현대자동차그룹이 주행거리 66만km를 기록한 현대차 아이오닉 5 사례를 바탕으로 자사 전기차의 높은 내구성과 기술적 완성도를 입증했다.이 차량은 최근 유튜브 영상에 등장한 아이오닉 5 롱레인지 RWD 모델로, 첫 운행 3년 만에 누적 주행거리 66만km를 주파한 것으로 나타나 누리꾼들의 많은 관심을 받았다.해당 차주인 이영흠 씨는 기자재를 설치하고 수거하는 영업사원으로, 직업 특성상 매일 수도권과 지방을 오가며 장거리를 주행했다. 하루에 많게는 900km를 운전하는 만큼 유지비용이 적게 들고 장거리를 편안하게 다닐 수 있는 차량을 찾던 중, 고심 끝에 아이오닉 5를 구입했다고 한다. 이영흠 씨는 구입 후 2년 9개월간 서울에서 부산을 720회 왕복한 거리에 달하는 58만km를 주행한 시점에 현대차·기아 남양연구소로부터 배터리와 전기 모터 등 주요 부품을 무상으로 교체해주겠다는 연락을 받았다고 한다. 그 전까지는 한 번도 수리하거나 교체한 적이 없었던 부품들이며 해당 아이오닉 5는 당시에도 고장 없이 정상주행이 가능한 상태였다. 이러한 내용을 담은 유튜브 영상이 온라인 커뮤니티를 통해 전파되며 큰 화제가 되었다. 영업용 택시에서도 보기 힘든 매우 긴 주행거리를 단시간에 기록한 차량에 대한 진위 여부를 두고 갑론을박이 일기도 했다.현대차그룹은 1일(목) HMG저널 사이트에 게시한 콘텐츠를 통해 이번 사연의 상세 내용을 전하며, 전기차 내구 성능 개발을 위한 데이터 확보 차원에서 고객의 협조를 구한 사례라고 밝혔다. 링크 : https://www.hyundai.co.kr/story/CONT0000000000175355 현대차∙기아는 전기차 내구성 경쟁력을 확보하기 위해 배터리 수명 예측 모델을 지속 연구해 오고 있으며, 이를 검증하는 차원에서 일정 기간 주행한 전기차 고객 차량을 확보해 검증하는 연구를 진행하고 있다.해당 연구를 수행한 현대차·기아 배터리개발센터 윤달영 책임연구원은 조사 당시 아이오닉 5 기준 최다 주행거리를 기록한 이영흠 씨의 차량이 실제 운행 데이터를 확보하기에 최적의 후보라고 판단, 고객 동의 하에 배터리를 포함한 주요 구동 부품을 수거하는 대신 신품으로 교체했다고 설명했다. 수거된 배터리의 잔존 수명(SoH, State of Health)은 87.7%로 확인됨. 이는 일부 국가에서 정상 주행한 전기차의 SoH가 급격하게 하락했다는 고객 불만이 종종 발생하는 점을 감안하면 매우 높은 수치다. 더욱이 차량 한 대가 폐차될 때까지 통상 20만km 전후를 주행한다는 점을 고려할 때, 58만km라는 극한의 주행 상황에서도 정상 범주 이상의 배터리 상태를 유지했다는 것은 현대차∙기아 전기차의 뛰어난 내구 경쟁력을 입증하는 셈이다. 특히 이영흠 씨는 “매일같이 100% 급속 충전을 했는데도 60만km를 넘게 달리는 동안 아무 문제가 없었으며, 1회 충전 주행 가능 거리도 초기에 비해 아주 조금 줄었을 뿐 꾸준히 안정적으로 나왔다”고 말했다. 이에 대해 윤달영 책임연구원은 “현대차∙기아의 전기차는 가장 극한의 조건을 기준으로 개발된다”며, “보증 기준보다도 훨씬 엄격한 성능을 확보하기 위한 노력을 기울이고 있으며, 잔존수명 87.7%는 내부적으로 수명 예측 모델을 통해 계산한 결과와 일치한다”고 설명했다. 