현대자동차와 기아가 고속 주행 시 발생하는 공기 저항을 최소화해 전기차(EV)의 주행 가능 거리와 주행 안정성을 효과적으로 개선하는 '액티브 에어 스커트'(AAS) 기술을 25일 공개했다.
AAS의 작동 원리와 EV 성능에 미치는 영향
AAS는 범퍼 하부로 유입되는 공기의 흐름을 제어하고, 고속 주행 시 차속에 따라 가변 작동해 차량 바퀴 주변에서 발생하는 난기류를 효과적으로 제어하는 기술이다.
EV 시대에 한 번 충전으로 더 나은 주행 가능 거리를 확보하기 위한 경쟁이 치열해지면서 차량과 공기역학의 관계는 더욱 중요해졌다. 또한 공기역학 성능은 동력 성능뿐만 아니라 주행 안정성과 풍절음에도 큰 영향을 미친다.
이에 따라 제조사들은 차량의 진행 반대 방향으로 작용하는 공기의 저항 계수인 항력 계수(Cd)를 낮추기 위한 다양한 방안을 모색하고 있다.
AAS의 디자인과 기능
AAS는 차량의 프론트 범퍼와 앞바퀴 사이에 장착되며 일반 주행 시에는 숨겨져 있지만, 공기 저항이 구름 저항보다 커지는 시속 80km 이상에서 작동하고 시속 70km에서 다시 저장된다. 전개와 저장 속도에 차이를 둔 이유는 특정 속도 구간에서 잦은 작동을 방지하기 위해서다.
또한 AAS가 앞바퀴를 완전히 덮지 않고 타이어 앞부분만 가리는 이유는 현대자동차그룹의 EV 전용 플랫폼 E-GMP의 특성과 관련이 있다. 플랫폼 바닥이 평평하기 때문에 타이어 부분만 가리는 것이 공기역학 성능 향상에 더 효과적이기 때문이다. 이는 차량의 다운포스를 강화해 차량의 견인력과 고속 안정성을 높이는 기능도 한다.
AAS는 시속 200km 이상에서도 작동할 수 있다. 하부에 고무 소재를 적용해 고속 주행 시 외부 물체가 튀어 손상될 위험을 줄이고 내구성을 확보했기 때문이다.
현대자동차와 기아는 제네시스 GV60에 AAS를 장착해 항력 계수(Cd)를 0.008 낮추고 항력을 2.8% 개선했다고 밝혔다. 이는 약 6km의 주행 가능 거리 추가 향상을 기대할 수 있는 수치다.
AAS 기술의 향후 계획과 특허
현대자동차와 기아는 관련 특허를 한국과 미국에 출원했으며, 내구성 및 성능 테스트를 거친 후 양산을 검토할 계획이다.
“이 기술은 공기역학 성능 개선이 어려운 SUV와 같은 모델에 더 큰 효과가 있을 것으로 기대된다,”고 현대자동차그룹 모바일리티 바디 개발 그룹장(부사장) 조성형은 말했다. “앞으로도 공기역학 개선을 통해 전기차의 주행 성능과 안정성을 향상시키기 위해 노력할 것이다.”
한편 현대자동차와 기아는 경쟁력 있는 항력 계수를 확보하기 위해 리어 스포일러, 액티브 에어 플랩, 휠 에어 커튼, 휠 갭 리듀서, 세퍼레이션 트랩 등 다양한 기술을 차량에 적용하고 있다. 이러한 기술이 적용된 현대 IONIQ 6는 글로벌 최고 수준인 Cd 0.21을 달성했다.
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