전기차 주행 특화 사양인 아이 페달의 편의성이 한층 향상됐다.
자동차 기술이 발전함에 따라 운전 방법도 더욱 편리하게 진화해왔다. 자동변속기의 발명으로 운전자가 클러치 조작에서 해방됐고, 힐앤토나 레브매칭과 같은 까다로운 스포츠 주행 기술도 자동변속기의 프로그램으로 대체된 사례를 대표적으로 꼽을 수 있다. 그렇다면 전동화로 변곡점을 맞이한 전기차 시대에서는 어떤 기술이 운전 방법을 더욱 편리하게 개선할까? 전기차에 최적화된 주행 편의를 제공하는 현대자동차그룹의 전기차 특화 사양 ‘아이 페달 3.0(Intelligent Pedal, i-PEDAL 3.0)’이 이에 대한 해답을 제시한다.
최근 공개돼 글로벌 자동차 시장을 뜨겁게 달군 기아 EV3에는 현대차그룹 전용 전기차 최초로 아이 페달 3.0이 탑재됐다. 이는 가속 페달 조작만으로 가속은 물론 감속과 완전 정차까지 가능한 주행모드로 회생제동 시스템을 적극적으로 활용해 에너지 효율성 및 운전자 편의성을 동시에 향상한 기술이다.
무엇보다 아이 페달 3.0은 기존 아이 페달 2.0 대비 사용성을 한층 강화한 점을 특징으로 내세운다. 그렇다면 아이 페달 3.0이 운전자에게 제공하는 주요 혜택과 특장점은 무엇일까? 이를 개발한 MSV전기차성능시험팀 우하영 연구원에게 아이 페달 3.0에 대한 궁금한 점 몇 가지를 물어봤다.
Q. 아이 페달 1.0부터 3.0으로 진화하기까지 어떤 발전 과정을 거쳤나?
우하영 연구원I 정차 제어에 따라 아이 페달 1.0, 2.0, 3.0으로 구분한다. 아이 페달 1.0은 좌측 패들시프터를 누르는 동안 최대 감속도로 주행 속도를 줄여 정차하는 기능이며, 현대차 코나 일렉트릭 1세대에 적용됐다. 아이 페달 2.0은 회생제동 Lv4의 강력한 회생제동 단계에서만 정차 제어를 지원하며, 현대차 아이오닉 5, 기아 EV6에 탑재됐다. 이번 기아 EV3에 최초로 선보인 아이 페달 3.0은 회생제동 단계와 아이 페달 기능을 분리한 점이 특징이다.
Q. 아이 페달 3.0의 주요 기능은 무엇인가?
우하영 연구원I 아이 페달 3.0의 주요 변화로는 신규 기능 추가, 사용 방법 및 작동 로직 개선 등이 있다. 그중에서도 운전자의 기호에 맞춰 모든 회생제동 단계에서 작동을 지원하는 점이 아이 페달 3.0의 가장 큰 변화다. 기존 아이 페달 2.0은 가장 강력한 회생제동 단계인 Lv4에서만 사용할 수 있었고 이에 따라 멀미나 승차감 저하 등으로 탑승자의 불쾌감을 유발할 가능성이 높았다. 강력한 회생제동에 의해 주행 속도 변화가 컸기 때문에 더욱 세심한 가속 페달 조작이 필요했던 것이다.
반면 아이 페달 3.0에서는 회생제동 단계를 기존 5단계(Lv.0~Lv.4)에서 4단계(Lv0~Lv3)로 최적화하고, 모든 회생제동 단계(Lv0~Lv3)에서 사용 가능하다. 덕분에 운전자가 원하는 회생제동 감속도로 아이 페달 3.0만의 편리한 원 페달 주행 경험을 즐길 수 있다. 또한 가장 강력한 감속도인 Lv3에서도 보다 선형적인 회생제동 감속을 구현해 울컥거리는 현상을 완화했다. 참고로 회생제동 시스템이란 주행 중 가속 페달에서 발을 떼었을 때 구동모터가 바퀴에 의해 강제로 회전하면서 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 배터리를 충전하는 기술을 말한다.
