아이오닉 5 N, 코너링·전동화 기술 공개… "고성능 전기차 기준 세운다"

아이오닉 5 N은 현대차의 전동화 기술력과 N의 모터스포츠 DNA가 집약됐다. 다양한 기술과 함께 상세 지표가 공개되면서 성능에 대한 기대감을 높이고 있다.

14일 현대차는 아이오닉 5 N 테크데이를 열고 아이오닉 5 N의 개발 과정과 탑재한 주요 전동화 기술, 운전의 재미를 더하는 특화 사양을 소개했다.

박준우 현대차 N브랜드매니지먼트실 상무는 “아이오닉 5 N은 첨단 기술력을 집약하는 한편 N브랜드의 3대 핵심요소를 충족시킨 차량”이라며 “롤링랩 1세대를 통해 N브랜드의 비전과 방향성을 보여줬다면, 2세대 모델을 통해 고성능 전기차의 새로운 기준을 제시할 것으로 확신한다”고 말했다.

N브랜드의 3대 요소는 코너링 주행성능과 트랙 주파능력, 일상의 스포츠카로 구분된다. 아이오닉 5 N에는 코너링을 위한 샤시와 회생제동 브레이크 기술, 트랙 주행을 위한 배터리 내구성·효율성 기술이 적용됐다. 또한 일상에서 스포츠카 감성을 느길 수 있는 가상 변속감각과 사운드 시스템이 탑재됐다.

이날 행사에서는 연구원들이 발표를 통해 기술에 대한 이해를 도왔다.

민첩한 코너링 성능을 위한 2세대 토크벡터링 기능이 적용됐다. 토크벡터링이란 선회 내측에 휠 제동을 통해 민첩한 코너링을 구현하는 기술이다. 2세대 토크벡터링은 기존 기술에서 노면 상태 등에 따른 예측 제어를 통해 빠른 제어가 가능해졌다.

N페달은 코너링 성능 극대화를 위한 기능으로, 빠른 모터 응답성을 기반으로 강력한 회생제동을 구현했다. 가속페달에서 발을 뗐을 때 강력한 회생제동이 걸리면서 빠르고 강한 전후 하중이동을 지원한다. N페달과 I페달의 모터 토크를 비교한 그래프를 보면 I페달의 최고단계보다 N페달의 1단계가 더 많은 회생제동 능력을 보여준다.

코너링 성능 구현과 더불어 N 브랜드에 걸맞는 차체 강성도 확보했다. 코너링 때 횡방향 하중과 차량 무게중심 변화로 발생하는 차량 비틀림을 최소화 했다는 설명이다.

서브프레임 좌우 연결 보강을 통해 코너링 초기 전륜 횡하중 강성을 15% 증가시켰고, 스티어링 성능도 향상됐다. 리어 휠 하우스의 브라켓 보강을 통해 차체 비틀림 강성이 11% 향상되면서 선회 안정성과 리어 추종성이 개선됐다. 코너링 탈출 과정에서 발생하는 후륜 횡 하중에 대해서는 어시스트 마운트와 서브프레임 보강을 통해 후륜 횡강성이 기존 대비 16%가량 늘어났다.

N배터리 프리컨디셔닝은 배터리 온도를 최적화하는 기능으로, 주행 목적에 따라 배터리 온도를 조절한다. 현재 배터리 온도와 목표 온도까지 걸리는 시간까지 운전자에게 표시해준다. 드래그 모드는 목표온도 30도~40도로 최대 가속을 위한 적정온도를 설정하며, 트랙모드는 20~30도로 장시간 고부하 주행에 맞춰서 온도를 미리 떨어뜨리는 식이다.

N레이스는 트랙 주행 시 사용하는 기능이다. 모터와 배터리 냉각을 강화하고, 최대 출력 범위를 확장해 트랙 주행에서 발생하는 출력 저하를 최소화한다. 스프린트 모드는 서킷을 주행하는 한 세션에 기준을 맞추고, 엔듀런스 모드는 출력을 조절해 내구레이싱에 집중하는 형태다.

