움직이는 병원, 이동식 호텔…전기차 기술 하나로 '공간혁명'

현대차·기아, 바퀴에 부품 넣어 공간 확대…유니휠 공개
실내공간 획기적으로 넓혀 의료버스·이동식 호텔 가능
도요타는 자율주행차 스마트시티에 적용, 포르쉐는 전기요트

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.

'e-코너시스템'을 활용한 크랩주행. 사진=현대모비스 제공.

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