지난 1년 동안 꽤 많은 전기차가 나왔다. 실용적인 컴팩트 크로스오버와 럭셔리 세단 및 SUV, 고성능 스포츠카까지 장르도 다양하다. 그러나 주요 관심사는 여전히 ‘주행거리’다. 주행거리가 짧으면 충전도 자주 해야 하고, 장거리 여행 시 계획을 철저하게 짜야 하니까. 그런데 최근, 포르쉐가 배터리의 적정 용량을 증명한 재미있는 실험 결과를 내놨다.
1차원적으로 생각하면, 배터리 용량이 클수록 주행거리도 길다. 하지만 배터리는 굉장히 무거운 부품이다. 자동차 제조사들이 차체 무게중심을 내리고 균형을 지키기 위해 가장 밑바닥에 배터리를 깔아 넣는 이유다. 육중한 몸무게는 효율과 성능을 떨어뜨린다. 때문에 배터리 크기를 무작정 늘릴 수 없다.
포르쉐는 브랜드 최초 순수 전기차 타이칸 터보 S로 배터리 용량에 따른 성능 변화를 테스트했다. 앞뒤 차축에 전기 모터를 하나씩 얹어 최고출력 761마력(오버부스트 기준), 최대토크 107.1㎏·m를 뿜는 최상위 모델이다. 원래 배터리 용량은 93.4㎾h인데, 가상 시뮬레이션을 통해 70㎾h와 85.1㎾h, 100㎾h, 130㎾h 네 가지 배터리를 넣고 뉘르부르크링 완주 기록을 쟀다.
기준점인 85.1㎾h 버전부터 측정했다. 총 몸무게는 2,419㎏으로, 1바퀴를 도는 데 7분 39.5초가 걸렸다. 이어서 배터리 용량을 70㎾h로 낮추자 공차중량도 2,310㎏으로 내려갔다. 가속 성능에도 영향을 끼쳤다. 0→시속 100㎞까지 가속 시간은 0.02초 빠른 2.9초를 찍었으며, 시속 200㎞까지는 약 0.08초 늘어난 9.51초를 기록했다. 랩타임은 7분 40.2초. 포르쉐는 “줄어든 무게가 배터리 용량 감소로 인한 성능 저하를 보상하지 못했다”라고 전했다.
다음은 100㎾h 모델 차례. 공차중량은 2,526㎏으로 훌쩍 뛰었다. 더불어 정지 상태에서 시속 100, 200㎞ 가속 시간도 3.04, 9.71초로 늘었다. 랩타임은 7분 42.4초. 무려 2,743㎏에 달하는 130㎾h 버전은 7분 48.2초에 골인했다. 시속 100, 200㎞ 가속 시간 역시 3.28, 10.48초로 늘어, 더 이상의 용량 증가는 의미가 없음을 입증했다.
한편, 포르쉐는 전기차 운전자들의 주행 패턴을 분석했다. 고객 대부분은 하루에 80㎞ 미만 거리를 이동하며, 그중 80%는 1주일 동안 주행 거리 450㎞를 넘기지 않았다. 즉, 자신의 생활 패턴을 고려해 전기차를 구매한 소비자들은 비교적 충전 스트레스에서 자유로울 수 있다.
다행히 타이칸은 속도 빠른 800V 충전 시스템도 갖췄다. 최대 270㎾ 출력으로 5→80% 충전을 22.5분 만에 마친다. 단 5분 충전으로 100㎞를 달릴 만큼 채울 수도 있다. 국내에서는 9개 포르쉐 센터 및 전국 10여 개 주요 장소에서 포르쉐코리아와 대영채비가 함께 설치한 320㎾급 초급속 충전기(High Power Charger)와 완속 충전기(AC Charger) 100개를 이용할 수 있다. 2025년까지는 완속 충전기 250개를 더 마련할 계획이다.
포르쉐코리아(대표 홀가 게어만)가 13일 포르쉐 타이칸의 플래그십 '타이칸 터보 S'를 국내에 출시하며 순수 전기 스포츠카 제품 포트폴리오를 더욱 강화한다.
새롭게 출시된 '타이칸 터보 S'는 포르쉐 현 제품 포트폴리오 중 가장 강력한 출력을 발휘하는 양산 모델로, 탁월한 성능, 순수한 디자인, 완전한 연결성, 그리고 일상적 사용성까지 모두 갖췄다.
