기아 EV3, 주행거리 501km...세계 최고 에너지 효율성 달성한 5대 레시피

[오토헤럴드 김훈기 기자] 기아가 이달 중 전용 콤팩트 전기 SUV 'EV3' 국내 판매에 돌입할 예정인 가운데 신차에 적용된 주요 전동화 파워트레인 신기술을 소개했다. 

2021년 기아 첫 E-GMP 기반 전기차 'EV6', 2023년 대형 전동화 플래그십 SUV 'EV9'에 이어 선보이는 기아의 세 번째 전용 전기차 EV3는 앞선 산업부 인증을 통해 1회 충전 시 최대 주행거리가 롱레인지 501km, 스탠다드 350km를 기록할 만큼 동급 경쟁 모델 중에도 가장 놀라운 에너지 효율성을 나타낸 바 있다. 

지난 16일 기아는 서울 광진구 소재 파이팩토리에서 '더 기아 EV3 테크 데이(The Kia EV3 Tech Day)'를 개최하고 신차에 탑재된 주요 기술을 공개했다. 

기아는 이날 EV3 개발을 담당한 연구원 발표를 통해 신차에 적용된 첨단 전동화 기술을 소개하고, 기술 이해도를 높일 수 있도록 관련 부품을 전시한 별도의 공간 또한 마련했다. 

이날 행사를 통해서는 EV3에 탑재된 주행 가능 거리 가이드, 동급 최고 수준의 공력성능, 81.4kWh 4세대 배터리, 더욱 우수해진 R&H 성능, 향상된 NVH 성능 등 최적의 주행 성능을 구현하기 위해 개발한 사양이 소개됐다. 

#1. 실시간 제공되는 주행 정보=앞서 기아는 EV3에 최적의 주행 성능을 구현하고자 넉넉한 주행 가능 거리를 확보하기 위한 다양한 기술을 탑재하고, R&H 성능과 NVH 성능도 강화해 주행감성을 한층 끌어올렸다고 밝혔다. 

이를 위해 기아는 EV3에 현대차그룹 최초로 ‘주행 가능 거리 가이드’를 적용해 전비 향상을 위한 운전에 도움을 준다. 

주행 가능 거리 가이드는 기존에 표시되던 과거 주행 전비를 기반으로 계산된 주행 가능 거리 외에도 운전 스타일에 따라 도달할 수 있는 최대 및 최소 주행 가능 거리를 추가로 클러스터에 표시한다. 

또 전비에 도움이 되는 운전을 할 경우 최대 주행가능 거리 쪽으로 초록색 게이지가 채워지며 주행 가능 거리 이득량이 표시되고, 반대의 경우 최소 주행 가능 거리 방향으로 주황색 게이지가 채워지며 주행 가능 거리 악화량이 표시되는 등 운전자의 전비 운전 수준을 실시간으로 클러스터에 나타내준다.

이를 통해 운전자의 운전 습관이 전비에 어떤 영향을 미치는지 즉각적으로 알려줘 운전자가 새로운 운전의 재미를 느끼는 것은 물론, 전비에 도움이 되는 운전을 할 수 있도록 했다.

#2. 동급 최고 수준의 공기저항 계수=EV3는 공기저항계수 0.27Cd을 달성해 동급 최고 수준의 공력성능을 확보했다. 이를 위해 헤드램프 및 전면 범퍼 곡률 개선, 휠 갭 리듀서 적용, 전후륜 휠 아치 후방 곡률 증대, 휠 형상 최적화, 리어 콤비네이션 램프 디자인 및 각도 개선 등이 이루어졌다.

또한 루프 스포일러의 각도를 하향하고 후면 범퍼 하단에도 스포일러 형상을 적용했으며, 현대차그룹 최초로 전륜 대비 후륜의 휠 아치 폭을 약 10mm 줄여 보트테일 형상을 구현하는 등 공력성능 개선을 위한 노력을 기울였다.

이외에도 현대차그룹 최초로 적용하는 사이드 실 언더커버를 비롯, 총 8종의 부품을 차체 하부에 적용해 커버링 면적을 79.1%로 늘리고 전면 언더커버에서 후면 언더커버를 지나 후면 범퍼 하단까지 이어지도록 3D 형상을 적용함으로써 최적화된 공기 흐름을 구현했다.

