제네시스 최초 고성능 차량 GV60 마그마, 어떤 기술 적용됐나…개발자 Q&A

프랑스 ‘폴 리카르 서킷’서 테크 포럼 개최
“고성능 위해 많은 부분 새롭게 개발”

제네시스가 최근 공개한 ‘GV60 마그마’는 현대자동차의 기술 혁신이 집약된 고성능 차량이다. 지난해 고성능 영역 진출을 공식화하며 발표한 GV60 마그마 콘셉트를 기반으로 개발된 첫 양산형 모델로, 최대 토크 790Nm, 제로이백(0-200km/h) 10.9초, 최고 속도 264km/h로 제네시스 양산 전동화 모델 중 가장 우수한 동력성능을 갖췄다.

단순히 잘 달리기만 하는 게 아니라 프리미엄 브랜드의 우아함을 갖춘 차량으로 현대차는 ‘우아한 역동성’이 GV60 마그마의 정체성이라고 밝혔다.

현대차는 지난 21일(현지시간) 프랑스 남부 르 카스텔레 지역에 있는 ‘폴 리카르 서킷’에서 테크 포럼을 열고 GV60 마그마의 기술 개발 여정에 대해 설명했다. 포럼에는 만프레드 하러 부사장과 GV60 마그마 개발을 총괄한 제네시스 프로젝트 2팀의 박광수 책임연구원, 강태준(전기차성능시험팀), 전강욱(R&H시험팀), 김귀철(샤시시험팀), 이부영(소음진동시험팀) 책임연구원이 참여했다.

Q. 정체성으로 내세운 ‘우아한 역동성’이란 무엇인가.

A. “개발 초기 단계부터 ‘제네시스답게 표현할 수 있는 고성능이란 무엇일까’라는 질문으로 시작해 오랜 시간 치열한 고민과 도전을 거듭해왔다. ‘우아한 역동성’이란 단순히 빠르기만 한 차가 아니라, 고객 여정의 모든 순간에 편안함을 제공함과 동시에 럭셔리 감성까지 전달하는 그랜드 투어러(Grand Tourer)를 지향한다는 의미다. 일반적으로 고성능 차량은 강한 출력과 민첩한 응답성을 위해서 승차감을 희생한다. 하지만 GV60 마그마는 타협 없는 길을 선택했다. 정제된 서스펜션 셋업, 주행 감각을 섬세하게 다듬은 차체 밸런스를 통해 강렬함 속에서도 우아함을 잃지 않는 주행 감성을 구현했다. 일상에서는 여유롭고 부드러운 ‘그랜드 투어러’로, 원할 때는 운전자의 의지에 즉각 반응하는 ‘퍼포먼스카’로 변모한다.”

Q. 동력성능은.

A. “GV60 마그마는 제네시스 역사상 가장 강력한 성능을 지닌 모델이다. 정지 상태에서 3.4초 만에 시속 100km에 도달하고, 시속 200km까지의 가속은 10.9초만에 끝내는 강력한 성능을 확보했다. 이를 위해 전기 모터를 비롯한 동력계 부품을 더욱 강화했다. 고속으로 오랜 시간 달려도 성능을 꾸준히 유지하기 위해 전후륜 구동모터의 내구 성능을 강화했고, 회전자 고속화 개발을 통해 앞뒤 모터의 최대회전수를 2만920RPM까지 향상시켰다. 결과적으로 모터의 합산 최대토크는 790Nm, 최고출력은 650마력까지 향상돼 제네시스 전기차로서는 가장 빠른 최고속도인 시속 264km를 기록할 수 있었다. 일반적인 전기차는 전기 모터의 특성에 따라 고속 영역에서의 토크와 출력이 부족하다는 태생적인 한계가 있다. 하지만 GV60 마그마는 고속 영역에서도 운전자가 풍부한 토크와 출력을 사용할 수 있도록 2-스테이지 모터 제어 고도화를 통해 부스트 모드에서 최대 출력을 사용할 수 있는 영역을 넓혔다. 강력한 동력 성능뿐 아니라 일상 영역에서의 편안한 주행 감각 역시 확보했다. 이를 위해 드라이브 모드별 목적에 맞도록 가속 응답성을 세밀하게 튜닝해 레인지(RANGE), 컴포트(COMFORT), 스포츠(SPORT), 그리고 마그마 특화 모드인 지티(GT)와 스프린트(SPRINT) 모드까지 총 5가지의 드라이브 모드를 제공한다.”