또 “배터리의 성능은 주행거리뿐 아니라 다양한 요소에 의해 영향을 받는다”며, “그 어떤 사용 패턴에서도 안정적인 내구 성능을 확보하기 위해 반복 충·방전 시험 외에도 수개월간의 방치 시험도 병행하는 등 가혹한 시험 평가를 거치고 있다”고 덧붙혔다.윤 책임연구원은 특히 데이터 확보의 중요성을 강조했다. 그는 “같은 배터리를 사용하더라도 실제 전기차 성능이 천차만별인 이유는 결국 자동차 제조사의 개발 역량에 따른 차이”라며, “이번에 확보한 것과 같은 실차 기반 데이터를 활용해 새로운 전기차 배터리 설계 가이드를 제안하는 등 꾸준히 노하우를 쌓아 나갈 계획”이라고 말했다. 더욱이 이번 이 씨의 사례는 실생활에서 내연기관차 대비 전기차가 가진 장점을 잘 보여준 사례로 평가된다.이영흠 씨는 경제성과 주행 성능 및 편의를 종합적으로 고려했을 때 아이오닉 5가 최적의 선택이었다고 밝혔다. 그는 “고속도로 주행 비율이 90%에 달하는 만큼 출력과 승차감이 중요한 요소였고, 유지비까지 따졌을 때 아이오닉 5 밖에는 떠오르지 않았다”고 설명했다. 현대차그룹의 전기차 전용 플랫폼 E-GMP 기반의 첫 전기차인 아이오닉 5는 넓은 실내 공간과 저중심 설계로 구현한 안정적인 승차감, 우수한 PE 시스템으로 여유로운 주행성능을 제공한다. 이 씨는 “하루 800~900km씩 장시간을 주행해도 피로도가 적었고, 특히 실내 정숙성이 뛰어나 오디오 북을 들으며 전국을 편안하게 누볐다”고 언급했다.그는 또 아이오닉 5의 유지관리 편의성 또한 주요 장점으로 꼽음. 내연기관차를 운행할 때에는 15일에 한 번 꼴로 엔진오일을 교체해야 했던 반면, 아이오닉 5는 동력계 관련 소모품이 거의 없어 매우 경제적으로 차량을 관리할 수 있었다고 설명했다. 이 씨는 최근 다른 일을 시작해 이전만큼 장거리 주행을 하지는 않게 됐지만, 약 3년간 아이오닉 5를 운전하며 얻은 긍정적 경험을 토대로 다음 차량도 현대차∙기아의 전기차를 고려할 것이라고 밝혔다. 한편, 현대차그룹은 2022년 아이오닉 5를 시작으로 아이오닉 6, EV9, EV3 등 전용 전기차가 4년 연속 세계 올해의 자동차를 수상하는 성과를 보이며 경쟁이 치열한 글로벌 자동차 시장에서 세계 최고 수준의 전기차 우수성을 입증하고 있다.\임재범기자 happyyjb@naver.com

“BMS라는 똑똑한 '배터리 두뇌'가 전기차를 안전하게 지켜드립니다” 현대차∙기아가 전기차 안전을 책임지는 핵심 기술을 15일(목) 공개했습니다. 최근 소비자들이 전기차에 대해 필요 이상의 불안감을 느끼고 있는 상황을 극복하기 위한 차원으로 읽혀지는데요.현대차∙기아는 안전성, 주행거리, 충전 시간 등 소비자가 중시하는 전기차의 기본기를 끌어올리기 위해 하드웨어부터 소프트웨어에 이르기까지 방대한 노력을 펼치고 있습니다. 그 중에서도 현대차∙기아의 R&D 역량을 가장 잘 보여주는 사례가 바로 15년 이상의 자체 개발 노하우가 축적돼 고도화시킨 BMS 기술이라고 합니다.BMS는 ‘배터리 관리 시스템(Battery Management System)’의 약자로, 배터리를 전체적으로 관리하고 보호하는 '두뇌'인 동시에 자동차가 배터리를 사용하는 데 필요한 제어 정보를 제공하는 역할을 담당합니다.BMS는 높은 에너지를 저장하고 있는 배터리를 총감독하는 역할을 하는 만큼, 현대차∙기아는 고객이 안심하고 전기차를 운행할 수 있도록 관련 기술 개발에 모든 역량을 집중하고 있다고 합니다. 