[한스경제=박시하 기자] 기아 EV3의 등장에 지난해부터 급격하게 침체돼 있던 전기차 시장이 들썩이고 있다. EV3는 3000만원 대의 가격에 롱레인지 모델 기준 501km의 주행거리를 달성하면서 공개 당시부터 “이 가격에 이 주행거리를 달성할 수 있냐”는 반응이 나왔다. 더 놀라운 사실은 EV3에는 세계 최초, 현대차그룹 최초로 선보이는 최첨단 기술이 다수 적용됐다는 것이다.

기아가 15일 서울 광진구에 위치한 파이팩토리에서 ‘더 기아 EV3 테크 데이’를 열고 EV3에 적용된 최첨단 기술을 소개했다. 이번 테크 데이에서는 EV3 개발에 참여한 12명의 연구원이 직접 무대에 올라 기아의 우수한 전동화 기술력과 EV3의 뛰어난 상품성을 소개했다.

◆ EV3의 3가지 중점 개발 방향…기본 충실·고객경험·디자인-성능 조화

EV3는 한 마디로 ‘전기차 정체기에 어떻게하면 전기차를 팔 수 있을지 고심한 끝에 개발된 차’라고 할 수 있다. 운전자들이 전기차를 구매할 때 중점적으로 보는 게 무엇인지, 전기차에서 얻으려고 하는 것이 무엇인지, 기존 전기차의 불편함이 무엇인지 등에 대해 고민한 결과 EV3에서 답을 찾은 것이다.

기아 MSV프로젝트5팀 윤기완 책임연구원은 EV3의 3가지 중점 개발 방향에 대해 설명하면서 EV3를 ‘기본에 충실한 전기차’로 개발했다고 소개했다. 충전 스트레스를 해소하기 위해 동급 최대 주행가능거리를 달성했고, 급속 충전시간을 개선해 고객 편의성을 높였다. EV3는 롱레인지 기준 81.4kWh의 배터리 용량과 501km의 주행가능거리를 달성했고, 기본형 기준 58.3kWh의 배터리 용량과 350km의 주행가능거리를 달성했다. 10%에서 80%까지 급속충전 하는데 걸리는 시간이 항속형이 31분, 기본형이 29분이다. 

‘전기차 고객경험을 향상’시키는 데에도 집중했다. 주행에 편의를 더하기 위해 아이 페달 3.0과 스마트 회생 시스템 3.0을 적용했고, 차세대 열관리시스템을 적용해 냉난방 효율을 개선했다. 전기차 차주의 고질적인 고민인 전비의 효율성을 높이기 위해 다양한 기술을 적용한 것이다. 또 생성형 AI를 적용한 음성비서를 탑재해 새로운 차량경험을 제공하는 동시에 아늑하고 편안한 실내공간을 구현해 충전·정차·휴식 중에도 실용적인 공간활용 및 다양한 디지컬 컨텐츠 이용을 가능케 했다.

‘스타일링과 성능을 조화’시키는 데 주력했다고 윤 연구원은 강조했다. 대다수의 완성차 업체는 주행거리를 끌어올리기 위해 더 많은 배터리 셀을 탑재해야 하는데, 셀이 늘어나면 디자인이나 실내 공간이 변경될 수 밖에 없다. EV3 개발은 전기차의 디자인과 성능을 동시에 높이는 방법을 찾는 과정이었다는 것이다. 기아는 EV3를 통해 전기차의 미래지향적인 이미지와 디자인, 탑승자가 편안함을 느끼고 만족할 수 있는 공간, 동급 최대의 공력성능과 주행감을 동시에 구현하려 했다.     

◆ 세계 최초로 새로운 공조시스템·열관리시스템 기술 적용

EV3에는 세계 최초 기술이 다수 적용됐다. 먼저 EV3는 공조시스템(HVAC, Heating, Ventilation and Air Conditioning)의 크기를 혁신적으로 줄인 ‘THIN HVAC’를 세계 최초로 적용했다. 공조시스템 내부의 열교환기를 세로형에서 가로 적층형으로 바꾸는 한편 도어의 구동 방식을 회전식에서 슬라이딩식으로 변경하고, 후속으로 공기를 내보내는 토출부를 실내 공간 쪽에서 PE룸 쪽으로 이동시켰다. 그 결과 기존 공조시스템 대비 부피를 33%가량 줄이고, 발쪽 공간을 동승석 기준 약 6cm가량 넓힐 수 있었다.