#3. 혁신적인 배터리 매니지먼트=기아는 EV3에 동급 최대 수준의 81.4kWh 4세대 배터리를 탑재해 산업부 인증 기준 1회 충전 시 주행 가능 거리 501km를 달성했다. 

EV3에 탑재된 4세대 배터리는 셀 단위의 에너지 밀도를 향상시켜 동일한 400V 시스템이 탑재된 '니로 EV' 대비 약 22% 높은 에너지 밀도를 갖춘 부분이 특징. 

또 배터리 팩 내부를 구성하는 여러 전장품을 2단으로 탑재해 추가 공간을 확보하고 이 공간에 배터리 셀을 추가해 니로 EV 대비 25% 더 많은 셀을 탑재했다.

이밖에도 급속충전 속도를 높이기 위해 충전 중 배터리 온도를 낮추는 수냉식 냉각 시스템을 적용하는 등 배터리 열관리 시스템을 최적화했다. 이를 통해 EV3는 니로 EV 대비 급속충전 시간을 약 12분 단축해 배터리 용량 10%에서 80%까지 31분만에 충전이 가능하다.

#4. 전기차 이질감 최소화=EV3는 주행 고급감을 높이고 핸들링 성능을 향상시키기 위해 다양한 사양을 적용했다. 현대차그룹 최초로 3세대 주파수 감응형 밸브가 적용돼 주행 시 노면에서 올라오는 진동을 줄였다.

3세대 주파수 감응형 밸브는 크기를 줄여 중소형 차급에 적합하도록 개발됐으며 주로 고주파수 대역에서 형성되는 노면 주행 진동을 줄이기 위해 고주파수 진동 감지 시 진동을 더 잘 흡수할 수 있도록 감쇠력을 조절한다.

또한 하이드로 G부싱을 적용해 일반 부싱 대비 충격 흡수 성능을 10배 높여 승차감을 더욱 강화했다. 이외에도 차량 후륜 쪽에 멤버스테이를 적용하고 L-브라켓을 추가해 차체의 구조강성을 강화함으로써 차량의 응답성과 선회 시 안정성을 높여 전반적인 핸들링 성능을 향상시켰다.

#5. 더 조용하고 매끄럽게=EV3는 노면 소음과 풍절음을 포함한 고주파음이 실내로 전달되는 것을 최소화하기 위해서도 많은 노력을 기울였다. 차량 전륜 멤버에 프레임 스테이 브라켓을, 후륜 멤버에 다이나믹 댐퍼를 적용했으며 멤버 부시 특성을 개선해 노면 소음이 차체로 전달되는 것을 최소화했다.

또한 카울 강성 보강, 루프 골지 패드 적용, 후륜 휠하우스 강성 보강, 테일게이트 다이나믹 댐퍼 적용, 후륜 크로스멤버 마운트 강성 개선 등을 통해 차체에서 방사되는 소음을 함께 줄였다.

기아는 EV3의 차폐감을 강화하기 위해 흡음 면적을 넓힌 플로어 분리형 흡음 패드를 적용하고 현대차그룹 최초로 재활용 소재를 활용한 천공 흡차음백을 차량 후측면에 적용해 소음을 저감했다.

이외에도 후륜 휠가드 내부에 중공사 흡음재를 적용해 우수한 수준의 흡차음 성능을 확보하면서도 흡음 패드가 외부로 노출되는 것을 방지해 내구성을 높였으며, 이중으로 구성된 유리 사이에 차음 필름층이 삽입된 이중 접합 차음 유리를 적용해 풍절음을 줄였다.

아울러 PE(Power Electric)의 소음을 저감하기 위해 모터 및 기어의 진동을 줄이고, 모터와 인버터 커버에 흡차음재를 적용했으며 PE 케이스의 구조를 보강해 강성을 높였다.

한편 기아 EV3 판매 가격은 전기차 세제혜택 적용 전 기준 스탠다드 모델 에어 4208만 원, 어스 4571만 원, GT 라인 4666만 원 그리고 롱레인지 모델 에어 4650만 원, 어스 5013만 원, GT 라인 5108만 원으로 책정됐다. 

김훈기 기자/[email protected]