현대차 ‘아이오닉 6’, 공력계수 0.21 달성…역대 모델 최저

기사입력:2022-07-06 15:20:27
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[로이슈 최영록 기자]
현대자동차는 ‘아이오닉 6’가 그동안 출시한 자사의 역대 모델 중 최저 공력계수인 CD(Drag Coefficient) 0.21(18인치 에어로 휠, 디지털 사이드 미러 적용 기준)을 달성했다고 6일 밝혔다.

자동차의 공력성능은 ▲동력성능 ▲연료(전기에너지)소비효율 ▲주행안정성 ▲주행소음(풍절음) 등 차량 성능에 적지 않은 영향을 미치는 만큼 제품 경쟁력을 평가하는 중요 지표 중 하나로 꼽힌다. 특히 전기차 시대로 넘어오면서 1회 충전으로 더 나은 주행거리를 확보하기 위한 경쟁이 치열해짐에 따라 차와 공기역학의 관계는 더욱 중요해지는 추세다.

아이오닉 6가 달성한 공력계수 0.21은 현존하는 전기차 중 최상위권에 속하는 수준으로 주행거리 증가에 크게 기여했다는 게 현대차의 설명이다.

현대차 관계자는 “현대디자인센터와 차량성능개발센터를 중심으로 연구소의 다양한 부문 간 힘을 모아 아이오닉 6 개발 초기단계부터 ‘최고의 공력성능 달성’을 목표로 디자인과 엔지니어링을 진행했다”며 “그 결과 아이오닉 6의 디자인 곳곳에서 공력성능 향상을 이뤄냈다”고 밝혔다.

현대차에 따르면 아이오닉 6 외장 디자인 속에는 깔끔하고 감각적인 곡선들로 완성된 유선형 실루엣을 기반으로 차량 주변의 공기 흐름을 유연하게 만들어주는 ▲리어 스포일러 ▲외장형 액티브 에어 플랩 ▲휠 에어커튼 ▲휠 갭 리듀서 ▲박리 트랩 ▲휠 디플렉터 및 언더커버 형상 최적화 등 다양한 공력 분야 기술들이 대거 적용돼 있다.

리어 스포일러(Rear Spoiler)는 아이오닉 6의 공력성능 향상에 가장 크게 기여하는 부품으로 공기저항을 의미하는 항력과 차량이 위로 뜨는 힘인 양력을 동시에 줄여주는 역할을 한다.

리어 스포일러 측면부에 적용된 윙렛(Winglet)은 비행기 날개 끝단에서 위로 접혀 있는 형상을 차용해 반대방향으로 적용한 기술로 차량 측면에서 발생하는 와류를 효과적으로 정리해준다.

현대차는 아이오닉 6에 최적의 공력성능 구현을 위해 리어 스포일러 개발과정에 심혈을 기울였다.

현대차 관계자는 “형상 변형 기술인 모핑(morphing) 기법과 컴퓨터 유체 역학(Computational Fluid Dynamics) 해석을 활용해 약 70여개의 서로 다른 스포일러 형상 중에서 최적의 결과를 도출했다”며 “1:1 스케일 시작품 제작 및 풍동시험을 반복 진행해 이상적인 위치와 형상을 최종 완성했다”고 설명했다.

또 “전면부 범퍼에 적용된 액티브 에어 플랩(AAF, Active Air Flap)은 전체 차량의 공기저항 중 약 20% 이상을 차지하는 냉각 저항을 효과적으로 저감 시켜준다”며 “냉각이 필요한 순간에 플랩을 열고, 평시에는 차량 내부로 통하는 공기를 막아 공기 저항을 줄여주는 방식이다”고 덧붙였다.

이와 함께 현대차가 세계 최초로 고안한 휠 갭 리듀서(Wheel Gap Reducer)는 얇은 판 모양을 앞 범퍼와 타이어 사이에 덧대어 공간을 최소화해주는 부품으로 아이오닉 6에 처음으로 적용됐다.

현대차 관계자는 “아이오닉 6는 실내공간 확보를 위해 휠베이스가 늘어난 만큼 프론트 오버행이 상대적으로 짧아 공기역학적으로는 다소 불리한 형상이지만, 휠 갭 리듀서 적용으로 프론트 휠 아치 앞 범퍼의 좌∙우 끝단이 연장되는 것과 유사한 효과를 구현했다”며 “그 결과 휠 아치와 휠 사이의 공간을 효과적으로 줄여내 전방에서 오는 공기 유동이 휠에서 박리(separation) 되지 않도록 유도함으로써 에어로 휠의 공력성능을 최대로 끌어올렸다”고 말했다.

특히 현대차는 아이오닉 6의 리어 콤비램프와 범퍼 하단부에 박리 트랩(剝離, Separation trap)을 적용해 공력성능의 화룡점정을 찍었다.

박리 트랩은 리어 스포일러 끝단부와 측방향으로 일치되는 선에 적용해 차량 측면부로 흐르는 공기의 유동을 일관적인 위치에서 떨어트림으로써 공기가 보다 원활히 흘러 나가도록 고안됐다. 이는 리어 스포일러 끝단부에서 흐트러지는 공기와 함께 어우러져 아이오닉 6의 항력 저감 효과를 돕는다.

현대차 관계자는 “아이오닉 6는 유선형의 심미적인 디자인에 공력 분야 연구원들의 창의적인 아이디어를 접목한 기능적 설계(Functional design)에 주안점을 두고 개발한 결과 현대차 역대 모델 중 최저 공력계수를 달성할 수 있었다”며 “보다 멀리 달릴 수 있는 기능적인 아름다움 구현을 목표로 수많은 연구원들이 심혈을 기울여 개발했다”고 말했다.

최영록 로이슈(lawissue) 기자 rok@lawissue.co.kr

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