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정보 현대 아반떼 LPi 하이브리드

admin 2018.03.12 14:00 조회 수 : 118

현대 아반떼 LPi 하이브리드는 ‘세계 최초’라는 단어를 동반한다. 하이브리드카가 최초가 아니라 LPG 엔진을 베이스로 한 하이브리드카가 세계 최초라는 얘기이다. 내연기관은 독일 메이커들이 주도권을 쥐고 있고 하이브리드카는 현재까지는 토요타의 독점물이다. 토요타가 하이브리드에 올 인한 이유는 그들의 브랜드 이미지 제고를 위한 것이다. 프리미엄 브랜드로의 도약을 위해 그들만의 기술력을 과시할 수 있는 소구로 삼은 것이다. 

시장성과는 별도로 LPG 엔진을 베이스로 하이브리드카를 개발한 것도 세계 시장에서 현대기아차만의 독창성을 과시하고자 하는 의도가 강하다. 동시에 결국 어떤 형태로든지 전기자동차가 차세대 파워트레인이 될 것이라는데 동의하고 있는 상황에서 선행기술의 개발능력을 확보하고자 한다는 점도 중요한 포인트다. 그래서 하이브리드 구동을 위한 모터와 인버터, 컨버터 등을 독자 기술로 개발했다는 것을 강조하고 있다. 

현 시점에서 하이브리드카를 시판하고 있는 메이커는 몇 안된다. 토요타와 혼다, 닛산, 그리고 미국의 GM과 포드의 일부 모델에 불과하다. 폭스바겐과 닛산은 병렬형 하이브리드 시스템을 개발해 시판을 앞두고 있다. 다른 차원으로 구분하면 본격적인 하이브리드라고 할 수 있는 스트롱 하이브리드카는 토요타와 그 토요타 시스템을 라이센스로 사용하고 있는 포드 뿐이다. 나머지는 모두 마일드 하이브리드다. 

마일드 하이브리드와 스트롱 하이브리드의 가장 큰 차이는 EV모드가 있는가, 즉 전기모터만으로 주행이 가능한가에 있다. 다른 표현으로 하면 마일드 하이브리드는 엔진을 주 동력원으로 하고 전기모터는 보조 동력원으로만 사용된다. 물론 토요타의 스트롱 하이브리드도 EV모드의 주행속도가 30km/h 정도에 지나지 않고 주행거리도 2km 전후에 불과하지만 전기모터가 구동력으로 사용된다는 점에서 그렇게 표현한다. 

현재 시판되고 있는 하이브리드카 중 스트롱으로 구분되는 것은 토요타의 THSⅡ 시스템밖에 없다. 혼다의 인사이트는 아반떼/포르테 LPi하이브리드와 같은 마일드 하이브리드 시스템이고 GM등은 인 휠 모터 방식의 투 모드 시스템을 채용하고 있다. 

세간에 들리는 하이브리드에 대한 정보에 비하면 실제 판매대수도 아직은 주목할만한 정도는 아니다. 전 세계 시장 점유율 2%가 채 안된다. 본격적으로 판매되는 나라도 한정되어 있다. 그런데도 세상은 하이브리드카가 금방이라도 세상을 주름잡을 것처럼 떠든다. 그 이유는 초고유가에 있다. 부시정권이 이라크침공으로 촉발한 석유가 고공행진은 투기꾼이 가세해 이제는 시장논리에 일치하지 않는 가격 형성을 보이고 있다. 더 중요한 것은 환경문제의 해결에 있지만 현실은 ‘돈’으로만 해석된다. 

미국시장에서는 리터당 휘발유 가격 3달러를 전후에 하이브리드카 판매가 부침을 거듭하고 있다. 2008년 4달러선에 달했을 때 하이브리드카는 폭발적인 수요를 보였다가 3달러 아래로 떨어지자 하이브리드카 판매도 동시에 주춤했다. 그러다가 올 상반기 말부터 다시 석유가가 상승하면서 수요가 늘고 있다. 

특히 하이브리드카의 본거지인 일본에서는 에코카 감세정책과 노후차량 대체 보조금 등이 맞물려 차량 가격의 20% 전후의 할인 혜택을 볼 수 있어 수요가 폭증하고 있다. 경차를 포함한 순위에서 토요타의 프리우스가 베스트 셀러 1위 자리에 올랐다. 이런 혜택이 사라졌을 겨우에도 같은 수준의 판매대수를 기록할 수 있을지에 대해서는 시간이 말해줄 것이다. 

