현대 신형 쏘나타 하이브리드가 출시됐습니다. 핵심은 복합연비 20.1km/L(16인치 타이어)의 뛰어난 효율입니다. 여기에 국산차에 처음으로 시도된 기술도 있습니다. 바로 태양광으로 전기를 충전할 수 있는 솔라루프를 장착했습니다. 쏘나타 하이브리드에 장착된 솔라루프를 몇 가지 키워드로 자세히 알아봤습니다.

목적

자동차 배기가스 환경규제는 날이 갈수록 강화되고 있습니다. 우리 정부도 2020년까지 신차의 이산화탄소 배출량과 연비를 각각 97.0g/L, 24.3km/L로 맞추는 안을 내놓았습니다. 물론 범위가 조정될 가능성은 있지만 글로벌 기준 강화로 국내도 발을 맞추어야 할 것은 분명한 사실입니다. 현대자동차그룹도 강화되는 자동차 환경규제에 대응하기 위해 솔라루프 기술을 도입했습니다. 자동차 지붕에 태양광 패널을 설치해 배터리를 충전하는 기술이죠. 주차, 또는 주행 시 태양광으로 충전한 전기를 활용해 효율을 높이려는 목적입니다.

구성

솔라 시스템은 크게 솔라패널과 제어기, 배터리로 구성됩니다. 솔라패널에서는 태양광이 태양전지 셀 표면에 들어오면 전자와 정공으로 분리되면서 에너지가 발생합니다. 이 에너지는 제어기에서 MPPT와 변압 과정이 이뤄집니다. MPPT(Maximum power point tracking)란 솔라셀에 모인 전력의 효율을 높이기 위해 전압과 전류를 제어하는 것을 말합니다. 또한 이렇게 발전된 전력은 자동차 기준 전압으로 변압돼 배터리에 충전되거나 발전기의 부하를 낮추는 데 사용됩니다.

효과

쏘나타 하이브리드 지붕의 실리콘 태양전지는 1시간 동안 최대 200Wh의 에너지를 만들 수 있습니다. 그러나 일조시간과 일사량은 환경에 따라 편차가 크죠. 야외에서 하루 6시간 충전을 가정하면 1년에 1,300km를 태양광 전기로 달릴 수 있습니다. 쉽게 이야기하면 햇빛 좋은 날 1시간 충전하면 0.59km를 더 달릴 수 있습니다. 반대로 1km 추가 주행을 위해서는 1.68시간을 태양광으로 충전해야 하죠.

충전시간 대비 추가 주행거리가 짧게 느껴질 수 있습니다. 그러나 태양광 충전은 메인 동력원이 아닌 보조 동력 시스템입니다. 실제 운행 시 약간의 연비 상승 효과만으로도 깐깐해지는 이산화탄소 배출 감소에 대응할 수 있는 여러 방법의 하나입니다.

가격

솔라루프는 쏘나타 하이브리드 엔트리 등급 '스마트'에서는 선택할 수 없습니다. 최소 '프리미엄' 등급 이상에서 선택할 수 있고 128만 원이 추가됩니다. 가격은 파노라마 선루프보다는 10만 원 비싸지만 둘 중 하나만 선택할 수 있습니다. 솔라루프를 선택하면 에어커튼 커버, 프론트 및 리어범퍼 로어, 사이드실 몰딩, 도어 가니쉬가 추가됩니다. 여기에 아웃사이드 미러 베이스 블랙 하이그로시, 오버헤드 콘솔 램프 및 룸램프 LED도 함께 장착됩니다.

미래

현대차그룹의 솔라 시스템은 총 3단계로 개발 중입니다. 이번 쏘나타 하이브리드에 도입된 솔라 시스템은 1세대 실리콘형 솔라루프에 해당하죠. 여름철 하루 58%, 겨울철에는 하루 30%까지 배터리 충전이 가능합니다. 2세대는 내연기관 모델 탑재를 계획 중인 반투명 솔라루프입니다. 1세대와는 달리 개방감을 원하는 소비자를 위해 투과, 개폐형 옵션으로 파노라마 선루프에 반투명 태양전지를 장착하는 형태입니다. 반투명 루프 패널을 통해 투광성을 확보하고, 내연기관 자동차의 내장 배터리 또는 추가적인 솔라배터리를 충전하는 방식입니다. 아직 연구단계에 있으며 양산까지는 5년 정도의 시간이 걸릴 것으로 보고 있습니다. 또한 시스템 단가가 높은 상태라 소비자 접근 수준으로 낮추는 것도 중요한 과제입니다.

마지막 3단계인 솔라리드는 차체 강판에 솔라 시스템을 탑재하는 기술입니다. 충전을 극대화를 위해 보닛과 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 구성하는 방식입니다. 또한 강판에 시스템을 적용하기 때문에 일정 수준 이상의 강도 및 내구성이 확보돼야 하는 숙제를 안고 있습니다.