공기저항 확 줄인 아이오닉6… 현대차 역대 모델 중 공력계수 ‘최저’

현대차가 공기저항을 줄이는 디자인을 통해 외적 아름다움은 물론 소음과 연비도 개선한 전기차를 선보였다.
 

현대자동차는 ‘아이오닉6’이 역대 출시한 현대차 모델 중 최저 공력계수인 CD(Drag Coefficient) 0.21을 달성했다고 6일 밝혔다.

자동차의 공력 성능은 ▲동력성능 ▲연료(전기에너지)소비효율 ▲주행 안정성 ▲주행 소음(풍절음) 등 차량 성능에 적지 않은 영향을 미치는 만큼, 제품 경쟁력을 평가하는 중요 지표 중 하나로 꼽힌다.

특히 1회 충전으로 더 나은 주행거리 확보 경쟁이 치열한 전기차 시대에서 차와 공기역학의 관계는 더욱 중요해지는 추세다.

아이오닉6가 기록한 공력계수 0.21은 현존하는 전기차 중 최상위권 수준이다.

현대차는 현대디자인센터와 차량 성능개발센터를 중심으로 아이오닉 6 개발 초기 단계부터 ‘최고의 공력 성능 달성’을 목표로 디자인과 엔지니어링을 진행했다.

실제로 아이오닉6의 디자인을 살펴보면 곳곳에서 공력 성능 향상을 위한 노력이 엿보인다.

외장 디자인에는 차량 주변의 공기 흐름을 유연하게 만들어주는 ▲리어 스포일러 ▲외장형 액티브 에어 플랩 ▲휠 에어커튼 ▲휠 갭 리듀서 ▲박리 트랩 등 다양한 공력 분야 기술들이 대거 적용돼 있다.

그 중 리어 스포일러(Rear Spoiler)는 아이오닉6의 공력 성능 향상에 핵심적인 부품으로 공기저항을 의미하는 항력과 차량이 위로 뜨는 힘인 양력을 동시에 줄여준다. 세계 2차 대전 영국의 전투기, ‘스핏 파이어’의 날개 형상에서 영감을 받아 디자인했다.

전면부 범퍼에 적용된 액티브 에어 플랩(Active Air Flap)은 전체 공기저항 중 약 20% 이상을 차지하는 냉각 저항을 저감시킨다. 냉각이 필요한 순간에 플랩을 열고, 평시에는 차량 내부로 통하는 공기를 막아 공기 저항을 줄이는 방식이다.

액티브 에어 플랩과 이어지도록 설계된 휠 에어커튼(Wheel Air Curtain)은 공기가 통하는 구멍이 차량 정면 방향이 아닌 측방향으로 뚫려 있는 것이 특징이다.

휠 에어커튼은 에어 플랩이 닫힌 상태에서 공기의 움직임이 차량 전면에 집중돼 발생하는 압력을  분산시킨다. 에어커튼을 통해 측방향으로 빠져나간 공기는 타이어 외측으로 흘러나가 공기 저항을 감소시킨다.

현대차가 세계 최초로 고안한 휠 갭 리듀서(Wheel Gap Reducer)는 얇은 판 모양을 앞 범퍼와 타이어 사이에 덧대어 공간을 최소화하는 부품으로 아이오닉6에 처음으로 적용됐다.

아이오닉6는 휠 베이스가 늘어난 만큼, 프론트 오버행이 상대적으로 짧아 공기역학적으로는 다소 불리한 형상이다. 그러나 현대차는 휠 갭 리듀서 적용으로 프론트 휠 아치 앞 범퍼의 좌·우 끝단이 연장되는 것과 유사한 효과를 구현했다.

그 결과, 휠 아치와 휠 사이의 공간을 효과적으로 줄여내 전방에서 오는 공기 유동이 휠에서 박리(separation)되지 않도록 유도하면서 에어로 휠의 공력 성능을 최대로 끌어올렸다.

리어 콤비램프와 범퍼 하단부에 적용한 박리 트랩(Separation trap)도 공력 성능을 향상에 한몫했다.

박리 트랩은 차량 측면부로 흐르는 공기의 유동을 일관적인 위치에 떨어트림으로써 공기가 더 원활히 흘러나가도록 고안됐다. 이는 리어 스포일러 끝단부에서 흐트러지는 공기와 어우러지며 아이오닉 6의 항력 저감 효과를 돕는다.

이외에도 아이오닉6의 휠 디플렉터 형상을 최적화하고, 하부 전체 면적을 두른 언더커버와 휠 가드의 미세한 공간까지 꼼꼼히 마감해 빈틈없는 공력 성능을 완성했다.

현대차 관계자는 “공력 분야 연구원들의 창의적인 아이디어를 접목한 기능적 설계에 주안점을 두고 개발한 결과 현대차 역대 모델 중 최저 공력계수를 달성할 수 있었다”며 “보다 멀리 달릴 수 있는 기능적인 아름다움 구현을 목표로 수많은 연구원이 심혈을 기울여 개발했다”고 말했다.