BMW 고성능 시험차량인 ‘BMW 비전 드라이빙 익스피리언스(BMW Vision Driving Experience)’를 중국 상하이 BMW드라이빙센터에서 전 세계 최초로 공개하고 최고 55도 경사까지 오르고 내리는 퍼포먼스를 선보였습니다.상하이 푸등국제공항에서 30여분 거리에 위치한 BMW드라이빙센터는 한국의 영종도 BMW드라이빙센터와 유사한 컨셉트로 전시장과 각종 주행 등 중국 최대 규모를 자랑하는 체험시설입니다. 행사장 입구부터 전시된 차량 주위로 관람객들의 카메라 셔터가 번쩍이는데요. BMW 3시리즈 50주년을 기념한 특별 전시가 열리고 있었습니다. 1975년 최초의 3시리즈(E21)를 시작으로 E30, E36, E46, E90을 거쳐 현재 3시리즈(G30)까지 3시리즈의 50년 역사를 한 눈에 확인할 수 있었습니다. 해가 지고 어두워지자 본격적인 특설무대로 이동했는데요. ‘역시 대륙의 클래스는 다르구나’를 느낄 수 있었습니다. 엄청난 규모의 광장에 카메라 광각렌즈로는 담을 수 없는 LED 전광판으로 압도했습니다. 전기차 한 대가 트랙 위를 타이어 태우며 순간 질주를 이어 갔습니다.오늘의 주인공 BMW 비전 노이어 클라쎄입니다. BMW 비전 노이어 클라쎄(BMW Vision Neue Klasse)를 기반으로 개발한 이 고성능 시험 차량은 4월 23일에 개막하는 ‘오토 상하이 2025(상하이 모터쇼)’에서 처음으로 대중에게 선보인 모델입니다.BMW 노이어 클라쎄의 첫 번째 순수전기차는 올해 말 헝가리 데브레첸 공장에서 생산을 시작할 예정이며, 새로운 차원의 정밀성과 주행 역학을 자랑하는 Heart of Joy 중앙 컴퓨터는 모든 노이어 클라쎄 모델에 기본 사양으로 탑재될 예정입니다. BMW 비전 드라이빙 익스피리언스를 통해 기존 주행 역학의 한계를 넘어서고 있습니다. 18,000Nm(1,835.5kg·m)의 최대토크를 발휘하는 이 시험 차량은 ‘세계에서 가장 빠른 시험대’로서, BMW가 자체 개발한 초고속 중앙 컴퓨터 Heart of Joy와 BMW 다이내믹 퍼포먼스 컨트롤의 내구성과 성능을 검증합니다.물리학적인 주행 한계를 시험하며 Heart of Joy의 성능을 극대화하기 위해 특별히 설계된 시험 차량입니다. 능동형 공기역학(Active Aerodynamics)을 통해 최대 1.2톤의 다운포스와 최대 3g에 달하는 횡력을 발생시킨다는데요. 이는 F1 경주차에 필적하는 수치로 도로 주행 시 일반적인 차량에 요구되는 수준을 월등히 능가합니다. 이 같은 고성능 시험 차량을 개발한 배경에는 ‘하드웨어와 소프트웨어가 극한의 물리력을 제어할 수 있다면, 일상적인 운전 환경에는 매우 수월하게 대응할 수 있다’는 논리가 깔려 있습니다. 노이어 클라쎄의 새로운 기능적인 아키텍처에서 Heart of Joy는 차량의 주행, 제동, 회생 제동, 일부 조향 기능을 통합 제어하는 중앙 컴퓨터로서 작동합니다. Heart of Joy는 신속한 데이터 처리와 즉각적인 전기모터 제어를 바탕으로 시스템 개입을 최소화하면서도 민첩성과 주행 안정성을 새로운 수준으로 끌어올렸는데요. 전체 제동의 약 98%를 회생 제동으로 수행할 수 있으며, 이는 현재 아키텍처에 비해 효율성이 25% 향상된 수치입니다. BMW 브랜드 나이트의 주요 하이라이트로 테스트 드라이버 옌스 클링만(Jens Klingmann)과 엘리아스 아운톤지(Elias Houndtonji)가 BMW 비전 드라이빙 익스피리언스를 통해 정교한 제어와 드리프트, 건물 10층 높이의 최고 55도 경사면까지 질주하는 등 극적인 주행장면을 연출하며 차량의 잠재력을 선보였습니다. 뿐만 아니라, 자체 발광 특수 도장이 적용됐다고 합니다. 전면부는 노이어 클라쎄 특유의 순수주의적 미학을 표현합니다. BMW 고유의 디자인 요소인 키드니 그릴과 트윈 헤드라이트는 현대적으로 재해석돼 전면부는 강렬한 입체적인 3차원 조명으로 빛을냅니다. 자체는 발광 특수 도장으로 마감됐는데요. 특수 감광성 안료(빛에 민감한 색소)를 사용해 낮에는 햇빛에 의해 충전되며, 극소량의 주변광만으로도 충분한 밝기를 유지합니다. 어두운 환경에서 특수 도장의 충전상태에 따라 색상이 변화하며, 하얀 빛이 감도는 옐로우(whitish yellow)부터 강렬한 옐로우(neon yellow)까지 빛을 발산합니다. 