사용 조건도 폭 넓다. 아이 페달 2.0에서는 후진 기어로 변속 시 작동이 멈췄다. 이와 달리 아이 페달 3.0은 전진 기어와 후진 기어를 번갈아 사용하는 주차 시에도 브레이크 페달을 밟지 않고 가속 페달 조작 만으로 가속하거나 완전히 정차할 수 있다. 후진 시 아이 페달 3.0 활성화 여부는 인포테인먼트 시스템에서 설정할 수 있으며, 이는 후진 주차 시 원 페달 조작이 어색하다는 고객 의견과 후진 시 아이 페달 사용을 원하는 고객의 니즈를 동시에 반영한 것이다.
Q. 아이 페달 3.0의 사용 방법은 어떻게 개선됐나?
우하영 연구원I 아이 페달은 타사 기술 대비 사용성, 편의성, 안전성 등의 측면에서 매우 우수하다. 운전자가 전방을 주시하면서도 패들시프터로 손쉽게 회생제동 단계 및 활성화 등을 조작할 수 있기 때문이다. 아이 페달 3.0에서는 사용 방법을 더욱 직관적으로 향상했다. 운전자는 스티어링 휠 뒤쪽에 위치한 좌측 패들시프터를 1초 동안 길게 당겨 아이 페달 3.0을 켜고 끌 수 있다. 아이 페달 3.0이 작동하면 클러스터에 ‘i-PEDAL’이라는 문구가 표시되고, 이때 가속 페달에서 발을 떼면 차가 정차할 때까지 감속을 이어간다.
회생제동 단계는 좌/우 패들시프터를 짧게 당겨 조절할 수 있으며, 좌측 패들시프터를 조작하면 강력한 회생제동 단계로, 우측 패들시프터를 조작하면 보다 낮은 감속도의 회생제동 단계로 각각 변경된다. 한편, 이전 아이 페달 2.0에서는 시동을 켤 때마다 해당 기능을 활성화해야 하는 번거로운 과정을 거쳐야만 사용할 수 있었다. 그러나 아이 페달 3.0은 이런 불편함을 줄이도록 시동이 꺼지기 전 작동 상태(On/Off)를 재시동 시에도 동일하게 유지해 일관성 있는 운전 편의를 제공한다.
Q. 아이 페달이 익숙하지 않은 운전자라면 오조작할 우려가 있지 않을까? 이런 점을 어떻게 설계에 반영했나?
우하영 연구원I 아이 페달 3.0에서는 원 페달 주행 방법이 익숙하지 않은 운전자가 가속 페달과 브레이크 페달을 순간적으로 착각할 가능성까지 고려해 이를 보완하고자 했다. 첫 번째로 아이 페달 3.0은 앞서 말씀드린 것과 같이 회생제동 단계와 기능 활성화를 각각 분리했다. 이전까지는 회생제동 Lv4에서만 아이 페달이 작동했으며 운전자가 패들시프터를 짧게 몇 번 조작함에 따라 원치 않게 해당 기능이 활성화되고 운전 방법이 달라질 수 있었다.
또한 아이 페달이 활성화되면 정차 중 브레이크 페달에 발을 떼었을 때 차가 자연스럽게 움직이는 크리핑(Creeping) 현상이 구현되지 않으므로 방금까지 밟았던 페달을 착각할 수 있다. 이에 따라 아이 페달 3.0에서는 운전자가 확실하게 해당 기능을 켜고 끄는 것을 인지하도록 좌측 패들시프터를 1초 동안 당기는 형태로 조작 방법을 변경했다. 아울러 조작 방법을 누구나 쉽게 알 수 있도록 패들시프터에 신규 아이콘을 표시했다.
스마트 회생 시스템 3.0은 이전 보다 내비게이션 지도 정보 활용도를 높여 주행 편의성을 더욱 극대화했다. EV3에 탑재된 스마트 회생 시스템 3.0도 이전 보다 나은 주행 편의성을 제공한다. 스마트 회생제동이란 전방 교통 흐름, 내비게이션 지도 정보, 운전자 감속 패턴 등을 바탕으로 회생제동량을 자동으로 조절해 효율성과 주행 편의를 향상하는 전기차 주행 특화 사양이다. 스마트 회생 시스템 3.0에 대해 궁금한 점을 차량구동제어개발1팀 심규빈 연구원에게 물었다.