특히 오래전부터 하이브리드 차량을 개발하며 BMS 제어 기술의 기반을 쌓았으며, 다양한 기술적 난제 극복을 통해 지금의 BMS 핵심 기술을 확보할 수 있었다고 합니다. 더욱이 멀티 급속충전 시스템, V2L 등과 관련된 다양한 기술들을 타 OEM보다 일찍 개발하는 과정에서 경쟁사들과 기술 격차를 벌릴 수 있었습니다. (인포그래픽. 배터리 안전을 책임지는 BMS) ■ 배터리 두뇌 ‘BMS’, 이상 징후를 신속하게 탐지/판정 후 고객에게 즉시 통보현대차∙기아 BMS의 역할 중 하나가 바로 배터리가 안정적으로 작동할 수 있게 만들어 주는 정밀 '배터리 시스템 모니터링'입니다. 배터리의 이상 징후를 신속하게 탐지하는 동시에 위험도를 판정, 차량 안전제어를 수행하고 필요 시 고객에게 통지함으로써 더 큰 문제가 발생하는 것을 미리 방지할 수 있게 해주는 기술입니다.EV 배터리 화재는 다양한 원인으로 발생할 수 있으나 대부분의 발생 유형으로는 셀 자체의 불량 또는 충격에 의한 셀 단락입니다. 현대차∙기아 BMS는 주행 및 충전 중 상시 진단 뿐만 아니라 시동이 꺼지는 주차 중에도 정기적으로 깨어나 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 정밀 모니터링하게 됩니다.BMS가 모니터링하는 항목으로는, ▲전압편차 ▲절연저항 ▲전류 및 전압 변화 ▲온도 ▲과전압 및 저전압 등 다양하며, 최근 출시되고 있는 차량은 이에 더해 수 일 또는 수 주 이전 잠재적인 불량을 검출할 수 있는 ▲순간 단락 ▲미세 단락을 감지하는 기능도 추가돼 한 차원 높은 안정성을 제공하고 있습니다. 현대차∙기아는 최근에 개발된 순간 및 미세 단락을 감지하는 기술이 배터리 화재 사전 감지에 큰 효과가 있다고 판단, 신규 판매 차량에 적용하는 한편, 기 판매된 전기차에도 연말까지 업데이트 툴 개발을 완료해 순차적으로 확대 적용할 계획이라고 합니다.배터리 이상 징후가 발견되면 BMS는 필요한 안전 제어를 수행하고, 위험 정도에 따라 고객에게 즉시 통보가 이뤄지게 됩니다. BMS가 진단한 이상 징후 데이터는 즉시 원격지원센터로 전송되고, 이어 고객에게 입고 점검 및 긴급출동을 안내하는 문자메시지가 자동으로 발송됩니다(현대차∙제네시스 限 / 기아는 시스템 구축이 완료되는 다음주부터 시범 운영). ※ 문자 메시지 예시 : 고객님의 차량에 이상 증상 감지로 시동 및 주행이 제한 될 수 있습니다. 주행이 가능하신 경우, 가까운 블루핸즈나 하이테크 센터로 입고 점검 부탁드립니다. 시동 및 주행이 제한된 경우, 현대자동차 긴급출동지원센터로 연락주시면 신속히 도와드리겠습니다.특히 심각한 문제가 발생한 것으로 판단될 때에는 즉시 관계기관에 자동 통보되는 시스템도 개발을 추진할 예정이라고 합니다. (배터리 시스템 이미지) 현대차∙기아는 BMS 기술을 선도하며 안전진단 기술 강화를 위해 지속적인 연구개발을 이어 나갈 계획이라고 합니다. 특히 첨단 진단 기술과 클라우드 서버 기반의 원격 정밀 진단(물리모델, 머신러닝 모델 활용)을 통합한 ‘온보드-클라우드 통합 안전관리 시스템’도 개발하고 있습니다.