완전한 해결은 아니더라도 지구 온난화문제의 심각성이 한층 고조되고 있는 오늘날 적어도 탱크 투 타이어(Tank to Tire)로부터 이산화탄소가 전혀 나오지 않는 전기자동차가 주목을 끌고 있는 것은 당연한 일일지도 모른다.

최근 들어 가장 먼저 주목을 끈 것은 2007년 동경모터쇼를 통해 일본 메이커인 미쓰비시가 선 보인 아이 미브(i MiEV)와 스바루 R1e 등이다. 두 모델 모두 동경전력과 공동으로 충전 인프라를 구축하고 근 미래에 전기자동차를 실용화한다는 계획이다. 목표 비용은 200만엔 이하라고 메이커들은 생각하고 있지만 현실적으로는 아직 쉬운 일은 아닌 것으로 보인다. 외지의 자료를 정리해 미쓰비시가 개발 중인 전기자동차 i Miev에 대해 살펴 보자.

정리/채영석(글로벌오토뉴스 국장)

i MiEV 등을 시승해 본 일본 내의 전문가들은 충분히 실용화할 수 있는 수준의 성능에까지 도달했다고 말하고 있다. 그저 괜찮다는 정도가 아니라 충분히 구입할만한 차라고 평가하고 있는 것이다.

그 이유에 대해서는 전기모터 구동시 저속 토크가 소음이 없는 디젤엔진 수준이라는 점을 들고 있다. 더불어 무거운 파워 트레인이 미드십에 탑재되기 때문에 안정성도 큰 문제가 없다. 이 정도의 주행성이라면 200만엔 정도를 고집할 필요는 없을 것이라는 의견을 피력하는 이들도 있다.

또한 i MiEV에는 리튬 이온 배터리가 채용된다는 점도 주목을 끌고 있다. 충전시간이 짧아져 기존 니켈수소의 한계를 극복할 수 있다는 것. 뿐만 아니라 경자동차의 차체에 큰 무리없이 수납될 수 있는 크기로 진화한 것도 고무적이다. 소형화 및 경량화에 성공했다는 얘기이다. 특히 일본에서는 가정에서 연료전지 시스템을 갖추고 있는 경우가 증가하기 시작하면서 천연가스-수소연료전지-전기자동차라고 하는 흐름에서 전기를 이용할 수 있다는 공식이 등장하고 있다.

게다가 심야전력을 시용하면 비용도 절약할 수 있고 원자력의 비율이 높기 때문이 이산화탄소 배출량도 적어질 것이라는 의견이 힘을 얻고 있다. 여기에 도심지 주차장 등에서 충전이 가능해진다면 실용화는 한층 가속화될 것으로 기대하고 있다.

에너지 밀도 높은 리튬 이온 배터리 탑재

전기자동차용으로 사용되는 배터리는 높은 에너지 밀도가 요구된다. 때문에 미쓰비시는 i MiEV에 기본적으로 휴대전화에서 사용되고 있는 것과 동일한 에너지밀도가 극히 높은 리튬 이온 배터리를 채용하고 있다. 하나의 모듈은 4개의 셀로 구성되어 있고 그것을 연결해 22개 직렬로 연결함으로써 전지팩으로 하고 있는 것이라고 한다.

모듈 구조는 가로/세로배치가 가능하다. 결과적으로 베이스 모델로 된 i의 차체 플로어 패널에 대대적인 개조를 하는 것이 아니라 플로어 아래에 대용량의 전지팩을 설치하는 것이 가능하다는 것.
이 배터리는 2006년 연구차량에 탑재했던 것으로 안전성과 신뢰성, 양산 가능성 면에서 진화르 거듭하고 있으며 실제로 배터리를 탑재한 2007년 실증 주행시험 차량에서는 한 번 충전으로 160km의 항속거리를 달성했다고 미쓰비시측은 밝혔다. 양산시에는 200km까지 주행할 수 있을 것이라고 미쓰비시 ＭｉＥＶ 개발 관계자는 밝히고 있다. 전문가들은 항속거리가 적어도 300km는 넘어야 본격적인 논의가 가능하다는 것이 전문가들의 의견이다.

