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지난 1월 중순, 포르쉐의 본사가 있는 독일 슈투트가르트에서 열린 더 뉴 타이칸의 테크놀로지 워크숍에 참석했다. 개인적으로는 2019년 타이칸이 세상에 나오기 한참 전인 2018년 10월 E-모빌리티 워크숍에 참석했었다. 전기차에 대한 접근 방법과 생산 공정은 마칸 E를 비롯한 전동화 포르쉐들에 쓰이고 있다. 또 머무는 시간과 여정에 따라 차별화한 전기차 충전 방법은 그대로 지금의 현실 속에 녹아들었다. 실제 이번 출장 기간 독일과 오스트리아까지 600km 넘게 다니는 동안 곳곳에 깔린 충전소와 이를 내비게이션에서 확인하고 전체 여행 일정을 쉽게 계획할 수 있었다. 6년 전, 완성된 전기차가 없던 시절부터 고민하고 준비한 환경을 지금 만들고 있는 것이다.
그렇다면 더 뉴 타이칸은 무엇을 어떻게 바꿨을까? 포르쉐는 ‘더욱 높게, 더 멀리, 더 빠르게’로 요약했다. 여기에 쓰인 단어들은 형용사들로 모두 중의적인 의미가 있다. 우선 더 멀리는 1회 충전 주행가능거리의 증가다. 유럽 인증기준인 WLTP 기준으로 기본형 타이칸은 503km에서 678km로 35%, 터보 S의 경우 467km에서 630km로 34%가 늘었다. 포르쉐는 어디를 바꿔 주행거리가 늘어날 수 있는지를 알려 주었는데, 터보 S를 기준으로 배터리 용량의 증가(14%), 구동계 효율 증가(5%), 주행과 회생제동 전략 변경(4%)과 차의 무게, 공기역학, 구름저항 감소 등 종합적인 최적화(11%)를 더해 34%가 늘었다고 했다.
인상적인 부분은 마지막 최적화 부분. 실제로 무게만을 이야기하더라도 차 전체적으로 조금씩 무게를 줄인 결과다. 터보 트림을 기준으로 구형 무게 2305kg에서 2290kg으로 15kg이 줄었다. 차를 좀 더 고급스럽게 만들거나 편의 장비가 추가되며 14.5kg이 늘었다. 그러나 고전압 배터리(-9kg), 새로운 리어 액슬과 모터(-10kg), 차체 곳곳 부품들의 경량화(-10.5kg)를 통해 최종적으로는 가볍게 만들었다. 주행가능거리를 늘리기 위한 노력은 휠과 타이어도 바꾸었다.
기존의 터보 S에 쓰인 21인치 미션 E 휠과 일반 타이어의 조합에서 같은 크기의 새로운 미션 E 휠만 바꾸어도 WLTP 기준 12km를 더 달릴 수 있다. 여기에 새로운 21인치 에어로 디자인 휠과 구름저항이 낮은 타이어를 끼우면 기존 모델보다 무려 40km가 늘어난다. 회생제동 로직도 기존에 최대 3.8m/s²(약 0.39g)으로 감속을 할 수 있었다면, 새 타이칸은 4.5m/s²(약 0.46g)으로 속도를 줄이며 최대 400kW까지 에너지를 회수할 수 있다. 포르쉐는 자연스러운 주행 경험을 위해 회생제동을 브레이크 페달을 밟을 때만 작동하는데, 달리는 중 차가 갖고 있는 운동에너지를 더 적극적으로 회수해 주행가능거리를 늘리는 전략이다.
두 번째 단어인 ‘더 높게’는 새 충전 시스템부터 시작한다. 우선 800V 시스템인 것은 같으나 충전 속도와 패턴이 달라졌다. 기존에는 336A의 전류로 최대 270kW까지 충전이 가능했다면 신형은 최대 충전 전류가 400A까지 올라가 최대 320kW로 올라갔다. 이 영역을 5분 이상 길게 유지해 짧은 시간 동안 충분한 주행거리를 확보할 수 있고 평균 충전 전력이 높아져 100%까지 채우는 시간도 훨씬 줄어든다. ‘더 빠르게’에 해당하는, 충전 속도를 비교해도 배터리 잔량 10%에서 80%까지 채우는 시간이 21.5분이 걸렸던 구형에 비해 새 차는 18분으로 줄어들었다.
