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친환경 자동차의 새로운 기준
아이오닉 하이브리드의 신기술2016/02/15by 현대자동차

전용 하이브리드 시스템과 아키텍처,
IT 컨버전스 기반의 연비 운전 지원까지!

현대자동차의 친환경 전용 모델 아이오닉, 그 신기술에 대해 궁금하지 않으세요?
l 현대자동차의 친환경 전용 모델 아이오닉, 그 신기술에 대해 궁금하지 않으세요?



현대자동차의 아이오닉 하이브리드는 ‘넥스트 모빌리티(Next Mobility)’를 표방하며 친환경 전용 모델로 태어났습니다. 공기 흐름을 분석하여 역동적인 주행성능과 최고 연비를 구현했죠. 경계를 넘어 신세계로 나아가는 아이오닉 하이브리드만의 신기술을 소개합니다.



연비도 좋은데 잘 나가기까지? 그 핵심은 엔진

환경과 드라이빙감까지, 놓치지 않을 거예요
l 환경과 드라이빙감까지, 놓치지 않을 거예요

흔히 친환경 자동차는 ‘운전의 재미가 덜 하지 않을까’하는 고정관념이 있습니다. 현대자동차 친환경 전용 아이오닉 라인업의 첫차인 아이오닉 하이브리드는 이러한 고정관념에서 벗어납니다. 에너지 효율을 높이면서도 완벽한 주행성능과 함께 운전하는 즐거움까지 챙겼으니까요.

펀 드라이빙을 완성하는 카파엔진 & 6단 DCT
친환경적이면서도 주행성능을 챙길 수 있었던 핵심은 파워트레인에 있습니다. 아이오닉 하이브리드의 파워트레인은 카파엔진과 6단 DCT의 조합으로 이뤄져 두 마리 토끼를 제대로 잡았습니다. 먼저, 카파엔진은 열효율 40%를 달성하고 6홀 타입의 고압 직분사 인젝터(200bar)를 적용했죠. 또한, 연소실을 최적화한 롱 스트로크(Long Stroke)에 고압축비 아킨슨 사이클로 응답성을 개선했습니다. 그리고 6단 DCT는 카파엔진이 이러한 특성을 잘 구현되도록 보조해 동급 최고 수준의 동력 전달 효율 95.7%를 달성했죠. 이 둘의 궁합이 DCT 특유의 빠른 변속 응답과 높은 가속성능, 변속감을 제공해 펀 드라이빙을 완성했습니다.

파워트레인의 동반자, 배터리와 전기모터
엔진과 함께 하이브리드 자동차를 더욱 강력하게 만드는 것은 배터리와 전기모터입니다. 아이오닉 하이브리드에 탑재된 배터리는 대부분 완성차 업체들이 사용하는 니켈수소 배터리가 아닙니다. 현대자동차가 세계 최초로 개발에 성공한 리튬이온폴리머 배터리를 사용했는데요. 이 배터리는 고출력, 고성능은 물론, 기존보다 훨씬 커진 1.56kWh의 축전 용량을 가지고 있습니다. 전기모터 또한, 최대출력 43.5마력(32kW), 모터 최대토크 17.3kgf.m, 평균효율 95%로 세계적인 성능을 자랑하죠.

배터리와 전기모터의 든든한 서포트, 아이오닉 하이브리드만의 제어 시스템
배터리와 전기모터가 제대로 그 기능을 다 하기 위해서는 제어 시스템이 중요합니다. 아이오닉 하이브리드는 현대자동차그룹 남양연구소와 현대오트론이 함께 개발한 하이브리드 제어 기술이 집약된 통합전력제어기와 배터리관리제어기를 탑재했습니다. 통합전력제어기는 차량 안전과 전력계통(하이브리드차, 모터, 전력변환)을 제어하는 시스템인데요. 기존 3개의 제어기가 쓰이던 것을 1개의 제어기로 통합했죠. 또한, 배터리관리제어기는 실시간으로 전압, 전류, 온도를 진단해 차량 전자 제어 장치들을 능동적으로 보호합니다.



