움직이는 병원, 이동식 호텔…전기차 기술 하나로 공간혁명

목적기반모빌리티(PBV)는 공간활용성을 높인 만큼, 실내공간을 다양한 형태로 변형시킬 수 있다. 사진=현대차그룹 제공.

국내외 완성차 업체들이 경쟁사와 차별화한 전기차 신기술 개발에 열 올리고 있다. 단순히 동력원이 배터리로 바뀌는 게 아니라 지금까지 자동차를 구성하던 주요 부품들이 사라지거나 줄어들면서 디자인이나 내부 공간 구조, 편의기기 탑재 등에서 큰 폭 변화를 주고 있다.

전기차 기술로 의료버스, 이동식 호텔 만든다

현대차·기아 28일 '유니버설 휠 드라이브 시스템' 최초 공개. 유니휠을 장착한 모습. 사진=현대차그룹 제공.

현대차·기아는 구동 부품의 상당수를 바퀴로 밀어넣어 내부 공간을 대폭 늘리고 승차감을 높이는 신기술 '유니버설 휠 드라이브 시스템(유니휠)'을 28일 공개했다.

기존 내연기관 차량은 엔진과 변속기를 거친 동력이 드라이브 샤프트, 등속 조인트를 통해 바퀴로 전달된다. 이와 달리 유니휠은 전기차 감속기와 드라이브 샤프트, 등속 조인트 기능을 모두 휠 안에 넣고, 모터를 각 휠 가까이에 위치시켜 차체를 평평한 바닥으로 만들 수 있다.

이렇게 되면 기존 구동시스템이 차지하던 공간을 자유롭게 활용할 수 있어 실내 공간 사용도가 획기적으로 개선된다. 그동안 차량 내부구조로는 상상할 수 없었던 새로운 시도를 할 수 있다는 얘기다. 장애인 및 교통약자 이동, 의료버스, 이동식 호텔 등 목적기반차량(PBV)과 같은 다양한 용도에 최적화된 모빌리티를 만들 수 있다.

내연기관 자동차(좌측)와 전기차 파워트레인 구성 비교. 전기차가 내부 공간을 더 넓게 활용할 수 있는 특징이 있다. 한국자동차연구원 제공.

유니휠은 또 '유성기어'(상하좌우 운동이 가능한) 구조 덕에 노면에 따른 휠의 움직임에 자유롭게 반응할 수 있어 승차감을 높인다고 현대차는 설명했다. '전자식 에어 서스펜션'과 결합되면 험로에서는 차고를 높여 안정적으로 주행할 수 있고, 고속 주행에서는 차고를 낮춰 전비와 고속 안정성을 향상시킬 수 있다.

휠의 회전축이 이동하는 유니휠의 특성상 계단을 에스컬레이터처럼 부드럽게 오르는 모빌리티도 만들 수 있다. 회사 측은 휠체어, 자전거, 배송로봇 등에 적용할 수 있을 것으로 예상했다.

현대모비스는 바퀴를 90도로 움직여 '게'처럼 옆으로 이동할 수 있는 'e-코너 시스템'을 개발 중이다.

내연기관 자동차는 대부분 운전대로 앞바퀴만 좌우 최대 30~40도 움직이는 방식으로 방향을 전환한다. 반면 e-코너 시스템은 운전자가 차량 내부에 설치된 제어판을 통해 자동차 바퀴 4개 각도를 각각 조절할 수 있게 했다.

예컨대 e-코너 시스템으로 네 바퀴를 90도로 접으면 게처럼 옆으로 움직이는 '크랩(crab·게) 주행'이 가능하다. 네 바퀴를 마름모 모양으로 정렬하면 마치 피겨스케이팅 스핀 동작처럼 제자리에서 180도 회전하는 '제로턴'도 가능하다. 막다른 골목에서 자동차를 후진하지 않고 나올 수 있다.

현대모비스는 바퀴마다 각각 구동 모터와 회전식 방향 조절 장치, 전자식 브레이크 등을 결합한 모듈(여러 부품을 기능에 따라 결합한 큰 부품 단위)을 장착해 바퀴가 제각각 움직이게 해 이런 기술을 구현할 수 있었다고 설명했다. 이 역시 하나의 엔진 대신 각각의 모터를 바퀴에 붙일 수 있는 전기차이기 때문에 가능한 영역이다.

도요타는 '우븐시티'…포르쉐는 '전기요트'

휠체어를 이용해 도요타 목적기반차량(PBV)에 탑승 중인 모습. 사진=도요타 제공.

해외에선 전기차 기술로 스마트시티와 요트까지 만드는 더 큰 규모의 프로젝트를 진행하고 있다.

도요타는 'e-팔레트'라는 자율주행 PBV를 개발 중이다. 기존 내연기관 차와는 차체 모양이 완전히 달라 특수 목적 용도로 쓸 수 있다. 도요타는 도쿄올림픽에서 휠체어를 탄 승객이 편하게 타고 내릴 수 있는 'e-팔레트'를 우선 공개했으며 선수촌 내에서 활용할 수 있게 했다. 도요타는 e-팔레트를 도요타가 후지산 인근에 2025년 완공 목표로 짓고 있는 스마트 시티 '우븐시티'에 투입해 주요 이동 및 물류 수단, 포차 같은 움직이는 상업 시설로 활용할 계획이다.

도요타가 후지산 인근에 건설 중인 스마트 시티 '우븐시티' 조감도. 사진=도요타 제공.

제너럴모터스(GM)는 전기차 사업부인 '브라이트드롭'을 통해 전기배달트럭을 상용화했다. 2021년 10월 처음 양산을 시작했으며 적재용량 약 17㎥, 최대주행거리 400km 성능의 5t 탑차다. 글로벌 특송업체 페덱스가 미국 내에서 이 차를 시범 운용하고 있으며 월마트, 허츠 렌터카, 버라이즌 등도 쓰고 있다.

포르쉐가 전기차 기술로 개발한 전기요트 '850 팬텀 에어'. 사진=포르쉐 제공.

포르쉐는 준중형 전기 스포츠유틸리티차량(SUV) '마칸 EV'의 전기모터를 활용한 요트인 '팬텀 850 에어'를 내년부터 생산한다. 마칸 전기차의 기반인 PPE 플랫폼(Premium Platform Electric)을 적용한 게 특징이다. 포르쉐의 대표 기술인 PSM(자세제어장치)로 파도에도 안락한 주행이 가능하다. 포르쉐는 도로보다 훨씬 움직임이 심한 수면 위에서의 주행을 위해 해상용 샤프트와 서스펜션을 별도 개발했다.

노정동 한경닷컴 기자 dong2@hankyung.com