LG화학 배터리 들어가는 아우디 e-트론.jpg

[샌프란시스코(미국)] “믿지 못할 정도의 험로에서 시험주행을 하고, 소음과 회생제동의 이질감을 해결하는 데에 심혈을 기울였습니다.”

지그프리트 핀트(Siegfried Pint) 담당과 토마스 뮬러(Thomas Müller)담당은 지난 17일(현지 시각) 미국 샌프란시스코에서 열린 아우디 e-트론 월드프리미어 행사에서 데일리카 기자와 만나 e-트론의 개발 비화를 묻는 질문에 이 같이 답했다. 두 사람은 e-트론의 동력계통과 섀시, 자율주행 기술 연구를 전담했다.

핀트 담당은 “전기차의 효율성은 중요하지만 이 못지 않게 중요한 운전자의 쾌적함을 위한 설계 또한 숙제였다”며 회생제동 시스템의 설계 과정의 어려움을 털어놨다.

그가 개발에 참여한 e-트론의 회생제동 시스템은 동급에선 최초로 적용되는 방식으로, 감속 상황의 90%에서 발생하는 에너지를 회수해 최대 30%의 주행거리를 연장할 수 있는 점이 특징이다.

이날 아우디가 세계 최초로 공개한 e-트론은 아우디 브랜드 최초의 양산형 순수 전기차로, 카메라가 내장된 버추얼 미러, 아마존 알렉사 음성인식 시스템이 내장된 MMI, 30분 만에 80%를 충전할 수 있는 급속 충전 기술 등을 갖췄다. 완충 시 주행가능거리는 WLTP 기준 400km 수준이다.

아래는 지그프리트 핀트(이하 핀트), 토마스 뮬러(이하 뮬러) 담당과의 일문일답.

▲ 새로운 회생제동 시스템을 설계하기로 한 계기가 있었는가?

= (핀트) 적은 에너지로도 많은 거리를 주행하기 위한 ‘효율성’은 전기차의 핵심이기 때문이다. 이 시스템은 전자식 브레이크와 물리적 방식의 브레이크로 90% 이상의 에너지를 회수한다. 에너지 회수 효율은 높지만, 운전자가 느끼는 이질감과 부자연스러움을 해결하는, 즉 세밀한 조율 과정에서 많은 어려움을 겪었다. 충분한 제동과 에너지 회수, 운전자의 사용 만족도 모두를 고려해야 했기 때문이다.

▲ 스마트폰이 그렇듯, 전기차 배터리 또한 온도의 영향을 많이 받을텐데...

= (핀트) 극한의 상황이지만, 45도에 육박하는 고온, 혹은 영하 40도에 이르는 저온의 상황에선 약 10kW의 출력을 이용해 배터리를 자동적으로 예열시킨다. 모바일 기능을 통해 차량 내 기온을 조절해 배터리의 효율을 최적화 시킬 수도 있다.

▲ 자율주행차의 해킹 문제가 이슈로 떠오르고 있는데 대책이 있는가.

= (뮬러) 아우디 뿐만이 아닌, 모든 브랜드가 직면한 문제라고 생각한다. 자율주행 레벨이 고도화 되고 차량간 통신과 외부 데이터 송수신량이 늘어난다면, 대비해야 할 시나리오가 많을 것이라고 본다. 다만, 현재의 낮은 단계의 자율주행 상황에서는 명령을 받는 소프트웨어와 이를 수행하는 하드웨어의 설계 구조를 분리시키는 등의 대응으로 예방할 수 있을 것이라 본다. 해킹이 불가능한, 단절적인 설계구조 말이다.

▲ e-트론 GT 같은 차들의 경우, 낮은 차체 구조에 배터리를 높게 쌓게 되면 공력성능에 영향을 미치지는 않는가?

=(핀트) e-트론 GT의 플랫폼은 포르쉐 타이칸과 공유된다. 배터리를 겹쳐 쌓게 되면 공력성능 보다는 탑승객의 헤드룸에도 문제가 생길 것이라 본다. 이는 스포츠카가 아닌, 모든 전기차가 갖고 있는 숙제다. 이를 염두한 차체 설계도 선행되어야 하겠지만, 그에 맞춰 배터리도 점차 소형화와 고성능화를 이룰 것으로 전망한다.

▲ 주행 가능거리가 400km인데, 실 주행도 이와 비슷했는지

=(뮬러) 실제 도로 주행으로 측정되는 WLTP 기준으로 평가됐기에 큰 오차는 없을 것으로 보지만, 이는 아주 보수적으로 설정된 기록이다. 자체적으로 시험했을 당시 최대 500km까지도 주행한 적이 있다. ‘못해도’ 400km 정도는 갈 것이라고 본다.

▲ 배터리의 특성상 주행거리 등 성능이 점차 떨어질텐데...

=(핀트) 수명이 떨어지는 건 사실이지만, 배터리 성증의 80% 이하 까지는 떨어지지 않을 것이라 생각한다. 배터리의 수명이 얼마나 구체적으로 남아있는지 판단할 수 없겠지만, 차량의 교체 주기 등에 상응하는 충분한 수명을 갖추고 있다고 생각한다.

▲ e-트론의 개발 과정에서 애로사항을 겪었던 부분은?

=(핀트) 너(뮬러) 먼저 하는 게 어때(웃음)

=(뮬러) 싫어, 난 없었는데..너는 어려운 게 있었나본데?(웃음)

=(핀트) 아까도 언급했듯, 회생제동 시스템이 가장 어려웠던 것 같다. 이론적으론 쉬워보였지만, 운전자가 느끼는 이질감을 줄이기 위해 이를 섬세하게 다듬는 과정에서의 어려움이 컸다. 소음도 문제였다. 풍절음, 타이어 노면 소음 등...전기차라 다른 소리가 유독 크게 들린다고 변명을 하고 싶지는 않았다.

=(뮬러) 파워는 충분했지만 냉각시스템이 직전까지 문제였다. 이를 위해 남아프리카 지역에서 수십차례 설계를 변경해가며 주행시험을 이어갔는데, 마지막 까지 공을 들였던 부분 중의 하나였다.

▲ e-트론이 오프로더는 아니지만, 차체가 높은 탓에 일반 차량 보단 조금은 거친 노면을 주행할 수도 있을 것 같다. 배터리셀의 손상으로 인한 화재나 폭발 가능성은 어떻게 대비되었는가.

=(핀트) 주제를 다소 벗어난 이야기지만, 콰트로 시스템 탓에 실제로 많은 곳에서 오프로드 테스트를 진행했다. 믿지 못할 정도로 험난한 코스들도 많았다. 배터리셀은 알루미늄 아키텍쳐로 구성된 구조물에 독립된 형태로 배치되며, 여기에 상단과 하단 구조물을 더한 뒤 하나의 박스 형태로 패키징된다. 이는 측면 혹은 하단에서 충격이 가해져도 부식이나 배터리 누액 등에 대비된 설계 구조다.

▲ e-트론을 개발하며 한국의 브랜드와 협업을 진행한 부분이 있는지?

=(핀트) e-트론의 배터리를 LG화학으로부터 공급받고 있으며, 향후 다른 차종에 적용될 배터리 공급자를 선정하는 과정에선 삼성SDI도 후보군에 두고 검토할 계획이다.