현대·기아자동차가 내년부터 순차적으로 하이브리드카(Hybrid Car)의 양산에 들어가기로 하면서 국내에도 초고연비 친환경차의 대중화 시대가 열리게 됐다.‘하이브리드’는 원래 ‘혼성(混成)’을 의미하는 말이다. 자동차와 결합되면서 ‘각기 다른 동력기관을 혼합해 쓰는 차’를 뜻하게 됐다. 현재 상용화돼 있는 차들은 모두 ▲휘발유를 쓰는 내연기관(엔진) ▲전기로 구동되는 모터를 함께 사용하는 차들이다. 하이브리드카가 자원고갈과 환경오염을 해결하는 무공해차의 궁극적인 완성판은 아니다. 각종 기술적 난제가 해결될 때까지 현재의 내연기관 자동차와 미래의 환경자동차(전기자동차 등)를 이어주는 징검다리 정도로 볼수 있다.

●어떻게 움직이나

현재 상용화된 하이브리드카들은 차의 앞 부분에 엔진·모터가 결합된 동력장치가 놓이고 뒷부분에 배터리가 장착되는 게 일반적이다. 출발·가속 주행 때에는 전기모터를 중심으로, 정속 주행 때에는 엔진을 중심으로 구동한다. 출발·가속으로 소모되는 전기는 감속 때 발생하는 에너지로 재충전된다. 일반적으로 하이브리드카는 출발과 정지가 많은 시내주행에서 높은 연비향상 효과를 낸다. 연료소모가 많은 출발 때 엔진이 아닌 모터를 주로 사용하기 때문이다. 자연히 배기가스 방출량도 줄어들게 된다. 기존 엔진차량에 비해 힘이 약하고 가격이 비싸다는 것은 약점으로 지적된다. 하이브리드카 시장은 2010년 전세계적으로 100만∼150만대 수준으로 전망된다.

●하이브리드의 최강자 도요타와 혼다

하이브리드카 기술에서 가장 앞서 있는 것은 일본 기업들이다. 도요타가 선두에 있고 혼다가 뒤따르는 형국이다. 도요타는 1997년 1.5ℓ·43㎾ 가솔린 엔진과 30㎾ 구동용 모터,15㎾ 발전용 모터를 장착한 하이브리드카 ‘프리우스’를 세계 최초로 양산해 시판했다. 기존의 내연기관 자동차를 하이브리드형으로 바꾼 수준이 아니라 변속기부터 엔진까지 동력전달계통 전부를 새로 개발했다.2003년 말에는 엔진과 모터의 용량을 높여 동력성능을 대폭 개선한 ‘뉴 프리우스’를 내놓았다. 현재 팔리는 뉴프리우스의 연비는 최고 35.5㎞/ℓ에 이른다. 이는 일본 고유의 ‘10·15 모드’ 측정법에 의한 것이어서 ‘CVS-75 모드’를 쓰는 우리나라와 동일선상 비교가 어렵지만 국내기준으로는 20㎞/ℓ대 후반 정도로 추정된다.

도요타는 프리우스 외에도 2001년 미니밴 ‘에스티마 하이브리드’,2005년 스포츠유틸리티차량(SUV) ‘RX400H’ 등을 내놓으면서 전세계 관련 시장에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 혼다도 프리우스 출시보다 약간 늦은 99년 1.0ℓ·41㎾ 가솔린 엔진과 10㎾의 구동용 모터를 장착한 ‘인사이트’를 내놓았다. 방식은 도요타와 다소 다르다. 모터로 출발·가속을 하는 프리우스와 달리 대부분 가솔린 엔진으로 구동되며 이를 보완하는 개념으로 모터가 구동되는 방식이다. 엔진 의존도는 프리우스보다 높지만 차 중량을 획기적으로 줄이고 엔진연소 효율을 높였다. 혼다는 이 기술을 기존 인기모델인 ‘시빅’과 ‘어코드’에도 적용해 하이브리드 모델로 만들었다.

