"최신 전동화 기술 집약"…기아 '더 기아 EV3 테크 데이' 개최

[포쓰저널=서영길 기자] 전기차 대중화를 위한 ‘더 기아 EV3'에 적용된 최첨단 기술력이 대거 공개됐다.

기아는 16일 서울 광진구 파이팩토리에서 현대자동차그룹의  전기차 전용 플랫폼인 E-GMP 기반 전용 콤팩트 SUV(스포츠유틸리티차량)인 더 기아 EV3의 다양한 기술을 선보이는  ‘더 기아 EV3 테크 데이’를 개최했다.

행사에선 ▲아이 페달 3.0 ▲스마트 회생 시스템 3.0 ▲THIN HVAC(공조 시스템)ᆞ차세대 열관리 시스템 ▲신규 전기차 전원 제어  ▲주행 가능 거리 가이드 ▲동급 최고 수준의 공력성능 ▲81.4kWh의 4세대 배터리 ▲더욱 우수해진 R&H 성능 ▲향상된 NVH 성능 등 최적의 주행 성능을 구현하기 위해 개발된 다양한 사양이 소개됐다.

◇첨단 전동화 기술로 향상된 전기차 사용 경험 제공

EV3에는 현대차그룹이 보유한 세계 최고 수준의 회생제동 기술을 바탕으로 개발된 ‘아이 페달 3.0’이 적용됐다. 아이 페달 3.0은 가속 페달 조작만으로 가속, 감속, 정차가 가능한 아이 페달(i-Pedal) 기능을 모든 회생제동 단계에서 작동시킬 수 있다.

아이 페달 3.0은 0단계에서 3단계까지 모든 회생제동 단계에서 스티어링 휠 좌측의 패들 시프트를 1초 이상 당기면 설정할 수 있다. 설정한 회생제동 단계별 감속도를 기반으로 차량을 정차시킬 수 있다.

가장 강한 회생제동 단계에서만 아이 페달이 작동하던 기존과 달리 운전자들이 각자 선호하는 감속도로 아이 페달 기능을 사용할 수 있다. 아이 페달 3.0은 메모리 기능이 추가돼 전원을 껐다가 시동을 켰을 때 이전에 설정한 아이 페달 단계가 유지된다.

후진 시 아이 페달을 사용할 수 있는 것도 아이 페달 3.0에 새롭게 추가된 기능이다.

EV3에는 ‘스마트 회생 시스템 3.0’이 현대차그룹 최초로 적용됐다. 스마트 회생 시스템은 회생제동에 자율주행 기술이 접목돼 운전자가 가속 페달에서 발을 떼면 센서를 통해 감지한 선행 차량과의 거리 및 내비게이션의 정보를 활용해 적정 수준으로 자동 감속하는 기능이다.

이번에 적용된 스마트 회생 시스템 3.0은 과속 카메라 정보만 활용했던 기존 시스템에 비해 다양한 내비게이션 기반 정보를 활용해 ▲과속 카메라 ▲좌/우회전 ▲커브길 ▲속도제한 ▲방지턱 ▲회전교차로 등 여러 상황에서 자동으로 감속한다.

기아는 EV3에 공조 시스템(HVAC)의 크기를 줄여 보다 더 넓은 실내 거주 공간을 제공하는 ‘THIN HVAC’을 세계 최초로 개발해 적용했다.

THIN HVAC은 공조 시스템 내부의 열교환기 배치를 세로형에서 가로 적층형으로 바꾸고 공조 시스템 내부 도어의 구동 방식을 기존 회전식에서 슬라이딩식으로 변경했다. 후석으로 공기를 내보내는 통로를 실내 공간 쪽에서 PE(Power Electric)룸 쪽으로 이동시켰다.

이를 통해 기존 공조 시스템 대비 상하 크기를 33% 줄여 콕핏(대시보드 부품 모듈) 하단부로 공조 시스템이 노출되는 영역을 최소화하고 승객 발 거주 공간을 동승석 기준 6㎝ 더 넓혔다.

내부 공기 유로를 단순화해 시스템 크기를 줄이면서도 풍량은 증가시키고 소음과 전력소비는 낮췄다.

EV3에는 ‘차세대 열관리 시스템’이 적용돼 열관리 효율성을 높이고 히트펌프 성능 향상으로 난방 성능을 더욱 높였다.

차세대 열관리 시스템은 냉각수 멀티 밸브가 적용돼 냉각수 관련 부품들을 하나로 모듈화됐다. 냉매 분배 패널에도 적용, 냉매 관련 부품들도 하나로 모듈화돼 부품 수가 44% 줄었고 중량도 4.5% 절감됐다.

세계 최초로 외기 열원과 구동 열원을 동시에 활용하는 동시 흡열 방식이 적용돼 히트펌프 성능이 강화됐다. 차세대 열관리 시스템은 외부 공기의 열과 모터, 배터리의 폐열을 동시에 활용함으로써 히트펌프의 성능을 극대화해 더욱 우수한 난방 성능을 확보하고 전비 감소도 최소화했다.

기아는 EV3에 새로운 전기차 전원 제어를 적용해 유틸리티 모드, V2L(전기차가 외부 전자제품에 교류 전력을 공급하는 기술) 등 전기차 특화 기능의 사용성을 개선했다.