아이오닉 5 N에는 기존 대비 향상된 4세대 배터리셀이 적용됐다. 에너지 밀도 670wh/L 이상으로, 3세대 배터리셀 대비 8.4% 이상 향상됐다. 에너지 밀도가 향상되는 동시에 급속충전은 800V시스템을 통해 5분 충전에 100km이상 주행 가능한 이전 세대와 같은 수준을 갖췄다.

배터리 온도 조절을 통해 효율을 높이고, 에너지 밀도를 높이는 한편 화재를 대비하기 위한 안전성도 확보했다. 원격 업데이트를 통해 배터리 열관리 시스템 업데이트를 수행할 수 있고, 실시간 사전 안전진단 기능을 활용해 이상징후를 사전에 감지하고 운전자에게 정비를 유도하는 기능이 탑재됐다. 이외에도 배터리 냉각성능을 향상시키기 위한 구조 단순화와 방열소재 성능 강화가 이뤄졌다.

N 브레이크 리젠은 브레이크 시스템에 있어서 기계식 브레이크가 중심이 아닌 회생제동이 핵심 제동력을 담당하는 시스템이다. 전·후륜 모터를 최대로 사용하면서 0.6G(중력가속도) 회생제동을 구현하고, 320kw 에너지를 회수 가능해졌다. 고강도 회생제동을 통해 브레이크 열용량을 개선하고 트랙 주행성능도 강화할 수 있다는 취지다.

일반 EV의 트랙 주행시 13.7% 수준만 회생제동 에너지로 전환되는 반면, N 브레이크 리젠을 활용하면 44.3% 에너지를 회수 가능하다. 이 과정에서 배터리 소모도 15% 절감하는 효과가 있다.

아이오닉 5 N의 뉘르부르크링 주행 영상을 통해 배터리 온도 관리 시스템과 회생제동의 에너지 효율을 확인할 수 있었다. 20km에 달하는 뉘르부르크링 주행을 처음 배터리 온도는 18도, 97%의 배터리 컨디션으로 시작했다. 한 바퀴를 주파한 이후 배터리 온도는 33도·배터리 66%가 남아있었고, 두 번째 바퀴를 마친 후 배터리 온도는 46도·잔여 배터리 용량은 43%가 찍히며 내구성을 자랑했다.

일상의 스포츠카로서 성능뿐만 아니라 내연기관과 같은 변속 로직과 사운드 시스템 등 감성 품질도 갖췄다.

N e shift는 DCT 변속기의 스포티한 변속감을 재현하는 데 중점을 뒀다. 마치 내연기관처럼 기어 단수와 RPM에 따라 엔진 브레이크감을 구현하고, 현실감을 극대화했다.

DCT 변속기의 주요 요소로 수동 변속과 퓨얼컷 제어, 강한 브레이크 시 레브매칭과 다운시프트, 코너링 중 업시프트 금지 로직 등 디테일을 살렸다. 기어단 별 엔진 브레이크와 엔진 아이들 상태도 바늘 떨림 등으로 세심하게 구현했다.

수동 변속 모드에서 운전자를 위한 배려도 잊지 않았다. 시프트 인디케이터를 통해 최적의 변속 시점을 알려주고, 기어 변속 가능여부를 알려주는 인디케이터도 구현했다. 해당 모드는 스티어링 휠 버튼으로 바로 사용 가능하기 때문에 편리하다.

변속에 따라 구현하는 사운드도 운전의 즐거움을 가미하는 요소다. 드라이브 모드별 사운드에 자동으로 차등을 두고, N e shift 진입시 자동 활성화되며 최적화된 사운드 제공으로 운전자 UI조작을 최소화 한 것이 특징이다. 변속 사운드도 단수 변화 감각에 따라 합을 맞추는데 공들였다는 전언이다.

박준우 상무는 “N 브랜드 최초의 고성능 전기차인 아이오닉 5 N의 개발 과정은 N 브랜드의 미래 방향성을 정의하는 대담한 도전이자 새로운 기준의 발견이었다”며 “첨단 기술과 모터스포츠 경험을 바탕으로 전동화 시대에도 운전을 사랑하는 고객에게 가장 감성적인 고성능 운전 경험을 제공할 것”이라고 말했다.