현대차그룹, 차세대 하이브리드 시스템 공개…출력·연비↑

현대자동차그룹이 출력과 연비, 정숙성 등을 향상한 차세대 하이브리드 시스템을 공개했다. 해당 시스템은 신형 팰리세이드 하이브리드에 그룹 최초로 적용된다. 

차세대 하이브리드 시스템은 최적의 구조를 적용해 현대차그룹이 보유한 다양한 엔진 라인업과 결합할 수 있다. 이에 현대차그룹은 향후 현대차·기아·제네시스가 보유한 소~대형차에 신규 시스템을 적용한다는 방침이다.

현대차그룹은 지난 10일 서울 중구에 있는 크레스트 72에서 '현대자동차그룹 차세대 하이브리드 시스템 테크 데이'를 열고 한층 진화한 하이브리드 기술력을 공개했다.

이날 현대차그룹은 '동력과 효율의 완벽한 조화, 하이브리드 그 이상의 전동화 경험'이라는 콘셉트 아래 차세대 하이브리드 시스템을 개발했다고 밝혔다. 해당 시스템은 그룹 계열사 현대트랜시스와 협업으로 완성했다. 

새롭게 개발한 차세대 하이브리드 시스템 변속기는 두 개의 모터와 신규 변속기를 조합했다. 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2)와 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 신규 모터(P1)를 내장해 동력 성능과 연비를 향상했으며, 부드러운 변속감과 함께 소음 및 진동 저감 효과도 실현했다. 

또한, 구조를 최적화해 현대차그룹이 보유한 다양한 엔진 라인업과 결합할 수 있다. 100마력 초반부터 300마력 중반까지 시스템 출력 커버리지를 갖춰 소형 차급부터 대형 차급까지 폭넓은 운영이 가능하다는 설명이다.

차세대 하이브리드 시스템은 현대차그룹의 전기차 기술력도 경험할 수 있다. 전기차 전용 플랫폼 'E-GMP' 개발 등으로 축적한 노하우를 살려 ▲스테이 모드 ▲V2L(Vehicle To Load) ▲스마트 회생 제동 등 전동화 편의 기능을 제공한다.

한동희 현대차그룹 전동화개발담당 부사장은 “현대차그룹은 오랜 시간 축적해 온 엔진·변속기 및 하이브리드 시스템 개발 경험과 세계 최고 수준의 전기차에 적용된 전동화 기술력을 집약해 혁신적인 신규 하이브리드 시스템을 개발했다”며 “전기차 전환기에 전동화 기술력을 적극 활용한 혁신적인 기술을 지속적으로 개발하고, 이를 통해 고객에게 환경친화적이고 우수한 성능의 차량 경험을 제공할 것”이라고 말했다.

차세대 하이브리드 시스템은 'P1+P2 병렬형 구조'로 구성됐다. 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2) 외에 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 시동 모터(P1)를 새로 추가했다.   

새로 탑재한 시스템은 P1 모터를 엔진과 직접 연결해 마찰 손실을 줄인 것이 핵심이다. 이 때문에 에너지 전달 효율이 높으며, 주행 상황에 따라서는 P2 모터와 함께 구동력을 보조한다. 

또한, 현대차그룹은 차세대 시스템 변속기의 허용 토크를 37.4kgf·m에서 46.9kgf·m으로 25% 상향했다. 이에 따라 고배기량 터보 엔진과 결합해도 최적의 출력을 발휘한다는 설명이다.

그러면서도 변속기 크기는 기존 수준을 유지했다. 댐퍼와 전동식 오일 펌프(EOP) 등 주요 부품 배치 및 크기 등을 최적화한 결과다. 4년의 시행착오를 거쳐 해당 시스템은 현대차그룹이 보유한 다양한 내연기관 엔진과 결합할 수 있다.

현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템의 첫 파워트레인으로 가솔린 2.5 터보 하이브리드 엔진을 개발했다. 엔진 시동에 걸리는 시간을 단축하고, 연료 소모량을 줄이는 등 노력을 통해 가솔린 2.5 터보 하이브리드는 최고 연비 14.1km/ℓ, 시스템 최고 출력 334마력, 최대 토크 46.9kgf·m의 성능을 발휘한다.

