고유가시대 ‘하이브리드’ 차가 몰려온다

▲ 현대 기아차에서 개발한 하이브리드 카 ‘클릭’

개스가격이 올해 말에는  100 달러 선까지도 갈수 있다는 전망이 여기저기서 흘러 나오고 있는 가운데 이에 대한 대책이 시급한 것으로 나타났다. 이미 인상된 개스 가격으로 인해 대형 차들과 SUV차량들의 수요가 줄고 소형차들과 밴이 요즘 한창 인기몰이를 하고 있다.이와 함께 요새 들어 환경문제와 연료문제를 동시에 해결할 수 있는 하이브리드 차량의 출시가 한창이다.

시장의 활성화를 내심 기다려 왔던 하이브리드 차량의 두 선두 개발업체인 토요타와 혼다등은 기다렸다는 듯이 신차 출시로 이에 화답하고 있다.  하이브리드 차량에 대한  분석과  앞으로의 시장전망은 어떤지 살펴보기로 한다.

강신호 <취재부 기자> [email protected]

일본차들의 선점과
빅3의 견제

화석연료를 사용하지 않는 파워 트레인의 개발의 진행이 생각만큼 진전을 보지 못하고 있는 가운데 내연기관과 전기모터를 동시에 사용하는 하이브리드에 대한 관심이 높아지고 있다. 하이브리드는 차세대 동력장치가 등장할 때까지 과도기적인 존재라고 했던 빅3들도 하이브리드카를 속속 출시하고 있으며 GM의 경우 2010년까지 총 100만대의 하이브리드카를 생산하겠다고 발표하기도 했다.

마지막으로 최근 일본 정부가 2006년부터 공공 기관용 차량에 의무적으로 사용하겠다고 발표한 ‘하이브리드차’가 있다. ‘하이브리드(hybrid-’잡종’이라는 뜻)’차는 전기와 개스를 함께 사용하는 차로 통한다. 시동을 걸거나 느린 속도로 달릴 때는 전기모터를 이용하고, 빨리 달릴 때는 개스 엔진으로 움직이게 되는 구조로 되어 있다. 또 브레이크를 잡을 때는 남는 에너지를 축전지에 충전시켜 둔다. 기름값이 요즘 가파르게 오르고 있고 앞으로 2.00달러 이하의 개스 가격은 상상하기 어렵다는 것이 전문가들의 관측이다.  하이브리드차는 개스를 일반 자동차에 비해 15~50%까지 아낄 수 있고 차에서 나오는 배출가스도 훨씬 적다고 알려져 있다.

최근 에너지부는 2010년에는 하이브리드차가 전체 자동차의 25%, 연료전지 자동차는 4.5~11%를 차지할 것으로 내다봤다. 이와 반면 업계에서는 이보다 더 높게 보고있다.
하이브리드차는 대개 시속 25마일 이상으로 달리면 개스 엔진만 사용하기 때문에 고속으로 장거리를 운전할 때는 장점이 별로 없다. 또 같은 성능의 다른 일반차보다 값이 비싸 아직은 전세계 자동차 판매량의 0.5%에도 미치지 못하는 상황이다.

그렇지만 세계 자동차 회사들은 머지않아 하이브리드차가 세계시장을 주도할 것으로 보고 많은 투자를 하고 있다. 유럽의 하이브리드를 석권한 토요타의 경우 내년부터 10개 모델의 하이브리드차를 개발해 1년에 30만대 이상씩 판매할 계획을 세우고 있는 것으로 나타났다. 혼다는 이미 중형차인 ‘어코드 하이브리드’를 내놓고 판매를 강화할 생각이다. 미국 자동차 회사인 포드는 2010년까지 하이브리드차가 새로 내놓는 차량 중 20% 이상을 차지할 것으로 내다보고 있다.
 이미 ‘하이드로젠3’이라는 차를 개발해 시험하고 있다. 이 회사는 또 2007년까지 1년에 100만대까지 하이브리드차를 생산할 계획도 갖고 있는 것으로 나타났다.
2030년 이후에는 개스 자동차가 아예 없어질 거라고 보고 있다. 따라서 자동차 업체들도 친 환경차들을 만드는 데 노력을 다하고 있다.

현재 하이브리드차는 일본 업체들이 앞서가고 있다. 1997년 토요타자동차와 혼다가 세계 최초로 하이브리드차를 개발하는 데 성공했다. 토요타의 하이브리드차인 ‘프라이어스’는 지금까지 모두 20만대가 팔린 것으로 나타 났다. 최근 기름값이 크게 오르자 프라이어스나 혼다의 ‘시빅 하이브리드’를 사려면 6개월이나 기다려야 할 만큼 인기를 끌고 있다.

▲ 토요타가 자랑하는 하이브리드 카 ‘프라이어스’의 엔 진룸 내부.

