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원선웅 | 르노삼성 SM3 Z.E. 시승기 |

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글 : 원선웅(mono@global-autonews.com) ㅣ 사진 : 한상기(hskm3@hanmail.net)  
승인 2013-12-12 00:51:17

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르노삼성이 출시한 전기차 SM3 Z.E.를 시승했다. 유럽시장에서 플루언스 Z.E.로 판매중인 차량과 동일한 모델로 2012년 공공기관 납품 이후 2013년 10월 14일 부터 양산이 시작되었다. 국내 자동차 시장에 기아 레이 전기차, 스파크 EV 와 함께 전기차 라인업이 확장되고 있다. SM3 Z.E.의 성능과 함께 르노삼성의 전기차 관련 정책을 살펴본다.

글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)
사진 / 한상기 (프리랜서 자동차 칼럼니스트), 르노삼성

르노삼성은 최근 환경이슈에 대한 궁극적인 대안을 전기차라고 보고 있다. 물론 더 먼 미래에는 에너지 생산 과정에서도 이산화탄소를 배출하지 않는 수소연료전지 차량등이 공개 되겠지만 내연기관 차량과 그 사이에 위치한 과도기적인 단계가 전기차라고 보는 것이 맞다. 전기차에는 하이브리드 전기차와 100% 순수 전기차가 있다. 하이브리드는 기존의 화석연료 기관과 동력을 공유하고 있고 르노닛산은 SM3 Z.E.를 시작으로 순수전기차를 목표로 하고 있다.

여기에는 나날이 상승하는 유류비에 대한 부담을 줄이기 위한 배경이 있다. 10여년전에는 1200원대 이던 유류비는 현재 1800~1900원대를 형성하고 있다. 특히나 국제 정세에 따라 큰 폭으로 변화하고 차후에도 지속적으로 증가할 것으로 보이는 유류비에 대한 부담은 전기차 시장에 대한 기대로 이어지고 있는 것이 현 상황이다.

전기차 상용화의 가장 큰 배경은 리튬이온 베터리의 발전이다. 과거 니켈카드늄 전지 등 납이 주 원료였던 베터리가 1990년대부터 본격적으로 개발된 리튬이온 베터리로 대체되기 시작했다. 리튬이온 베터리는 생산초기부터 초창기 베터리 모델인 니켈카드늄 베터리에 비해 2배 이상의 저장 용량을 확보하고 있었다. 또한, 90년대 개발된 리튬이온 베터리는 킬로그램당 100와트 정도의 에너지 저장이 가능했던 반면 그간의 베터리 기술 발전으로 현재는 킬로그램당 약 200와트에 가까운 저장용량을 가지게 되었다. 여기에 납을 주재료로 했던 베터리는 무게도 상당했다. 리튬이온 베터리의 발전은 저장용량의 확대와 함께 경량화를 통해 전기차 상용화를 앞당기는 주요한 이유이다.

전기차가 처음 공개된 것은 우리가 생각하는 것보다 더 오래전인 약 100년 전이다. 이후 최초의 양산모델이라 할 수 있는 것은 20년전 포드와 캘리포니아주가 공동 개발한 모델을 최초의 양산형으로 보고 있다. 리튬이온 베터리의 경우 저장용량에 있어서 메모리 용량이 늘어나듯 두배수의 증가를 보이진 않고 있다. 현재 킬로그램당 200와트의 에너지 밀집도가 향후 20년 동안 2배 3배로 증가하진 않을 것이다. 향후 10년 내에 현재의 저장용량보다 30% 정도 향상된 300와트까지 예상되고 있으며 기존 내연기관의 주행거리와 유사한 300~400킬로미터까지 주행이 가능할 것으로 보고 있다. 현재 베터리 기술의 최대 거리는 200~200킬로미터 초반 정도이다.

SM3 Z.E.는 앞서 말한 것처럼 2013년 10월 14일 양산이 시작되었다. 르노삼성이 순수전기차의 양산을 국내시장에서 시작한 것은 국내 시장의 몇가지 특징때문이다. 먼저 국토면적이 적고, 자체 조사결과 1일 운행거리 60킬로미터 미만인 운전자가 전체운전자의 87%를 차지한다는 부분이다. 그리고, LG화학과 SK에너지, 삼성보쉬 등 전기차 관련 메이저급 베터리 생산 업체를 가진 국가라는 장점이 있기 때문이다. 르노삼성은 2020년 국내 자동차시장에서 전기차 점유율이 10%를 차지할 것으로 예상하고 있다.

