현대·기아차, 차량용 태양광 충전 기술 공개… 내년 이후 상용화

현대·기아자동차는 31일 자동차에 태양광 충전 시스템을 적용한 ‘솔라시스템’ 기술을 공개했다. 태양광을 이용하는 솔라시스템을 상용화해 주행거리를 연장하고 이산화탄소 발생을 줄여 친환경 자동차 경쟁에서 앞서 나가겠다는 방침이다.

현대·기아차에 따르면 이번에 선보인 솔라시스템은 메인 동력을 보조하는 방식으로 개발되고 있다. 전기차와 하이브리드카 등 친환경 자동차는 물론 일반 내연기관 차량에도 적용할 수 있는 것이 특징이다. 내연기관 차량에 적용될 경우 이 시스템은 자동차 배터리 충전 등에 활용될 전망이다.

솔라시스템은 현재 3가지 방식으로 개발 중이다. 1세대 실리콘형 솔라루프와 2세대 반투명 솔라루프, 3세대 차체형 경량 솔라리드 등으로 구성됐다. 1세대 솔라루프는 하이브리드 모델에 적용되는 기술로 일반 루프에 양산형 실리콘 태양전지가 장착된 형태다. 계절과 사용 환경에 따라 하루 30~60%가량 배터리 충전이 가능하다는 게 회사 측 설명이다.

2세대 반투명 솔라루프는 세계 최초로 내연기관 차량에 적용되는 태양광 기술이다. 불투명한 1세대 솔라루프와 달리 개방감을 원하는 소비자를 위해 투과 및 개폐형 옵션으로 개발된다. 파노라마 선루프에 반투명 태양전지가 장착되는 방식으로 개발되고 있다. 반투명 루프 패널을 통해 투광성을 확보하고 내연기관 모델의 내장 배터리 또는 추가된 솔라배터리를 충전하는 기능을 발휘한다. 현대·기아차는 내연기관에 솔라시스템이 적용되면 이산화탄소 총량을 규제하는 글로벌 환경 법규에 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

3세대 차체형 경량 솔라리드는 출력을 높이기 위해 차량 리드(보닛 부분)와 루프 강판에 태양전지를 일체형으로 장착하는 방식이다.

솔라시스템은 솔라패널과 제어기, 배터리로 구성된다. 솔라패널은 태양광이 태양전지 셀 표면에 닿으면 전자와 정공으로 분리되면서 에너지가 발생한다. 100W급 솔라패널 장착 시 여름철 정오(1000W/㎡) 기준으로 시간당 에너지 100W가 생산된다. 1시간 동안 태양광을 받으면 100Wh급 에너지 저장이 가능하다는 설명이다.

제어기에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)와 변압이 이뤄진다. MPPT는 솔라셀에 모인 전력의 효율을 높이기 위해 전압과 전류를 제어하는 것을 말한다. 이렇게 발전된 전력은 제어기를 통해 차량 기준 전압으로 변압돼 배터리에 저장되거나 엔진에 연결된 차량 교류 발전기 부하를 낮추는 데 이용된다.

현대·기아차는 솔라시스템을 개발하면서 효율뿐 아니라 디자인 측면까지 고려하고 있다고 강조했다. 이를 바탕으로 오는 2019년 이후 출시될 친환경 자동차에 1세대 솔라루프를 장착할 계획이라고 전했다.

현대·기아차 관계자는 “앞으로 솔라시스템을 비롯해 다양한 에너지 생성 기술이 자동차에 적용될 것으로 예상된다”며 “자동차는 더 이상 에너지를 소비하기만 하는 기계가 아니라 능동적으로 에너지를 생산해내는 발전소가 될 것”이라고 말했다. 이어 “자동차 패러다임이 소비에서 에너지 프로슈머로 전환되고 있다”고 덧붙였다.

동아닷컴 김민범 기자 mbkim@donga.com