제네시스 GV60 마그마 개발자들이 지난 21일(현지시간) 프랑스 남부 르 카스텔레에 있는 ‘폴 리카르 서킷’에서 테크 포럼을 열고 있다. 이현미 기자

Q. 편안한 주행감을 위해 어떤 기술을 적용했는가.

A. “주행 감성과 핸들링 성능, 승차감 등 차량의 움직임을 완성하는 R&H 기술을 새롭게 개발했다. 대표적으로 차량이 기울어지는 가상의 중심축인 롤센터를 기존 대비 대폭 낮춰 한계 주행 상황에서 타이어 접지력을 극대화했다. 앞쪽 롤센터는 122.3mm에서 41.6mm로, 뒤쪽은 169.6mm에서 80.1mm로 낮추었고, 캐스터 트레일과 유효암 길이를 각각 16mm, 2mm 늘려 조타 안정감과 직진 안정성을 함께 높였다. 그 결과 GV60 마그마의 수직하중이 약 10% 증대됐고, 코너링 포스는 약 18% 이상 향상됐다. (차가 울컥거리거나 튀는 움직임을 보일 때) 바퀴가 얼마나 요동치는지 센서로 읽어 노면 상태에 따라 실시간으로 감쇠력을 정밀하게 제어해준다. 또한 핸들링 시 롤 각을 빠르게 감지하고 그에 맞춰 감쇠력을 즉각적으로 조정해 민첩하면서도 안정적인 코너링 성능을 구현했다. 전륜에는 하이드로 G 부싱을 적용해 조향 응답성을 높이면서도 노면으로부터 전달되는 진동을 줄였고, 후륜에는 듀얼 레이어 멤버 부싱을 적용해 상하·전후 진동을 분리 제어하고 한계 주행 성능과 정숙성을 모두 확보했다. 타이어 역시 275mm의 초광폭 타이어와 경량 단조 휠을 적용해 접지력과 응답성을 모두 강화했다. 새로운 P-ZERO 5세대 타이어는 타이어 구조를 새롭게 튜닝해 기존 P-ZERO 4세대 타이어 대비 성능을 높였다.”

Q. 차량 소프트웨어도 대폭 개선했다고.

A. “자동차가 달릴 때 발생하는 수많은 움직임을 정밀하게 제어해주는 샤시 기술과 관련해 GV60 마그마는 차량의 하드웨어와 소프트웨어가 정밀하게 통합된 토크벡터링 제어를 구현했다. 전륜과 후륜 모터의 구동력을 주행 상황에 따라 능동적으로 세밀하게 배분함으로써 언더스티어(앞바퀴의 접지력이 부족해 앞쪽이 미끄러지는 현상)와 오버스티어(뒷바퀴 접지력이 부족해 뒷부분이 미끄러지는 현상)를 자연스럽게 억제한다. 이를 통해 일반 영역에서 한계 영역에 이르기까지 연속적이고 부드러운 선회 거동을 구현했다. 또한 후륜에 장착된 ‘전자식 리미티드 슬립 디퍼렌셜(Electronic Limited Slip Differential, e-LSD)’은 선회 시 하중이동에 따라 변화하는 내∙외륜의 타이어 그립력을 최적으로 제어한다. 또한 GV60 마그마의 핵심 샤시 시스템 중 하나는 브레이크 시스템이다. 고출력 전동화 모델에 적합한 대용량 브레이크 시스템과 회생제동 최적화 협조 제어가 적용됐는데, 직경 400mm의 디스크와 모노블록 캘리퍼, 고성능 ABS 제어를 통해 시속 100km의 주행 속도에서 완전히 정차할 때까지 33.8m 수준의 우수한 제동거리 성능을 확보했다.”