이는 동급의 2.5 터보 가솔린 모델 대비 연비는 약 45%, 최고 출력과 최대 토크는 각각 약 19%, 9% 높다.

가솔린 1.6 터보 차세대 하이브리드는 중형 SUV 기준으로 연비가 기존 대비 약 4.3% 향상됐으며, 변속기 허용 토크가 37.4kgf·m에서 38.8kgf·m으로 증대됐다. 

신형 팰리세이드 하이브리드는 변속 로직 'ASC(Active Shift Control)'도 개선했다. P1 모터를 추가로 활용해 기존보다 더 빠르고 부드러운 변속 성능을 구현했으며, 엔진 클러치 제어를 개선해 전기 모터만 작동되는 ‘EV 모드’로 주행 중 엔진 개입 시의 이질감을 줄여 승차감을 향상했다.

정차 중 실내 정숙성도 강화했다. 엔진 구동으로 배터리를 충전하는 상황에서 P1 모터를 활용해 엔진의 진동과 부밍을 줄여주는 기술을 새롭게 적용했다.

게다가 현대차그룹은 ▲e-AWD ▲e-VMC 2.0(Electrification-Vehicle Motion Control) ▲스테이 모드 ▲V2L ▲스마트 회생 제동 등 전동화 특화 기술을 하이브리드 차량에 다수 적용했다. 전기차의 장점을 하이브리드 차량에서도 경험할 수 있도록 한 것이다.

e-AWD는 전자식 사륜구동 시스템이다. 전륜 기반 하이브리드 차량의 후륜 구동축에 구동 모터(P4)를 추가해 주행 성능과 가속 응답성을 향상한다.

e-VMC 2.0은 e-AWD 기반의 하이브리드 차량에 적용되는 기술이다. 전·후륜 구동 모터의 독립적인 토크 제어를 통해 주행 안정성과 승차감을 높여주며 ▲롤(차량이 좌우로 흔들리는 움직임) 방지 성능을 강화한 'e-핸들링 2.0' ▲긴급 조향 보조 기술 'e-EHA(Electrification-Evasive Handling Assist) 2.0' ▲차량의 상하 움직임을 최소화해 승차감을 극대화한 'e-라이드 2.0' 등으로 구성된다.

스테이 모드는 고전압 배터리를 활용해 전기차의 ‘유틸리티 모드’를 하이브리드 차량 특성에 맞춰 적용한 사양이다. 주행 전/후 정차된 차량 안에서 공조와 멀티미디어 등 차량 편의 기능을 더 오래 사용할 수 있도록 돕는다.

이 외에도 현대차그룹은 전기차에 적용됐던 V2L 기능, 스마트 회생 제동 등 기능을 탑재한다는 방침이다. 

현대차그룹은 신규 하이브리드 변속기를 현대차그룹의 다양한 엔진에 조합해 100마력 초반부터 300마력 중반에 이르는 시스템 출력 커버리지를 구현할 수 있게 됐다. 이를 바탕으로 소형부터 대형 및 럭셔리까지 다양한 하이브리드 차량을 선보일 계획이다.

시스템 출력 커버지리 확대에 따라 하이브리드 파워트레인은 현재 3종에서 5종으로 늘어난다. 그중 2.5 터보 하이브리드는 이달 양산을 시작한 현대차 팰리세이드 하이브리드에 최초 탑재된 뒤, 현대차·기아의 차종에 순차적으로 적용된다.

또한 현대차그룹은 오는 2026년 후륜구동용 2.5 터보 하이브리드를 선보이고, 제네시스 주요 모델에 순차적으로 탑재해 하이브리드 라인업을 럭셔리 브랜드까지 확장할 계획이다.

현대차그룹은 "향후 출시할 하이브리드 신차에 대해 이날 공개한 신규 하이브리드 파워트레인과 다양한 전동화 특화 기술을 차급·차량 특성 및 지역별 시장 환경에 맞춰 최적의 조합으로 적용할 예정"이라고 밝혔다.