아이오닉만의 친환경 디자인, 에어로 다이내믹

디자인으로 연비 효율을? 아이오닉 하이브리드가 보여드립니다
l 디자인으로 연비 효율을? 아이오닉 하이브리드가 보여드립니다

속도를 중요하게 여기는 스포츠 종목 선수들의 유니폼은 독특하죠. 마치 피부처럼 몸에 밀착되는 유니폼은 공기저항을 낮추는 역할을 하기 때문입니다. 아이오닉 하이브리드에게도 이러한 유니폼이 있습니다. 바로 ‘에어로 다이내믹(Aero-dynamic)’ 스타일인데요. 이 스타일은 차 주위를 흐르는 공기가 자동차를 잘 타고 넘도록 설계된 디자인을 말합니다. 공기저항계수 0.24가 말해주듯 아이오닉 하이브리드는 디자인을 통해 연비효율을 극대화했죠. 전면부의 그릴을 자세히 살펴보면 틈 사이가 막혀있는 것을 확인할 수 있는데요. 바로 공기역학과 주행속도에 맞춰 틈 사이가 서서히 열리고 닫히는 ‘액티브 에어 플랩(Active Air Flap)’ 시스템인데요. 연비를 높이기 위해 공기저항을 조절하는 기능을 하죠.



똑똑하게 연비 효율은 물론, 탑승객의 안전까지!

친환경차의 숙명은 고연비를 달성하는 것에 있다고 해도 과언이 아니죠.
l 디자인으로 연비 효율을? 아이오닉 하이브리드가 보여드립니다

손실되는 에너지가 거의 없도록 자동차 구석구석 에너지가 알뜰하게 제대로 쓰여야 자동차 연비도 향상됩니다. 또한, 연비는 차체 강성과 밀접한 연관이 있는데요. 강성을 높이면서도 경량화를 동시에 실현해 고연비와 함께 안전성까지 확보했습니다.

아이오닉 하이브리드, 연비 효율은 똑똑하게!
아이오닉 하이브리드의 복합연비는 22.4km/L(15인치 타이어 기준)입니다. 엔진 내 공기저항을 줄이는 그릴 통합형 액티브 에어 플랩, 배터리 충전 효율을 높인 회생제동 시스템, 엔진 연비를 개선하는 배기열 회수 장치, 그리고 세계 최고 수준의 저구름저항 타이어까지. 아이오닉 하이브리드는 현대자동차 연비효율 기술의 집약체라고 볼 수 있습니다. 아이오닉 하이브리드에 최초 탑재된 ECO-DAS(Driving Assistant System)는 주행연비를 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 내비게이션의 정밀지도 정보와 연동해 전방 감속 상황이 예측되면 가속페달을 떼는 시점을 알려줘 관성 주행을 유도하죠. 또한 오르막 또는 내리막이 예상되면 배터리를 미리 충전하거나 방전해 효율적으로 배터리를 사용합니다. 불필요한 연료 소모와 브레이크 사용을 최소화하도록 운전습관까지 경제적으로 바꿔주는 것이죠.

튼튼한데 가볍다? 아이오닉 하이브리드의 반전 매력!
이동수단을 넘어 탑승자의 일상과 밀접하게 연관돼 있는 자동차는 안전성 확보가 가장 중요합니다. 효율성과 함께 운전성을 갖추고 동시에 안전하기 위해서는 자동차 강성이 확보돼야 합니다. 아이오닉 하이브리드는 초고장력 강판과 알루미늄 소재를 대거 적용해 차체는 경량화하고 강성을 높이는 데 집중했습니다. 특히 경량화 및 충돌 안전성을 위해 초고장력 강판을 53% 이상 확대 적용해, 충돌 시 에너지를 흡수하고 승객실 변형을 최소화하는 차체를 만들었죠. 또한 가혹한 충돌 조건에서 승객을 보호하고자 주요 부위에 핫스탬핑 공법을 적용했습니다. 그리고 하이브리드 자동차의 고전압 배터리 보호를 위해 하중 전달 경로 역시 고강도화했고, 약 145m에 달하는 구조용 접착제를 적용해 차체 결합 강도를 높였습니다.



글. 박지은









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