'타이칸 터보 S'는 총 용량 93.4kWh의 퍼포먼스 배터리 플러스를 기본 사양으로 탑재하며, 런치 컨트롤과 함께 최대 761마력(761PS, 560kW)의 오버부스트 출력으로 정지상태에서 100km/h까지 가속하는데 단 2.8초가 소요된다. 최고 속도는 260km/h에 달한다. 최대 충전 전력은 270kW이며, 국내 인증 기준 주행 가능 거리는 289km다.
포르쉐 타이칸은 기존 전기차의 일반적인 400 볼트 대신 800 볼트 전압 시스템을 최초로 적용했다. 도로 위 급속 충전 네트워크의 직류(DC) 에너지를 활용해 단 5분 충전으로 최대 100km까지 주행 가능하다. 최적의 조건을 갖출 경우, 최대 270kW의 고출력으로 22.5분 이내에 배터리 잔량 5퍼센트에서 80퍼센트까지 충전할 수 있다.
'타이칸 터보 S'의 프런트 및 리어 액슬에는 각각 1개의 효율적인 전기 모터(electric machines)가 장착되어 사륜 구동 시스템을 만든다. 주행 거리 및 연속적인 출력 모두 PSM(permanently excited synchronous machines)의 높은 효율성으로부터 얻을 수 있는 이점이다. 전기 모터, 변속기, 펄스 컨트롤 인버터는 각각 콤팩트한 드라이브 모듈과 결합되며, 현행 시판 모델 중 가장 높은 출력 밀도(패키지 공간 대비)를 가졌다.
전기 모터의 특별한 특징 중 하나는 '헤어핀(hairpin)' 와인딩이라 불리는 스테이터 코일로, 모터의 크기는 유지하면서 더 많은 구리를 스테이터에 결합시켜 출력과 토크를 증가시킨다. 리어 액슬의 2단 변속기 역시 혁신 요소이며, 1단 기어는 정지상태에서 출발할 때 가속력을 전달하고, 2단 기어는 고속에서도 높은 효율과 출력을 보장한다.
타이칸 섀시에는 중앙 네트워크화된 컨트롤 시스템이 사용된다. 통합형 포르쉐 4D 섀시 컨트롤은 모든 섀시 시스템을 실시간으로 분석하고 동기화한다. 혁신적인 섀시 시스템은 PASM(Porsche Active Suspension Management) 전자식 댐퍼 컨트롤을 포함한 3 챔버 기술의 어댑티브 에어 서스펜션뿐 아니라, 포르쉐 토크 벡터링 플러스(Porsche Torque Vectoring Plus, PTV Plus)를 포함한 포르쉐 다이내믹 섀시 컨트롤 스포츠(Porsche Dynamic Chassis Control Sport, PDCC Sport) 전자 기계식 롤 스태빌라이제이션 시스템을 모두 포함한다. 2개의 전기 모터와 에너지 회수 시스템을 갖춘 사륜 구동 제어 방식은 독특하다. 타이칸은 최대 265kW까지 가능한 에너지 회수 시스템 덕분에, 일상 생활 속 제동의 약 90퍼센트를 실제 브레이크 작동 없이 회생 제동만으로 가능하다.
타이칸의 주행 모드는 기본적으로 다른 포르쉐 모델 시리즈와 동일한 철학을 따르지만, 순수 전기 드라이브의 최적화된 사용을 위해 특별한 설정을 지원한다. '레인지(Range)', '노멀(Normal)', '스포츠(Sport)' 및 '스포츠 플러스(Sport Plus)'의 4가지 주행 모드를 사용할 수 있으며, '개별(Individual)' 모드에서는 필요에 따라 개별 시스템 설정이 가능하다.
