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by HMG 저널 Apr 04. 2024

GV80 쿠페는 어떻게 고성능 영역에 진입했나

그 비결은 바로 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진에 담겨 있다.


최근 들어 차별화된 개성을 추구하는 소비자들을 중심으로 역동성이 한층 강조된 쿠페 스타일의 자동차에 대한 관심이 빠르게 늘어나고 있다. 사실 쿠페는 운전 감각과 주행 성능도 한결 직관적이고 민첩하게 다듬는 게 일반적이지만, 차별화된 디자인 하나만으로도 셀링 포인트가 되는 시대다. 세단과 SUV를 가리지 않고 쿠페 스타일의 차종이 많아진 배경이다. 


제네시스 브랜드 최초의 쿠페형 SUV인 GV80 쿠페 역시 많은 기대 속에 등장했다. 양산 모델보다 앞서 공개된 GV80 쿠페 콘셉트 모델의 완성도 높은 디자인을 바탕으로 한 날렵하고 개성 넘치는 스타일은 소비자들의 관심을 사로잡기에 충분했다. 하지만 GV80 쿠페의 진정한 매력은 보닛 아래 자리 잡은 강력한 파워트레인에 숨어 있다. 바로 48V 마일드 하이브리드 시스템을 결합한 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진이다. 



3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진을 품었을 때 GV80 쿠페의 실력이 본격적으로 드러난다


3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진은 제네시스 브랜드의 플래그십 세단인 G90에 먼저 탑재된 바 있다. 기본적인 구성은 같지만 G90는 편안하고 쾌적한 승차감에 초점을 맞춰 최대한 부드럽게 작동하도록 세팅된 반면, GV80 쿠페는 강력한 성능과 빠른 응답성, 가속력을 극대화하는 방향으로 세팅됐다는 차이가 있다. 애초부터 쿠페라는 장르에 걸맞게 역동적인 성능을 지향하는 SUV를 목표로 개발됐기 때문이다. GV80 쿠페에 탑재된 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진에 대해 좀 더 자세히 알아봤다.




GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진의 특징



3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진은 기존의 V6 3.5 터보 엔진에 동력 보조, 저속 터보랙 및 응답성 개선, 연비 효율 향상 등을 위해 48V 마일드 하이브리드 스타터 & 제너레이터(Mild Hybrid Starter & Generator, 이하 MHSG)와 48V 일렉트릭 슈퍼차저를 적용한 것이 특징이다. 아울러 좌우 하나씩 장착된 터보차저의 용량을 키워 최고출력을 높이고, 높아진 출력에 대응하는 냉각 성능과 응답성을 보완하기 위해 수랭식 인터쿨러의 용량도 키웠다. 48V MHSG는 동력을 보조할 뿐만 아니라 회생제동 시 48V 리튬 배터리 충전, 발전기, 스타터 모터의 역할도 겸한다.




중요한 특징 중 하나는 낮은 엔진 회전수에서 응답성을 확보하기 위해 48V 전원으로 작동하는 일렉트릭 슈퍼차저를 추가로 탑재해 2단계 과급 시스템을 구현했다는 점이다. 일반적으로 터보차저는 엔진에서 연소를 마친 뒤 배출된 배기가스로 프로펠러(터빈)를 돌리고, 이 때 발생하는 회전력을 활용하는 컴프레서 휠로 외부 공기를 압축해 엔진으로 보내 출력을 높인다. 터보차저의 용량을 키우면 공기 공급량을 늘려서 최고출력을 높일 수 있지만, 반대로 공기를 압축하는 시간이 길어진다. 이 때문에 엔진에 걸리는 부하가 크거나 엔진 회전수가 낮을 때는 페달을 밟아도 반응이 더디고 가속이 지연되는 터보랙 현상이 발생한다.




48V 일렉트릭 슈퍼차저는 이 같은 대용량 터보차저를 활용하는 시스템의 단점을 보완한다. 1,750rpm 미만의 낮은 회전수에서 작동하며, 컴프레서 휠 뒤쪽에서 공기를 압축하여 엔진에 공급하고, 이를 통해 저회전 출력을 개선하는 동시에 터보랙도 줄여 준다. 반대로 높은 엔진 회전수에서는 터보차저만으로 과급이 충분히 이뤄지기 때문에 48V 일렉트릭 슈퍼차저를 거치지 않고 곧바로 엔진 흡기 매니폴드로 압축 공기를 보낸다. 


