현대자동차가 전기차 대중화를 목표로 내놓은 ‘캐스퍼 일렉트릭(캐스퍼 EV)’은 작지만 공간성·안전성·편의성을 모두 담은 소형 SUV다. 풀 충전에 300km 이상의 주행거리를 구현했고 현대차 최초로 페달 오조작 안전보조(PMSA)를 적용해 급발진 오인사고도 일정부분 방지했다.

현대자동차는 6일 캐스퍼 EV의 본격 판매를 앞두고 서울 강남구 소재의 JBK 컨벤션홀에서 기술 설명회 ‘캐스퍼 일렉트릭 테크 토크’를 개최했다.

이날 행사에서는 캐스퍼 EV를 개발한 연구원들이 직접 발표자로 나서 기술과 개발 비하인드 스토리, 특징을 설명했다.

캐스퍼 EV는 현대차 EV 라인업 중 가장 작은 차라는 한계가 있었다. 이에 연구원들은 고객들이 실내 공간을 최대한 효율적으로 사용할 수 있도록 mm 단위로 검토하고 다시 개발하는 과정을 거쳐 완성했다.

특히 경쟁력 강화를 위해 300km 이상의 주행 가능거리 확보를 최우선 목표로 삼았다. 그 결과 대용량 배터리를 탑재해 1회 충전 주행가능 거리 315km를 달성했다.

현대차는 대용량 배터리 탑재를 위해 캐스퍼 내연기관 대비 EV의 휠베이스를 180mm 늘렸다. 휠베이스가 늘어나면서 후석 공간과 러기지 공간도 넓어졌다. 또 러기지 공간이 100mm 늘어나면서 적재 공간은 내연 캐스퍼 대비 47리터(ℓ) 커진 280ℓ 용량을 확보했다. 후석 시트를 앞으로 전부 밀면 적재공간은 최대 351ℓ까지 확장된다.

정헌구 현대차 MSV프로젝트3팀 책임연구원은 “캐스퍼 EV 상품성은 획기적으로 개선됐다”며 “작은 차의 한계로 지적되는 안전성, 편의성 등을 개선하고자 작지만 있을 것은 다 있는 밀도 높은 차를 목표로 연구원들이 많은 노력을 기울였다”고 말했다. 

앞좌석은 신기술을 적용하고 설계를 변경해 거주성과 사용성을 높이는 방향으로 개선했다. 기계식 자동 변속 레버 대신 컬럼식 변속 레버(SBW)를 적용하고 스마트폰 무선 충전기와 V2L을 탑재해 센터페시아의 사용 편의성을 강화했다.

아울러 센터페시아가 돌출된 양을 45mm 줄여 조수석으로 타고 내릴 수 있는 워크 쓰루 공간을 개선했다. 컵홀더의 사이즈를 키우고 센터 암레스트에 방해받지 않도록 위치를 앞쪽으로 변경해 사용 편의성도 한층 강화했다. 

현대차는 고령 운전자와 더불어 운전에 미숙한 초보 운전자들의 조작 실수를 방지하기 위해 페달 오조작 안전보조(PMSA) 기술을 개발, 현대차그룹 최초로 캐스퍼 EV에 적용했다. 

PMSA는 전후방 1m 이내에 장애물이 있는 정차 또는 정차 후 출발하는 저속 주행 상태에서 가속 페달을 빠르고 깊숙하게 밟을 경우 페달 오조작으로 판단한다. 이에 구동력 및 제동력을 제어해 충돌을 방지한다. 가속 페달을 최대로 밟은 상태를 100%로 봤을 때 100%까지 도달 시간이 0.25초 이내일 경우 기능이 작동한다.

PMSA는 정차 또는 정차 후 출발시, 조향각 430° 이하, 25도 이하의 구배(지면 기울기)의 경우에만 작동한다. 장애물과의 거리에 따라 1차(1m 이내)로 구동력을 0에 가깝게 제어하고 거리가 가까워지면 2차(60cm 이내)로 유압 제동을 제어해 충돌을 방지한다.

기능이 작동하면 클러스터에 브레이크 페달을 밟으라는 경고 메시지를 띄우고 경고음을 울려 위험을 알린다. PMSA가 작동한 뒤 브레이크 페달을 밟으면 기능이 해제되고 일정 속도 이상 올라가면 다시 활성화돼 안전한 운전을 돕는다. 

현대차는 이 기능을 캐스퍼 EV 외 다른 차들도 적용을 검토 중이다. 또 기능을 지속 업그레이드 해 안전에 선제대응 한다는 계획이다. 고령 운전자, 나아가 운전이 미숙한 이들도 안심하고 운전할 수 있는 환경을 조성할 계획이다.

캐스퍼 EV는 개발 초기부터 승차감 및 주행 성능에 집중해 개발됐다. 내연기관 파생 전기차로 늘어난 중량과 휠베이스에 따른 승차감과 운동 성능저하라는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.

승차감은 전기차의 강점인 정숙성을 더욱 강조하는 방향으로 개선됐다. PE 시스템을 차체에 고정하는 체결 부품인 마운트에 충격 흡수능력을 강화한 하이드로 부싱을 적용했다. 그 결과 하부에서 올라오는 진동을 약 3dB 줄이고 운전자에게 전해지는 진동도 9dB가량 감소시킬 수 있었다. 또 쇽업소버의 성능도 업그레이드했다. 기존에 동급 모델에서 주로 사용된 밸브보다 한 차원 높은 튜닝 자유도를 가진 어드밴스드 밸브를 앞뒤 쇽업소버에 모두 적용했다.

특히 내부 브릿지의 경도를 낮춰 노면 충격을 부드럽게 흡수하고, 사이드 스토퍼의 경도는 높여 한층 탄탄한 코너링 성능을 확보할 수 있도록 개발됐다. 덕분에 험로 충격은 약 15% 줄이고, 핸들링 성능과 연관된 횡강성은 10%가량 높여 부드러운 승차감과 즐거운 주행 감각을 동시에 확보할 수 있었다. 

캐스퍼 EV는 소음·진동·마찰(NVH) 성능을 달성하기 위해 완전히 새롭게 설계됐다. 연구진은 캐스퍼 EV 주행 중 차체 진동을 분석한 뒤 제진재를 적용해 부밍음을 획기적으로 개선했다. 또 리어 휠가드의 면적을 키우고 8.5mm 러기지 보드를 적용한 결과 사람의 귀에 잘 들리는 1000~3000Hz 대역의 소음을 저감시켰다. 

앞뒤 도어에 이중 실링 구조를 적용한 웨더스트립을 추가해 풍절음도 효과적으로 줄였다. 더욱 두꺼운 앞좌석 도어 글라스를 적용하고 PE룸 하부의 풀 언더커버 등을 적용해 풍절음을 개선했다. 

현대차는 모터에 탑재된 회전자에는 영구자석을 V형태로 6단 적층했다. 이를 통해 출력을 안정적으로 끌어올리면서 고주파 소음은 크게 줄였다. 또 PE 시스템의 방향별 소음 방사를 분석해 일부만 감싸도 차음 효과를 극대화할 수 있는 설계를 고안했다. 아울러 고주파 소음이 실내로 유입되는 경로를 분석해 소음을 저감하는 설계도 반영했다.

[신아일보] 장민제 기자

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