현대차 · 기아 하이브리드 병렬형이 통했다...올해 글로벌 80만대 최다 기록 전망

[오토헤럴드 김흥식 기자] 글로벌 시장 수요 급증으로 현대차와 기아의 올해 하이브리드 판매가 역대 최다 실적을 기록할 전망이다. 현대차그룹에 따르면 현대차와 기아의 올해 1월부터 11월 까지 하이브리드 판매 누적은 총 77만 대로 월 평균 7만 대를 기록했다. 올 한해 85만 대 판매가 가능한 추세다.

현대차와 기아가 하이브리드 시장 급성장에 맞춰 공급량을 늘리며 성장세로 이어간 비결은 지난 2011년 세계 최초로 개발한 '병렬형 하이브리드 시스템' 덕분이다. 당시 현대차와 기아는 하이브리드 시장을 선점한 도요타와 지엠(GM)의 기술 특허를 회피하고 효율성을 높이기 위해 병렬형 하이브리드 시스템 독자 개발에 주력했다. 

병렬형 하이브리드 시스템의 높은 효율성으로 국내 시장에서 외면을 받았던 시장도 폭발 성장했다. 업계에 따르면 올해 11월까지 국내에서 판매된 하이브리드카는 처음으로 30만 대를 돌파, 지난해 21만 1304대 대비 40% 이상 성장하며 역대 최다를 기록할 전망이다.

2016년만 해도 6만 2000여 대 수준에 불과했지만 불과 7년 만에 5배 가까이 성장한 셈이다. 더욱이 연말까지 하이브리드카 성장세가 지속 이어질 경우 역대 처음으로 경유 차를 앞설 전망이다. 현대차∙기아는 올해 11월까지 국내에서만 하이브리드카 총 25만 4258대를 팔아 전체 실적에서 하이브리드카 비중이 21%를 기록했다.

해외시장에서도 현대차∙기아의 하이브리드 모델들은 무서운 기세로 급성장하고 있다. 올 11월까지 해외시장에서 총 51만 3천 대(선적 기준)의 하이브리드카를 팔아 올해 전 세계에서 전년 동기 대비 32% 증가한 76만 7000대를 기록했다. 현대차∙기아가 지난해에 이어 올해도 글로벌 3위 업체 자리를 지킬 수 있었던 동력이 하이브리드카에서 나온 셈이다.

기계공학 노하우로 독자 개발에 성공한 하이브리드 시스템

올해 11월까지 기록한 10만 대 가운데 하이브리드 모델이 절반 이상(5만 7000대)을 차지한 현대차 그랜저

현대차와 기아의 하이브리드 경쟁력은 엔진 변속기 개발에서 쌓은 기계공학 노하우를 기반으로 독자적인 하이브리드 시스템을 개발한 것에서 나온다. 하이브리드카는 내연기관 엔진과 전기모터가 합쳐진 차량으로, 구조상으로는 내연기관차나 전기차보다 더 복잡한 기술 메커니즘이 적용된다. 특히 다양한 주행 상황에 따른 엔진과 모터 구동의 정밀 제어 기술 확보가 필수다.

현대차∙기아가 '병렬형 하이브리드 시스템'을 독자 개발할 수 있었던 배경에는 엔진과 변속기 개발을 통해 축적한 우수한 기계공학 역량이 기반이 됐다. 자동차의 심장에 해당하는 엔진은 기계공학의 '꽃'으로 여겨진다. 모든 기계공학 기술의 집약체로 꼽힌다.

현대차는 1991년 대한민국 최초의 독자개발 엔진인 '알파 엔진'을 시작으로 글로벌 완성차 업체 위치로 올려놓은 수없이 많은 엔진을 개발해 왔다. 2019년에는 엔진의 종합적인 성능을 획기적으로 높여주는 CVVD 기술을 세계 최초로 개발했다.

CVVD는 엔진의 작동 조건에 따라 흡기 밸브가 열려 있는 기간을 최적화하는 기술로, 첨단 엔진 제어 기술력과 함께 발상을 전환하는 창의력이 접목된 결정체로 꼽힌다. 2009년에는 완성차 업체로는 세 번째로 6단 자동변속기 독자 개발에 성공하면서 글로벌 변속기 시장을 선도할 수 있는 기술력을 쌓기도 했다.

이처럼 수십 년간 축적해 온 기계공학 노하우를 바탕으로 현대차∙기아는 경쟁사가 가지고 있던 특허를 피하면서도 구동 효율을 향상시킬 수 있는 최초의 하이브리드 시스템을 개발할 수 있었다. 첫 하이브리드 시스템 양산 이후에도 현대차∙기아는 꾸준히 성능개선과 효율 증대를 도모해 왔다.

다양한 차급으로 확대 적용을 위해 크고 작은 배기량의 엔진과 결합시켰으며, 효율을 극대화하기 위해 DCT 변속기를 장착하기도 했다. 특히 2020년에는 180마력을 자랑하는 1.6 터보 엔진을 기반으로 한 하이브리드 모델을 출시하기도 했다.