Q. 스마트 회생 시스템 3.0은 무엇인가?
심규빈 연구원I 스마트 회생제동은 전방 교통 흐름이 원활할 때 관성 주행(Coasting) 거리를 늘리고 감속이 필요할 때는 회생제동으로 에너지를 회수하여 주행 효율을 높이는 기술이다. 감속이 필요하지 않은 경우에는 회생제동으로 에너지를 회수하는 것보다 관성 주행으로 추가적인 전력 소비 없이 주행하는 편이 더 낫기 때문이다. 스마트 회생 시스템 3.0은 안전운전 구간만 인지해서 감속했던 기존 시스템과 달리 내비게이션 정보를 보다 적극적으로 활용해 안전운전 구간은 물론 코너, 고속도로 진출입로, 방지턱, 회전교차로 등을 인식해 회생제동을 전략적으로 사용해 주행 속도를 조절한다.
또한 회생제동 민감도를 단계별로 설정했던 이전과 달리 차간거리 및 거리 단계 설정에 맞춰 회생제동량을 제어할 뿐 아니라 앞 차가 멈출 경우에 브레이크 시스템을 협조 제어해 완전히 정차하는 신규 기능도 마련했다. 물론 회생제동 감속도의 한계가 있으므로 돌발 상황 시에는 운전자의 브레이크 조작이 필수적이다.
Q. 스마트 회생 시스템 3.0은 어떻게 사용하나?
심규빈 연구원I 스마트 회생 시스템 3.0은 우측 패들시프터를 1초간 당겨서 켜고 끌 수 있다. 아이 페달 3.0과 스마트 회생 시스템 3.0은 독립적으로 작동하므로 운전자 취향에 맞춰 각 기능을 선택해 사용할 수 있다. 아이 페달 3.0을 활성화한 상태에서 스마트 회생 시스템 3.0을 사용하면 아이 페달 3.0이 꺼지고 스마트 회생 시스템 3.0이 작동한다. 반대의 경우에도 동일하다.
Q. 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤과 스마트 회생 시스템 3.0은 주행 편의 향상 관점에서 유사하다. 두 기술의 공통점과 차이점은 무엇인가?
심규빈 연구원I 스마트 회생 시스템 3.0은 회생제동 시스템을 활용해 주행 속도를 줄이는 기능만 지원한다. 또한 주행 속도 유지 및 가속 등은 운전자가 직접 제어하는 점에서 주행 시 앞 차와 거리를 유지하며 운전자가 설정한 속도로 주행하는 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤과 차이를 보인다.
내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤은 운전자가 설정한 주행 속도 이상으로 가속할 경우 가속 페달에서 발을 떼었을 때 원래 설정한 주행 속도로 빠르게 복귀한다. 반면, 동일한 상황에서 스마트 회생 시스템 3.0은 현재 주행 속도를 최대한 유지하면서 관성 주행한다. 또한 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤은 브레이크를 밟으면 비활성화되지만, 스마트 회생 시스템 3.0은 브레이크를 밟아도 작동한다. 즉, 스마트 회생 시스템 3.0은 운전자가 더욱 능동적으로 주행할 수 있고, 회생제동을 더욱 적극적으로 사용하므로 전비 향상에도 도움이 된다.
지금까지 살펴본 것처럼 아이 페달 3.0은 전기차 특화 사양으로 더욱 최적화된 주행 편의를 제공한다. 무엇보다 운전자가 주행에 필요한 동작을 최소화하고 나아가 주행에 따르는 피로를 줄인다는 점에서 더 나은 이동의 가치를 구현하는 기술이라고 할 수 있다. 앞으로도 현대차그룹은 안전하고 자유로운 이동을 실현하기 위해 기술의 진보를 멈추지 않을 것이다.
사진. 최대일, 김범석
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