[프라임경제] 자동차업계에 생소한 표현이자 새로운 장르가 등장했다. 바로 '스마트 하이브리드(Smart Hybrid)'다.
자동차업계에서는 통상적으로 48V 배터리 장착 차량을 마일드 하이브리드(MHEV)로 분류한다. 하지만 스텔란티스 그룹은 이를 거부하고 '48V 하이브리드(a.k.a 스마트 하이브리드)'로 불러주길 원했다.
"마일드 하이브리드는 대체적으로 전기모터가 엔진벨트에 연결돼 전기로만 주행이 불가한 가장 기본적인 하이브리드를 일컫는다. 하지만 스마트 하이브리드는 순수 전기로만 도심주행의 조건에서 전체 주행시간의 50% 이상을 운행할 수 있도록 하는 똑똑한 하이브리드 솔루션이다."
다소 말장난처럼 보이지만 핵심은 분명하다. 스텔란티스 그룹이 '스마트 하이브리드'라고 부르는 이유는 다른 브랜드들의 마일드 하이브리드 시스템과 달리 자신들의 시스템은 '순수 전기로만 주행이 가능하다'는 것이다.
순수 전기 주행모드는 1.2 퓨어테크(PureTech) 가솔린 엔진과 새롭게 조화를 이룬 e-DCS6 기어박스 내에 △전기모터 △컨버터 △트랜스미션을 통합 설계한 구조적 장점으로 인해 가능해졌다.
"스텔란티스가 가진 높은 기술력과 오랜 시간 차량을 개발하면서 쌓아온 밸런스에 대한 노하우를 통해 풀-하이브리드(Full Hybrid)급의 기능을 구현하는 새로운 기술을 선보일 수 있었다."
최근 스텔란티스 코리아는 스마트 하이브리드를 장착한 첫 번째 모델 '푸조 308 ‘스마트 하이브리드'를 최초로 선보였다.
EMP-2 플랫폼을 기반으로 한 푸조 308 스마트 하이브리드의 경우 48V 배터리가 왼쪽 1열 시트 아래에 위치해 일부 경쟁 모델과 달리 트렁크공간 또는 탑승공간에 영향을 주지 않아 공간활용성이 높다. 또 배선 길이가 짧아져 발열로 인한 에너지 손실이 감소, 연비가 향상되는 효과도 준다.
마일드 하이브리드와 같은 듯 다른 듯한 스텔란티스 그룹의 스마트 하이브리드 시스템의 작동조건은 다음과 같다.
스마트 하이브리드 시스템은 배터리 충전상태에 따라 가용 출력 범위 안에서 단거리를 전기모터만으로 순수 전기 구동이 가능하다. 구동방식은 주차 또는 저속주행 상황을 조건으로 발동된다.
상황별로 살펴보면 △일반 도심주행은 엔진과 모터가 함께 또는 단독 구동해 에너지 사용을 최적화 △가속은 엔진과 모터가 동시 가동, 모터가 엔진을 보조해 연료소비 저감 및 빠른 응답성 △감속은 모터가 배터리를 충전해 에너지회생 △전기주행은 순수 전기 구동이다.
"스마트 하이브리드 시스템은 회생제동이 가능하도록 설계돼 감속력은 일반적인 내연기관의 엔진 브레이크 보다 크며, 차량의 관성력(운동에너지)을 이용해 배터리를 충전한다. 가속페달에서 발을 떼면 최대 -1.2m/s2의 감속력이 발생하며 브레이크를 밟으면 -1.5m/s2까지 감속력이 증가한다."
즉, 가속페달에서 발을 떼는 것만으로도 일정 수준의 감속과 충전이 이뤄지며 브레이크를 밟으면 더 많은 에너지가 회생되는 것이다. 스마트 하이브리드 시스템의 장점을 활용하려면 브레이크 페달 조작을 최소화하고 감속을 극대화하는 것이 중요한 셈이다.
