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2018 아우디 테크데이 - 인간을 앞서는 기술은 없다
아우디 테크 데이 ‘E-트론 프로토타입’이 제시한 미래

페이지 정보

글 : 나윤석() ㅣ 사진 : 나윤석()  
승인 2018-05-16 18:25:16

본문

‘중요한 것은 기술이 아니다. 기술이 우리에게 주는 혜택이다.’


그 이름에서 알 수 있듯이 아우디 테크 데이(Tech Day)는 아우디가 준비하고 있는 기술을 보여주는 행사다. 따라서 아우디가 갖고 있는 첨단 기술을 선보이면서 이를 통한 미래의 제품력을 과시하는 것을 보통 기대하기 마련이다.

 

글 / 나윤석 (자동차 전문 칼럼니스트)


이번 행사도 처음 시작은 그랬다. 베를린에서 열린 이번 아우디 테크 데이는 아우디 자체 시설 혹은 일반 행사장이 아닌 독일 지멘스의 연구 시설에서 개최되었다. 지멘스 스위치 연구소라는 이 곳. ‘스위치’라고 해서 우리가 보통 접하는 전등 스위치를 상상하면 곤란하다. 이 곳에서 이야기하는 스위치는 글자 그대로 집채만한 물건까지 포함하기 때문이다. 예를 들어 발전소와 같은 곳에서 사용하는 수백만 볼트를 제어하는 스위치를 시험하기 위한 설비인 것이다.

 

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아우디가 전기차를 이야기하면서 이곳으로 우리를 초대한 이유는 무엇일까? 그것은 우리가 꿈꾸는 것을 눈으로 확인할 수 있는 세상에서 몇 안 되는 곳이기 때문이었다. 그것은 바로 ‘벼락을 전기로 저장하여 사용할 수 있다면 얼마나 좋을까’라는 꿈이다. 아우디의 엔지니어들은 바로 우리 눈 앞에서 아우디 E-트론 프로토타입에 지멘스 공장의 설비로 만든 인공 벼락을 떨어뜨렸다. 우리는 모두 신기한 광경에 넋을 잃었지만 아우디의 엔지니어들은 이것을 또 꼼꼼하게 계산했다. ‘이 곳의 인공 벼락은 전압은 500킬로볼트이지만 전류는 0.8A입니다. 이 벼락을 2초동안 계속 맞는다고 해도 전체 에너지는 0.22kWh, 즉 아우디 E-트론의 95kWh 배터리의 약 0.2%를 충전할 수 있을 뿐입니다.’ 

 

물론 자연의 벼락은 이보다 훨씬 강하다 10억 볼트는 넘는 전압이 5만 암페어의 엄청난 전류로 쏟아지기 때문이다. 하지만 땅으로 떨어지는 벼락의 지속 시간은 0.0007초. 이것을 다 받아들였을 때의 전력량은 약 970kWh. 아우디 E-트론 열 대를 충전할 수 있는 양이다. 하지만 그 요란함과 엄청난 심리적 효과에 비해서는 상대적으로 크지 않은 양이다.


그래서 아우디는 현실로 되돌아온다. 접근 방법은 이렇다. 먼저 소비자들의 생활 및 행동 패턴을 분석하여 제품의 목표를 정한다. 단순히 기술적으로 세계 최초나 최고라고 할 지라도 그것이 소비자들의 생활을 반영하지 못한다면 아무런 의미가 없다는 뜻이다. 즉 세계에서 가장 뛰어난 기술이 아직 소비자들에게 부족하거나 불편하다면 그 제품은 시기상조인 것이고, 반대로 소비자들이 원하는 것보다 과도하다면 소비자들은 불필요한 비용을 지불하는 것이고 제품은 높은 가격으로 오히려 시장 경쟁력을 해치는 결과가 되기 때문이다.

 

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그 다음으로 필요한 기술을 준비한다. 하지만 이 과정도 단순한 기술 개발로 끝나지 않는다. 지속 가능성과 발전 가능성을 확보하면서 진행하는 것이다. 즉 세계적으로 공인된 표준 규격을 바탕으로 하여 호환성에 대한 불안을 없애고, 소비자들의 더욱 편리한 사용을 위하여 기술적으로도 더 발전할 수 있는 여지를 확보한다. 그리고 이 솔루션을 실제로 차량과 충전 네트워크에 더 많이, 그리고 빠르게 적용할 수 있도록 협회나 컨소시엄 등의 기술 외적인 방법을 강구한다.


아우디는 이와 같은 소비자 중심의 체계적인 접근법을 통하여 전기차의 성공을 위한 요인 네 가지를 확보해간다. 이를 통하여 ‘전기차라서 성가시고 당황스러운’ 경우를 없애는 것이 성공의 비결이기 때문이다. 그 네 가지란 1회 충전당 주행 거리, 충전 네트워크 인프라, 충전 시간, 그리고 비용이다. 아우디가 크로스오버 SUV인 아우디 E-트론 프로토타입에게 최소한 400km 이상의 1회 충전 항속 거리를 설정한 것 역시 현재 내연 기관 자동차와 비슷한 수준의 차량 운용 패턴을 유지하여 소비자들에게 전기차에 적응할 필요성을 최소화하기 위함이다. 이런 과정을 거쳐 아우디 E-트론 프로토타입의 배터리가 95kWh 용량으로 정해진 것이다.