이때 공기 유로를 제어하는 역할은 기계식 바이패스 밸브가 담당한다. 밸브 앞뒤 공기압의 일정한 차이에 맞춰 작동되게 설정된 장력의 스프링 밸브가 공기 유로를 여닫는 원리다. 덕분에 48V 일렉트릭 슈퍼차저의 작동이 전환되는 순간에도 엔진으로 보내는 공기량이 급격하게 변하는 현상을 방지할 수 있다. 참고로 일반 내연기관차의 12V 전압으로 작동하는 일렉트릭 슈퍼차저는 출력에 영향을 미칠 만큼 충분한 공기를 제공하기 힘들지만, 4배에 달하는 48V 고전압이라면 충분한 힘을 보탤 수 있다. 또한 일반적인 기계식 슈퍼차저는 엔진의 구동력을 활용하는 까닭에 효율이 떨어지지만 48V 일렉트릭 슈퍼차저는 전기모터로 구동하기 때문에 이런 문제에서 자유롭다. 




강렬하고 짜릿한 즐거움을 선사하는 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진



3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진은 3.5 터보 엔진보다 최고출력 및 최대토크가 늘어나는 것도 있지만, 힘을 발휘하는 과정도 달라진다. 이는 출력 및 토크 그래프를 직접 비교해보면 쉽게 알 수 있다. 두 엔진의 최대토크가 발휘되는 시점은 1,300rpm으로 동일하지만, 3.5 터보 엔진은 그전까지 토크 그래프가 급격하게 솟구치고 이에 따라 출력의 변화도 미묘하게 달라진다. 하지만 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진은 낮은 회전수에서 48V 시스템이 보조해주기 때문에 최대토크를 발휘하기까지 도달하는 과정이 더욱 자연스럽게 전개된다. 아울러 4,500rpm 이후 토크가 떨어지는 기울기도 3.5 터보 엔진에 비해 한층 완만하다. 


아울러 GV80 쿠페의 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진은 G90에 탑재된 것과 비교했을 때 48V 일렉트릭 슈퍼차저의 작동 속도, 가속 시 48V MHSG의 초기 응답성이 더욱 빠르게 발휘될 수 있도록 다듬어졌다. 초기부터 스포티한 성향의 성능 지향형 SUV를 목표로 개발된 까닭이다.



GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델은 강력한 파워트레인을 바탕삼아 고성능 쿠페형 SUV에서 경험할 수 있는 운전의 즐거움을 선사한다


3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진을 탑재한 GV80 쿠페의 변화는 여기서 끝이 아니다. 힘을 쏟아내는 과정 외에도 운전의 즐거움과 역동적인 성능을 제공하기 위해 여러 부위에 걸쳐 많은 진화를 이뤘다. 성능 지향형 SUV에 걸맞게 가속 응답성능을 극대화한 스포츠 플러스 주행모드가 대표적이다.



GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델에는 고성능 스포츠 모델에 탑재되는 런치 컨트롤 기능도 적용됐다


스포츠 플러스 모드로 전환하면 출력 및 토크를 더욱 적극적으로 제어하고 기어를 올릴 때 뒤에서 강하게 밀어주는 듯한 푸시 필(Push Feel)과 기어를 내릴 때 회전수를 스스로 보정하는 레브매칭(Rev Matching) 기능을 제공하는 등 한층 짜릿한 주행 감성을 선사한다. 정지 상태에서 발진 가속을 극대화하는 런치 컨트롤 기능도 추가된다.


여기에 48V 일렉트릭 슈퍼차저와 MHSG가 한계 성능까지 작동하도록 새롭게 개발한 로직도 적용했다. 즉, 운전자가 즉각적인 가속감을 원하는 상황에서 MHSG는 최대한 빠르게 토크를 보조해 즉각적인 가속 응답을 만들어내며, 일렉트릭 슈퍼차저는 최대한 빠르게 한계 성능에 도달하게 된다. 


높아진 엔진의 성능에 따라 달리기 성능도 다듬었다. 의도대로 GV80 쿠페를 다룰 수 있도록 차체를 떠받치는 댐퍼 튜닝을 차별화해 롤링(Rolling) 및 피칭(Pitching) 현상을 줄이고, 조향 시스템을 매만져 조종 안정성도 한결 직관적으로 다듬었다. 부밍음을 강화해 보다 짜릿한 주행 감성을 제공하는 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델만의 배기 사운드도 빼놓을 수 없는 차별화 요소다.




