요새 하이브리드카가 참 대세잖아요. 전기차보다는 충전 부담이 적고 연비, 주행 성능, 유지비 측면에서도 내연기관차에 비해 장점이 있는 차량이라서 관심을 많이 주시는 것 같습니다. 오늘 탈 차량은 도요타의 캠리 하이브리드 모델입니다. 그중에서도 XSE 모델이고요. 기본 모델보다 조금 더 스포티한 모델입니다. 그러면 전반적으로 차량도 살펴보면서, 또 주행도 해보면서 하이브리드차에 대해 좀 더 자세히 알아가는 시간 가져보도록 하겠습니다.
참 다양한 하이브리드차들이 나오고 있죠. 마일드 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 이런 용어들 들어보셨을 겁니다. '다 같은 하이브리드 아냐?'라고 생각하실 수 있지만 미묘하게 다릅니다.
하이브리드차는 크게 마일드 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 일반 하이브리드 이렇게 3가지로 나뉩니다. 이 3가지의 차이는 쉽게 말해 '전력량'에 있는데요.
마일드 하이브리드는 12V 전압을 사용하던 내연기관차에 48V 전압을 추가한 것입니다 48V도 차를 굴릴만한 큰 전압은 아니라서 전기 모터만으로는 주행이 불가능하고요. 그래서 순수 EV모드가 따로 없습니다. 모터는 엔진의 구동력을 높여주는 역할 정도 하고요. 감속 시엔 에너지를 회수해주는 회생제동 역할도 수행합니다.
요새 차량들 안에는 워낙 전자장비들이 많이 들어가 있잖아요. 12V 저전력 만으로는 기존에 있던 전자장비를 감당하기 어려울 겁니다. 그래서 엔진이 개입하게 되고요. 그러다 보면 차량 연비에 영향을 주게 되겠죠.
이때 48V 전압이 들어가게 되면 이 문제를 어느정도 해소됩니다. 그래서 연비 개선에도 영향이 있는 것이고요. 실제 내연기관차에 비해 약 15% 연비 개선 효과가 있다고 해요.
마일드 하이브리드는 유럽에서 많이 채택하는 하이브리드 시스템입니다. 우리나라와 일본은 마일드 하이브리드 시스템을 많이 쓰지 않죠. 이건 아무래도 유럽에서 터진 '디젤게이트(배출가스 조작사건)'와 관련이 있는데요. 배출가스 규제를 빠르게 맞춰야 하는 유럽 자동차 업체들이 급하게 만들 수 있었던 하이브리드 시스템이 바로 마일드 하이브리드 시스템이었던 거죠.
마일드 하이브리드 시스템은 부품 몇 개만 바꾸면 기존 내연기관차에서 하이브리드차로 파워트레인이 바뀌기 때문에 엔진을 통째로 바꿔서 하이브리드 시스템을 별도로 제작하는 것보다 가격, 시간 측면에서 훨씬 단축되는 경향이 있습니다.
당시 규제 때문에 하이브리드 시스템을 빠르게 내놓아야 했던 유럽차들이 많이 채용할 수밖에 없었던 시스템이었던 것이죠.
반면 현대차, 도요타 등 한국, 일본 차량은 오랜 시간 하이브리드 기술을 축적해왔기 때문에 규제에 맞춰서 내놓은 하이브리드 시스템을 굳이 채택할 필요가 없었습니다. 일반 하이브리드, 플러그인 하이브리드 시스템은 마일드 하이브리드 시스템과 전력 면에서 차이가 있고요. 배터리 용량, 출력 모두 다 커집니다. 그래서 모터만으로 자체 주행이 가능하고요.
일반 하이브리드와 플러그인 하이브리드는 이름에서부터 차이가 나죠. '플러그인'이 이름에 붙는 건 외부 충전이 가능하다는 얘깁니다. 아직은 완속 충전만 지원하고요. 그러다 보니 일반 하이브리드차보다 전기차에 가까운 모습이라고 보면 됩니다.
플러그인 하이브리드차는 1회 충전하면 50~60km 정도 전기모터로 주행 가능하고요. 굳이 장거리 운전이 필요 없으신 분, '출퇴근 거리가 왕복 50km 내외다' 하시는 분에게는 유류비 측면에서 이점이 있겠죠.
다만 충전 인프라가 생활반경에 없어서 충전하는 게 부담된다면 일반 하이브리드차가 더 나은 대안이 될 수 있을 것으로 보입니다.
무엇보다 플러그인 하이브리드차는 가격이 비싸요. 배터리가 더 많이 들어가니까요.
어떤 분은 6~7년 타면 유류비 이점이 비싼 가격의 단점을 넘어선다고 하는데요. 만약 차를 오래 타는 사람이라면 플러그인 하이브리드차가 더 좋은 선택지가 될 수 있겠지만, 차량 교체 주기가 빠르다면 일반 하이브리드차가 더 합리적인 선택이 될 수 있겠죠.
물론 플러그인 하이브리드차도 충전을 안하면 돼요. 근데 그럴 거면 플러그인 하이브리드차를 비싼 돈 들여서 사는 의미가 없겠죠.
도요타는 직병렬식 하이브리드 시스템을 채택하고 있어요. 직병렬식 하이브리드 시스템은 모터랑 엔진, 이 두 가지를 동력원으로 사용하는 병렬식의 특징과 엔진이 일종의 발전기로 활용돼서 전력을 충전하는 병렬식의 특징이 혼합된 것이에요.
저속에서는 EV모드로만 배터리 전력을 이용해서 차가 구동되는 모습을 보실 수 있고요. 감속하거나 엔진의 사용이 줄어드는 구간에선 회생제동을 통해서 배터리에 전력을 저장하는 모습이죠.
도요타 하이브리드 시스템에는 전기 모터가 2개나 들어갑니다. 1개는 엔진의 구동력을 돕고요, 1개는 감속 시에 전기를 회수해서 충전해주는 역할을 합니다.
2가지 모터가 쓰이다 보니까 내부적으로 혼란이 생길 수 있잖아요. 그 혼선을 막기 위해서 도요타는 '파워 스플릿 디바이스'를 것을 개발했고요. 이게 도요타 만의 기술력이겠죠.
파워 스플릿 디바이스는 모터에서 엔진으로 동력원이 넘어갈 때 이질감을 최소화하는 역할을 해줍니다.
캠리 하이브리드 모델도 엔진이 개입되기 시작할 때 울컥거리는 등 이질감이 없어요. 굉장히 주행이 부드럽고요. 그러다 보니 이렇게 가다 서다를 반복하는 도심 주행에 있어서 주행 스트레스가 확실히 줄어듭니다.
동력을 보조하는 모터가 들어가 있다 보니까 연비 개선 효과도 있습니다.
도요타 판매량(국내 기준) 중 하이브리드차가 88%를 차지합니다. 엄청난 비중이죠.. 도요타 상위 브랜드인 렉서스는 하이브리드 비중이 무려 98%나 됩니다. 그 정도로 도요타 브랜드 자체가 하이브리드 기술력에서는 독보적인 위치에 있다고 말할 수 있는데요. 무려 양산차로 하이브리드차를 세계 최초로 개발한 업체도 도요타이고요. 1997년 프리우스가 바로 그 차죠. 당시 굉장히 획기적이었다고 하는데요. 그 명성이 아직도 이어질 정도입니다.
신현아 한경닷컴 기자 sha0119@hankyung.com 영상=유채영 한경닷컴 기자 ycycy@hankyung.com