[딜사이트 이솜이 기자] 현대자동차그룹이 구동 성능을 개선하는 등 기술적 한계를 보완한 차세대 하이브리드 시스템을 공개했다. 2.5리터 터보 엔진을 기반으로 전기차(EV) 특화 편의 기능을 두루 겸비한 갖춘 차세대 하이브리드 시스템을 앞세워 전동화 전환기에 놓인 모빌리티 시장을 선도한다는 구상이다.

◆ 엔진에 직접 체결되는 P1 모터 신규 추가…성능·효율 향상 방점

현대차그룹은 지난 10일 서울 중구 크레스트 72에서 '현대자동차그룹 차세대 하이브리드 시스템 테크 데이'를 열고 기술 연구개발 과정 및 향후 사업 계획 등을 발표했다. 이날 행사에는 한동희 현대자동차 전동화개발담당 부사장을 비롯한 주요 관계자들이 참석했다.

한동희 부사장은 "현대차의 독창적인 병렬형 하이브리드 기술은 2011년 소나타 차종을 계기로 본격화했고 2016년 당시 아이오닉 하이브리드는 미국에서 가장 연비가 좋은 차량으로 세상을 놀라게 했다"며 "이후 2020년 터보 하이브리드에 이르는 기술적 바탕을 토대로 차세대 하이브리드 시스템을 개발할 수 있었다"고 말했다.

차세대 하이브리드 시스템은 종전 대비 성능 면에서 크게 향상됐다. 대형 스포츠유틸리티차량(SUV)에 탑재되는 가솔린 2.5 터보 하이브리드는 최고 연비 14.1km/리터(ℓ)·시스템 최고 출력 334마력·최대 토크 46.9kgf·m 성능을 확보했다. 동급 2.5 터보 가솔린 모델 대비 연비는 약 45% 높은 수준이다. 최고 출력과 최대 토크도 각각 약 19%, 9% 개선됐다.

세부적으로 차세대 하이브리드 시스템 변속기는 구동·회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2)와 시동 및 발전·구동력 보조 기능을 수행하는 신규 모터(P1)를 내장한다. 엔진이 벨트로 연결돼 벨트 마찰 손실을 발생시켰던 P0 대신 엔진과 변속기 사이에 직결되는 P1 모터를 새롭게 적용한 게 특징이다. 

차세대 하이브리드 시스템 핵심 구성 요소는 단연 변속기다. 이를 위해 현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템 변속기 허용 토크를 기존 37.4kgf·m에서 46.9kgf·m로 약 25% 상향했다. 허용토크는 쉽게 말해 변속기가 처리할 수 있는 최대 힘의 크기를 의미한다. 허용 토크가 커지면 변속기가 엔진으로부터 생성되는 강한 힘을 그만큼 안정적으로 전달해줘 주행 효율이 높아질 수 있다.   

유홍식 전동화구동설계팀 책임연구원은 "기존 시스템은 P0 모터의 벨트 마찰로 손실이 생기고 구동은 P2만 담당해 연비와 동력을 높이는 데 한계가 있었다"며 "이런 문제를 극복하고자 현대트랜시스와 협업해 차세대 하이브리드 시스템을 개발했다"고 설명했다. 

◆ 신형 팰리세이드에 2.5 터보 하이브리드 첫 탑재…"차세대 기술 적용 차종 확대" 

차세대 하이브리드 시스템은 EV 특화 기능을 접목해 상품성을 끌어올렸다는 평가를 받는다. 주요 기능은 ▲스테이 모드 ▲V2L(Vehicle To Load) ▲스마트 회생 제동 등이다. 스테이 모드는 고전압 배터리를 활용해 전기차 '유틸리티 모드'를 하이브리드 차량 특성에 맞춰 적용한 사양이다. 스테이 모드에서는 엔진 시동 없이 공조, 멀티미디어 등 차량 내 모든 편의 기능을 사용할 수 있으며 배터리 충전량이 70~80%일 때는 최대 1시간 이용 가능하다. 

강동훈 제품권역전략팀 파트장은 "스테이 모드, V2L 등을 지원해 하이브리드 차량에서도 전기차에서만 누릴 수 있는 편리한 사용 경험을 제공하고자 한다"면서 "향후에는 별도의 모터를 더해 내비게이션을 토대로 배터리 SOC(State of Charge)를 출력, 제어하는 연비 개선 기술 등도 선보일 예정"이라고 말했다.

현대차그룹은 'e-VMC 2.0' 등 EV 선행 개발 기술도 소개했다. e-VMC 2.0은 전·후륜 구동모터를 개별적으로 제어해 주행 성능과 승차감을 높여주는 기술이다. 기존 하이브리드 차량에 전륜 구동모터만 탑재된다는 점에서 차이가 있다. 

현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템을 소·대형급부터 럭셔리 라인을 아우르는 다양한 차량에 접목해나간다는 계획이다. 신규 하이브리드 변속기를 다양한 엔진에 조합할 경우 100마력 초반부터 300마력 중반에 이르는 시스템 출력 커버리지를 구현할 수 있다고 회사 측은 설명했다.

먼저 2.5 터보 하이브리드는 이달 양산을 시작한 현대차 대형 SUV에 '팰리세이드' 하이브리드 모델에 적용된다. 이어 오는 2026년 후륜구동용 2.5 터보 하이브리드 공개를 목표로 하고 있다. 현재 고출력 모델인 제네시스 차량에 최적화한 하이브리드 시스템도 개발 중인 단계다.  

강 파트장은 "차세대 하이브리드 시스템은 전동화 전환기를 맞은 지금의 시장 환경에 딱 들어 맞는 콘셉트로 개발했다"며 "현대차 고유의 엔진 리소스와 차세대 하이브리드 시스템을 결합해 소형차부터 중대형 차량에 이르는 차종에 적극적으로 확대 적용해나갈 것"이라고 전했다.