배터리 기술 향상과 차체 경량화로 인해 전기차의 주행거리가 점차 증가하고 있다. 그러나 이러한 기술적인 요소 외에도 디자인적인 측면으로 주행거리를 늘릴 수 있는 방법이 중 하나가 바로 공력성능의 강화다. 공기저항이 10% 감소할 때 마다 전기차의 주행거리를 5% 늘어나며 공기저항계수(Cd)가 0.01 낮아지면 무게 40㎏를 덜어내는 효과가 있다.
테슬라는 지난 2013년 미국자동차기술학회(SAE)에 "모델 S"의 초기 컨셉트카와 최종 양산차 사이의 "항력 계수(Drag Coefficient)" 개선이 0.08Cd라고 보고했다. 자동차 디자인의 시뮬레이션 소프트웨어 전문기업인 Exa의 알레스 알라즈베고빅 부사장은 "우리는 모델 S의 디자인 개선으로 1회 충전 후 주행거리를 50마일(약 80㎞) 늘릴 것으로 추정하고 있다"고 말했다.
최근 출시되고 있는 전기차의 디자인을 보면 각 메이커가 현재 공기 역학적인 문제에 대해 어떻게 접근하고 있는지를 엿볼 수 있다. 우선 전기차 전면을 살펴보면 공기의 자연스런 흐름을 위해 날카로운 모서리가 보이지 않는 게 특징이다. 또 엔진 냉각이 필요 없기 때문에 전면 그릴 부분은 닫혀 있는데, 대신 부드럽고 둥근모양으로 다듬은 그릴 부분은 기류가 차체 하부로 신속히 이동하도록 돕는다. 차의 언더 바디를 평평하게 하는 것은 공기의 흐름을 빠르고 부드럽게 뒤쪽으로 이동시키는 데 일조한다.
휠 아치 및 휠 부분은 전반적인 공기역학적으로 매우 큰 역할을 차지한다. 차체 여러 곳으로부터 휠 아치 안으로 공기가 흘러 들어오고, 앞바퀴에서 생성된 거대한 난기류가 측면으로 빠져나가기 때문에 이 부분을 어떻게 최적화하느냐가 관건이다. 휠 디자인도 공력성능 강화에 큰 영향을 미친다. 패러데이퓨처는 최근 공개한 신형 전기차 "FF91"에 적용한 "에어로로직 휠(Aerologic Wheels)"의 경우 고속에서 형태를 변화시키면서 공력성능을 높이는 데 일조한다고 설명한다.
실내공간을 늘리기 위해 박스카 형태를 취한 전기차의 경우도 세밀한 부분에서 공력성능을 위해 노력한 흔적이 역력하다. 크라이스슬러가 공개한 박스형 자율주행 전기 컨셉트카 "포탈"은 가장자리와 매끈한 표면, 부드럽게 설계된 휠 아치 부분을 신경썼다. 알라즈베고빅 부사장은 "포탈의 전면 윈드 실드는 공기를 차의 상단까지 쓸어갈 수 있도록 매끄럽고 효율적으로 완성했으며 차체 측면의 기하학적 설계 역시 인상적"이라고 말했다.
한편, 주행거리와 별개로 전기차의 다운포스와 주행 성능을 높이기 위한 독특한 디자인도 최근 소개됐다. 재규어의 최신 전기컨셉트카 "I-페이스"는 지난 2010년에 공개한 C-X75 컨셉트에서 영감을 받은 캡-포워드(cab-forward)방식을 적용했다. 캡-포워드 바디는 다운포스를 증가시켜주고 방향전환 및 주행안전에 있어 유리한 것으로 알려져 있다.
김성윤 기자
sy.auto@autotimes.co.kr▶ J.D.파워 2017 내구품질, 현대차 약진,,, 아우디 제쳐▶ [시승]야누스적 매력, 7세대 BMW 520d x드라이브▶ 현대차 i30 왜건, 동급 최대 적재공간 갖춰▶ 벤츠 AMG 잡을 볼보 S60 및 V60 폴스타 등장