가솔린 터보차저 엔진보다 강력한 가속력

모터는 내연기관 엔진과 비교해 컴팩트하게 제작하는 것이 가능하고 극 저회전역에서부터 극히 큰 토크를 발생하는 것이 특징이다. 미쓰비시 。i MiEV에 채용어 있는 모터는 소형 경량, 고효율이 돋 보이는 영구자석식 동기형이라고 불리는 타입으로 i가 탑재하고 있는 64ps의 터보차저를 채용한 660cc보다 훨씬 높은 잠재력을 갖고 있다.

미쓰비시측의 자로에 따르면 47kW의 최고출력은 동일하지만 토크는 660cc 터보가 어느정도의 엔진회전수 즉 3,000rpm 전후에 달하고부터 94Nm의 최대토크를 발생하는데 대해 모터는 발진 직후 이미 두 배 가까운 180Nm을 발휘한다. 그 차이는 확연해 0-80km/h 가속성능에서 전기모터가 660cc 터보사양보다 1.5초 가량 빠르다고 한다.

또한 진동이 없는 매끄러운 회전도 모터의 특징으로 정숙성면에서도 높은 점수를 얻을 수 있을 것으로 보인다. 다만 최근 미국에서 논란이 되고 있는 하이브리드카의 전기모드 주행시 청각장애인들을 비롯해 어린이 등에게는 위험요소가 될 수 있다는 또 다른 문제점이 없는 것은 아니다.

가정에서도 충전할 수 있는 플러그 인 대응

i MiEV의 충전방법은 플러그인(Plug In)이라고 하는 일반 가정용과 코인 패킹 등의 충전기에서 하는 100V 또는 200V 외에 급속 충전기 등 3가지로 대응하고 있다.

가정 충전에서는 차체 오른쪽에 있는 가정충전구로부터 가정용 100V 또는 200V 어느쪽의 전원에서도 차량 탑재 충전기를 사용해 충전할 수 있다. 급속충전에서는 차체 오른쪽에 있는 급속충전구에서 급속충전기를 사용해 빠르게 충전할 수 있다.

주 시스템은 가정용 전원에서 충전시간은 100VB(15A)에서 14시간, 200V에서는 7시간. 그렇다면 원자력이 주 전원인 가정용에서는 심야 충전이 여러가지 측면에서 이득이 될 수 있다는 얘기가 된다. 또한 급속충전은 30분에 80% 정도를 충전할 수 있다고 한다.

비용 저감도 큰 요체인 i MiEV는 싱글모터 방식을 채용함과 동시에 차체구조를 변경하지 않고 EV화가 가능한 경자동차 i 를 베이스로 하고 있다. 베이스 모델인 i의 구동 레이아웃은 엔진을 뒤쪽에 배치한 리어 미드십. i MiEV에서는 그 엔진, 트랜스미션, 연료탱크 대신 모터를 시작으로 인버터, 배터리, 충전기 등의 EV의 구성 부품을 탑재한다.
긴 휠 베이스는 리어 미드십 레이아웃의 큰 특징 중 하나. 따라서 플로어 아래 대용량의 리튬 이온 배터리의 탑재가 가능하고 나아가 종래의 엔진과 트랜스미션이 있던 곳에 모터와 인버터를 탑재하는 것이 가능해진 것이다.

그 결과 베이스 모델인 i와 마찬가지로 성인 남성 4명이 승차할 수 있는 실내 공간과 넓어진 화물공간을 확보할 수 있었다고. 도 저중심에 의한 안정성이 높은 주행도 변하지 않았다고. EV화로 인한 이점이 더 많다는 것이다.