푸조 308 스마트 하이브리드는 엔진 3기통 1.2ℓ 퓨어테크(Puretech), e-DCS6 변속기, 48V 리튬 이온 배터리 조합으로 이뤄졌다. 구체적으로 전기모터는 △최고출력 15.6㎾h △최대토크 55Nm 힘을 갖췄고, 구동배터리는 0.89㎾h의 에너지를 가진 수냉식 48V 리튬 이온 배터리를 사용했다. 여기에 직렬 3기통 1.2ℓ 퓨어테크 가솔린 엔진은 △최고출력 100㎾ △최대토크 230Nm의 힘을 가졌다.
"해당 조합으로 탄생한 새로운 파워트레인은 약 1100㎏의 견인력을 갖췄으며 1단계의 하이브리드 경험이 가능하지만 외부충전은 불필요하다는 장점이 있다. 낮은 RPM에서 반응성이 뛰어나고 이산화탄소 배출량은 가솔린 내연기관 엔진 AT8 STT 대비 22g 감소시켰다(WLTP 기준)."
뿐만 아니라 기존의 풀-하이브리드 혹은 전기차에서만 가능했던 매끄럽고 섬세한 주행도 가능하다.
①브레이크 해제만으로 전기모드 저속주행이 가능한 'e-크리핑' ②정차 후 재출발 시 전기모터만으로 가속하는 'e-론치' ③정체구간에서 전기모터만으로 저속 이동이 가능한 'e-큐잉' ④주차 시 1~2단 기어에서 전기모터로 세밀한 조작이 가능한 'e-파킹' 등 다양한 전기모드를 지원해 보다 부드러운 주행경험을 선사한다.
이런 스마트 하이브리드 시스템은 엔진의 개입 없이 풀-하이브리드급의 전기모드를 제공한다. 변속기에 전기모터가 통합 설계돼 엔진의 개입 없이 시속 30㎞ 이하의 속도로 전기모터만으로 주행이 가능하다. 도심주행 시에는 주행시간의 최대 50%까지도 전기로 주행이 가능하다.
푸조 308 스마트 하이브리드 주요 구성요소를 살펴보면 먼저 1.2ℓL 퓨어테크 3세대 엔진은 고압직분사 기술과 고효율 터보차저 등을 적용해 다운사이징을 거쳤음에도 불구하고 훌륭한 성능과 주행경험을 제공한다.
3기통 아키텍처와 기술은 엄격한 설계 사양을 충족해 개발됐으며 연료소비 및 CO₂ 배출 감소, 높은 운전만족도, 타협 없는 신뢰성을 제공한다. 콤팩트한 크기, 가벼워진 무게 및 저마찰 소재를 통해 엔진 용량은 줄이되 성능과 연비를 향상시켰다.
또 스마트 하이브리드 시스템의 핵심인 6단 듀얼 클러치 변속기(e-DCS6)는 벨기에 전동화 파워트레인 전문업체 펀치파워트레인과 공동 개발한 하이브리드 전용 변속기다. 변속기 명칭의 e는 하이브리드(전동화), DC는 듀얼 클러치, S는 행성 기어, 6은 기어 단수를 의미한다.
e-DCS6는 기존 e-DCT 변속기 대비 내부 부품을 35% 제거해 경량화를 이룬 동시에 전기모터와 인버터를 변속기에 통합 설계하는 높은 기술력을 발휘해 전기모드 주행을 실현하고 최상의 효율을 이뤄낸 변속기로 유럽시장에서 호평받고 있다.
최적화된 설계로 듀얼 클러치 특유의 변속으로 인한 이질감이 느껴지지 않도록 했고, e-DCS6 변속기에 통합된 전기모터는 최고출력 15.6㎾를 발휘하며 가속 시에 엔진을 보조해 저단 기어로의 변속 전환을 제한함으로써 연료소비를 줄여준다.
방실 스텔란티스 코리아 대표는 "308 스마트 하이브리드는 고효율 엔진으로 한국시장에서 꾸준히 신뢰를 받아온 푸조가 기존 마일드 하이브리드보다 한 단계 진화한 새로운 하이브리드 장르를 여는 상징적인 모델이다"라고 설명했다.