현재 국내 자동차 시장의 전기차는 아반테/포르테 하이브리드, 쏘나타 k5 하이브리드, 알페온 하이브리드, 순수전기차인 레이 전기차, 스파크 EV 등이 있다. 하이브리드 차량의 경우 현재 320만원정도의 세제혜택이 주어지고 있는데 장기적으로 이러한 세제혜택이 지속될 가능성은 적다. 순수전기차량들의 국내 진출로 차후 이러한 세제 혜택이 하이브리드에서 순수 전기차로 넘어갈 것으로 보고 있다. 여기에 르노삼성은 준중형세단인 SM3의 전기차를 선보여 시장점유율을 높인다는 계획이다. 내연기관 차량에 비해 큰 폭의 세제혜택으로 소비자에게 메리트를 주고자 하는 것이다.

국내 최초의 준중형급 순수전기차인 SM3 Z.E.는 기존 SM3와 비교할 때 디자인에서 큰 변화는 없다. 시승한 1세대 SM3 Z.E.의 경우 유럽에서 시판중인 플루언스의 리어램프 디자인이 그대로 적용된 것과 전면부 일부 디자인이 변경된 것을 제외하면 국내 판매중인 SM3와 디자인에서는 거의 동일하다. 차체의 경우 전장이 4750mm로 기존 SM3 모델보다 130mm가 길어졌다. C필러와 트렁크 중간에 위치한 베터리 공간으로 인해 길어진 것. 리어윈도우와 트렁크리드 사이에 블랙색상의 판넬이 추가되어 있다. 뒤쪽이 껑충하게 길어진 모습이 부자연스럽기는 하지만 베터리로 인한 실내공간의 축소를 막기 위한 구조적인 변화이다. 실내에도 계기판 오른쪽의 베터리 용량 표시와 오른쪽의 베터리 충전 게이지를 제외하면 기존 SM3의 실내와 동일하다.

SM3 Z.E.에 탑재된 전기모터는 최대출력 70kw로 이는 V6 2.5리터 엔진의 출력과 비슷한 동력성능이다. 최고속도 135km/h, 최대 주행거리는 135km이다. 참고로 기아 레이 EV의 제원상의 주행거리는 135km이다. 전기모터의 경우 내연기관과 달리 저속에서부터 최대토크가 발생한다는 특징이 있다. 이러한 특징은 바로 운전자가 느낄 수 있는데 내연기관의 경우 일반적으로 3000~3500rpm 부근에서 최대토크가 발생하지만 전기모터의 경우 가속시부터 최대토크를 보이기 때문에 경쾌한 주행이 가능하다. 시속 50킬로미터 가속의 경우 SM3 내연기관 차량이 5.9초를 기록하는데 반해 SM3 전기차의 경우 4.3초로 31% 향상된 가속성능을 보이고 있다.

전기차의 장점 중 하나는 바로 정숙성. SM3 Z.E.의 경우 내연기관에 비해 5데시벨 정도 감소된 정숙성을 보이고 있다. 이는 우리의 귀가 인지하는 경우 기존 내연기관 차량에 비해 절반 정도로 인식된다고 한다. 전기모터에서 발생하는 소음은 거의 없다고 봐도 무방하며 진동소음의 경우 내연기관이 연료를 폭발시켜 동작하는대 반해 전기모터는 진동이 발생하지 않아 진동소음도 낮다. 전기차의 소음이 60데시벨, 내연기관의 소음이 평균 65데시벨로 이정도의 차이는 우리 귀가 인지할 때 소음이 절반정도 줄어든 것으로 인지하게 된다.