GV60 마그마의 실내 모습. 디스플레이 화면에 마그마 특화 모드가 표시돼 있다. 이현미 기자

Q. 차량 내부에서 들리는 소음은 어떻게 줄였나.

A. “전기차는 특성상 엔진 사운드가 사라져 노면소음이나 풍절음이 상대적으로 크게 들릴 수 있다. 여기에 고성능 차량은 일반 모델보다 훨씬 넓은 속도로 주행하고, 고성능 타이어 특성상 노면 소음이 더 크게 전달되는 경향이 있다. 시속 200Km 이상 초고속 주행에서 발생하는 풍절음을 줄이기 위해 저희는 극한 조건의 풍동평가를 바탕으로 기존 GV60 대비 도어 씰링 단면 형상을 개선하고, 압착력 분포를 최적화하는 등 씰링 구조 전반을 강화했다. 이와 함께 운전석 차음 유리 필름 두께를 기존 대비 약 7% 증대하고, 후방 도어 글라스에도 차음 필름을 기본 적용해 소음 유입 경로를 다층적으로 차단했다. 또한 도어 트림 내부에도 흡차음재를 강화해 투과되는 풍절음을 더욱 효과적으로 억제했다. 고성능 차량이지만 일상 주행 조건에서도 노면 소음을 최소화하기 위해 타이어 내부에 흡음 패드를 적용했고, 노면 소음에 대응하는 액티브 노이즈 콘트롤(Active Noise control) 기술을 도입해 저주파 소음을 효과적으로 상쇄했다. PE 시스템(전력 전자 장치)에서 발생하는 소음을 줄이기 위해선 한층 출력이 높아진 고성능 PE 시스템을 적용했다.”

Q. 마그마 특화 기능과 기술은 무엇인가.

A. “스프린트(Sprint)와 지티(GT)로 나뉘는 마그마 전용 드라이브 모드는 스티어링 휠 좌측에 있는 버튼 하나로 편리하게 진입 가능하다. 지티 모드는 마그마가 추구하는 궁극적인 가치, ‘안락함과 고성능의 양립’을 가장 잘 보여주는 주행 모드라고 할 수 있다. GV60 마그마의 퍼포먼스를 최대한 끌어내는 스프린트 모드는 스티어링과 서스펜션, 모터, e-LSD 등 전자 제어가 가능한 모든 부분을 가장 빠르게 달릴 수 있도록 변경해 극대화된 주행 감각을 이끌어낸다. 스프린트 모드에서는 오토 부스트 기능과 함께 다양한 기능이 자동으로 연동된다. 예를 들어 별도의 설정 과정 없이 정지 상태에서 브레이크 페달과 가속 페달을 동시에 밟으면 ‘런치 컨트롤’ 기능이 활성화된다. 또한 언제나 최상의 동력 성능을 유지할 수 있도록 하이 퍼포먼스 배터리 콘트롤(HIGH PERFORMANCE BATEERY CONTROL) 기능을 통해 배터리의 온도를 최적화한다. 마그마는 청각적인 요소가 중요한 고성능 차량의 특성에 맞게 외부에 2개의 스피커를 추가로 장착해 가상 사운드를 외부에서도 더욱 풍부하게 들을 수 있도록 구성했다. 전기차의 특색과 마그마의 넘치는 힘을 표현한 사운드도 맞춤형으로 제작했다.”

프랑스 남부 르 카스텔레에 있는 제네시스 마그마 레이싱팀(GMR) 베이스캠프에 이 팀의 하이퍼카가 놓여 있다. 이현미 기자

Q. 내외장 요소와 인포테인먼트 시스템에서 다른 점은.

A. “GV60 마그마는 GV60 기본 모델 대비 광폭 타이어를 적용해 쿼터 가니쉬와 휀더 가니쉬를 새롭게 디자인했다. 여기에 공기 흐름을 최적화하는 에어 브리더 가니쉬를 적용해 디자인 차별화와 공력 성능 향상을 동시에 달성했다. 시트의 경우 운전 감각을 그대로 전달할 수 있도록 설계했는데, 버킷 타입 시트를 적용해 다이내믹 주행에 적합한 착좌 자세를 제공한다. 시트 쿠션에는 이중 곡률 구조를 적용해 전방부를 높여 허벅지 지지력을 강화했고, 후방부를 낮춰 착좌 높이와 무게 중심을 낮춤으로써 보다 안정적인 드라이빙 자세를 유도하도록 했다. 또한 스웨이드 소재로 마감된 쿠션과 시트백의 사이드 볼스터는 높은 마찰력으로 코너링 시 탁월한 지지력을 제공한다. 운전자가 주행에 더욱 깊이 몰입할 수 있도록 마그마 전용 GUI(화면에 보이는 시각적 요소)를 모든 디스플레이에 반영했다. 차량 탑승과 시동 종료 시, 그리고 드라이브 모드 변경 시에는 GV60 마그마만의 전용 애니메이션이 연출돼 고성능 감성을 시각적으로 완성한다.”