전기모터와 내연기관 엔진
글로벌 상용차 업계는 내연기관에서 발생하는 탄소배출을 줄이기 위해 배기가스 규제를 강화하고 있고, 전기와 수소를 사용하는 무공해 차량의 개발 및 출시·보급에 힘쓰고 있다. 이에 따라 국내에도 많은 전기 상용차가 도입되고 있는데, 전기차의 출력 단위인 ‘kW(킬로와트)’와 내연기관의 ‘마력(hp)’에 어떤 차이가 있는지, 비교했다.
내연기관 엔진의 특성
엔진을 사용하는 내연기관 차량은 연료와 공기의 혼합 연소로 동력을 생성하며, 생성된 출력은 마력으로 표기한다. 엔진은 회전수가 최대에 도달해야 가속력이 극대화되므로 정지 상태에서 출발할 때 시간이 걸린다. 변속기는 동력 전달에 필수적이지만, 기계적 손실이 발생하여 동력 전달 효율이 떨어질 수 있다.
전기 모터의 특성
전기차는 전기 모터를 사용하여 즉각적인 토크를 생성하며, 출력은 kW로 표기한다. 전기 모터는 회전을 시작하자마자 최대 토크를 발휘하므로, 출발 직후부터 뛰어난 가속 능력을 발휘한다. 이는 전기차가 정지 상태에서 출발할 때 빠른 가속력을 발휘할 수 있음을 의미한다.
또한 전기차는 변속기 대신 감속기만을 사용하여 동력을 전달하므로, 효율이 높다. 또한 별도의 변속 과정이 없어 기계적 손실이 적고, 동력이 바퀴로 직접 전달된다.
전기모터 1kW = 엔진 1.36마력
전기차의 출력 단위인 kW는 내연기관의 마력으로 환산할 수 있다. 1kW는 약 1.36마력과 같으므로, 100kW 출력의 전기차는 약 136마력에 해당한다. 이를 통해 전기차의 출력을 내연기관 상용차의 출력과 직접 비교할 수 있다.
내연기관 상용차는 주로 마력으로 성능을 측정하며, 이는 엔진의 최대 출력을 나타낸다. 또한 엔진 회전수와 변속기 등 다양한 요소에 의해 성능이 영향을 미치며, 전기 상용차는 출력이 kW로 표기되며, 이는 전기모터가 생성하는 실제 동력을 나타낸다.
포터2 일렉트릭은 184마력을 발휘한다.
1톤 포터, LPG 터보와 일렉트릭
현대자동차의 소형 전기트럭 ‘포터2 일렉트릭’은 135kW 출력을 제공하며, 이를 마력으로 환산하면 약 184마력과 같다. 이는 LPG 터보 엔진을 사용하는 ‘포터2’ LPG의 최고 출력 159마력보다 높은 수치이며, 엔진 회전수를 6,000rpm 이상으로 올려야 최고 출력을 발휘하는 엔진과 달리 전기차는 출발부터 즉각적인 힘을 발휘한다. 따라서 초반 가속과 적재량이 많은 상용차에서 전기모터의 지속적인 출력을 고려하면, 전기차가 더욱 유리할 수 있다.
일렉시티는 326마력을 발휘하여, 슈퍼 에어로시티의 290마력보다 고출력이다.
시민의 발, 슈퍼 에어로시티와 일렉시티
현대차의 대형버스 일렉시티와 슈퍼 에어로시티는 시내버스로 활약하고 있다. 일렉시티는 240kW 출력의 모터를 탑재해 326마력을 내뿜는데, 이는 11,670cc 배기량의 엔진을 갖춘 슈퍼 에어로시티의 290마력보다 높은 수치다. 토크는 슈퍼 에어로시티보다 낮지만, 변속기가 없는 전기차는 초기 가속이 내연기관보다 뛰어나 오히려 시내 위주의 주행에서는 일렉시티가 우세하다는 평가다.
666마력을 발휘하는 볼보 FH 일렉트릭
볼보 FH D13, 디젤과 일렉트릭
수입 브랜드인 볼보트럭 또한 다양한 전기트럭 라인업을 갖추고 있다. 이 중 대형 트럭 FH는 디젤·CNG 연료를 사용하는 내연기관과 함께 전기트럭을 판매하고 있다.
FH의 디젤 라인업 중 대중적인 D13 엔진은 540마력, 265kgf·m를 발휘하는데, 이는 약 666마력(499kW)의 출력을 발휘하는 FH 일렉트릭보다 낮다. 대형 트럭의 경우 내연기관 대비 낮은 주행거리가 단점으로 꼽혔으나, 배터리 기술 발전과 함께 개선될 전망이며, 볼보트럭도 항속거리 500km 이상을 목표로 하고 있다고 한다.
내연기관 상용차와 전기 상용차는 각각의 장점을 가지고 있다. 내연기관 상용차는 변속기를 이용한 토크 조절과 지속적인 출력이 장점이며, 전기 상용차는 즉각적인 가속과 높은 동력 전달 효율을 자랑한다. 따라서, 운전 환경과 필요에 따라 적합한 차량을 선택하는 것이 중요하다.
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박준희 기자 junnypark@cvinfo.com
출처-상용차신문