현대 아반떼와 기아 포르테 LPi 하이브리드도 친환경차 기술력 확보가 생존의 조건이라는 뉴스와 맞물려 많은 주목을 끌고 있다. 현대기아차는 전 세계 어느 메이커도 시도하지 않은 LPG 하이브리드카를 개발해 존재감을 강조하고 있다. 하이브리드카도 넓은 의미에서 전기차로 분류되는 만큼 시도는 평가 받을만하다. 다만 이산화탄소 배출량에서 가장 뒤져 있는 LPG 하이브리드의 효용성에 대해서는 좀 더 차분한 검토가 필요하다. 

또 하나, 현대기아측은 LPG를 청정연료라고 주장하고 있는데 이에 대한 정확한 정의도 필요하다. 현 시점에서 완성차 회사가 LPG 엔진을 탑재한 차량을 생산하고 있는 곳은 우리나라밖에 없다. 다른 나라에서도 LPG차량이 운행되고 있지만 모두 출고 후 개조되어 운행되고 있다. 

그만큼 LPG 엔진 기술은 특별할 것이 없다는 얘기일 수도 있다. 동시에 LPG는 태생적으로 열당량이 가솔린의 절반에 불과하고 효율이 낮다. 때문에 이산화탄소 배출량이 동급 가솔린보다 30% 이상 더 배출된다. 때문에 선진 메이커들은 아예 논외로 치고 있는 상황이다. 이번에 현대기아차가 발표한 이산화탄소 배출량 99g/km의 수치에 대한 검증이 그래서 필요한 것이다. 

Exterior 

현대자동차는 아반떼 하이브리드 버전의 디자인에 많은 신경을 썼다. 우선 눈길을 끄는 대목은 공기저항계수를 베이스 모델 0.29에서 0.26으로 낮추었다는 점. 수법으로는 에어로 파츠를 적용하고 하체의 언더커버의 범위를 늘리고 있다. 그 정도의 개량으로 차에 프로포션의 변화 없이 이만큼의 수치 향상이 이루어졌다는 점은 일단은 믿기 어려운 내용이다. 하이브리드 전용 모델의 수치와 같다. 

프론트 엔드에서의 변화가 전체적인 분위기를 주도하고 있다. 범퍼와 라디에이터 그릴의 디자인에 변화를 주는 페이스리프트 수법은 특별할 것이 없다. 에어 인테이크도 디자인에 변화를 주었다. 

그보다 더 눈길을 끄는 것은 LED 램프의 사용이다. 네 개의 램프와 함께 아우디의 수퍼카 R8에서 보았던 S자형 라인의 램프를 LED로 처리하고 있다. 주간에는 확인이 되지 않지만 야간에 점등시에 사이버틱한 이미지를 만들고 있다. 

측면에서도 하이브리드카의 성격에 맞는 변화를 주고 있다. 우선 눈길을 끄는 것은 휠 디자인. 통상적인 스포크보다 폭을 넓게 해 공기의 흐름을 제어하고 있다. 도어 핸들을 크롬 도금이 아닌 차체와 동일한 컬러로 바꾸었다. 도어 아래쪽에 크롬 몰딩 웨이스트 라인을 설정한 것도 보인다. 사이드 미러의 방향지시등도 LED 램프를 사용했다. 현대자동차가 친환경 브랜드로 내 세우고 있는 블루 드라이브 로고가 펜더 뒤쪽에 삽입되어 있다. 

리어에서도 범퍼의 디자인을 바꾸었다. 프론트와 마찬가지로 리어 컴비내이션 램프 안에 후미등과 제동등을 LED 램프로 해 시인성 개선을 추구했다. 최근 LED 램프의 사용빈도가 크게 증가하고 있는데 무엇보다 전력 소모를 줄이는데 효과적이라는 평가를 받고 있다. 

차체 크기는 전장×전폭×전고가 4,535×1,775×1,480mm. 베이스 모델의 4,505×1,775×1,480mm에 비해 전장이 30mm, 전고가 10mm 확대되었다. 휠 베이스는 2,650mm로 같다. 

Interior 

인테리어도 적지 않은 변화를 추구하고 있다. 무엇보다 센터 페시아의 디자인의 변화가 눈길을 끈다. 베라크루즈와 제네시스에서와 비슷한 터치의 그래픽을 사용해 고급감을 강조하고 있다. 우드와 메탈 트림의 조합으로 아반떼의 플래그십 모델임을 표방하고 있다. 히팅 시트의 채용도 같은 맥락이다. 

하이브리드 모델임을 알 수 있는 것은 인스트루먼트 패널. 전용의 수퍼비전 클러스터를 통해 하이브리드 시스템의 작동 상황과 주행정보를 표시해준다. 좌우의 게이지는 연료의 양, 전기모터의 구동상태, 배터리 충전상태, 배터리 잔량, 오토스톱 기능 ON/OFF등을 표시해 준다. 