여기에 주행과정에서 배출가스가 제로인 점도 특징이다. 1.6리터 가솔린 내연기관의 이산화탄소 배출량이 일반적으로 184g/km, 1.5리터 디젤엔진의 이산화탄소 배출량은 136g/km을 배출하며 여기에는 에너지를 생산하는 단계에서 발생하는 이산화탄소 20g/km이 포함되어 있다. 전기차의 경우 주행 중 발생되는 이산화탄소는 전혀 없지만 전기에너지를 생산해 내는 에너지원에 따라 이산화탄소 배출량이 달리 측정된다. 예를 들어 에너지 생산원료로 석탄을 사용하는 경우 128g/km를 배출하게 된다. 국내 전기생산 시설을 통해 평균을 계산하면 평균 62g/km의 이산화탄소 배출량을 보이고 있다. 국내 원전비율이 36%라는 점 (프랑스가 70%정도)을 고려할 때 유럽보다 국내 이산화탄소 발생량이 높다.

SM3 Z.E.는 SM3를 베이스로 하고 있지만 안전성을 위해 전기차용의 프레임으로 다시 설계되어 있다. 기존 내연기관 차량이 엔진이 차량 앞쪽에 마운트 되어 프론트 중량이 무거운 반면 전기차는 베터리가 트렁크 쪽에 실리기 때문에 리어에 무게가 실리게 된다. 이러한 이유로 전반적인 밸런스를 위해 차체구조가 재설계된 것이다. 특히 후방 추돌시 베터리의 안전을 위한 베터리 트레이 강화와 여기에 베터리 전원차단장치와 전기 부품의 보호를 위한 구조가 추가되어 사고시 안전성을 높이고 있다.

저렴한 유지관리비는 전기차가 가진 가장 큰 장점이라 볼 수 있다. 예를 들어 리터당 15km의 연비를 가진 가솔린 차량을 연 2만 킬로 주행한다고 가정할 때 (유류비는 리터당 2천원) 동일 거리를 주행한 전기차에 비해 6년간 8배 많은 유지비가 들게 된다. 킬로와트당 100원의 요금이라 가정한다면 전기차의 경우 6년간 200만원의 유지관리비가 발생하는 반면 내연기관 차량의 경우 1600만원의 유지비가 발생한다.

SM3 Z.E에는 24kw의 대용량 베터리가 탑재된다. 앞서 말한대로 C필러와 트렁크 사이에 수직으로 위치한 베터리는 48모듈이 3단스택으로 구성되어 있다. 크기는 1200*750*800mm. 베터리 중량은 ‘퀵드롭’이라 불리는 베터리 교체를 위한 배드를 포함하는 경우 280kg이며 이를 제외한 경우 250kg이다. 1세대 모델에 탑재된 베터리는 르노닛산과 NEC의 합작사인 AESC의 리튬이온 베터리로 2세대 모델에는 LG화학에서 생산된 리튬이온 베터리가 새롭게 장착되었다. 2세대 베터리의 특징은 급속충전이 가능하다는 점과 겨울과 여름철에 주행거리 감소를 보완하기 위한 히팅/ 쿨링 기능이 추가되어 단점이 보완되었다.

베터리 충전방식은 3가지가 있다. 일반적인 표준충전과 급속충전, 퀵드롭 교환의 세가지 방식. 표준충전은 6~8시간 충전으로 주행이 가능한 충전방식으로 2시간의 충전시간 차이는 주행을 마친 후 바로 충전하는 경우 충전이 오래 걸리는 부분을 고려한 차이라고 한다. 급속충전방식의 경우 30분에서 1시간이면 가능하다. 급속충전 22kw나 43Kw의 급속충전기가 제공되며 차후 충전기를 보급할 한전에서는 50kw까지 보급예정이다. 퀵드롭교환 방식은 차에서 방전된 베터리를 완충된 베터리로 교환하는 방식으로 소요시간은 3분이 소요된다. 베터리를 충전할 시간이 부족한 랜터카나 택시용으로 개발중인 방식으로 충전인프라와 사업자 선정의 경우 먼저 2012년 제주도 스마트 그리드에서 시범설치되어 운영될 예정이다.

전기차는 일반 차량과 조금 다른 방식의 판매프로세스를 가진다. 전기차 판매의 경우 크게 차량구매와 베터리 구매로 구분되어 판매가 이루어진다. 여기서 베터리는 리스방식으로 소비자에게 공급된다. 베터리 자체의 가격이 워낙 고가이기도 하고 내연기관 차량들의 가격에 어느정도 맞추기 위한 방법으로 베터리를 리스로 공급한다. 이러한 방식으로 차량구매시에는 차량구입계약서와 함께 베터리 리스 계약서, 모두 2개의 계약서를 작성해야 한다. 여기에 월박스(wallbox)라 불리는 커넥터가 추가된다. 월박스는 타인의 차고지에서 무단으로 전기를 끌어다 쓰는 것을 방지하기 위한 장치로 이에 대한 계약도 차량구입시 따로 채결하게 된다.

