한 발걸음을 내딛고 있습니다. '유로 7' 표준에 대한 EU의 노력과 엄격한 환경 규제를 확대하는 데 주력하는 것은 지속 가능한 관행을 향한 공동의 노력을 보여줍니다. 반면, 미국에서는 이와는 대조적인 현상이 나타나고 있습니다. 머슬카와 픽업트럭을 선호하는 것으로 알려진 미국 소비자들은 장거리 여행에 대한 우려와 고출력 차량 선호를 이유로 전기차 도입을 주저하고 있습니다. 1970년대부터 환경을 생각해 온 유럽 소비자들이 전기차를 받아들이고 있는 반면, 미국의 상황은 좀 더 미묘합니다. 설문조사 결과에 따르면 전기차 소유자마다 다양한 태도를 보이고 있습니다. 업계의 벤치마킹 대상이 되는 미국의 Tesla는 높은 영업 이익률과 강력한 소유주 충성도를 바탕으로 견고한 입지를 유지하고 있습니다. 전기차 도입의 선두주자인 노르웨이는 2025년부터 가솔린, 디젤 등 내연기관 차를 전면 금지할 예정이라고 하며 2분기에 82.1%의 놀라운 시장 점유율을 기록했고, 스웨덴은 2025년부터 스톡홀름 시내에서 내연기관차의 운행을 전면 금지했고, 독일과 프랑스를 비롯한 다른 국가들도 친환경 정책에 대한 의지를 보여주고 있습니다.

 

전기 및 하이브리드 자동차란?

전기 및 하이브리드 자동차, 친환경 및 연비, 최첨단 기술 및 정부 지원

 

연비 대신 전비

연비

자동차를 선택할 때 연비는 소비자에게 중요한 요소로 떠오르고 있습니다. 에너지관리공단은 연비의 중요성을 인식하여 공인 연비 데이터를 평가하여 홈페이지에 공개하고 있습니다. 자동차의 단위 연료당 주행 가능 거리를 측정하는 공인 연비는 자동차 판매나 홍보 시 표시되는 중요한 요소입니다. 에너지이용합리화법에 의해 의무화된 인증 절차에 따라 승용차와 승차정원 15인승 이하 승합차는 연비를 표시해야 하며, 3.5톤 미만 화물차는 연비만 표시하도록 되어 있습니다. 차량 뒷유리를 보면 연비, 등급, CO2 배출량을 나타내는 동그란 스티커가 부착되어 있어 소비자에게 유용한 정보를 제공합니다. 국내에서는 '탄소 배출량' 방식으로 연비를 정량화합니다. 카본 밸런스 방식은 실제 주행 중 연료 소비량을 통해 연비를 측정하는 기존 방식과 달리, 통제된 실험실 환경의 계측기에 차량을 올려놓고 주행 조건을 시뮬레이션하는 방식입니다. 이 방식은 이 시뮬레이션 주행 과정에서 배출되는 탄소 성분을 포착하여 연료 소비량을 측정하므로 통제된 상황에서 종합적인 평가를 제공합니다.

 

전비

전기자동차(EV)로의 패러다임 전환은 에너지 소비 효율성에 새로운 차원을 제시합니다. 내연기관 자동차에 사용되는 연비 개념을 차용한 전기차는 1kWh당 주행 거리(km)로 효율성을 측정합니다. 한국 정부는 선구적인 조치로 12월부터 전기차에 기존 차량의 연비 등급과 마찬가지로 에너지 소비 효율을 표시하도록 의무화했습니다. 이러한 진취적인 조치로 한국은 전기차 연료 소비에 대한 표시 의무를 시행하는 세계 최초의 국가가 되었습니다. 산업통상자원부는 '자동차의 에너지 효율 및 등급표시에 관한 규정' 일부 개정을 통해 전기차의 에너지 효율 등급 표시를 의무화하는 방안을 마련했습니다. 12월부터 출고되는 모든 전기자동차에 1등급부터 5등급까지 제조사가 표시하는 등급이 의무화됩니다. 여기서 등급 별 전비를 소개하자면 1등급은 5.9 이상, 2등급은 5.8~5.1, 3등급은 5.0~4.3, 4등급은 4.2~3.5, 5등급은 3.4이하이고 단위는 km/kWh 입니다. 지난해 등록 데이터를 기준으로 1등급에 해당하는 전기차는 2%, 2등급에 해당하는 전기차는 16.9%에 불과한 상황에서, 이번 에너지 소비 효율 등급제 도입으로 제조업체들이 고효율 전기차를 적극적으로 개발 및 출시하여 보다 지속 가능한 자동차 환경을 조성할 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

