기아자동차와 현대자동차가 현대차그룹 일부 차량에 '솔라 루프' 충전 기술을 도입할 계획을 오늘 발표했다. 전기를 생산하는 태양광 패널이 차량 지붕이나 후드에 통합되며, 내연기관, 하이브리드, 배터리 전기차에 추가 전력을 공급해 연비와 주행거리를 향상시킨다.
태양광 충전 기술은 차량의 주 동력원을 지원하여 연비를 개선하고 CO2 배출량을 줄이기 위해 개발되고 있다. 이 시스템은 친환경 전기차 및 하이브리드 차량의 배터리뿐만 아니라 내연기관(ICE) 차량의 배터리도 충전할 수 있어 연비 향상에 도움을 준다.
현대차그룹은 세 가지 유형의 솔라 루프 충전 시스템을 개발 중이다. 1세대 시스템은 하이브리드 차량용이며, 2세대 기술은 반투명 솔라 루프를 ICE 차량에 적용한다. 3세대 기술은 배터리 전기차를 위한 경량 솔라 루프를 도입할 예정이다.
하이브리드 모델에 적용될 1세대 시스템은 일반 차량 지붕에 통합된 실리콘 태양광 패널 구조로 제작된다. 이 시스템은 기상 조건 및 기타 환경 요인에 따라 하루 동안 배터리의 30~60%를 충전할 수 있다.
2세대 반투명 솔라 루프는 ICE 차량에 적용되며, 이는 세계 최초의 기술 적용 사례가 될 것이다. 반투명 기술은 파노라마 선루프와 통합되어 실내로 빛을 들이면서 동시에 차량 배터리를 충전할 수 있다. ICE 차량에 태양광 충전 시스템을 적용하면 CO2 배출 규제를 강화하는 글로벌 환경 법규를 더욱 잘 준수할 수 있게 된다.
솔라 선루프를 장착한 현대 쏘나타 프로토타입
현재 테스트 중인 3세대 시스템은 에너지 출력을 극대화하기 위해 친환경 배터리 전기차 모델의 후드와 지붕에 적용되도록 설계되었다.
태양광 충전 시스템은 태양광 패널, 컨트롤러, 배터리로 구성된다. 패널이 태양으로부터 광자를 흡수하면 실리콘 셀에 전자-정공 쌍이 생성되어 전류가 흐르고 전기가 발생한다.
100W 태양광 패널을 장착하면 이상적인 조건(여름 정오, 1000W/m² 복사 강도)에서 최대 100Wh의 에너지를 생산할 수 있다.
컨트롤러에는 MPPT(최대 전력점 추적) 기능이 탑재되어 전압과 전류를 제어해 태양광 패널에서 수확하는 전력의 효율을 높인다. 이 전력은 변환되어 배터리에 저장되거나 차량의 교류(AC) 발전기 부하를 줄이는 데 활용되어 차량 주행거리를 늘린다.
“앞으로 차량에 다양한 유형의 전력 생산 기술이 통합될 것으로 기대한다. 솔라 루프는 이러한 기술 중 첫 번째이며, 자동차가 더 이상 에너지를 수동적으로 소비하지 않고 능동적으로 생산하기 시작할 것이라는 의미다,”라고 현대차그룹 엔지니어링 및 디자인 부문 사장 박정길 기술개발 담당이 말했다. “차량 소유자가 에너지 소비자에서 에너지 생산자로 전환할 수 있도록 지원하는 기술을 설계하는 것은 우리에게 매우 흥미로운 발전이다.”
현대차그룹은 2019년 이후 이 기술의 1세대를 차량에 적용하여 글로벌 규제 목표를 충족하고 차량 연비를 개선할 예정이다.
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