그러나 배터리가 커지면 부작용이 있다. 충전 시간이 길어진다는 것이다. 충전 시간이 길어지면 소비자들이 불편해진다. 그렇다고 무턱대고 짧게 만들려다가는 차와 충전기 값이 모두 비싸져서 역시 소비자들이 불편해진다. 여기에서도 소비자 행동 연구가 적용된다. 얼마까지 충전 시간을 단축하면 소비자들이 불편함을 느끼지 않겠는가 하는 것. 유럽의 통계 분석에 의하면 실제로 400km를 넘는 장거리를 주행하는 경우는 한 해에 10~20회에 불과하다고 한다. 따라서 장거리 주행 패턴을 분석하는 것으로 시작한다. 즉, 장거리 여행 도중에 어차피 쉬는 시간을 이용한다는 것. 통계에 따르면 장거리 여행시 유럽 운전자들이 도중에 쉬는 시간은 20~30분이다. 이를 근거로 아이두는 E-트론의 방전된 배터리의 80% 충전 시간을 30분으로 정했고 이는 150kW 충전기로 가능했던 것이다. 이를 바탕으로 아우디 E-트론의 배터리도 고효율 냉각 장치 등 고속 충전에 대비한 설계를 적용하게 된다.


그 다음 단계는 일상적인 주유 패턴이다. 즉, 유럽에 많은 셀프 주유소에서 기름을 넣고 카운터에서 결재를 마치기까지 필요한 시간은 대략 7분. 현재의 충전 방식으로도 가까운 미래에 구현할 수 있는 350kW급의 초고속 충전기를 이용하면 이보다 많이 길지 않은 10분 정도에 방전된 배터리의 80%를 충전할 수 있다. 이것이 앞으로 선보일 350kW 초고속 충전기의 비 기술적 개발 근거다.


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이렇게 소비자의 관점에서 충전 네트워크의 성능 목표가 정해졌고 기술적으로도 완성 또는 완성 단계에 접어들었다. 하지만 이와 같은 고속-초고속 충전 네트워크가 널리 보급되지 않는다면 아무리 기술적으로는 뛰어나다 할 지라도 그것은 소비자에게는 아무런 의미를 갖지 못한다. 보급해야 하는 것이다. 그래서 아우디는 다임러, BMW, 포드와 함께 폭스바겐 그룹의 일원으로 ‘아이오니티(Ionity)’라는 컨소시엄을 구성한다. 그리고 여기에 그치지 안고 아이오니티는 그 자체로서 ‘차인(CharIn)’에 가입한다. 차인은 공통 규격의 전기차 충전 네트워크를 추진하는 전 세계적 협회로서 자동차 제작사는 물론 충전기 제작사, 에너지 및 통신 전문사 등 충전 네트워크에 필요한 거의 모든 분야를 망라한다. 이를 통하여 자신들이 정한 고속 충전기가 세계적 기준으로 자리잡고 실제로 유럽과 미국을 시작으로 전 세계에 빠르게 확산되게 하려는 것이다.

 

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하지만 충전에 관하여 한 가지 근본적인 질문이 남는다. 전기차의 충전이 지금의 내연 기관차가 주유소에서 주유하는 것과 같은 의미를 가질까? 독일에만도 14000여개의 주유소가 있는데 350kW 초고속 충전기로 이들을 모두 준비시켜야 할까? 답은 ‘아니다’. 왜냐 하면 지금의 자동차는 주유소에서만 기름을 넣지만 전기차들은 그렇지 않을 것이기 때문이다. 유럽의 분석에 따르면 개인용 전기차는 전체 충전 수요의 85%를 집에서 처리할 것이라는 보고가 있었던 것. 따라서 나머 15%를 오늘날의 주유소와 같은 충전소, 그리고 여정 끝의 목적지에 설치된 충전기에서 처리할 것이라는 뜻이 된다. 그러므로 초고속 충전 네트워크를 과도하게 보급하는 것은 낭비이며 자원의 비효율적 활용이라는 통계적 밑받침이 주어지는 것이다. 


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따라서 가정이나 회사 등 건물내에서 사용할 완속 충전기의 성능도 매우 중요하다. 아우디는 E-트론에 내장된 11kW 충전기로 부족할 경우 하나를 옵션으로 추가하여 22kW로 완속 충전할 수 있도록 준비했다. 또한 25kW의 독일 가정 인입 전력량을 최대한 활용하면서도 용량 초과로 단전이 되는 경우, 혹은 가장 요금이 저렴할 수 있도록 충전전류와 시간을 조절하는 스마트 기능도 제공한다. 또한 태양광 발전과 같은 그린 에너지원이 있는 경우에는 이 또한 감안하여 충전을 제어한다. ‘프리미엄 턴 키 솔루션’ 충전기 신청 및 컨설팅 등 충전과 관련된 모든 과정을 한 번에 제공한다.


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그리고 가장 중요한 것 하나가 있다. 어느 충전소에서나 간편하게 충전할 수 있도록 기존 충전 네트워크도 아무런 문제 없이 사용할 수 있도록 하는 일괄 청구 시스템을 구성하는 것이다. 자기가 사용할 수 있는 네트워크가 제한된다면 자동차 회사는 충전 네트워크를 더 짓거나 기존의 네트워크와 제휴를 하기 위하여 불필요한 재원을 지출해야 한다. 아우디는 유럽에 이미 존재하는 모든 충전 네트워크를 사용할 수 있는 E-트론 차징 서비스 카드를 출시하여 이런 걱정을 해소하였다. 또한 이후에는 카드도 필요 없이 자동차 확인만으로 충전이 자동적으로 이루어지는 시스템까지 준비하고 있다.


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이로써 아우디는 위에서 말한 전기차의 네 가지 성공 조건을 달성하였다. 거기에는 기술보다도 소비자들의 행동 패턴을 분석하여 그 필요성을 기술로 구현하는 인문학적 기술 개발의 접근법이 핵심이었다.

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