알페온 하이브리드! 연비 이유, E-Assist를 구조를 보니 조금 이해가 간다.

알페온 하이브리드 모델 e-Assist[e어시스트] 시승기를 작성하기 전 기본적인 구조에 대해서 공부하는 시간을 가지도록 합시다. 구조가 왜 중요하냐면 하이브리드 시스템은 회사마다 추구하는 바가 다르고 아직 어느 시스템이 최고의 시스템이라고 이야기할 수 없는 상황이라 다양한 하이브리드 시스템을 이해하고 앞으로 어떤 방향이 더 좋은지 한번 쯤 생각해보면 좋을 것 같아서 구조적인 부분을 설명하는 포스팅을 준비했습니다. 

개인적으로 알페온 하이브리드 모델에 대해서 기대를 정말 많이 했었는데요. 그 이유는 이전 포스팅을 참고하시고!

알페온 eAssist 국내 출시가 가지는 의미!! 그리고 잡담...

제가 이렇게 기대하던 알페온 대체 어디에 전기모터가 달려 있을까요? 

여기 있군요!

바로 제너레이터(발전기) + 전기모터! 이런 구조입니다. 

그럼 눈치가 빠른 분들은 아시겠지만, 전기모터의 힘이 벨트로 전달됩니다. 우리가 지금 타고 있는 자동차도 기존 제너레이터대신 알페온 e어시스트같이 제너레이터 + 전기모터 역할을 할 수 있는 것을 단다면 알페온 하이브리드 모델인 e어시스트와 같은 구조가 됩니다. 그리고 전기모터를 돌릴 때 사용할 베터리 팩만 있으면 말이죠. 

이 구조를 보면 알페온 하이브리드 모델이 생각보다 연비 개선이 되지 않은 이유 중 하나를 알 수 있습니다. 

바로 전기모터에서 발생하는 구동력이 벨트로 전달된다는 부분에 주목할 필요가 있습니다. 이런 구조에서는 벨트가 돌아가면서 생기는 저항과 일부 에너지 전달과정에서 손실이 발생하게 됩니다. 결국, 모터의 힘이 온전히 동력으로 전달되지 못할 가능성이 있다는 겁니다. 그리고 전기모터에 힘이 일정한계 이상으로 가면 손실이 더 크게 발생하게 되는 그런 구조입니다. 즉, 더 강한 힘을 효율적으로 전달하기에는 참 난감한 구조라는 거죠. 

그리고  알페온 e어시스트 동작 알고리즘을 보면 순수한 EV모드로 차량을 움직이는 경우는 거의 없습니다.

말 그대로 출! 력! 보! 조!

2.4 휘발유 엔진의 부족한 부분을 적절하게 보조하는 형식으로 알고리즘이 짜여 있습니다. 이런 몇 가지 부분을 보면 2.4 엔진 연비개선이 주된 목적이라고 이야기하지만 제가 판단하기에는 2.4 엔진에서 부족한 부분을 보강하기 위한 개념으로 도입된 것 같습니다.
특히 순수 EV모드가 없다는 것과 특정한 상황에서만 하이브리드 모드로 동작한다는 부분을 본다면 말이죠.

자료를 좀 찾아보니 알페온 e어시스트와 같은 구조의 하이브리드 모델을 BAS[belt alternator starter]시스템이라 부릅니다. 하이브리드 구조로 분류하면 마일드 하이브리드 시스템입니다. 쉽게 생각해서 전기 모터로 조금(?) 도와주는 형태라 할 수 있습니다. BAS 시스템은 비교적 저렴하게 제작할 수 있는 장점이 있다고 합니다. 생각해보면 그럴것이 전기모터를 위한 배터리, 발전모드와 충전모드를 제어하기 위한 시스템만 배치하면 BAS 시스템을 구성할 수 있으니 말이죠. 물론 알페온 e어시스트와 같은 구성하기 위해서 더 추가되는 부분이 있는데, ISG 모드와 자동변속기 유압을 유지해주는 모터입니다. 구조적으로는 간단하지만 가장 핵심은 제어로직이라 생각되는데 제어로직에 대해서는 많은 이야기가 없어서 시승기에서 다룰 예정입니다. 

아참 알페온 e어시스트에 적용된 '발전기 + 전기모터'에는 수냉식 쿨링 시스템이 적용되어 있습니다. 두 가지 일을 동시에 하니 내구성과 효율을 위해서 신경 쓴 것이 보이는군요. 현재 알페온 e어시스트는 2세대 BAS 시스템이라고 합니다.

이렇게 스포일러 2탄? ㅋㅋ