전세계 전기차 시장에서 가장 많은 관심을 받는 브랜드는 단연 테슬라다. 2012년 모델S를 시장에 선보이며 미래 전기차에 대한 초석을 마련했다. 뒤이어 SUV 전기차인 모델X와 글로벌 베스트셀링 전기차인 모델3와 중형 SUV 모델Y까지 출시하며 날로 판매량을 늘려간다.
테슬라는 올해 2월 국내에 모델Y를 선보였다. 더불어 부분변경을 거친 모델3까지 내놓으며 소비자로부터 뜨거운 관심을 얻고 있다. 이번에 출시한 모델Y와 모델3 부분변경의 핵심은 주행거리의 증가다. 모델Y 롱레인지 모델의 국내 인증 복합 주행거리는 511km, 퍼포먼스는 448km다. 모델3 부분변경은 롱레인지 496km, 퍼포먼스 480km, 계약이 잠시 중단된 스탠다드 레인지 플러스 383km다. 기존 모델 대비 각각 50km, 65km, 31km씩 주행가능거리가 증가했다.
주행거리 증가의 비밀은 새롭게 적용한 히트펌프에 있다. 전기차는 따뜻한 여름에 비해 겨울철 주행거리가 감소한다. 모델별로 적게는 15%에서 많게는 40% 정도 감소율을 기록한다. 환경부는 겨울철 전기차 운전자의 불만이 많았던 것을 감안해 지난 2017년 9월부터 저온(-6.7도)과 상온(23도)일 때의 주행거리를 각각 인증하고 있다. 상온 주행거리가 200km 이상인 경우 저온에서 60% 이상의 성능을 발휘해야만 인증을 통과할 수 있다.
히트펌프는 전기차에서 발생하는 폐열을 난방 등에 활용해 겨울철 배터리 효율을 높여주는 역할을 한다. 히트펌프 시스템은 에어컨과 동일한 과정을 거친다. 다만, 에어컨이 실내로 차가운 공기를 보내고 실외기로 뜨거워진 공기를 배출하는 것과 달리 히트펌프는 냉매가 순환하는 과정을 이용해 히터와 에어컨을 동시에 구동한다. 지난해 테슬라 CEO 일론 머스크는 모델Y에 새롭게 적용한 히트펌프 시스템에 대한 극찬을 아끼지 않을 정도다.
히트펌프 기술을 가장 먼저 도입한 건 닛산이다. 2012년 세계 최초 양산 전기차 리프에 적용했다. 이어 BMW i3, 폭스바겐 e-골프, 현대 아이오닉EV, 기아 쏘울 EV 등에도 적용됐다. 현재 국내 판매되는 코나EV, 니로EV 등도 옵션으로 윈터 패키지 혹은 히팅 패키지를 선택하면 히트펌프가 장착된다.
히트펌프도 진화를 거듭한다. 1세대 히트펌프는 외부 공기를 빨아들여 실내를 난방하는 수준에 그쳤다. 최근 출시된 히트펌프 시스템은 배터리에서 발생하는 열과 충전 시 발생하는 열 등을 난방에 활용한다. 자체적으로 발생하는 열을 난방 시스템에 활용해 1세대 히트펌프 시스템보다 효율을 높인다.
히트펌프가 빠진 모델의 경우 저온(-6.7도) 주행거리가 상온(23도) 주행거리의 대략 60% 내외 수준이다. 히트펌프를 장착한 모델은 상온 대비 저온 주행거리가 80~90%까지 상승한다. 실제 모델3 롱레인지의 경우 히트펌프가 빠진 모델의 상온 주행거리가 446.1km인데 반해 저온 주행거리는 273.1km로 편차가 심하다. 히트펌프를 새롭게 도입한 모델3 부분변경은 저온 주행거리를 대폭 개선했다. 상온 495km, 저온 438km다. 히트펌프가 빠진 모델3의 저온 주행거리가 상온 주행거리의 61% 수준인 반면 히트펌프를 장착한 모델은 무려 88%의 효율을 자랑한다. 현대 코나EV 역시 히트펌프 모델의 경우 상온 주행거리가 405.6km, 저온 주행거리가 366km다. 겨울철에도 90% 정도 효율이 나오는 셈이다. 히트펌프가 빠진 코나EV의 경우 상온은 405.6km로 동일하지만 저온 주행거리가 310.2km로 하락한다.
전기차는 주행거리가 늘어날수록 상품의 경쟁력은 높아진다. 앞으로 히트펌프 기술의 진화는 물론 효율을 높이는 신기술이 전기차에 적용될 것으로 예상된다.
남현수 에디터 hs.nam@carguy.kr