추가로 제공되는 커넥티드 서비스의 경우 베터리 방전이 되었을 때 가까운 충전소의 위치를 모바일을 통해 제공하는 서비스가 제공된다. 또한, 전기차 중고차 관리 서비스와 전기차 전용의 긴급 출동 서비스 등이 SK엔카, 삼성화재와 협약을 통해 진행된다.

르노닛산은 이미 두 개의 전기차 모델유럽에서 시판하고 있다. 플루언스 Z.E.와 캉구 밴 Z.E가 그것. 르노삼성차의 경우 유럽에서 이미 양산된 르노의 2가지 전기차에 대한 기술적인 피드백이 르노삼성에 전해지고 있기 때문에 완성도 높은 제품으로 출시가 가능했다고 말하고 있다. 여기에 LG화학의 베터리와 LS산전의 충전기, SK플래닛에서 텔레매틱스부분, 포스코 ICT에서 전기차 렌탈사업, SK엔카에서 전기차 중고차 사업 등의 파트너쉽 구축을 통해 소비자에게 만족감을 높인다는 전략이다.

SM3 Z.E의 표시 가격은 SE Plus 기준 4500만원이지만 실제 구매가는 환경부 보조금 1500만원과 각 지자체의 별도 보조금의 추가 지원을 받게 되면 더욱 낮아지게 된다. 예를 들어 이번에 보급 사업 신청 접수를 마감한 제주특별자치도의 경우 환경부 보조금 1500만원에 지자체 보조금 800만원이 더해지면 동급 가솔린 차량과 동일한 1900만원대에 SM3 Z.E. 구입이 가능하고 800만원 상당의 완속 충전기까지 지원된다 참고로 프랑스의 경우 800만원선에서 세제혜택을 받을 수 있고 가장 많은 혜택을 받는 네덜란드의 경우 2000~2500만원까지 세제혜택을 받고 있다. 베터리 리스의 경우 월 16만원. 월 전기료 2만원 정도로 매월 발생되는 유지비도 내연기관 차량보다 낮은 수준.

퀵드롭방식의 배터리 교체 방식과 준중형 세단 베이스의 효율적인 차량 패키지로 SM3 ZE는 그간 출시된 전기차 가운데 가장 높은 관심을 받고 있다. 차량만을 본다면 SM3 ZE는 전기차에 대한 이질감은 줄였지만, 고속주행시의 안정성과 부족해진 트렁크 공간, 노면음 차단에 있어서는 다소 아쉬움이 남는다. 하지만, 현실적인 패키지라는 큰 장점으로 전기차에 대한 저변 확대에 크게 기여하고 있다.


주요제원 르노삼성 SM3 Z.E.

크기
전장×전폭×전고 : 4,750×1,810×1,460mm
휠베이스 : 2,700mm
트레드 앞/뒤 : 1,535/ 1,555mm
차량중량 : --
연료탱크 용량 : --리터
트렁크용량 : 리터

모터 형식 : 교류 동기식 모터
모터 최고출력 : 95마력
모터 최대토크 : 23.0kg.m
배터리 형식 : 리튬 이온
배터리 정격전압(전류용량) : 360V(74Ah)

트랜스미션
형식 :
기어비 :
최종감속비 :

섀시
서스펜션 앞/뒤 : 맥퍼슨 스트럿/토션빔
스티어링 : 랙&피니언
브레이크 앞/뒤 : 디스크
타이어 : 205/55R/16
구동방식 : 앞바퀴굴림

성능
0-100km/h : --초
최고속도 : 135km/h
1회 충전 주행거리 : 135km
최소회전반경 : --
연비 : 4.4km/kWh(도심 4.8km/kWh, 고속도로 4.0km/kWh)
CO2 배출량 : --

차량 가격 : SE 플러스 4,200만원대/RE 4,300만원대(보조금 전)
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