태양광 충전 車 시대 열리나…현대・기아차 ‘솔라시스템’ 기술 공개

현대・기아자동차가 태양광으로 자동차를 움직이는 기술을 개발 중이다. 태양광을 이용하는 솔라시스템(solar charginh system) 기술을 상용화해 주행거리를 연장하고 이산화탄소 발생을 줄여 친환경 자동차 경쟁에서 앞서 나가겠다는 의지다.

현대・기아차는 솔라시스템 관련 기술을 자사 미디어 채널인 HMG 저널과 HMG TV를 통해 31일 공개했다. 솔라시스템은 메인 동력을 보조하는 형태로 개발하고 있다. 전기차와 하이브리드차 같은 친환경 자동차는 물론 일반 내연기관 자동차 배터리도 충전해 연비를 높인다. 

솔라시스템은 솔라패널, 제어기, 배터리로 구성된다. 솔라패널에서는 태양광이 태양전지 셀 표면에 닿으면 전자와 정공으로 분리되면서 에너지가 발생한다. 100W급 솔라패널 장착시 1Sun 기준(여름철 정오, 1000W/㎡ 광량)으로 시간당 100W를 생산한다. 즉 1시간 태양광을 받으면 100Wh 에너지를 저장할 수 있다. 

제어기에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)와 변압이 이뤄진다. MPPT란 솔라셀에 모인 전력의 효율을 높이기 위해 전압, 전류를 제어하는 것을 말한다. 이렇게 발전된 전력은 제어기를 통해 차량의 기준 전압으로 변압, 배터리에 저장되거나 엔진에 연결된 차량 교류 발전기 부하를 낮추는데 이용된다.

현대・기아차는 1세대 실리콘형 솔라루프, 2세대 반투명 솔라루프, 3세대 차체형 경량 솔라리드 등 세 가지 형태의 솔라시스템을 개발하고 있다. 하이브리드 모델에 적용할 1세대 솔라루프는 일반 루프에 양산형 실리콘 태양 전지를 장착한 형태다. 계절 및 사용 환경에 따라 하루 30~60% 가량 배터리 충전이 가능하다.

내연 기관 모델에 적용할 2세대 반투명 솔라루프는 불투명한 1세대 솔라루프와 달리 개방감을 원하는 소비자를 위한 투과・개폐형 옵션으로 개발돼 파노라마 선루프에 장착하는 형태다. 반투평 루프 패널을 통해 투광성을 확보하고 내연기관 자동차의 내장 배터리 또는 추가적인 솔라 배터리를 충전하는 방식이다.

마지막으로 친환경 모델에 적용하기 위해 연구 중인 3세대 차체형 경량 솔라리드는 출력 극대화를 위해 차량 부닛 부분과 루프 강판에 태양 전지를 일체형으로 구성하는 방식이다. 현대・기아차는 2019년 이후 출시될 친환경 자동차에 1세대 솔라루프 적용을 목표로 개발에 박차를 가하고 있다.

기술 개발에 참여한 환경에너지연구팀 연구원은 “앞으로 솔라시스템을 포함한 다양한 에너지 생성 기술이 자동차와 연결될 것으로 예상된다. 자동차는 더 이상 수동적으로 에너지를 소비하기만 하는 기계가 아니라, 능동적으로 에너지를 생산해내는 발전소가 될 것이다. 이제 차량 소유자의 패러다임이 소비자에서 에너지 프로슈머로 전환되고 있다” 고 말했다.

이다정 기자 dajeong@autocast.kr