차량 후면부에는 자외선에 반응하는 ‘매직 필름(Magic Film)’이 적용돼 후면에서 전면까지 노란색, 주황색, 분홍색의 자연스러운 그라데이션이 펼쳐지는데요. 차량의 독창성과 혁신성을 더욱 강조한다고 합니다.차량 내부에는 ‘Heart of Joy’라는 이름의 초고속 제어 컴퓨터가 탑재돼 있으며, BMW 다이내믹 퍼포먼스 컨트롤(BMW Dynamic Performance Control) 소프트웨어 스택과 연동해 모든 주행 역학 기능을 중앙에서 계산해 제어합니다. BMW 비전 드라이빙 익스피리언스에는 Heart of Joy가 센터콘솔에 노출된 형태로 배치돼 있으며, 양산형 모델에는 보이지 않는 차체 내부에 장착될 예정이라고 합니다. 요헨 골러(Jochen Goller) BMW 그룹 고객·브랜드·세일즈 부회장은 “BMW 그룹은 오늘 밤 상하이에서 브랜드 역사상 가장 강력한 프로토타입을 선보였다”며, “18,000Nm(1,835.5kg·m)에 달하는 최대토크를 발휘하는 BMW 비전 드라이빙 익스피리언스는 진정한 운전의 즐거움을 선사하며, F1 경주차에 견줄 만한 성능을 보여주고, 관객들에게 폭발적인 호응을 이끌어냈다”고 밝혔습니다.중국 상하이. 임재범기자 happyyjb@naver.com

48V 마일드 하이브리드 기술이 대한민국 최강 플래그십 세단 제네시스 G90 롱휠베이스에 적용됐습니다. 제네시스는 ‘48V 일렉트릭 슈퍼차저’라고 표기를 했는데요. 바로 이차 짧게 시승했습니다. 영상 함께 보시죠. 제네시스 G90 LONG WHEEL BASE(롱휠베이스)가 새로운 심장인 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저를 탑재하며 플래그십 세단에 걸맞은 역동성을 한층 강화했다. 48V 배터리 시스템을 통해 성능 최적화를 이룬 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저를 소개한다. 자동차의 내연기관 엔진은 나날이 엄격해지는 환경규제에 발맞춰 꾸준히 진화해왔다. 보다 효율적인 방법으로 성능을 높이기 위해 기술 개발을 멈추지 않은 것이다. 물론 효율성을 높이면서 성능까지 만족시키기란 결코 쉽지 않은 일이다. 최근 공개된 제네시스 G90 LONG WHEEL BASE(롱휠베이스)의 새로운 파워트레인 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저가 좋은 예다. 제네시스의 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저는 48V 배터리 시스템을 통해 내연기관 엔진이 가진 기술적 한계를 극복하고, 효율과 친환경성은 물론 성능 등을 모두 개선했다. 진보한 엔진 기술의 집약체, 제네시스 G90 롱휠베이스의 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저를 살펴본다. 여유로운 성능의 파워트레인은 럭셔리 브랜드에게 매우 중요하다. 고급차는 크고 무거운 경우가 많은 만큼, 이에 걸맞은 성능을 반드시 갖춰야 하기 때문이다. 특히 플래그십 세단은 이런 조건을 극복하고 여유롭고 안정적인 운전 감각까지 구현해야 하기에 한층 수준 높은 파워트레인 완성도를 요구한다. 이와 함께 내연기관에 대한 대외환경이 빠르게 변화하는 점도 진보한 엔진 기술의 필요성을 높인다. 주요 선진국을 중심으로 시행되는 강력한 환경규제로 인해 파워트레인 트렌드가 빠르게 변화하고 있기 때문이다. 최근에는 친환경성이 떨어지는 고출력 엔진이 빠르게 자취를 감추는 대신, 성능과 효율 모두를 고려한 엔진 기술이 등장하고 있다. 그중 48V 배터리 시스템은 이런 조건에 해당하는 대표적인 기술이다. 제네시스 G90 롱휠베이스는 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저를 새롭게 탑재하고 탑승자가 이동하는 모든 과정에서 차별화된 역동성과 럭셔리한 경험을 선사한다. 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저는 48V 배터리 시스템을 통해 8기통 엔진 수준의 출력과 보다 향상된 효율성을 추구하는 차세대 파워트레인이다. 