[Tech 스토리] 더 멀리 갈 수 있는 디자인...'공력 계수'의 비밀

기사입력 : 2022년09월25일 07:00

최종수정 : 2022년09월25일 07:00

아이오닉6, 현대차 역대 모델 중 공력계수 최저
리어 스포일러·휠 갭 리듀서 통해 공기저항 줄여

[서울=뉴스핌] 정승원 기자 = 현대자동차의 전기차 아이오닉6가 출시됐습니다. 아이오닉6는 현대차의 전기차 브랜드 '아이오닉'의 두 번째 모델로 크로스오버유틸리티(CUV) 모델인 아이오닉5와는 다른 세단 모델입니다.

아이오닉5가 각지고 직선이 강조된 모델이었다면 아이오닉6는 유려하고 곡선이 두드러집니다. 현대차는 아이오닉6의 곡선형 디자인이 단순히 눈에 보기 좋을 뿐만 아니라 그룹의 과학기술이 총동원됐다고 설명합니다. 바로 역대 현대차 모델 중 공기저항을 적게 받는다는 것입니다.

실제로 전동화 시대가 본격화되면서 자동차를 평가할 때의 기준이 달라지고 있습니다. 과거 내연기관차를 구입할 때 연비와 출력을 살펴봤다면 전기차는 1회 충전 시 주행거리가 주요 평가 요소가 됩니다. 그리고 아이오닉6에는 공기저항의 정도를 나타내는 공력계수를 낮추기 위한 디자인이 다채롭게 적용됐습니다.

공력계수는 자동차가 주행할 때 공기 저항을 얼마나 받는지 측정한 것입니다. 공력계수가 줄어들수록 전기차의 주행거리는 늘어납니다.

아이오닉6는 개발 단계부터 현대차, 현대디자인센터, 차량성능개발센터가 힘을 합쳐 공력계수를 낮추는 것을 염두에 두고 만들어졌습니다. 자동차의 공기저항을 낮추는 것은 단지 차량성능 개선뿐만 아니라 디자인 작업도 함께 이뤄져야 하기 때문입니다.

이러한 기술의 총결집으로 아이오닉6는 역대 현대차 모델 중 가장 낮은 공력계수인 Cd(Drag Coefficient) 0.21(18인치 에어로 휠, 디지털 사이드 미러 적용 기준)을 달성했습니다.

공력계수 0.21은 글로벌 전기차 시장 전체에서도 손에 꼽히는 수치입니다. 아이오닉6보다 공력계수가 낮은 전기차는 0.20을 기록한 메르세데스-벤츠 EQS, 0.208을 기록한 테슬라의 모델S 정도입니다. 두 차 모두 1억원이 넘는 가격이라는 점을 고려할 때 5000만원~6000만원대 전기차 중 아이오닉6가 가장 공기저항을 덜 받는다고 봐도 되겠습니다. 아이오닉6는 수입 전기차인 테슬라 모델3(0.23)나 포르쉐 타이칸0.22보다 공기저항을 적게 받습니다.

실제로 아이오닉6에는 공기의 흐름을 원활하게 하는 디자인이 곳곳에 적용돼 있습니다. 가장 먼저 눈에 들어오는 것은 차량 후면 유리창 끝에 달려 있는 리어 스포일러입니다. 유려하게 떨어지지 않고 유리창에서 연결돼 트렁크 위로 살짝 튀어나와 언뜻 보면 공기저항을 더해줄 것 같아 보입니다.

하지만 리어스포일러는 공기의 흐름뿐만 아니라 주행 중 차가 위로 뜨는 양력을 줄여줍니다. 차체 하부에서 나오는 공기로 차량이 뜨는 것을 억제하는 역할을 합니다.

아이오닉6에 적용된 리어 스포일러 개발을 위해 현대차는 다양한 테스트를 진행했습니다. 형상 변형 기술인 모핑(morphing) 기법과 컴퓨터 유체 역학(Computational Fluid Dynamics) 해석을 활용해 약 70여개의 서로 다른 스포일러 형상 중에서 최적의 결과를 찾아냈고 시작품 제작과 풍동시험을 반복해 역시 최적의 위치를 찾아냈습니다.

공력계수를 낮추려는 노력은 전면부 휠 근처에서도 볼 수 있습니다. 아이오닉6의 앞 범퍼와 타이어 사이에는 얇은 판 모양이 덧대어 있습니다. 현대차가 세계 최초로 고안한 '휠 갭 리듀서(Wheel Gap Reducer)'입니다. 범퍼와 휠 사이의 공간을 줄이며 공기 저항을 감소시킨 것입니다.

내연기관차라면 거울이 달렸을 사이드미러를 '디지털 사이드미러'라는 이름의 카메라로 대체한 것도 공기저항을 줄이기 위해서입니다. 디지털 사이드 미러는 기존 거울형 사이드미러보다 공기와 접촉하는 면을 줄이고 공기가 원활하게 빠져나갈 수 있도록 돕습니다.

이외에도 아이오닉6에는 ▲액티브 에어 플랩 ▲휠 에어커튼 ▲박리트랩 등이 적용돼 공기저항을 줄여줍니다. 아이오닉6는 이러한 디자인 측면의 노력에 6.2km/kWh라는 세계 최고 수준의 전비를 바탕으로 1회 충전 시 최대 524km까지 주행할 수 있습니다.

전동화 시대가 다가오면서 공기저항을 줄이려는 현대차그룹의 노력은 앞으로도 계속될 것입니다. 앞으로의 전기차에는 어떤 기발한 디자인이 적용될지 상상해보는 것도 흥미로울 것 같습니다.

origin@newspim.com

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