전기차에서 내연기관을 없애는 대신 다시 집어넣는다면 어떨까. 독일 아우디가 전기차에 소형 엔진을 탑재해 주행거리를 늘리고, 배터리 충전과 실내 난방까지 효율적으로 관리하는 기술을 개발하고 있다.
외신 카버즈는 아우디가 출원한 주행거리 연장형 전기차(EREV) 관련 특허를 소개하며, 전기차의 효율과 실용성을 높이기 위한 새로운 접근이라고 전했다.
EREV는 기본적으로 전기모터가 바퀴를 구동하고, 내연기관은 주로 발전기를 돌려 전력을 공급하는 방식이다. 일반적인 내연기관차와 달리 엔진이 주된 구동력을 담당하지 않는다.
아우디가 검토하는 기술도 이러한 구조를 바탕으로 한다. 특히 기존 전기차의 구동계를 최대한 활용하면서 별도의 발전 장치를 줄이는 방안이 눈길을 끈다.
# 전기모터를 발전기로 활용하는 구조
아우디가 미국에 출원한 특허에는 두 개의 전기모터를 갖춘 사륜구동 전기차의 한쪽 모터를 발전기로 활용하는 구상이 담겼다.
사륜구동이 필요하지 않은 상황에서 하나의 전기모터를 발전기로 전환해 엔진으로 구동하면, 별도의 발전기를 추가하지 않고도 배터리를 충전할 수 있다.
이를 통해 발전 장치와 관련 부품을 줄여 무게와 비용을 절감할 가능성이 있다. 다만 해당 전기모터가 발전기로 작동하는 동안에는 같은 모터로 바퀴를 구동할 수 없다는 제약이 따른다.
# 겨울철 난방까지 엔진이 담당
또 다른 특징은 열 관리다. 아우디가 출원한 EREV 제어 기술은 배터리 충전 상태뿐 아니라 차량의 전력 소비와 난방 수요까지 고려해 발전용 엔진의 작동 시점을 결정한다.
예를 들어 추운 날씨에는 엔진에서 발생하는 폐열을 실내 난방과 배터리 온도 관리에 활용할 수 있다. 배터리 전력을 난방에 사용하는 부담을 줄여 겨울철 주행거리 감소를 완화하려는 구상이다.
주행 경로도 중요한 판단 기준이다. 아우디의 또 다른 특허에는 내비게이션의 경로 정보를 활용해 주행 중 발전용 엔진의 작동 계획을 수립하는 기술이 포함됐다.
장거리 주행이나 오르막길 등 앞으로 필요한 에너지를 미리 고려해 충전 시점을 조절하는 방식이다.
다만 엔진을 이용한 발전 과정에서도 연료가 소비되고 에너지 손실이 발생한다. 따라서 모든 주행 조건에서 순수 전기차보다 효율적이라고 볼 수는 없다.
이번 특허가 주목받는 이유는 전기차와 내연기관의 장점을 결합하려는 시도 때문이다. 특히 충전 인프라가 부족한 지역이나 겨울철 주행거리 감소에 민감한 소비자에게 EREV는 현실적인 대안이 될 수 있다.
다만 아우디가 해당 기술의 양산 적용을 공식 발표한 것은 아니다. 실제 적용 차종과 엔진 사양, 출시 시점도 확인되지 않았다.
그럼에도 이번 특허는 전동화 시대에 내연기관의 역할이 완전히 사라지는 것이 아니라, 바퀴를 직접 구동하는 장치에서 전기차의 주행거리를 보완하는 발전 장치로 바뀔 가능성을 보여준다.
더드라이브 / 조채완 기자 auto@thedrive.co.kr
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