전비를 향상시키는 기발한 4가지 방법

 

내연기관 자동차는 동력원이 화석 연료이며 이 연료를 통해 돌아가는 엔진의 운동 에너지를 제너레이터 등을 통해 전기로 생산하여 에어컨, 히터, 네비게이션 등 각종 전자장비를 사용합니다. 게다가 히터의 경우 엔진의 폐열을 활용하기 때문에 에너지가 거의 들어가지 않습니다. 그러나 전기 자동차의 경우 동력원이 전기 하나 뿐이기 때문에 차량 내부에 들어가는 모든 전자장비들과 동력을 공유하게 됩니다. 이는 전비가 떨어지는 결과를 초래하기도 하여 기발한 방법들이 생겨나고 있습니다. 전기계통에 매우 불리한 차가워지는 겨울철, 히터를 대신하는 아이디어 몇 가지를 소개합니다.

 

 

열선 스티어링 휠

열선 핸들이라고 부르기도 하는 이 기능은 시동을 건 후 버튼을 눌러 작동시키면 수 분 내에 핸들이 따듯해지는 기능입니다. 열을 발산하는 히티드 패드가 가죽 내부에 붙어있어 온도가 올라가는 원리이며 정비 지침서상에는 표면 온도가 34℃~ 42℃ 정도 된다고 합니다. 30분이 지나면 자동으로 꺼지도록 설정 되어있습니다.

 

열선 시트

차가운 기운을 머금은 시트는 운전자를 더 춥게 만드는 요소 중 하나입니다. 인체의 등과 엉덩이, 허벅지 뒷쪽 등 몸 전체의 절반이 차가운 시트와 마주하기 때문입니다. 이때 열선 시트 기능을 활성화시키면 시트 내부 구불구불한 열선을 따라 따듯한 열이 나오게 됩니다. 차량 종류마다 다르지만 보통 1단~2단 또는 1단~3단으로 세분화 되어있습니다. 일반적으로 1단계의 경우 시트 36 ℃ , 등받이 40℃, 2단계의 경우 시트 39℃, 등받이 45℃, 3단계의 경우 시트 42℃, 등받이 50℃ 정도로 세팅되어 있습니다.

 

열선 안전벨트

아직 상용화 되지는 않았지만 현재 독일 자동차 부품 업체인 ZF에서 열선이 내장된 안전벨트를 개발 중이라고 발표했습니다. 이 안전벨트에는 통합 가열 도체가 내장되어있어 두께 증가를 최소화 할 수 있습니다. 안전벨트의 제한된 면적에만 온기를 전달하도록 설계되었고 활성화 속도도 빨라 이 기능을 사용하는 즉시 36℃~ 40℃ 정도가 된다고 합니다. 제조사는 온열 효과의 극대화를 위해 패딩과 같은 부피가 큰 옷을 입는 것을 지양하는 것이 좋다고 합니다. 위 설명처럼 겨울철 전기차의 히터는 추가 전력이 사용되기 때문에 이 열선 안전벨트를 활용하면 주행 가능 거리를 최대 15% 높일 수 있다고 합니다.

 

무릎 워머

열선 안전벨트와 같은 맥락으로 현대 자동차그룹은 적외선 무릎 워머를 시범 도입하기도 했습니다. 현대 베뉴와 기아 셀토스에 적용 되었습니다. 스티어링 칼럼 하단 커버에 장착된 탄소섬유 발열체가 운전자의 무릎쪽으로 열을 복사하는 원리로 2~3분만에 무릎 주변 온도를 35 ℃ 정도까지 올려줍니다. 이를 확대 적용하여 조수석의 글로브 박스, 자동차 문 안쪽의 도어 트림, 그리고 실내 패널들에 장착하는 것을 연구중이라고 합니다.