가운데 LCD 정보창에는 주행거리와 평균 속도 외에 경제운전 안내, 연료 절약모드, 에너지 흐름도, 경제운전에 따른 누적 포인트, E 단 변속 안내 메시지 등이 표시된다. 스티어링 칼럼 왼쪽에는 LPG엔진 차량에 있는 LPG 버튼이 있다. 

기능측면에서 특별한 것은 없지만 연비를 중시하는 차 답게 독특한 아이디어가 눈길을 끈다. 통상적인 실렉터 레버의 D 레인지 오른쪽에 녹색으로 E 레인지가 있는 것과 효율적인 운전을 통해 연료소모를 최소화 했을 때 계기판에 꽃잎이 나타나게 하는 것 등이다. 

사실 에코모드를 포함해 이런 기능들이 아직은 스트레스로 작용하는 것을 부인할 수 없다. 하지만 항상 얘기하듯이 세상이 달라졌다. 앞으로는 이런 기능에 좀 더 익숙해 질 필요가 있다. 특히 ‘통이 큰(?)’ 한국의 운전자들은 이 부분에 대한 인식의 전환이 절실하다는 점에서 평가할만한 아이디어라고 할 수 있다. 

66만원의 옵션 가격이 책정된 DMB내비게이션이 있는 차량에서는 후방 카메라와 3차원 에너지 흐름도 등을 더 크게 볼 수 있다. 

Powertrain & Impression 

이번에 현대기아차가 선 보이는 LPi하이브리드카는 소위 말하는 마일드 하이브리드다. 마일드 하이브리드는 내연기관 엔진이 주 동력이고 모터는 보조 동력으로 사용되는 시스템을 토요타의 스트롱 또는 풀 하이브리드에 대비되는 표현으로 사용하고 있는 용어다. 이보다 더 기초적인 것으로는 마이크로 하이브리드가 있다. 이미 BMW를 필두로 채용이 확대되어가고 있는 스톱&고 시스템이 그것이다. 

현대∙기아차는 운전시 구동력을 보조하는 모터, 전기에너지가 저장되는 배터리, 배터리의 고전압을 구동모터로 공급하고 제어하는 인버터, 배터리의 고전압을 차량의 오디오나 헤드램프에 사용할 12V 전원으로 바꿔주는 직류변환장치(컨버터) 등 LPi 하이브리드 4가지 핵심전기동력부품의 독자개발 및 국산화에 성공했다고 밝혔다. 

또한 아반떼/포르테 LPi 하이브리드는 기존에 주로 사용되는 알칼리계 니켈수소(Ni-MH) 타입에 비해 가벼울 뿐만 아니라 안전성도 높은 리튬이온폴리머 배터리를 세계 최초로 적용했다. 다양한 파워트레인 기술을 확보해야 한다는 점에서는 충분한 의미가 있다. 

배기량 1,591cc 직렬 4기통 DOHC 감마 LPI 엔진과 하이브리드 모터가 탑재된다. 1.6리터 LPG 엔진도 처음 선 보이는 것이다. 최고출력은 114ps/5,800rpm, 최대토크는 15.1kgm/4,500rpm. 모터는 3상 교류전원으로 작동하는 영구자석형 동기모터로 최고출력 20ps(15kW),최대토크 105Nm을 발휘한다. 배터리 용량/전압은 5.3Ah/180V. 하이브리드 시스템의 보증기간은 6년 12만km. 

트랜스미션은 전용 CVT(무단 변속기). 

하이브리드 시스템의 탑재로 엔진룸 등 설계에 일부 변화가 있다. 전기모터는 엔진 룸에 탑재된다. 하이브리드용 배터리와 인버터, 컨버터 등은 패키지 형태로 묶어 리어 시트 뒤쪽에 탑재된다. 그 아래에는 45.4리터 용량의 LPG봄베가 있다. 이로 인해 추가된 중량이 107kg 늘었다. 상당한 중량 증가다. 뒤쪽이 무거워졌다. 

시동 키를 한 번 돌리면 징글음이 울린다. 이 때는 전기모터가 ON된 상태다. 그대로는 전진이 되지 않는다. 다시 한 번 돌리면 엔진 시동이 걸리며 준비가 완료된다. 주행하는데 일반 자동차와 큰 차이는 없다. D레인지에 놓고 달리면 그만이다. 