한편 GM은 그동안 연료전지차(전기차의 일종)에 집중시켜왔으나 여러 가지 이유로 실용화가 늦어지자 지금은 하이브리드카의 생산에도 뛰어 든 상태다. 올 초 디트로이트쇼에서 미국의 빅3는 모두가 하이브리드 모델들 발표해 예년과는 다른 양상을 보여 주었다. 포드는 이미 이스케이프 하이브리드 버전을 시장에 내놓고 있으며 GM과 다임러크라이슬러도 하이브리드 컨셉트카를 발표해 그들만의 기술력을 과시하기도 했다.

하이브리드의 기술은 잘 알려져 있다시피 토요타가 가장 앞서 있다. 토요타는 자신들의 하이브리드 시스템을 아예 개념특허를 내 다른 메이커들과의 확실한 차별화를 추구하고 있다.

그 결과 적어도 당분간은 하이브리드가 핵심 기술로 자리잡을 수 있는 기틀을 마련하기에 이르렀다. 좀 더 적극적으로 표현하자면 세계는 지금 하이브리드를 중심으로 돌아갈 수밖에 없는 상황이 전개되고 있는 것이다. 그런 상황에서 GM을 비롯한 미국의 빅3가 하이브리드카에 적극 뛰어든 배경은 아마도 이대로 가다간 토요타가 세계 시장을 장악하고 말 것이라는 위기감의 발로가 아닌가 한다. 이 시스템의 이점은 가솔린과 디젤 어느쪽도 사용할 수 있으며 FF, FR, 4WD를 가리지 않고 트럭과 SUV은 물론이고 고성능 엔진에도 사용할 수 있다.

2001년의 911 테러 이후 미국의 에너지 정책은 중동으로부터의 석유수입에 의존하지 않는 방향으로 크게 전환했다. 물론 그로 인해 개스 가격은 두 배 이상으로 고공행진을 계속하기에 이르렀다. 거기에는 에너지 안보에 대한 위기감도 한몫을 했다.
그로 인해 연료소모가 적은 하이브리드카가 주목을 끌게 되었고 그 선구자인 토요타의 프라이어스가 지금은 없어서 못 팔 정도로 호황을 누리고 있다.
석유에 대한 위기 의식은 소비자들의 자세 변화를 유도하기에 이르렀고 소위 말하는 중상류층의 유저들까지도 환경친화적이라는 점까지 들어 하이브리드카를 구입하게 된 것이다.

앞으로의 전망

그 하이브리드 시장을 선점한 토요타에 대해 빅3가 위기감을 느낀 것은 당연하다고 할 수 있을 것이다. 그것을 잘 보여준 것이 GM과 다임러크라이슬러간의 하이브리드 기술제휴다. 포드가 토요타의 기술료를 지불하고 THS를 사용하기로 한데 반해 두 회사는 상호간의 기술을 제휴해 발전시킨다는 의지를 표명한 것이다.

GM이 개발한 하이브리드 시스템은 AHS2, 즉 Advanced Hybrid System 2다. 이는 기어박스의 공간에 두 개의 모터를 내장한다는 것이다. 시스템의 기본은 두 개의 하이브리드 주행모드를 갖춘 전기가변 트랜스미션이라고 할 수 있는 것이다.
GM의 하이브리드는 토요타의 그것과는 달리 마일드 하이브리드 시스템이다. 주행시에는 엔진으로 구동하고 정지시에 엔진을 꺼 연료소모를 하지 않는다는 것이다.

그런데 AHS2는 공회전 정지한 상태에서 발진할 때 기어박스의 엔진측에 있는 모터는 발전을 하고 기어박스의 프로펠러 샤프트쪽의 모터가 타이어를 구동한다. 엔진은 시동하지 않는 EV모드로 된다. 정차와 출발이 반복되는 상태에서는 엔진은 시동하지 않는다. 속도가 높아지고 부하가 걸리면 엔진측의 모터가 구동용으로 사용된다. 엔진만으로도 고속주행이 가능하다. 두 개의 모터는 클러치에 의해 매끄럽게 전환이 된다.

GM의 엔지니어는 프라이어스를 분석한 결과 트랜스미션을 유성기어로 하는 시스템으로는 고속주행에의 대응이 어렵고 또 고성능 엔진을 탑재하는 대형 SUV에는 적합하지 않다는 것을 알 수 있었다고 한다. 그래서 엔진의 동력만으로 주행이 가능한 시스템을 개발했다는 것이다. 그래서 모터에의 의존도는 낮아지고 모터를 강화해 고전압으로 상승하는 인버터에서 해방되었다고 설명하고 있다.
GM과 다임러크라이슬러라고 하는 거대한 메이커가 가진 기술이 집약되는 것에 의해 하이브리드 기술은 앞으로 비약적인 발전할 것으로 보인다. 이런 움직임에 대해 하이브리드 부문의 선구자인 토요타와 혼다는 과연 어떤 대응책을 내 놓을지 세계 자동차 기업들이 주목하고 있다.