열관리 시스템에서도 세계 처음으로 외기 열원과 구동 열원을 동시에 활용하는 동시 흡열 방식을 적용해 히트 펌프 성능을 강화했다. 히트펌프 시스템은 냉매 시스템을 이용해 더 효율적으로 난방을 하는 시스템이다. 예를 들어 에어컨을 틀면 실내에는 차가운 바람이 나오고 실외기에서는 뜨거운 바람이 나오는데, 실외기에서 나오는 뜨거운 바람을 실내에 넣어주면 히터가 되는 것이다. 히트펌프 시스템에서는 다른 열원을 끌어와 실내에 고온을 보내는 게 중요한 데, 열원을 어떻게 끌어오는지가 효율성을 가르는 관건이 된다.

이에 기아는 EV3에 세계 최초로 외기 열원과 구동 열원을 동시에 흡열하는 시스템을 적용했다. 외기 열원은 외부 공기에서 열을 가져오는 것이고, 구동 열원은 모터나 배터리에 사용하고 남은 열원을 사용하는 것이다. 기존에는 상황에 따라 외기 열원이나 구동 열원 중 한 가지만 선택적으로 사용했지만, EV3에는 외기 열원과 구동 열원을 동시에 가져다 쓸 수 있어 히트펌프 성능이 향상됐다. 이를 통해 난방 공조 성능을 6~10%가량 개선했고, 겨울철 배터리 소모 걱정 없이 마음껏 히터를 틀 수 있는 전기차가 탄생했다.

아울러 EV3는 세계 최초로 ‘주행 가능 거리 가이드’ 기능을 적용했다. 기존에는 과거 주행 전비를 기반으로 계산한 주행 가능 거리만 표시했다면, EV3에는 운전 스타일에 따라 도달할 수 있는 최대·최소 주행 가능 거리 등을 추가로 알려준다. 또 주행 가능 거리 기준 전비 운전을 하면 녹색 게이지가 오른쪽으로 이동해 주행거리 이득량이 표시되고, 비연비 운전을 하면 주황색 게이지가 왼쪽으로 이동해 악화량이 표시되면서 운전자가 전비에 도움이 되는 운전을 할 수 있도록 유도한다. 

이는 운전자 중심의 고객 소통 기술이라는데 의미가 있다. 전기차 주행거리에 대한 불안을 해소하고, 전비에 도움이 되는 운전을 유도해 전기료 절감 및 대기 환경을 개선할 수 있으며, 실시간으로 변하는 주행 가능 거리 가이드를 제공해 운전에 대한 재미도 부여할 수 있는 것이다.

◆ 현대차그룹 최초로 적용한 기술…공기저항계수 0.27 달성

EV3에는 현대차그룹 최초의 기술도 다수 적용됐다. EV3에는 최신 버전의 아이 페달을 도입했다. 아이 페달(i-Pedal)이란 전기차의 회생 제동을 이용해 가속 페달 조작만으로 가속과 감속부터 완전 정차까지 가능한 원페달 주행모드다. 쉽게 말해서 악셀을 밟으면 가속, 악셀에서 발을 떼면 감속이 이뤄진다. 니로 EV와 쏘울 EV에 ‘아이 페달 1.0’을, EV6와 EV9에 ‘아이 페달 2.0’을 적용한 데 이어 EV3에는 가장 최신 버전인 ‘아이 페달 3.0’을 적용한 것이다. 

아이 페달 3.0 도입으로 모든 회생단계에서 온오프가 가능해 낮은 회생단계에서도 정차제어가 가능하고, 후진시에도 아이 페달을 사용할 수 있으며, 재시동시에도 아이 페달 기능 메모리가 가능해졌다. 또 아이 페달 사용을 원치 않으면 끌 수 있고, 아이 페달 사용이 익숙하지 않은 운전자들을 위해 동영상 등으로 충분한 안내 및 설명을 한다는 계획이다. 

또한 전기차에서 가장 중요한 요소 중 하나인 공력 성능을 개선하기 위해 현대차그룹 최초로 전륜 대비 후륜의 윤거를 약 10mm 줄여 보트테일 형상을 구현하고, 사이드 실 언더커버를 적용했다. 이 결과 EV3는 동급 대비 최고 수준의 공기저항계수인 0.27를 달성했다. 동시에 △ 헤드램프 및 전명 범퍼 곡률 개선 △ 휠 갭 리듀서 적용 △ 전·후륜 아치 후방 곡률 증대 △ 휠 형상 최적화 △ 루프 스포일러 각도 조절 등 다양한 기술을 통해 공력 성능을 끌어올렸다.

아울러 주행감을 향상시키기 위해 현대차그룹 최초로 3세대 주파수 감응형 밸브를 적용했다. 감응형 밸브는 크기를 줄여 중소형 차급에 적합하도록 개발됐고, 주로 고주파수 대역에서 형성되는 노면 주행 진동을 줄이기 위해 고주파수 진동 감지시 진동을 더 잘 흡수할 수 있도록 감쇠력을 조절한다. 이를 통해 주행시 노면에서 올라오는 진동이 대폭 줄였다는 설명이다.

박시하 기자 seeha@sporbiz.co.kr