■ 과충전에 의한 전기차 화재는 한 건도 발생 안해…3단계 다중안전 시스템 적용충전 과정에서 또한 BMS는 중요한 역할을 하게 됩니다. 일각에서는 전기차 화재 원인으로 과충전을 꼽고 있는데 이는 사실과 다르다고 현대차∙기아는 강조했습니다. 현재까지 현대차∙기아 전기차 가운데 과충전에 의한 화재가 한 건도 없었습니다. BMS가 충전상태를 집중적으로 모니터링 하면서 충전 제어기의 긴밀한 협조제어를 통해 과충전을 원천 차단해 과충전에 의한 문제 가능성은 0%에 가깝다고 밝혔습니다.현대차∙기아의 과충전 방지 기술의 가장 큰 특징은 바로 충분한 다중안전 체계를 갖추고 있다는 점입니다. 즉, 감지 자체에 오류가 발생했다 하더라도 이를 대체할 수 있는 총 3단계의 과충전 방지 기술을 중복되게 적용 중입니다.<1단계>로 BMS와 충전 제어기가 최적의 충전 전류 제어를 통해 고전압 배터리의 충전량 범위 내에서 안전하게 충전될 수 있도록 상시 관리하게 됩니다. <2단계>에서는 BMS가 배터리의 충전 상태를 실시간 모니터링하여 정상범위에서 벗어날 경우 즉시 충전 종료를 명령하는 시스템이 작동됩니다. 만에 하나 차량 제어기와 배터리 제어기가 모두 고장난 상황에서는 <3단계> 시스템이 가동됩니다. 이 단계에서는 물리적인 안전 회로가 작동, 전류 통로인 스위치를 강제로 차단하게 됩니다. 현대차∙기아의 BMS 기술은 모니터링이나 과충전 방지에만 국한되지 않습니다. 배터리 내부의 셀을 종합적으로 관리해 배터리의 내구성과 성능을 최적으로 유지하는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기술도 핵심 기술로 꼽힙니다.배터리 팩 안의 많은 셀 중에서 하나만 성능이 저하되어도 전체 배터리 성능은 떨어지기 때문에 배터리 셀 개별 관리를 통해 전기차 배터리 수명을 연장하는 게 매우 중요합니다. 가령 배터리 셀들의 전압에 편차가 생길 경우, BMS는 이를 미리 인지해 셀 사이의 전압 편차를 줄이기 위한 셀 밸런싱 제어를 수행합니다. 또 현재 배터리의 온도와 상태를 종합해서 배터리가 제공할 수 있는 최대 출력을 수시로 연산해 제어하고 있습니다.현대차∙기아는 경쟁사 대비 탁월한 배터리 화재 지연 시스템도 갖추고 있습니다. 지난 6일 충남 금산군에서 발생한 전기차 화재에서도 확인할 수 있듯이 비슷한 시기에 발생한 수입차 화재 건 대비 화재 진행 속도가 늦고 피해가 크지 않았다고 합니다. 이는 화재를 지연시키는 다양한 기술 덕분이라고 해도 과언이 아니라고 합니다. 현대차∙기아 관계자는 “현대차그룹 전기차에는 연구개발 인력들이 그동안 쌓아온 기술력과 노하우를 기반으로 개발한 각종 안전 기술들이 총망라돼 적용돼 있다”며 “전세계 고객분들이 안심하고 우리 전기차를 타실 수 있도록 현재 기술 수준에 만족하지 않고 지속적인 안전 신기술 개발을 위해 매진해 나갈 것”이라고 말했습니다.한편, 현대차∙기아는 최근 전기차 화재 발생에 대한 고객 우려가 높아진 상황에서 전기차에 대한 불안감을 해소하고 고객의 안전 주행을 돕기 위해 이번 안심 점검 서비스를 마련했습니다. 점검 대상은 현대차·기아·제네시스 승용 및 소형 상용 전기차 전 차종이며 ▲절연저항 ▲전압편차 ▲냉각시스템 ▲연결 케이블 및 커넥터 손상여부 ▲하체 충격/손상여부 ▲고장코드 발생유무 등 전기차의 안전과 관련된 총 9개 항목을 검사하게 됩니다.