하이브리드의 궁극적인 목적은 연료효율과 이산화탄소 배출에 있다. 엔진 구동을 줄이고 전기모터를 사용해서 높은 효율과 낮은 이산화탄소 배출량을 목표로 한다. 하지만 엔진에 전기모터를 붙였다고 해서 효율이 그냥 좋아지는 건 아니다. 엔진과 전기모터가 함께 또는 따로 움직일 때의 정교한 제어 기술과 로직이 있어야 최적의 효과를 낼 수 있다. 

 

 또 상호보완하며 유기적으로 움직여야 운전에 이질감이 없고 부드러운 승차감까지도 확보할 수 있다. 이처럼 하이브리드 시스템에서 효율과 출력의 상관관계는 자동차 제조사들이 풀어야 할 어려운 숙제다. 

 이에 대한 해답을 르노는 포뮬러 1에서 찾았다. 현재 F1에서 사용하는 에너지 회수 시스템 ERS은 제동 시 발생하는 운동 에너지와 엔진에서 발생하는 열 에너지를 회수에 배터리에 저장한 뒤 추가적인 동력을 확보하는 방식이다. 1.6ℓ 터보 엔진에 두 개의 모터와 한 개의 배터리로 이뤄진다.

 XM3 E-테크 하이브리드 역시 F1 경주차와 같은 1.6ℓ 엔진에 두 개의 모터, 고전압 배터리 구성이다. 두 개의 전터를 넣은 이유는 더 많은 에너지를 회수하고 저장된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위해서다. 먼저 15㎾(20마력) 용량의 작은 모터가 전기 모드 스타터 역할을 한다. 덕분에 엔진을 깨우지 않고 차를 움직일 수 있다. 주행 중 기어 변속 시 보조적인 동력을 전달하고 제동을 할 때 생기는 에너지까지 알뜰하게 회수한다. 이렇게 저장된 에너지는 36㎾(49마력)를 발휘하는 큰 모터로 보내 구동을 담당한다. 

 차는 첨단 하이브리드 시스템 덕분에 17.7㎞/ℓ(17인치 타이어 기준)의 높은 복합효율을 얻을 수 있게 됐다. 더불어 도심에서 이동 시간의 최대 75%를 EV 모드로만 주행할 수 있어 속도가 느리고 가다 서기를 반복하는 도심에서 최대의 연료 절감 효과를 얻을 수 있다. 그렇다고 전기모드를 낮은 속도에서만 쓸 수 있는 건 아니다. 시속 100㎞ 이상의 고속 주행 상황에서도 시스템 판단에 따라 엔진을 끄고 전기모드로 달리기도 한다. 

 클러치가 없는 멀티모드 자동변속기는 XM3 E-테크 하이브리드의 대표적인 특징 중 하나다. 2+4 방식의 독특한 구조인데 2개의 기어가 전기모터의 회전력을 관리하고 4개의 기어가 엔진 회전수를 담당한다. 두 개의 변속기가 조합하면서 다양한 변속 모드를 구현한다. 덕분에 주행 상황에 따라 효율과 이산화탄소 배출량을 최적화하도록 변속 모드를 자동으로 결정한다. 클러치가 없으니 더욱 빠른 변속이 가능하고 엔진 회전수를 제어해 단수를 오르내리는 과정도 매우 부드럽다. 

 멀티모드 변속기는 각 상황에 맞도록 엔진과 두 개의 모터, 구동축까지 연결할 수 있음에도 불구하고 무게가 50㎏ 이내로 가벼운 것이 장점이다. 덕분에 엔진과 모터 사이의 좁은 공간에 변속기를 넣을 수 있었다. 다년간 F1에 출전하면서 쌓은 경험을 바탕으로 기술력을 응집시켜 개발한 결과물이 빛을 내는 순간이다. 실제로 르노그룹은 하이브리드 기술 부분에서 150개 이상의 특허를 가지고 있다. 

 높은 하이브리드 기술력을 인정받아 XM3 E-테크 하이브리드는 유럽 시장에서 높은 호응을 얻고 있다. 지난 3월 르노코리아 총 해외 수출 물량은 1만2,985대였으며 이 중 XM3 E-테크 하이브리드가 수출 물량의 절반 정도인 6,160대를 차지했다. 참고로 지난해 XM3 유럽 수출 물량은 9만3,251대였고 유럽 국가별 판매대수는 프랑스(3만3,467대) 스페인(1만3,936대), 영국(8,325대), 독일(7,785대), 이탈리아(7,139대) 순이었다. 수출은 2021년 3만701대, 2022년 5만8,778대로 가파른 증가세를 보이고 있다. 

 한편, 경기도 용인에 위치한 르노테크놀로지코리아에서 글로벌 프로젝트로 개발을 주도해 탄생한 XM3는 감각적인 디자인과 넓은 실내, 다양한 편의 및 안전장비로 자동차 전문기자들이 선정한 ‘올해의 소형 SUV’와 ‘올해의 디자인’을 수상했다. XM3 E-테크 하이브리드도 ‘올해의 하이브리드 SUV’에도 이름을 올리며 총 3관왕을 차지했다. 

김성환 기자 swkim@autotimes.co.kr