전기차 배터리, 전력을 다하다
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전기차 배터리가 갑자기 인터넷 스타로 떠오르는 일은 정말 흔치 않죠. 하지만 여기 일약 인터넷 스타가 된 강력한 성능의 아이오닉 5 배터리와 행복한 차주가 있습니다. 3년이 채 되지 않는 기간 동안 무려 66만km를 주행하고도 문제 한 번 없었다고 하네요! 이 놀라운 소식이 온라인 자동차 커뮤니티에 전해지면서 큰 화제를 모았습니다. 현대자동차가 그 내막을 들여다보았습니다.
누적 주행 거리 66만km
전기차의 장점은 이미 잘 알려져 있습니다. 하지만 이영흠 씨가 아이오닉 5로 66만km를 주행한 사실을 온라인에 공유하면서 전기차 배터리의 진정한 성능과 잠재력이 더욱 확연히 드러나게 되었습니다. 이영흠 씨는 온라인 게시글에 “고장 한 번 없이 2년 9개월 동안 58만km를 탔다”고 썼습니다. 실로 인상적인 수치입니다. 좀 더 와닿게 이야기해 보자면 천 일 연속 매일 580km가량을 달린 셈입니다.
말이 안 될 정도로 놀라운 수치였기에 처음에는 진위 여부를 두고 뜨거운 토론이 벌어지기도 했습니다. 하지만 이 놀라운 수치는 영업 사원인 이영흠 씨가 아이오닉 5로 전국을 누비며 실제로 주행한 끝에 기록한 것이라는 사실이 밝혀졌습니다. 이영흠 씨가 아이오닉 5를 고른 이유는 바로 실용성과 향수를 자극하는 디자인이었습니다. “처음에는 소형차를 몰았었는데, 운전하는 시간의 90%를 고속도로에서 보내는 만큼 더 부드럽고 강력하면서도 최적의 편안함, 넉넉한 내부 공간, 연비를 갖춘 차를 원했어요. 이 모든 조건을 충족하는 게 바로 아이오닉 5이었죠.”
이영흠 씨는 이렇게 덧붙였습니다. “현대자동차 오리지널 포니를 기억하는 사람으로서, 아이오닉 5의 현대적이면서도 레트로한 디자인이 마음에 쏙 들었어요. 매일 800에서 900km를 주행해야 했기에 롱 레인지 싱글 모터 모델을 선택하게 되었습니다. 영업직으로 일하는 저에게 제일 중요한 건 주행 거리니까요.”
성능은 강력, 유지 보수는 간편
이영흠 씨가 아이오닉 5로 달성한 주행 거리가 인상적인 것은 맞지만, 충격적이라고는 할 수 없습니다. 현대자동차 아이오닉 5와 같은 전기차들은 유지 보수 최소화와 장거리 주행이 모두 가능하기 때문입니다. 움직이는 부품이 더 적어 마모가 덜 발생하고, 번거로운 엔진 오일 교환도 옛말입니다. 이영흠 씨는 이렇게 회상합니다. “일반 내연 기관차를 탈 땐 15일마다 엔진 오일을 갈았습니다. 하지만 아이오닉 5을 타니 기본적인 소모품만 갈아주면 됐죠. 회생 제동 덕분에 브레이크 패드조차도 기존에 몰던 차보다 훨씬 오래가더라고요.”
구석구석 경제적
이영흠 씨가 일반 차량으로 66만km를 주행했다면 관련 수치는 크게 달라졌을 것입니다. 일반 차량이었다면 엔진 오일 교환 66회, 점화 플러그 8세트 교체, 브레이크 오일 교체 13회, 듀얼 클러치 변속기 오일 교체 11회를 실시해야 하는 것은 물론, 호스나 벨트, 기타 동력 전달 장치 부품에 대한 정기 점검도 필요했을 것입니다. 이러한 유지 보수 비용을 모두 더하면 약 1200만 원에서 1300만 원 정도입니다. 여기에 그 정도 거리를 주행하는 데 필요한 유류비 약 8천만 원까지 더해야 하죠. 이 모든 비용을 더해보면, 전기차를 선택할 이유가 더욱 분명해집니다.
장거리 주행도 거뜬하도록
66만km 가량을 달리고도 끄떡없는 아이오닉 5가 있다는 소식은 모든 현대자동차 직원들의 주목을 받았습니다. 윤달영 현대자동차그룹 책임연구원은 이러한 결과에 호기심이 생기긴 했지만, 그다지 놀라지는 않았다고 말합니다. “해당 아이오닉 5의 배터리와 모터를 교체했다는 소식에 단연 관심이 갔어요. 윤달영 연구원은 본인이 소속된 팀에서 장거리 주행을 위한 전기차 부품을 오랜 기간 연구해 왔으며, 모든 세대의 배터리에 걸쳐 정확성을 보장할 수 있도록 실제 주행 데이터와의 비교를 위한 내구성 예측 모델을 만든다고 덧붙였습니다.