시승 코스가 짧고 고속으로 주행할 수 있는 조건이 아니었기 때문에 전체적인 성능을 파악하기는 쉽지 않았다. 초기 발진시에는 매끄러운 감각이 우선 다가온다. 파워 부족을 느끼거나 하지는 않는다. 다만 태생적으로 토크가 낮은 엔진이기 때문에 디젤이나 가솔린 엔진에 비하면 가속감이 떨어진다. 같은 아반떼 1.6리터 엔진 기준으로 디젤은 최대토크가 26.5kgm/2,000rpm, 가솔린은 15.6kgm/4,200rpm로 큰 차이가 난다. 이에 비해 LPG는 11kgm 정도. 

처음부터 계기판의 하이브리드 시스템의 작동 상황과 주행정보 디스플레이창으로 눈길이 갔다. 원형 그래프 안의 12개 막대가 꽉 차면 에코 주행을 하는 것이다. 오른발에 힘을 주면 그 막대가 하나씩 사라진다. 사실 앞서 언급했듯이 아직은 스트레스다. 연비를 중시하는 하이브리드카를 타면서 통상적인 감각으로 운전할 수는 없다. 막대수가 줄어들지 않게 하기 위해 오른발을 자극하지 못하게 된다. 

그 상태로 전진하면 가운데에 꽃 잎이 하나씩 생겨난다. 시승 도중 다섯 개까지 꽃잎이 그려지는 것을 보았지만 그 이상은 불가능했다. 별도의 프로그램을 통해서 꽃 잎 개수에 따라 시상을 하는 마케팅을 동원한다고 한다. 다만 프리우스에서처럼 평균 연비 계산을 해서 보여 주는 기능이 채택되지 않은 것은 아쉽다. 감각적으로만 연비를 절감한다는 느낌보다는 실제 수치상으로의 확인이 필요할 것 같다. 

하지만 이것은 실렉터 레버 패널에 E 모드가 있는 것과 함께 독창적인 아이디어인 것만은분명하다. 디지털 시대의 운전자들에게 어필할 수 있는 소구이다. E모드에서는 엔진 회전이 제어된다. 발끝에 느껴지는 감각이 미세하지만 약간 묵직해진다. 그러니까 앞의 꽃잎 모드는 운전자의 자의에 의해 절약운전을 하는 것이지만 E모드는 기계적으로 제어하는 것이다. 물론 그렇다고 해도 운전자가 과도하게 조작한다면 의미는 없다. 

이들 기능은 고속주행시에는 발휘되지 않겠지만 정차와 출발이 잦은 시내 주행에서는 적지 않은 효과를 볼 것으로 기대된다. 그런 점에서 연비 측정방식이 시내 주행모드와 고속도로 모드로 아직까지 구분되지 않고 있는 점은 불만이다. 

주행 도중 브레이크를 밟고 정지하면 엔진 시동이 꺼진다. ISG(Idling Stop & Go) 시스템이작동하는 것이다. 이때는 에어컨도 동시에 꺼진다. 하지만 2~3초 정도 지나면 엔진 시동이 걸리면서 에어컨이 다시 작동된다. 무더운 여름철에는 시내 주행시도 큰 효과를 볼 수 없다는 얘기일 수도 있다. 에어컨을 켜지 않았을 때는 브레이크에서 발을 떼면 시동이 다시 걸린다. 하지만 N레인지에서는 시동이 꺼지지 않는다. 안전을 위한 배려라고 현대자동차측은 설명한다. 

정지하지는 않고 속도를 늦추기 위해 브레이크를 밟거나 엑셀러레이터에서 발을 떼면 그 회전력이 배터리로 충전되는 회생 브레이크 시스템의 상황도 디스플레이창을 통해 확인할 수 있다. 

차체의 거동에는 큰 차이가 없다. 물론 고속도로 과도하게 달려보지 못했기 때문에 정확한 평가는 어렵다. 그냥 연비를 최우선으로 하는 차인만큼 거기에 어울리는 운전을 하는 상황에서는 그렇다는 얘기이다. 

현대기아차그룹이 발표한 LPi 하이브리드의 공인 연비는 17.8 km/ℓ. 이산화탄소 배출량은99g/km로 국내 최저. 이는 미국의 SULEV(Super Ultra Low Emission Vehicle)을 만족시킬 수 있는 수치다. 그런데 실제 일상적인 도로에서 현대기아차가 발표한데로 만족할만한 연비가 나올 것인가를 소비자들이 인정하는데는 시간이 필요할 것 같다. 특히 이번에 발표한 연비와 이산화탄소 배출량이 미국 등에서도 같은 수치가 나올 것인가도 풀어야 할 숙제다. 