또한 연비를 향상시키기 위해 첨단 소재 기술을 활용, 하이브리드 시스템의 중량을 저감하는 한편, 회생제동 개입 수준을 조절하는 패들 시프트(paddle shift)를 적용하기도 했다. 하이브리드 시스템의 핵심 부품인 배터리도 직접 개발했다. 지난 8월 출시한 싼타페 하이브리드에는 현대차그룹이 직접 개발한 하이브리드 전용 배터리가 처음으로 탑재됐다.

하이브리드 시스템 성능, 글로벌 최고 수준 성장

국산 미니밴 가운데 첫 하이브리드 시스템을 탑재한 기아 카니발 하이브리드

전기차와 수소전기차 등 차세대 신기술 개발에 집중하면서도 하이브리드 시스템을 지속 발전시켜 온 현대차∙기아의 판단은 적중했다. 지난달 출시된 기아 카니발 하이브리드는 지금까지 현대차∙기아가 확보한 모든 하이브리드 기술이 대거 적용되면서 큰 인기를 끌고 있다.

카니발 1.6 터보 하이브리드는 최고 14.0km/ℓ의 뛰어난 연비뿐만 아니라 시스템 최고 출력 245마력(엔진 최고 출력 180마력), 시스템 최대 토크 37.4kgf∙m(엔진 최대 토크 27.0kgf∙m)의 우수한 동력성능을 자랑한다.

시스템 합산 최고 출력은 지금까지 현대차그룹이 선보인 하이브리드카 중 가장 높은 출력이다. 54Kw급 고성능 모터가 탑재됐기 때문이다. 구동 모터를 활용한 승차감 향상 기술도 눈에 띈다. E-핸들링은 구동 모터의 토크를 기반으로 차량의 앞뒤 수직력을 분배 제어해 선회 응답성과 안정성을 높여주는 기능이다.

긴급 회피 조향을 돕는 E-EHA(Electrically Evasive Handling Assist)는 긴급 상황에서 작동하는 조향 보조 기능이다. E-라이드는 과속방지턱 통과 전 구동 모터의 감속 토크를 통해 차 앞부분이 위로 들리는 움직임을 줄이고, 과속방지턱을 통과한 뒤에는 모터 구동을 통해 차 앞부분이 아래로 떨어지는 움직임을 줄여준다.

이러한 높은 상품성 덕분에 카니발 하이브리드는 전체 카니발 계약 고객 가운데 70%를 차지할 정도로 높은 인기를 얻고 있다. 현대차∙기아의 하이브리드카 모델에 대한 글로벌 전문지들의 호평도 지속 이어지고 있다.

현대차∙기아는 당분간 지속될 하이브리드카 성장세에 대응하는 차원에서 효율과 성능을 대폭 향상시킨 차세대 하이브리드 시스템 개발에도 박차를 가한다. 2025년 출시를 목표로 개발 중인 차세대 하이브리드 시스템은 고성능 엔진과 결합될 예정이며, 연비 측면에서도 획기적인 개선이 이뤄질 것으로 기대를 모은다.

글로벌 하이브리드카 시장 2030년까지 지속 성장 할 것

현대차ㆍ기아가 독자 개발한 병렬형 하이브리드 시스템

한편 전기차 시대로의 완전 전환하기까지의 과도기가 다소 길어지면서 하이브리드카에 대한 시장 전망은 밝은 상태다. 글로벌 시장조사업체 ‘글로벌 포춘 비즈니스 인사이트’에 따르면 전 세계 하이브리드카 시장은 올해 19.2% 성장한 2718억 달러(약 360조 5400억 원) 규모에 이를 전망이다.

또 오는 2030년까지 하이브리드카 시장의 연평균성장률(CAGR)은 7.3%로 4,439억 1000만 달러(약 589조 원) 규모가 될 것으로 예측했다. 전기차 대중화 흐름을 막을 수 없겠지만 그전까지 하이브리드카 시장의 성장세는 멈추지 않을 것으로 보인다.

글로벌 OEM들은 갈수록 까다로워지는 글로벌 환경규제에 대응을 위해서도 하이브리드카 시장이 어느 정도 완충 역할을 할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 하이브리드카 시장이 지속 성장할 것으로 예상되면서 업체 간 하이브리드카 신차 경쟁도 뜨겁다.

최근 도요타는 5세대 프리우스를 선보였으며, 르노코리아는 내년 출시를 목표로 중형 하이브리드 SUV 모델을 개발하고 있다. BMW와 렉서스 등도 하이브리드 신규 모델을 추가로 국내에 들여올 계획이다.

현대차∙기아 관계자는 '내연기관 차량에서 전동화로의 전환을 가속화하는 가운데, 급증하고 있는 하이브리드카 수요에도 적극 대응해 나갈 것'이라며 '고객들에게 더 나은 운전 경험과 친환경 차량에 대한 다양한 선택의 폭을 제공하기 위해 지금까지 쌓아온 모든 기술 개발 역량을 집중하겠다'고 말했다.

김흥식 기자/[email protected]