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저의 최고출력은 415마력(PS)이며, 최대토크 56.0kgf.m를 1,300rpm에서 4,500rpm까지 일정하게 구현한다. 제네시스 G90 1세대의 V8 5.0L GDI와 비교할 경우 최대 35%의 향상된 토크를 발휘하는 것이다. 이처럼 여유로운 성능에는 어떤 기술과 원리가 숨어있을까? 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저는 제동 시 사라지는 운동 에너지를 회생제동으로 회수하고, 이를 48V 배터리 시스템의 전원으로 활용해 엔진 성능을 최적화한 점이 특징이다. 이 엔진 시스템은 48V 전동식 슈퍼차저, 48V 통합 스타터 알터네이터(Mild Hybrid Starter Generator, 이하 48V MHSG), LDC 통합형 배터리 시스템 등으로 구성돼 있으며, 각 기능과 역할을 살펴보면 다음과 같다. 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저에서는 여유로운 최고 출력을 확보하기 위해 터보차저 용량을 대폭 키웠다. 물론 터보차저 용량이 클수록 낮은 rpm에서 터보랙 현상이 두드러지는 점을 고려해, 대용량 터보차저에 전동식 슈퍼차저를 추가한 2단계 과급기 시스템을 마련했다. 이는 48V로 작동하는 전동식 슈퍼차저가 낮은 rpm에서 터보차저에 의해 충분히 과급되지 못한 공기를 압축해 부스트압을 빠르게 생성하는 방식이다. 아울러 냉각성능과 엔진 응답성 향상에 도움을 주는 수냉식 인터쿨러를 도입했다. 이런 다양한 기술을 결합한 결과, 기존 터보차저 엔진의 단점으로 여겨졌던 터보랙 현상이 53% 감소했고, 엔진 응답성이 개선됐다. 48V MHSG는 스타터 모터와 알터네이터(발전기)를 통합한 시스템으로 주행 과정에서 다양한 역할을 담당한다. 감속 시 버려지는 운동 에너지를 회수하는 회생제동 기능과 차가 완전히 정차하기 전에 엔진을 미리 꺼 효율을 개선하는 Extended ISG(Idle Stop & Go) 기능 등이 대표적이다. Extended ISG는 일반적인 ISG와 달리 정차하는 상황뿐만 아니라 감속하는 중에도 연료 분사를 중지해 연료 소모 및 배기가스 발생을 더욱 최소화한 제어 기능이다. 또한 48V MHSG는 시동 시 엔진 크랭크를 구동하는 스타터 모터의 역할뿐만 아니라 순간 가속을 보조하고 그만큼 엔진 부하를 줄여 연비를 개선하는 효과까지 발휘한다. 이 밖에 48V MHSG는 일반 스타터 모터로 시동하는 시스템과 달리 엔진 구동 벨트를 통해 크랭크축과 연결된 구조를 바탕으로 시동시 발생하는 소음과 진동을 엔진 구동 벨트 및 텐셔너 등으로 상쇄해 승차감 향상에도 기여한다. LDC 통합형 배터리 시스템은 현대자동차그룹이 독자적으로 개발한 기술로 48V 배터리 시스템과 12V 전장 시스템에 전력을 공급한다. 48V MHSG가 회생제동으로 얻은 교류 전기를 직류로 전환하는 컨버터 장치와 이를 저장하는 배터리를 하나로 통합한 장치다. 컨버터와 배터리를 결합한 구조로 경량화 및 소형화를 구현했고, 냉각 효율도 향상됐다. 트렁크 하단 스페어타이어 공간에 탑재할 수 있을 만큼 최적의 패키지로 구성됐다. 3.5터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저의 전동화 구동계가 48V 전원을 사용하는 이유는 무엇일까? 일반적인 내연기관 자동차가 사용하는 12V 전원은 많은 전력을 소모하는 내연기관 엔진의 전동화 구동계에는 충분하지 않다. 12V 전원으로 전동화 구동계를 구동하려면 상대적으로 많은 전류가 필요하고, 에너지 손실도 커 효율이 떨어진다. 반면, 48V 전원에서는 이보다 4배 높은 전압 덕분에 12V 전원으로 구동하기 어려운 전동화 구동계를 활용하고 엔진의 출력과 효율을 높일 수 있다. 모터로 작동하는 전동식 슈퍼차저의 회전수를 충분히 확보 가능하고, 스타터 모터(48V MHSG)의 출력을 높여 구동력에 직접 힘을 보탤 수 있는 점 모두 48V 전원 덕분이다. 전기차나 하이브리드처럼 구동모터로만 주행하는 것은 어렵지만, 구동력 보조를 통해 가속 시 엔진의 부담을 줄여 효율 개선 효과를 얻을 수 있다. 참고로 일반적인 12V 스타터 모터의 출력은 1.7kW에 불과하다.