우리는 수집한 배터리를 전부 평가합니다. 그렇게 얻은 데이터는 새 배터리 디자인에 영향을 주고, 내구성 모델과 설계 가이드라인을 개선하는 데 도움을 주죠. 윤달영 현대자동차그룹 책임연구원
연구 대상이 된 차
윤달영 연구원에게 66만km 주파 소식은 해당 차량을 연구할 완벽한 기회였습니다. 데이터 수집은 무척이나 유용한 도구이기에 윤달영 연구원과 팀원들은 이영흠 씨에게 연락을 취했고, 이영흠 씨의 아이오닉 5는 금세 평범한 업무용 차량에서 꼼꼼한 검사를 거친 연구 대상으로 거듭났습니다.
가장 처음 발견된 사실 중 하나는 33개월 만에 58만km를 주행했음에도 이영흠 씨가 몰던 아이오닉 5의 잔존 수명(SoH)이 87.7%에 달한다는 사실입니다. 이를 통해 극한 환경에서조차 배터리 성능 저하를 크게 걱정하지 않아도 된다는 것이 밝혀졌죠. 윤달영 연구원은 배터리들이 특히 내구성 관련 목표를 고려해 제작된다는 점을 비결로 꼽았습니다. 윤 연구원은 현대자동차가 가장 까다로운 성능 요건에 맞춰 전기차 배터리를 설계한다고 설명했죠. 테스트 결과, 이영흠 씨의 아이오닉 5에 장착된 배터리는 내구성 모델과 거의 정확히 일치했습니다.
현대자동차의 내구성 기준은 품질 보증서에 요구되는 기준을 훨씬 넘어섭니다. 윤달영 현대자동차그룹 책임연구원
책임감을 담아 만들다
강력한 고성능 전기차 배터리 생산은 새로운 모빌리티의 발전과 지속가능성 목표 달성을 위해 필수적입니다. 그 과정을 열어주는 첫걸음은 바로 꼼꼼한 테스트입니다. 남양연구소에서는 충방전 사이클을 비롯한 다채로운 내구성 테스트가 실시되며, 모든 사용 환경을 고려하기 위해 장기간 보관하는 상황을 시뮬레이션해 보기도 합니다. 전기차 배터리 연구 개발을 위한 우리의 열정 덕분에 현대자동차그룹 차량들은 동급 최고 수준의 성능을 내는 것으로 인정받고 있습니다.
물론, 모든 배터리는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되기 마련입니다. 심지어 전기차를 몰지 않을 때도 미세한 자연적 저하가 발생합니다. 많은 전기차 차주들의 공통 관심사인 고속 충전은 바쁠 때 아주 유용한 기능이지만 배터리 수명을 줄이는 요인 중 하나로 여겨지기도 합니다. 그래서 현대자동차그룹은 잦은 고속 충전을 비롯한 극한의 상황에서도 성능을 발휘할 수 있도록 배터리를 설계합니다. 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)을 통해 지속적으로 각 셀을 모니터링하고 셀 간의 균형을 유지해 충전을 최적화합니다.
이영흠 씨가 거의 항상 고속 충전기만 사용했음에도 배터리 수명이 크게 줄어들지 않았다는 사실은 현대자동차가 올바른 방향으로 나아가고 있음을 보여줍니다. 윤달영 연구원은 이렇게 말합니다. “우리는 오랜 기간에 걸쳐 전기차, 하이브리드, 연료전지 기술을 개발해오고 있으며, 한국 최고의 배터리 제조사들과 협력하고 있다는 것이 우리의 강점입니다. 하지만 좋은 하드웨어를 확보하는 것이 전부는 아닙니다. 훌륭한 설계를 통해 그 잠재력을 100% 발휘할 수 있도록 하는 것이 핵심이죠.”
우리가 만드는 모든 배터리 시스템이 최고의 성능, 안정성, 수명을 갖출 수 있도록 하는 것이 목표입니다. 윤달영 현대자동차그룹 책임연구원
더 좋은 배터리, 더 큰 가능성
새로운 모빌리티로 우리 삶을 새롭게 그려가고 있다는 사실은 현대자동차를 설레게 합니다. 모빌리티의 기술적, 환경적, 사회적 가능성을 키워나가겠다는 목표는 우리가 매일 최선을 다할 수 있도록 해주는 원동력입니다. 현대자동차는 계속해서 첨단 전기차 기술에 투자하고 단거리부터 장거리까지, 거리와 무관하게 더 나은 주행 경험을 선사하는 탁월한 차량을 설계해 나갈 것입니다.
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