또 하나, 현대기아측은 LPG를 청정연료라고 주장하고 있는데 이에 대한 정확한 정의도 필요하다. 현 시점에서 완성차 회사가 LPG 엔진을 탑재한 차량을 생산하고 있는 곳은 우리나라밖에 없다. 다른 나라에서도 LPG차량이 운행되고 있지만 모두 출고 후 개조되어 운행되고 있다. 그만큼 LPG 엔진 기술은 특별할 것이 없다는 얘기일 수도 있다. 동시에 LPG는 태생적으로 열당량이 가솔린의 절반에 불과하고 효율이 낮다. 때문에 이산화탄소 배출량이 동급 가솔린보다 30% 이상 더 배출된다. 때문에 선진 메이커들은 아예 논외로 치고 있는 상황이다. 이번에 현대기아차가 발표한 이산화탄소 배출량 99g/km의 수치에 대한 검증이 그래서 필요한 것이다. 

가격은 기본형이 2,000만원을 넘는다. 심정적으로 접근이 쉽지 않은 수준이다. 현대기아차측은 가솔린 모델 대비 381만원 정도의 차이가 나고 3년 정도면 연료비 절감을 통해 회수할 수 있다고 설명한다. 이것은 LPI하이브리드 시스템의 실제 연비에 대한 검증을 통해 확인할 수밖에 없는 것이 현실이다. 

현대기아차만이 LPG 엔진을 베이스로 한 하이브리드카를 출시한다. 이 역시 당장에 판단을 내릴 일은 아니지만 정확한 설명은 하고 넘어가야 한다. 특히 우리나라에 유통되고 있는 LP가스는 주로 수입에 의존하고 있다. 정유산업 초기에 부산물을 처분하기 위해 LPG차를 택시에 사용하도록 했던 것이 발전해 오늘에 이르고 있다. 지금은 물량이 부족해 수입하고 있다. 70%가 세금인 가솔린이나 디젤에 비해 LP가스가 국가적인 차원에서 더 낮은 비용이 드는 것도 아니다. 그런데도 국내에서만 판매가 예상되는 LPi하이브리드카를 시판하는 이유에 대해서도 설명이 필요하다. 

현대기아차는 당장에 수익이 보장되지 않을 것을 알면서도 LPi하이브리드를 개발해 다른 나라 메이커들보다 앞선 행보를 보였다. 그것은 현대기아차의 기술력이 글로벌 시장에서 결코 뒤떨어지지 않았다는 것을 과시하고자 하는 의도가 강하다. 물론 미래의 파워트레인 개발을 위한 선행기술력 확보 차원에서도 중요하다. 문제는 LPi하이브리드보다 병렬방식이라고 하는 쏘나타 하이브리드에 더 관심이 가는 것도 그런 이유에서다. 

주요제원 아반떼 하이브리드L Pi 

크기 
전장×전폭×전고 : 4,535×1,775×1,480mm 
휠 베이스 : 2,650mm 
트레드 앞/뒤 : 1,545/1,540mm 
차량 중량 : 1,297kg 

엔진 
형식 : 1,591cc의 직렬 4기통 DOHC LPI 
최고출력 114ps/5,800rpm, 
최대토크 15.1kgm/4,500rpm. 
보어×스트로크 : 1.6 77×85.44mm 
압축비 : --- 

전기모터 
형식 : 3상 교류전원 작동 영구자석형 동기모터 
최고출력 : 20ps(15kW), 
최대토크 : 105Nm 
배터리 용량/전압 : 5.3Ah/180V. 
섀시 
구동방식 : 앞바퀴 굴림방식 
서스펜션 : 앞/뒤 맥퍼슨 스트러트/멀티링크 (in-wheel 타입) 
브레이크 : 앞/뒤 디스크/디스크 
스티어링 : 랙&피니언 

트랜스미션 
형식 : CVT(무단변속기) 
기어비 : ----//후진 --- 
최종감속비 : ----- 

성능 
0-100km/h 가속성능 : 11.7초 
최고속도 : ---km/h 
최소회전반경 : 5.6m 

타이어 :앞/뒤 185/65R15(HDe2 이상 : 195/65R15) 
연료탱크 용량 : 45.4리터(85%c 충진시) 
트렁크 용량 : ----리터 
연비 : 17.8km/ℓ 

차량가격 
HDe1 : 2,054만 5,000원 
HDe2 : 2,221만원 
HDe3 : 2,324만원 
Advanced Pack(하이브리드 전용 DMB 내비 + 하이패스) : 2,410만원 

채영석 (글로벌오토뉴스국장)

(작성일자 : 2009년 7월 8일)