포르쉐 디자인 DNA를 반영한 깔끔하고 순수한 디자인의 타이칸은 새로운 시대의 시작을 알린다. 전면은 윤곽이 뚜렷한 윙과 함께 더욱 넓고 평평해 보이고, 실루엣은 후면 방향으로 경사진 스포티 루프 라인으로 더욱 강조된다. 측면 디자인 역시 미려하며, 선이 매끈한 실내, 짧아진 리어 C-필러, 명확한 숄더 라인과 함께 날렵하게 강조된 후면 디자인은 전형적인 포르쉐 디자인을 드러낸다. 후면에 길게 이어지는 라이트 바의 글래스 디자인 포르쉐 레터링과 같은 혁신 요소도 있다. 0.22 Cd 값의 탁월한 에어로 다이내믹은 낮은 에너지 소비량과 장거리 주행에 기여한다.
명료한 구조와 완전히 새로운 아키텍처로 새로워진 콕핏 역시 새로운 시대의 시작을 강조한다. 특히, 대시보드의 가장 높은 지점에 위치한 독립된 곡선형 계기판은 운전자를 향해 집중되어 있으며, 중앙의 10.9인치 인포테인먼트 디스플레이와 옵션 사양의 조수석 디스플레이는 블랙 패널 룩의 통합형 글래스 밴드와 결합되어 있다.
포르쉐는 타이칸을 통해 처음으로 가죽을 전혀 사용하지 않은 인테리어를 선보인다. 혁신적인 재활용 재료로 만든 인테리어는 전기 스포츠카의 지속 가능 콘셉트를 강조한다. '풋 개러지(뒷좌석 발밑 공간)'는 전형적인 스포츠카의 낮은 전고를 유지하면서도 편안한 뒷좌석을 제공한다.
'타이칸 터보 S'는 18방향 전동 조절 어댑티브 스포츠 시트, 리어 액슬 스티어링, 스포츠 크로노 패키지 및 포르쉐 일렉트릭 스포츠 사운드를 기본 사양으로 장착한다. BOSE® 서라운드 사운드 시스템은 서브우퍼를 포함해 14개의 스피커와 14개의 앰프 채널로 구성되며, 총 출력은 710와트다.
포르쉐 '타이칸 터보 S'는 4인승과 5인승 두 개 모델로 출시되며, 판매 가격은 부가세를 포함해 2억 3,360만원이다.
한편, 포르쉐 타이칸은 국내에서도 지속적인 호평을 받고 있다. 지난 해 11월에 출시한 '타이칸 4S'는 국내 3대 '2021 올해의 차'를 모두 석권하며 트리플 크라운을 달성하며, 새로운 아이코닉 모델로서의 독보적인 제품력과 디자인은 물론, 브랜드의 혁신적인 '포르쉐 E-퍼포먼스' 전략을 입증했다. 포르쉐코리아는 '타이칸 터보 S'에 이어, 상반기 내 '타이칸 터보'까지 선보이며 타이칸 라인업을 확장할 계획이다.
스포츠카의 교과서라고 불리는 포르쉐가 친환경 자동차라는 트렌드에 맞춰 순수 전기차에 도전한다. 타이칸은 오랜 기간 만들어온 911의 스포츠카 기술에 전기차 기술을 접목한 새로운 개념의 스포츠카다.
첫 도전이지만 뉘르브루크링 기록 7분 42초로 우수한 성능을 입증해 전기 스포츠카를 선도하는 브랜드로 거듭났다. 많은 사람들의 새로운 드림카로 떠오른 포르쉐 타이칸에 들어간 기술력에 대해 알아보자.
내연기관 못지않은 전기차 타이칸의 퍼포먼스
올해 출시한 내연기관 스포츠카인 8세대 911 카레라 S가 450마력, 공식 제로백 3.9초를 나타낸다. 고성능 모델인 터보 모델은 아직 출시되지 않았지만 7세대 터보 S 모델은 580마력, 공식 제로백 2.9초를 발휘한다. 엄청난 가속성능에 우스갯소리로 "포르쉐는 외계인을 고문해서 차를 만드는 것이 분명하다"라고 말한다.
타이칸 또한 외계인 고문설을 피해 가지 못할 것 같다. 하이브리드 모델은 그동안 여러 번 만들었지만 순수 전기차는 타이칸이 처음이다. 그럼에도 불구하고 타이칸 터보 S 기준 616마력, 86.7kg.m, 제로백 2.8초를 발휘해 내연기관보다 우수한 성능을 발휘한다.