연비 효율성과 차별화된 디자인 요소도 챙긴 GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저



3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진을 탑재한 결과는 연비 효율성 향상 및 CO₂ 저감이라는 장점까지 가져온다. 초반 가속력에 도움을 줄 뿐 아니라 엔진을 시동하는 순간부터 주행하고 정지하는 모든 과정에서 다양한 기능을 발휘하는 48V MHSG 덕분이다. 우선 48V MHSG는 엔진을 시동하는 순간에 엔진 크랭크샤프트를 돌리는 스타터 모터 역할을 수행한다. 일반 스타터 모터보다 출력이 강해 시동성이 우수하고, 엔진과 벨트로 연결돼 있기 때문에 진동 및 소음 저감에도 효과적이다.



GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델은 강력한 성능뿐만 아니라 주행하는 모든 순간에 개입해 효율성을 높여주는 48V 마일드 하이브리드 기술도 적용됐다


출발 시 많은 힘을 필요로 하거나 가속할 때는 엔진 구동력을 보조해 가속 응답성과 효율성 향상에 기여한다. 이후 정속 주행 중에는 48V 리튬 배터리의 전력을 활용해 구동계 시스템에 필요한 힘을 공급한다. 감속 상황에서는 48V MHSG가 회생제동 기능을 발휘해 에너지를 끌어모아 48V 배터리에 차곡차곡 모은다. 이후 차가 정지하기 전까지 가속 페달을 밟지 않는 관성 주행 시에는 엔진에 연료 분사를 중지해 엔진 구동을 멈춤으로써 효율을 높이고 배기가스 배출량을 줄이는 Extended ISG(Idle Stop&Go) 역할을 수행한다. 정차 중에만 작동하는 일반적인 ISG보다 연비 개선 효과가 확장된 개념이다.


이처럼 다양한 상황에서 MHSG가 동력을 보조하고 효율도 높이는 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 엔진을 품은 GV80 쿠페는 같은 사양의 3.5 터보 모델보다 출력이 높고 연비 효율도 우수하며, CO₂는 덜 배출한다. 22인치 휠을 장착한 모델 기준으로 복합 연비는 0.3km/ℓ 높고(3.85% 우수) CO₂ 배출량은 8g 적다(3.64% 저감).



이 밖에도 GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델은 시각적인 차별화를 이뤄 개성을 표출한다. 겉으로 드러나 보이는 변화는 GV80 쿠페 전용 ‘더블 레이어드 지-매트릭스(Double Layered G-Matrix)’ 패턴의 라디에이터 그릴을 비롯한 전면부 몰딩과 측면의 DLO(사이드 윈도) 몰딩, 그리고 도어/펜더 가니쉬에 사용된 다크 크롬 컬러의 소재다. 어둡게 처리한 소재 덕분에 고성능 감성이 물씬한 쿠페형 SUV의 역동성이 두드러진다. 


아울러 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델만의 차별화 포인트인 레드 컬러 모노블록 4P 프런트 캘리퍼와 듀얼 트윈 타입 리어 머플러도 고성능 내연기관차의 특성을 강조한다. 실내에서 차별화를 이루는 요소는 스포츠 플러스 모드를 선택했을 때 27인치 OLED 디스플레이 위에 그려지는 고성능 게이지다. 감각적인 레드 컬러로 장식된 게이지에는 스포츠 주행 시 중요한 오일 온도, 토크, 터보 부스트압 등이 표시된다. 



제네시스 디자인과 기술력의 정수를 제대로 경험하고 싶다면 GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델을 권한다


이처럼 GV80 쿠페 3.5 터보 48V 일렉트릭 슈퍼차저 모델은 다른 GV80 라인업과 차별화된 강력한 성능과 운전의 즐거움을 높여주는 감성적인 요소들로 가득하다. 기본 엔진보다 우수한 효율성과 탄소 저감이라는 내연기관 트렌드에 걸맞은 친환경적인 성능은 럭셔리 고성능 쿠페형 SUV를 소유하고 싶은 오너들의 부담을 조금이나마 덜어줄 기술적인 혜택이라고 할 수 있다. 제네시스의 디자인과 기술력의 정수가 결합된 GV80 쿠페의 진가를 생생한 시승기*로 소개한다.


*연관 기사 보러가기

〈3.5 터보 48V 슈퍼차저의 모든 것 | 시승 편〉 GV80 쿠페에서 제네시스가 추구하는 고성능을 경험하다




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