[iR52 장영실상] 하이브리드車 맞춤형 차체 … 더 단단하고 가벼워져

◆ IR52 장영실상 ◆

왼쪽부터 서경덕 책임연구원, 이영호 상무, 권연호·김형태 책임연구원. 현대자동차

전기차와 내연기관차의 장점을 모두 갖춘 하이브리드차의 주요 연료 저장 장치는 고전압 배터리와 연료탱크다.

차체 구조 자체도 이 두 시스템이 잘 연결될 수 있게 구성돼야 한다.

현대자동차가 개발한 '배터리 장착부 차체 인텀 플로어 시스템'이 19주 차 IR52 장영실상 수상 제품으로 선정됐다.

인텀 플로어는 차량 후석에 위치한 차체 하부 프레임 구조물로, 이곳에 배터리와 연료탱크가 탑재된다.

이전까지 하이브리드차는 차체, 배터리, 연료탱크를 각각 따로 개발한 후 조립하는 방식으로 만들어졌다.

내연기관차의 차체 위에 배터리를 갖다 붙이는 것이다.

하지만 이는 제조 공정을 비효율적으로 만들고, 차체의 강성은 약해지면서도 무거워졌다.

예를 들어, 배터리를 탑재하면 근처에 부품을 덧대 보강해야 무게를 버틸 수 있다.

이런 작업이 반복되면 인텀 플로어는 구조가 복잡하고 무거워질 수밖에 없다.

구조가 단순하고 가벼운 하이브리드차 맞춤형 인텀 플로어를 만들려 했으나, 차체 구조만으로 이를 대응하는 데는 한계가 많았다.

현대자동차 개발진은 이런 고정관념을 뒤집었다.

개발을 이끈 김형태 차체설계1팀 팀장은 차체 구조로만 대응하던 기존 방식에서 벗어나 배터리, 연료탱크 등의 모든 구조물을 차체 구조물로 활용해 보자는 아이디어를 냈다.

초기 설계 단계부터 차체와 다른 부품을 고려해 연결성을 강화한 것이다.

맞춤형 차체가 나오고 연결성이 좋아진 덕분에 차량의 완성도는 더욱 높아졌다.

추가 부품을 덧댈 필요가 없어져 구조는 단순해졌고, 차체는 11% 가벼워졌다.

내부 실험 결과 다른 제품 대비 강성이 15% 뛰어난 것으로 나타났다.

배터리와 연료탱크, 그 외 다른 부품들이 단단하게 연결돼 있어 진동이나 충격 등에 강하다.

이 기술은 2020년부터 투싼이나 스포티지 하이브리드 차량에 적용돼 지금까지 매년 30만대 이상 판매되고 있다.

김 팀장은 "최근 전기차 캐즘(일시적 수요 정체)으로 하이브리드차의 판매량이 늘어나는 추세인 만큼 이 시스템이 하이브리드차 판매 성과에 기여할 수 있기를 바란다"고 말했다.

주최 : 과학기술정보통신부
주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[최원석 기자]