●미국과 유럽은 다소 뒤처져

지금 보편화된 엔진+모터 방식 하이브리드카는 사실 미국에서 친환경차 연구 초기에 고안해 냈던 것이었다. 그러나 제너럴모터스(GM), 포드, 크라이슬러 등 미국 자동차 업계는 하이브리드카와 같은 절충형 단계가 없이 곧바로 전기자동차의 시대가 올 것으로 생각했다. 이 때문에 하이브리드카 개발을 소홀히 했는데, 여러 기술적 난제로 전기자동차 양산이 벽에 부딪히면서 결과적으로 차세대 친환경차 개발경쟁에서 일본업계에 밀리는 상황을 맞고 말았다. 전기차에서는 어떨지 몰라도 하이브리드카에서만큼은 도요타와 혼다의 축적된 기술력을 당분간 따라잡기가 쉽지 않을 전망이다. 현재 미국 차업계의 양산 하이브리드카로는 2005년에 나온 GM의 스포츠유틸리티차량(SUV) ‘시에라 하이브리드’와 픽업트럭 ‘실버라도’, 포드의 SUV ‘이스케이프’ 등이 있다.

자동차 신기술을 앞장서 이끌어 온 유럽 업계도 디젤엔진의 성능개선과 전기자동차 개발 등에 집중하는 바람에 하이브리드카 개발에는 큰 관심을 보이지 않았다. 그러다 도요타와 혼다 등 일본업체의 공략이 본격화되자 2005년부터 하이브리드카 개발을 본격화하고 있다. 물론 아직 큰 성과는 나타나지 않고 있다.

●국내 하이브리드카 개발현황

국내에서는 현대·기아차만 하이브리드카 개발을 연구하고 있다.GM대우 등 다른 업체들은 해외 본사에서 연구를 주도하고 있다. 국내에서 최소한이나마 하이브리드카의 모습을 갖춘 첫 번째 차는 95년 서울모터쇼에 출품됐던 현대차 컨셉트카 ‘FGV-1’이었다. 이어 99년 ‘아반떼 하이브리드’,2000년 ‘베르나 하이브리드’,2004년 ‘클릭 하이브리드’,2006년 ‘프라이드 하이브리드’ 등이 속속 개발됐다.

현재 베르나와 프라이드가 환경부·경찰 등 정부기관에 공급돼 운행되고 있다. 베르나 하이브리드의 경우 전기모터를 엔진과 변속기 사이에 삽입한 병렬형 구조로 1.6ℓ 가솔린 엔진과 10㎾ 전기모터 및 무단변속기로 이루어져 있다. 동력성능을 크게 개선, 양산에 근접한 수준이라는 평가를 받았으며 2005년 말 환경부에 350대가 공급됐다. 최고시속 180㎞에 연비 18.9㎞/ℓ를 구현했다. 같은 모델 가솔린차(13.3㎞/ℓ)보다는 월등히 높지만 도요타 프리우스와는 ℓ당 10㎞에 가까운 큰 격차를 보이고 있다. 현대·기아차는 내년에 첫 번째 양산 하이브리드카로 준중형 세단 ‘아반떼’의 LPG·전기 모델을 출시한다. 현대차 관계자는 “아직까지 가솔린이 아니라 LPG를 쓰는 하이브리드카는 전세계적으로 출시된 게 없기 때문에 내년에 나올 아반떼는 첫 LPG·전기 하이브리드가 될 것”이라고 말했다.

현대·기아차는 후년에는 중형 세단 ‘쏘나타’와 ‘로체’의 가솔린·전기 하이브리드카를 출시할 예정이다. 업계 관계자는 “하이브리드카가 보편화되려면 기존 차와의 상당한 가격차를 상쇄할 만큼 연비와 성능에서 소비자들이 체감할 수준의 향상이 있어야 할 것”이라고 말했다.

김태균기자 windsea@seoul.co.kr