보통 전기차는 초반 가속은 우수하지만 이후 어느 속도가 되면 가속이 더뎌지며, 감속 후 재가속, 최고 속도에 있어서 내연기관 스포츠카들에게 밀리는 모습을 보였다. 하지만 타이칸은 이 모든 것을 극복했다는 점을 강조하기 위해 뉘르부르크링에서 랩타임을 측정한 후 공개했다.
타이칸의 뉘르부르크링 기록은 7분 42초로 포르쉐 파나메라에 근접하는 기록을 달성했다. 고속 주행 중 가속, 횡가속, 지속적인 주행 등 여러 가지 면에서 뛰어나다는 것을 입증했다.
타이칸의 우수한 성능에는 여러 가지 비결이 있다. 먼저 차축당 한 개씩 총 2개가 탑재되어 있는 영구 자석 동기식 모터는 다양한 주행 모드에서 효율과 역학의 변동에 맞게 최적의 조건으로 조정할 수 있는 우수한 드라이빙 다이내믹스와 4륜 구동 방식이 구현되어 있다.
전기 모터는 작은 크기에 높은 전력 밀도, 강력한 연속 출력 및 우수한 효율을 자랑한다. 타이칸을 위해 새롭게 개발된 자동 2단 트랜스미션은 눈에 띄게 향상된 다이내믹스를 제공한다. 오버부스트 기능은 2.5초 동안 최고 출력을 내게 해주는 기능이다. 타이칸 S 기준 750마력을 발휘하며 260km/h까지 연속 가속이 가능하다.
오버부스트가 가능한 이유는 타이칸에 적용된 퍼포먼스 배터리 덕분이다. 양산형 전기차 최초로 800볼트 기술을 적용으로 케이블 단면적이 줄어들어 충전 및 주행 성능이 향상되었으며, 차체 경량화에도 기여했다.
800볼트 배터리 기술 덕분에 충전 속도도 향상되었다. 포르쉐 충전 네트워크를 활용하면 5분 만에 100km 가량 주행할 수 있는 전기를 충전할 수 있으며 5%에서 단 22분 만에 80%까지 충전할 수 있다.
달리는 것보다 중요한 것은 잘 서야 하는 것
스포츠카는 잘 달리는 것만큼이나 잘 서는 것을 중요하게 여긴다. 타이칸은 포르쉐 서피스 코팅 브레이크를 통해 최적의 반응성을 보여주며 감속한다. 이외에도 초경량 포르쉐 세라믹 컴포지트 브레이크를 선택할 수 있다.
포르쉐에 적용되는 고성능 브레이크는 모터스포츠에 뿌리를 두고 있기 때문에 매우 까다로운 조건에서도 탁월한 제동 성능을 발휘한다.
타이칸은 제동할 때 발생하는 에너지를 헛되이 버리지 않는다. 포르쉐 회생 제동 매니지먼트는 제동 에너지의 최대 90%를 재생한다. 최대 265kW에 달하는 회생 제동 출력으로 배터리에 전기 에너지를 회수할 수 있다.
스포티한 일상 주행 시 회생 제동 기능만으로 주행거리를 30% 이상 증가시킬 수 있으며 200km/h에서 회생 제동으로 정지하면 4km를 주행할 수 있는 전기 에너지를 회수할 수 있다.
안정적인 주행을 위한 포르쉐의 기술
타이칸에는 911에 적용된 기술을 타이칸에도 적용해 안정적인 주행을 위해 노력했다. 어댑티브 에어 서스펜션은 편안함과 성능, 최적의 공기역학과 공기저항 계수 개선 사이의 균형을 이루어 주행거리는 늘리고 성능은 극대화했다.
흔히 4륜 조향 시스템이라고 불리는 리어 액슬 스티어링은 후륜을 약간 조향한다. 저속에서는 전륜과 반대 방향으로 조향해 회전 반경을 줄여주는 역할을 한다.
반대로 고속에서는 후륜을 전륜과 같은 방향으로 조향해 코너링 안정성을 높여준다. 속도에 따라 제어되는 후륜 덕분에 더 우수한 성능을 발휘할 수 있다.
포르쉐 다이내믹 섀시 컨트롤 스포츠의 롤 안정화 역시 스포티한 역동성을 선사한다. 다른 모델 라인업에도 탑재되어 있는 이 시스템은 차체의 기울어짐을 상쇄해 휠이 도로에 더 밀착되게 한다.