기존 ‘OFF–ACC-IGN–READY(시동이 걸린 상태)’의 4단계로 이루어졌던 전기차 전원 제어 구성을 ‘OFF–POWER ON–READY’의 3단계로 단순화하면서 고전압 배터리를 READY 상태뿐 아니라 POWER ON 상태에서도 사용할 수 있게 했다.

브레이크를 밟지 않고 시동 버튼을 1회 누르면 전기는 사용 가능하고 주행은 불가능한 POWER ON 상태로 진입할 수 있으며 고전압 배터리를 활용해 냉ᆞ난방 공조, 실내 V2L 등의 기능을 사용할 수 있다.

기존 READY 상태에서만 사용할 수 있던 유틸리티 모드를 POWER ON 상태에서도 사용할 수 있게 하고 퀵 컨트롤 메뉴에 유틸리티 모드를 추가하는 등 모드 진입 시 편의성을 개선했다. 배터리 충전 또는 실외 V2L 사용 시에도 유틸리티 모드를 사용할 수 있게 했다.

◇ 1회 충전 시 주행 가능 거리 501㎞

기아는 첫 전용 콤팩트 SUV 전기차인 EV3에 최적의 주행 성능을 구현하고자 넉넉한 주행 가능 거리를 확보하기 위한 다양한 기술을 탑재하고, R&H 성능과 NVH 성능도 강화했다.

EV3는 현대차그룹 최초로 ‘주행 가능 거리 가이드’를 적용해 고객이 전비에 도움이 되는 운전을 하도록 돕는다.

주행 가능 거리 가이드는 기존에 표시되던 과거 주행 전비를 기반으로 계산된 주행 가능 거리 외에 운전 스타일에 따라 도달할 수 있는 최대/최소 주행 가능 거리를 추가로 클러스터에 표시해준다.

EV3는 공기저항계수 0.27을 달성해 동급 최고 수준의 공력성능을 확보했다.

이를 위해 ▲헤드램프 및 전면 범퍼 곡률 개선 ▲휠 갭 리듀서 적용 ▲전ᆞ후륜 휠 아치 후방 곡률 증대 ▲휠 형상 최적화 ▲리어 콤비네이션 램프 디자인 및 각도 개선 등이 이루어졌다.

루프 스포일러의 각도를 하향하고 후면 범퍼 하단에도 스포일러 형상이 적용됐다. 현대차그룹 최초로 전륜 대비 후륜의 휠 아치 폭을 약 10㎜ 줄여 보트테일 형상을 구현하는 등 공력성능 개선을 위해 노력을 기울였다고 회사 측은 설명했다.

기아는 EV3에 동급 최대 수준의 81.4kWh 4세대 배터리를 탑재해 산업부 인증 기준 1회 충전 시 주행 가능 거리 501㎞를 달성했다.

EV3에 탑재된 4세대 배터리는 셀 단위의 에너지 밀도를 향상시켜 동일한 400V 시스템이 탑재된 니로 EV 대비 약 22% 높은 에너지 밀도를 갖췄다. 기아는 배터리 팩 내부를 구성하는 여러 전장품을 2단으로 탑재해 추가 공간을 확보하고 이 공간에 배터리 셀을 추가해 니로 EV 대비 25% 더 많은 셀을 탑재했다.

급속충전 속도를 높이기 위해 충전 중 배터리 온도를 낮추는 수냉식 냉각 시스템을 적용하는 등 배터리 열관리 시스템도 최적화했다.

EV3는 니로 EV 대비 급속충전 시간을 약 12분 단축해 배터리 용량 10%에서 80%까지 31분만에 충전이 가능하다.

EV3는 주행 고급감을 높이고 핸들링 성능을 향상시키기 위해 다양한 사양을 적용했다.

현대차그룹 최초로 3세대 주파수 감응형 밸브가 적용돼 주행 시 노면에서 올라오는 진동을 줄였다. 3세대 주파수 감응형 밸브는 크기를 줄여 중소형 차급에 적합하도록 개발됐다. 하이드로 G부싱도 적용돼 일반 부싱 대비 충격 흡수 성능을 10배 높여 승차감을 강화했다.

EV3는 노면 소음과 풍절음을 포함한 고주파음이 실내로 전달되는 것을 최소화하기 위해서도 많은 노력을 기울였다.

기아는 차량 전륜 멤버에 프레임 스테이 브라켓을, 후륜 멤버에 다이나믹 댐퍼를 적용했으며 멤버 부시 특성을 개선해 노면 소음이 차체로 전달되는 것을 최소화했다.

▲카울 강성 보강 ▲루프 골지 패드 적용 ▲후륜 휠하우스 강성 보강 ▲테일게이트 다이나믹 댐퍼 적용 ▲후륜 크로스멤버 마운트 강성 개선 등을 통해 차체에서 방사되는 소음을 함께 줄였다.

기아는 EV3의 차폐감을 강화하기 위해 흡음 면적을 넓힌 플로어 분리형 흡음 패드를 적용하고 현대차그룹 최초로 재활용 소재를 활용한 천공 흡차음백을 차량 후측면에 적용해 소음을 저감했다.

PE(Power Electric)의 소음을 저감하기 위해 모터 및 기어의 진동을 줄이고 모터와 인버터 커버에 흡차음재를 적용했으며 PE 케이스의 구조를 보강해 강성을 높였다.