[비즈니스포스트] 현대자동차 '아이오닉6'가 현존하는 자동차 최고 수준 최저 공력계수를 달성했다.

현대차는 ‘아이오닉 6’가 지금까지 출시한 역대 모델 중 최저 공력계수(CD, Coefficient of Drag) 0.21를 달성했다고 6일 밝혔다.

공력계수는 자동차가 공기 저항을 받는 정도를 숫자로 표시한 것으로 △동력성능 △연료(전기에너지)소비효율 △주행안정성 △주행소음(풍절음) 등 차량 성능에 영향을 미친다.  

특히 전기차에서는 1회 충전으로 더 나은 주행거리를 확보하기 위한 경쟁이 치열해져 차와 공기역학의 관계는 더욱 중요해지는 추세다.

아이오닉 6가 달성한 공력계수 0.21은 현존하는 자동차 가운데 최상위권에 속하는 수준이다. 

2022년 현재 양산차량 가운데 가장 낮은 공력계수는 메르세데스-벤츠의 플래그십 전기차 모델 EQS의 0.20Cd다. 가격이 2억 원에 육박하는 포르셰의 전기차 타이칸 터보의 공력계수는 0.22Cd다.

현대차는 아이오닉6 개발 초기단계부터 현대디자인센터와 차량성능개발센터를 중심으로 연구소의 다양한 부문 간 협력을 통해 '최고의 공력성능 달성'을 목표로 디자인과 엔지니어링을 진행했다.

아이오닉6의 디자인 곳곳에는 공력성능 향상을 위한 연구진의 노력이 깃들어 있다고 현대차는 설명했다.

아이오닉6 외장 디자인에는 감각적 곡선들로 완성된 유선형 실루엣을 바탕으로 차량 주변의 공기 흐름을 유연하게 만들어주는 다양한 공력 분야 기술들이 적용됐다. 리어 스포일러는 아이오닉 6의 공력성능 향상에 가장 크게 기여하는 부품이다. 공기저항을 의미하는 항력과 차량이 위로 뜨는 힘인 양력을 동시에 줄여주는 역할을 한다.

아이오닉 6는 그 자체로 비행기의 날개와 같은 유선형 형상을 띄고 있어 빠르게 달릴 때 공기역학적으로 차량의 상단과 하단 압력의 차이에 의해 떠오르는 양력이 발생하게 된다. 이 때, 리어 스포일러에서 발생시키는 다운포스가 차량 뒤쪽을 안정적으로 잡아줘 고속으로 달릴 때도 양력을 줄여 주행안정성 확보할 수 있다는 것이다.

또 루프를 타고 흘러오는 바람을 뒤로 흘려 항력을 잡아주고 스포일러 끝단의 와류를 최소화한다.

현대차는 "형상 변형 기술인 모핑 기법과 컴퓨터 유체 역학 해석을 활용해 약 70여개의 서로 다른 스포일러 형상 가운데 최적의 결과를 도출했다"며 "1대1 스케일 시작품 제작 및 풍동시험을 반복 진행해 이상적 위치와 형상을 최종 완성했다"고 말했다. 아이오닉6 전면부 범퍼에 적용된 액티브 에어 플랩은 전체 차량의 공기저항 가운데 약 20% 이상을 차지하는 냉각 저항을 효과적으로 저감 시킨다. 냉각이 필요한 때는 플랩을 열고 평시에는 차량 내부로 통하는 공기를 막아 공기 저항을 줄여주는 방식으로 작동한다.

휠 갭 리듀서는 얇은 판 모양을 앞 범퍼와 타이어 사이에 덧대 공간을 최소화해주는 부품으로 현대차가 자체개발해 아이오닉6에 처음으로 적용했다.

아이오닉6는 실내공간 확보를 위해 휠 베이스가 늘어나면서 프론트 오버행이 상대적으로 짧아 공기역학적으로는 다소 불리한 형상이다. 현대차는 휠 갭 리듀서를 적용해 프론트 휠 아치 앞 범퍼의 좌∙우 끝단이 연장되는 것과 유사한 효과를 구현했다.

이는 휠 아치와 휠 사이의 공간을 효과적으로 줄여 전방에서 오는 공기 유동이 휠에서 박리 되지 않도록 유도해 에어로 휠(공력 휠)의 공력성능을 끌어올린다.

현대차는 아이오닉 6의 리어 콤비램프와 범퍼 하단부에 박리 트랩을 적용했다. 박리 트랩은 리어 스포일러 끝단부와 측방향으로 일치되는 선에 적용돼 차량 측면부로 흐르는 공기의 유동을 일관적인 위치에서 떨어트림으로써 공기가 보다 원활히 흘러 나가도록 개발됐다. 이는 리어 스포일러 끝단부에서 흐트러지는 공기와 함께 어우러져 아이오닉6의 항력 저감 효과를 돕는다.

현대차 관계자는 "아이오닉 6는 유선형의 심미적 디자인에 공력 분야 연구원들의 창의적인 아이디어를 접목한 기능적 설계에 주안점을 두고 개발한 결과 현대차 역대 모델 가운데 최저 공력계수를 달성할 수 있었다"며 "보다 멀리 달릴 수 있는 기능적 아름다움 구현을 목표로 수많은 연구원들이 심혈을 기울여 개발했다"고 말했다.

현대차는 14일 '아이오닉6 디지털 월드프리미어'에서 세부 사양 공개하고 15일부터 열리는 '2022 부산모터쇼' 현장을 찾은 국내 고객들 앞에 아이오닉6의 실제 모습을 처음으로 선보인다. 허원석 기자