포르쉐 토크 벡터링 플러스는 드라이빙 다이내믹스와 안정성을 향상시킨다. 조향 각과 주행 속도, 가속 페달 위치와 요 레이트 및 속도에 따라 후륜 안쪽에 정확한 제동력을 가하여 스티어링의 동작 및 정확도를 향상시켜 준다.
타이칸에는 안전한 주행을 위한 보조 장치가 들어있다. 액티브 차선 유지는 종횡 제어를 통해 타이칸이 차선을 유지하도록 보조하고, 앞차와의 거리를 조절한다. 트래픽 잼 어시스트는 혼잡한 도로에서 차가 차로 한가운데 위치를 유지하도록 보조하여 장거리 여행을 더욱 편안하게 해준다.
차선 변경 어시스트는 차선을 변경할 때 다른 차가 사각지대에 들어올 경우 경고 신호를 표시해준다. 고속도로 주행 시 매우 실용적인 기능이다. 야간에는 나이트 비전 어시스트가 적외선 카메라를 이용하여 보행자와 야생 동물을 열화상 이미지로 표시하고 색상으로 강조하여 보여준다.
911을 통해 축적된 공력성능 타이칸에도 여지없이 보여주다
에어커튼으로 불리는 전면 휠 앞쪽의 측면 에어 인테이크는 조절이 가능하며 커튼처럼 휠 위로 흘러 들어오는 공기를 유도하여 공기 역학을 개선하여 난기류를 줄인다.
타이칸의 실루엣은 역동적이며 낮아진 플라이 라인이 특징이다. 도어 손잡이는 플러시 타입을 적용해 평상시에는 차체와 하나가 되어 측면에서 발생할 수 있는 공기저항을 줄였다.
요즘 자동차는 거대한 스마트 기기로 불린다. 타이칸은 이 정의에 매우 충실했으며 내부에 기본 3개 디스플레이, 옵션으로 조수석 디스플레이를 추가로 적용할 수 있다. 조수석 디스플레이가 적용된 타이칸 운전석에 앉으면 마치 쿼드 모니터를 사용하는 컴퓨터 앞에 앉아있는 느낌이 들 것이다.
운전석에는 16.8인치 대형 커브드 디지털 계기판이 적용되어 있다. 여기에는 다이렉트 터치 컨트롤이 포함된 패널이 포함되어 있으며, 운전석과 관련된 정보를 식별하기 쉽도록 직관적으로 보여주는 것이 특징이다.
중앙에는 10.9인치 포르쉐 커뮤니티 메니지먼트 시스템이 적용되어 있다. 오디오, 내비게이션 및 통신용 중앙 컨트롤 유닛 등이 포함되어 있으며 운전자의 선호도와 요구 사항에 따라 손쉽게 맞춤 구성할 수 있다.
하단에는 8.4인치 센터 콘솔 컨트롤 패널을 통해 메뉴 바에서 내비게이션 미디어, 전화, 설정 등 다양한 기능에 손쉽게 액세스할 수 있다. 디스플레이 및 배터리 충전 상태도 확인할 수 있다.
자동차 기술을 언제나 선도하는 포르쉐
전기 스포츠카도 포르쉐가 만들면 확실히 다르다는 것을 타이칸을 통해 확실히 보여줬다. 911을 통해 축적한 스포츠카 기술과 하이브리드를 통해 축적한 전기 기술을 타이칸에 아낌없이 적용해 내연기관과 맞먹는 성능 혹은 그 이상의 성능을 발휘한다.
또한 타이칸에는 포르쉐만의 기술을 적용해 단지 빠른 전기차를 만드는 것이 아닌 빠르면서 효율 좋은 전기차를 만든 것이다. 보통 성능이 좋다면 주행거리는 이에 반비례해서 줄어드는 것이 일반적이지만 포르쉐는 이를 극복하고 시중에 나와있는 일반 전기차 수준의 주행거리를 자랑하고 있다.
포르쉐는 타이칸을 바탕으로 하여 마칸 전기차를 개발해 고성능 전기 SUV에도 진출할 계획이라고 한다. 내연기관 스포츠카에서 911이, 전기 스포츠카에서는 타이칸으로 시장을 선도하는 포르쉐의 미래가 기대된다.
