PSA의 혁신적 하이브리드 에어 파워트레인
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PSA의 혁신적 하이브리드 에어 파워트레인
  • 힐튼 홀로웨이
  • 승인 2014.08.27 14:35
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요즘 하이브리드는 틈새시장 어딘가에 자리 잡고 있다. 특히 디젤을 사랑하는 유럽에서 그런 경향은 두드러진다. 시가지에서는 연비가 탁월하지만 고속도로에서는 그보다 효율이 떨어지고, 대체로 디젤보다 값이 비싸다.

그러나 수많은 시장의 흐름이 하이브리드 기술을 한결 실용성이 있는 방향으로 끌어간다. 첫째, 한층 엄격해지는 CO₂ 규정이 대형차에 하이브리드 방식을 적용하는 길을 열어준다. 둘째, 디젤 엔진에 대한 공해규정이 강화됨에 따라 제작비가 훨씬 많이 들어간다. 따라서 앞으로 소형차에는 디젤 엔진을 쓰기 어려워진다.

지금까지 하이브리드는 대체로 한 가지 성격으로 이해하게 됐다. 재래식 엔진을 추가된 전기모터와 배터리와 결합했다. 토요타 프리우스와 같은 차가 개척한 방식을 가리킨다. 하지만 2개의 모터(ICE와 전기), 값비싼 배터리팩과 이들을 매끈하게 움직이기 위해서는 복잡한 전자장치가 필요하다. 따라서 하이브리드는 여전히 값이 비쌀 수밖에 없다.

프랑스의 PSA 푸조+시트로엥 기술진은 새로운 하이브리드 파워트레인을 찾아냈다고 밝혔다. 기존 시스템보다 단순하고 훨씬 값이 싸다고 덧붙였다. 아울러 새 디자인은 2020년까지 평균연비 60.0km/L의 양산차를 만들어내려는 계획의 일부다.
 

실제로 PSA의 ‘하이브리드 에어’(Hybrid Air) 시스템은 지난해 처음으로 발표됐다. 한데 푸조 2008 안에 러닝 프로토타입을 마침내 담아냈다. 하이브리드 에어는 단연 비용절감형이라 주장한다. 전기모터, 배터리와 전자조절장치를 제거하고 대신 에너지를 저장한 유압 오일을 이용하여 엔진이 정지했을 때 바퀴를 돌린다.

PSA 기술진은 재래식 배터리-전기 하이브리드 제작비의 절반으로 하이브리드 에어 시스템을 만들 수 있다고 본다. 게다가 무게가 약 15kg 가볍다. 소식통에 따르면 해마다 B와 C세그먼트를 수백만 대씩 만들 때 하이브리드 에어 기술을 양산차에 투입하기로 했다.

한편 PSA는 배터리와 전기모터를 좀 더 친환경적으로 만들려면 희구금속 의존도가 높아진다. 그와는 대조적으로 하이브리드 에어는 한층 단순하고 강력하며, 이미 잘 다져진 기술기반을 깔고 있다. 이 시스템을 하이브리드 에어라 하지만, ‘하이브리드 하이드롤릭’(Hybrid Hydraulic)이라 부르는 쪽이 더 적합하다.
 

프로토타입 2008은 일차적으로 81마력 자연흡기 1.2L 3기통 가솔린 엔진의 힘을 받는다. 새 기어박스는 프래니터리 기어(원칙적으로 스터미-아처 3단 클래식 자전거 허브기어와 같다)를 쓰도록 설계했다. 바로 이 기어박스는 앞바퀴와 한 쌍의 유압펌프 사이에 파워를 분할한다. 이들 유압펌프는 트랜스미션 케이싱과 가까운 앞바퀴 사이에 끼어 있다. 차 바닥의 센터 터널을 따라 원통형 고압탱크가 자리 잡았다. 이 탱크에는 공기와 질소의 혼합기체가 채워진 주머니가 들어 있다.

뒷좌석 밑에는 재래식 연료탱크가 있고, 트렁크 바닥 밑에는 저압 저장용 또 다른 원통형 탱크가 달려 있다. 두 탱크와 트랜스미션의 유압펌프는 모두 일련의 파이프로 이어졌다. 이 파이프에는 폐쇄된 루프 시스템을 따라 흐르는 오일이 가득 차 있다. 엔진은 재래식으로 앞바퀴에 파워를 전달한다. 한편 유압펌프를 이용하여 센터탱크에 오일을 쏟아 넣는다. 오일은 탱크로 들어갈 때 공기와 질소 주머니에 압력을 가해 220바까지 액체압을 높인다.

차가 엔진을 멈춘 채 내리막을 내려갈 때를 생각해보자. 플래니터리 트랜스미션이 유압펌프를 돌린다. 그러면 다시 오일이 센터탱크로 들어간다. 고압에서 탱크가 완전히 마중물을 받을 때, 오일은 유압펌프를 통해 다시 풀려난다. 이 같은 세팅은 구동장치의 역할을 한다. 엔진의 지원을 받지 않고 앞바퀴를 굴린다.

그게 바로 2008의 앞바퀴를 굴리는 능력이다. 가솔린 엔진이나 이 차를 하이브리드로 바꿔주는 압축오일을 통한다. 감압된 오일은 트렁크 바닥 밑에 있는 저압탱크로 돌아간다. 차가 중력으로 달릴 때 엔진룸의 유압펌프를 통해서 앞바퀴를 굴린다.
 

PSA 기술진은 히이브리드 에어 드라이브트레인이 208과 308 크기의 모델에 이상적이라 본다. 그리고 하이브리드 에어 208은 현재 가치로 1만5천 유로에 살 수 있다. 하이브리드 에어는 실생활에서 34.0~38.3km/L에 도달했고, 아주 단순한 기계의 매력을 갖춘 강력한 기술이다.

한데 PSA 소식통에 따르면 적어도 또 다른 대형 메이커가 경쟁에 뛰어들 때 양산을 시작하게 된다. 그 소식통은 하이브리드 에어가 PSA의 또 다른 별난 콘셉트로 왕따를 당하지 않도록 주의하고 있다. 하지만 새롭고 한층 엄격한 연비규정(유엔이 강력히 권장하고 있다)이 2010년대 말 이전에 시행될 가능성이 있다. 심지어 슈퍼미니도 연비를 크게 개선해야 한다.

이들 모두가 합세하여 비교적 값싼 하이브리드 에어 시스템을 알맞은 아이디어로 받아들일 때가 됐다. 특히 전기 하이브리드보다 환경에 대한 충격을 줄인다. 그런 메시지를 담고 있어 하이브리드 에어의 사업상의 가치는 한층 올라간다.

 



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