“1회 충전에 501km”…기아 EV9 비결은 ‘전비 향상’

[서울경제TV=성낙윤기자] 대형 전기 SUV 시장에서 1회 충전에 501km의 주행거리를 선보인 기아 EV9이 주목 받고 있다. 불과 24분 만에 10%에서 80%까지 충전이 가능하고, 전기차의 단점으로 꼽혔던 주행거리를 획기적으로 개선했다는 점에서 그 기술력에 관심이 모인다. 출시 이후 8 영업일 만에 사전 계약 1만대를 돌파한 EV9의 인기비결을 알아봤다.

◇ E-GMP 최초 99.8kWh 용량 고전압 배터리 탑재
 

[사진=기아]

EV9은 현대자동차그룹 전기차 전용 플랫폼 ‘E-GMP’ 기반의 전동화 차량 중 최초로 99.8kWh 용량의 4세대 고전압 배터리를 탑재했다. 충전 편의성을 위해 400V/800V 멀티 충전 시스템도 갖췄다. 800V 고전압 시스템을 활용하면 배터리를 24분 만에 10%에서 80%까지 충전할 수 있다. 1회 충전에 501km라는 주행 가능 거리를 구현했다는 점이 핵심이다.

◇ 전력 제어 기술 향상…전장 계통 등에서 불필요 전력 소모 저감
 

[사진=기아]

EV9이 자랑하는 여유로운 주행 가능 거리는 4세대 고전압 배터리를 탑재하는 것만으로는 충분하지 않다. 신기술이 대거 적용된 차량은 타 모델보다 부하량이 많지만, 이를 극복하기 위해 전사적 노력을 기울였다는 게 기아의 설명이다. ‘전비’를 높이기 위해 전력 제어 측면에서 램프류를 비롯해 워터펌프·오일펌프·라디에이터 팬을 제외한 냉각 시스템 등을 개선했다.

예를 들어 사운드시스템 앰프의 경우는 앰프를 항상 작동 준비 상태로 유지하는 것이 아니라, 유휴 상태와 아닌 상태를 구분해 승압 전압을 가변했다. 1·2열 시트에는 저전력 열선이 처음으로 적용돼 소비 전력을 15~20% 줄였다. 기존 열선 대비 1열시트를 1시간 사용하는 조건에서 약 20~25W의 전력을 저감할 수 있게 됐다.

◇ ‘2-스테이지 모터 시스템’ 활용…“고출력·고효율 일석이조”
 

[사진=기아]

EV9에는 ‘2-스테이지 모터 시스템’이 적용됐다. 이는 EV6 GT에 처음 적용된 기술로, 정속 주행 시에는 인버터 1개로 작동하고, 추월 등 고출력이 필요한 경우 인버터 2개가 모두 작동한다. 듀얼 인버터를 통해 모터 허용 전압을 170%까지 높였다.

이를 통해 EV6 GT와 동일한 효율 수준을 유지하면서도 고출력 모터 시스템을 설계했다. 또 EV9의 출력 성능을 만족하면서 효율을 높였다. 손병관 전동화시스템설계팀 책임연구원은 “EV6까지는 타사와 비슷하게 차량 한 대에 인버터가 1개 들어갔지만, EV9은 인버터 2개를 활용해 전압을 올렸다”며 “늘어난 전압 이용률을 이용해서 효율을 높이는 방식으로 개발했다”고 설명했다.

◇ EV9 최적화 ‘3D 언더커버’ 적용…“하부 공기 저항 줄였다”
 

[사진=기아]

주행 중 공기 저항을 줄인 것 또한 전비 향상에 기여했다. EV9에는 ‘3D 언더커버’가 적용됐다. 바닥을 평평하게 만들지 않고 오목·볼록한 형상을 구현함으로써 더욱 자연스러운 공기의 흐름을 유도하는 것이다.

차체 중앙에 위치한 배터리를 중심으로 전면 하부는 지면을 향해 볼록한 모양을, 후면 하부에는 반대로 오목한 모양을 갖췄다. 해당 형상은 전후륜의 휠·타이어에 의해 발생하는 공기 저항을 줄여준다. EV9만의 디자인과 상품성을 유지하기 위해 타사 전기차들의 언더커버를 분석, EV9에 적용할 수 있는 최적의 형상을 찾았다고 기아 측은 설명했다.

신용수 공력개발팀 책임연구원은 “(공기의) 하부 유동을 원하는 방향으로 제어하기 위해 3D 언더커버를 개발했다”며 “차량마다 범퍼가 다르고, 범퍼 모양에 따라 공기 유동이 다르기 때문에 향후 출시되는 모델마다 최적의 형상으로 적용될 것”이라고 부연했다.

◇ 기아의 노하우·기술력…고감속 영역에서도 회생제동 적극 활용
 

[사진=기아]

개선된 회생 제동 성능도 EV9의 전비 향상에 기여했다. 그동안 쌓아온 기아의 경험과 노하우·기술력을 바탕으로 고감속 영역에서도 회생제동을 적극적으로 활용하는 전략을 적용했다. 또, 운전자가 직접 브레이크를 밟는 유압제동과 회생제동이 유기적으로 맞물릴 수 있도록 했다.

EV9의 회생제동은 감속도에 따라 전후륜이 가변적으로 제어한다. 일정 기준까지는 후륜에서 100% 제어하지만, 그 이상의 감속 영역에서는 전후 회생제동력이 50:50으로 배분된다. 이뿐 아니라 ABS(anti-lock brake system)가 개입하는 고감속 영역에서도 제동안정성이 보장되는 범위 내에서 최소한의 회생제동을 유지한다. 빠른 감속을 활용하는 운전자나 가혹한 주행 환경에서도 회생 제동이 작동하기 때문에 브레이크 시스템의 부하를 줄여 더욱 안정적이라는 평가다.

속도를 급하게 줄이는 상황이 아닌 일반 주행 시에도 전기차 특유의 꿀렁거림을 줄이기 위해 노력했다. 김태현 제동설계팀 책임연구원은 “수동 제동과 회생 제동이 유기적으로 기능할 수 있도록 기술을 개발했다”며 “운전자가 인식하지 못할 정도로 부드럽게 회생제동을 최대한 활용할 수 있도록 했다”고 강조했다. /nyseong@sedaily.com