[비즈니스포스트] 현대자동차그룹은 10일 서울 중구에 있는 크레스트72에서 ‘현대자동차그룹 차세대 하이브리드 시스템 테크데이’를 열고 하이브리드 기술을 공개했다고 20일 밝혔다.

회사는 차세대 하이브리드 시스템으로 전기차뿐만 아니라 내연기관차 경쟁력을 높이고, 급변하는 시장 환경에 유연하게 대응할 수 있는 멀티 파워트레인 기반의 전략적 포트폴리오를 강화하기로 했다.

차세대 하이브리드 시스템은 모터 2개가 내장된 신규 변속기에 다양한 엔진 라인업을 조합할 수 있다. 차급과 차량 특성에 맞춰 최적화된 성능과 연비를 제공하며, 다양한 전동화 특화 기술을 적용해 주행 성능과 승차감을 개선하고 차량 내 경험을 높인다고 회사 측은 설명했다.

새롭게 개발된 차세대 하이브리드 시스템 변속기는 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터와 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 시동 모터로 구성됐다. 동력 성능과 연비를 향상시키고 부드러운 변속감과 함께 소음 및 진동 저감 효과를 실현했다.

회사는 차세대 하이브리드 시스템 변속기의 허용 토크를 기존 37.4kgf·m에서 46.9kgf·m로 약 25% 상향시켰다. 변속기 허용 토크를 높였음에도 기존 수준 크기를 유지해 소형부터 중대형까지 다양한 차급에 탑재 가능하다.

다양한 엔진 라인업과 결합해 100마력 초반부터 300마력 중반까지 시스템 출력이 가능해 소형 차급부터 대형 차급까지 폭넓게 운영할 수 있다.

회사는 차세대 하이브리드 시스템의 첫 파워트레인으로 가솔린 2.5 터보 하이브리드 엔진을 개발했다. 2.5 터보 하이브리드 엔진은 변속기와 엔진 사이에 새롭게 추가된 구동 모터가 엔진의 시동·발전을 담당하게 되면서 동력 손실을 최소화했다.

구동 모터·시동 모터 병렬형 구조를 중심으로 한 변속기 및 엔진 개선으로 연비와 동력 성능을 높이고 변속감과 정숙성도 향상시켰다.

대형 스포츠유틸리티차(SUV)에 탑재되는 가솔린 2.5 터보 하이브리드는 최고 연비 14.1㎞, 시스템 최고 출력 334마력, 최대 토크 46.9kgf·m의 성능을 갖췄다. 동급 2.5 터보 가솔린 모델보다 연비는 약 45%, 최고 출력은 약 19%, 최대 토크는 약 9% 높다.
  가솔린 1.6 터보 차세대 하이브리드는 중형 SUV 기준으로 연비가 기존보다 약 4.3% 향상됐다. 변속기 허용 토크는 37.4kgf·m에서 38.7kgf·m으로 높아졌다.

엔진 클러치 제어를 개선해 전기 모터만 작동되는 전기차(EV) 모드로 주행 중 엔진 개입 시 이질감을 줄여 승차감도 향상시켰다.

회사는 오랜 하이브리드 개발 경험과 전기차 전용 플랫폼 E-GMP 개발 등으로 축적한 모터 및 배터리 제어 기술을 활용해 주행 성능과 승차감을 강화하고, 스테이모드, V2L(전기차 배터리 전력을 외부로 끌어다 사용하는 것), 스마트 회생 제동 등 전동화 편의 기능을 제공한다.

전자식 사륜구동 시스템(e-AWD)은 전륜 기반 하이브리드 차량의 후륜 구동축에 구동 모터를 추가해 주행 성능과 가속 응답성을 향상시킨다.

e-핸들링 2.0은 선회 시 전·후륜 모터를 각각 반대 방향으로 제어해 차량 무게 중심을 낮춰 롤(차량이 좌우로 흔들리는 움직임) 방지 성능을 강화하는 기술이다. 기존 e-핸들링이 단일 모터의 가·감속 제어로 작동한 것과 비교해 2.0 버전은 보다 정교한 제어로 한층 향상된 주행 경험을 제공한다.

e-EHA 2.0은 긴급 조향 보조 기술로 차량의 레이더 및 카메라 센서를 활용해 전방 충돌 위험을 감지하고, 운전자의 급격한 조향 시 전·후륜 모터의 제동 제어를 통해 회피 거동을 정밀하게 보조한다. 긴급 조향 후 차량이 안정 구간에 진입하면 전륜 모터는 구동을, 후륜 모터는 제동을 담당해 차량 무게 중심을 낮추고 롤 성능도 개선한다.

e-라이드2.0은 과속방지턱 통과 시 차량의 상하 움직임을 최소화해 승차감을 극대화하는 기술이다. 과속방지턱 진입 및 탈출 상황에서 전·후륜 모터의 반대 방향 제어를 통한 차량의 무게 중심 변화를 활용해 피치 및 바운스(차량의 위아래 움직임) 모션을 최소화한다.

스테이모드는 고전압 배터리를 활용해 전기차의 유틸리티모드를 하이브리드 차량 특성에 맞춰 적용한 것이다.

스테이 모드에서는 엔진 시동 없이 공조와 멀티미디어를 포함한 차량 내 모든 편의 기능을 사용할 수 있다. 배터리 충전량 70~80% 상태에서는 최대 1시간까지 사용할 수 있다.

회사는 하이브리드 차량 고전압 배터리 용량이 전기차보다 상대적으로 적은 점을 고려해 ‘목적지 도착 시 스테이모드 사용 예약’ 기능을 도입했다. 이 기능은 내비게이션과 연동돼 목적지 도착 약 2㎞ 전부터 고전압 배터리 충전을 시작한다. 도착 시점에는 배터리 충전량을 70% ~ 80% 수준으로 확보해 스테이모드 사용 시간을 최대한 늘려준다.

차세대 하이브리드 시스템에 적용된 V2L은 전기차와 동일하게 최대 출력 3.6kW(킬로와트)를 지원해 캠핑 및 차박 등에서 활용할 수 있다.

V2L은 엔진 가동 시 계속해서 사용할 수 있으며, 엔진이 작동하지 않는 스테이모드에서는 배터리 용량의 최대 50%까지 사용할 수 있다.

스마트 회생 제동은 과속카메라 등 내비게이션 정보와 앞 차와의 거리 등을 종합적으로 판단해 최적의 회생 제동 강도를 자동 적용하는 기능이다. 운전자의 제동 페달 조작을 줄여 운전 피로도를 낮추고 회생 제동을 통한 배터리 충전량을 증가시켜 연비 개선을 돕는다.
하이브리드 파워트레인은 현재 3종에서 5종으로 늘어나며, 2.5 터보 하이브리드는 4월 양산을 시작한 현대차 팰리세이드 하이브리드에 처음으로 탑재된다. 현대차와 기아의 다른 차종에 차례대로 적용된다.

2026년에는 후륜구동용 2.5 터보 하이브리드를 선보이고 제네시스 주요 모델에 차례대로 탑재해 하이브리드 라인업을 럭셔리 브랜드까지 확장한다.

한동희 현대차그룹 전동화개발담당 부사장은 “오랜 시간 축적해 온 엔진·변속기 및 하이브리드 시스템 개발 경험과 세계 최고 수준 전기차에 적용된 전동화 기술력을 집약해 혁신적 신규 하이브리드 시스템을 개발했다”며 “전기차 전환기에 혁신적 기술을 계속해서 개발하고, 소비자에게 환경친화적이고 우수한 성능의 차량 경험을 제공할 것”이라고 말했다. 윤인선 기자