또 충전을 시작할 때 시간도 줄였다. 아마 전기차를 타본 경험이 있는 사람이라면 충전기 케이블을 차에 연결한 후 거의 1분 가까이 기다려야 충전이 시작되어 답답함을 느낀 경우가 있을 것이다. 새 타이칸은 차에서 충전을 준비하고 검증하는 시간을 줄여 더 빨리 충전을 시작한다. 20초가 안 되는 시간이지만 사용자에게는 중요한 부분을 챙긴 것이다.
이렇게 빠른 충전은 당연히 ‘더 멀리’ 갈 수 있는 근본이 된다. 같은 10분 동안 45.2kWh의 전력을 충전했다고 했을 때, 2WD 기준 구형이 225km를 갈 수 있는 것에 반해 신형은 315km를 달릴 수 있다. 독일 슈투트가르트를 아침 9시에 출발해 스페인 바르셀로나까지 1247km를 달린다고 할 때, 구형이라면 5번을 충전하고 밤 10시 38분에 도착하게 되지만 신형은 3번의 충전으로 39분이 빠른 밤 10시에 도착할 수 있다고 한다. 둘 다 배터리 100%에 시작해 도착했을 때 20% 잔량을 기준으로 한 것인데, 더 빠른 충전이 어떻게 실제 생활에서 시간을 아낄 수 있는지를 보여준 좋은 예였다.
이제 ‘더 빠르게’와 ‘더 높게’에 해당하는 성능 부분 이야기를 해 보자. 완전히 새롭게 바뀐 부분은 리어 액슬의 모터다. 무게는 10kg이 줄고 길이와 너비는 각각 15mm, 18mm가 작아지며 더욱 콤팩트해졌다. 반면 출력은 335kW에서 415kW로 무려 80kW(109ps)가 늘었다. 새로운 영구자석 방식의 모터로 인버터 효율과 전환 속도도 빨라졌다. 퍼포먼스 배터리를 단 기본형 2WD 타이칸의 경우 론치 컨트롤이 없어도 기본 출력이 300kW(408ps)로 높아졌는데, 낮은 속도 영역에서 더 높은 토크가 발휘되도록 모터 출력 곡선을 바꿔 제로백 시간이 5.4초에서 4.8초로 줄었다. 터보 S는 560kW(761ps)에서 최대 140kW가 늘어난 700kW(952ps)가 되며 제로백은 2.8초에서 2.4초로 짧아졌다. 과연 얼마나 더 빨라질 수 있을지 궁금할 정도다.
LG에너지솔루션의 새 배터리도 변화의 큰 부분이다. 33개의 모듈로 된 배터리 팩은 총용량이 과거 93.4kWh에서 105kWh로 12%가 늘었다. 최대 충전 전류가 336A에서 400A가 되며 빠르게 충전이 가능하고, 초급속 충전이 가능한 온도가 기존의 섭씨 35도에서 15도로 무려 20도나 내려갔다. 겨울철 초급속 충전을 위해서는 전기를 써 배터리 온도를 높여야 하는데, 기준 온도가 낮다면 에너지를 덜 써도 되므로 효율이 높아진다. 또 외부 온도 15도 정도에서 충전 시간을 확 줄일 수 있는 기반이 된다. 론치 컨트롤을 쓸 때 최대한 뽑아낼 수 있는 전류량도 860A에서 1100A로 늘어 더 높은 출력을 낼 수 있게 된다. 이렇게 높아진 성능에도 전체 패키지 크기는 같고 무게는 9kg이 줄었다. 덕분에 에너지 밀도는 148.7Wh/kg에서 168.3Wh/kg으로 13%나 개선되었다.
이런 출력을 제대로 받쳐주기 위한 섀시의 변화도 크다. 기본형부터 2밸브 댐퍼가 적용된 2챔버 에어서스펜션이 기본이다. 댐퍼가 눌릴 때와 늘어날 때의 압력을 각각 제어할 수 있어 다양한 노면에 대응이 가능하다. 구형과 비교하면 특히 저속에서의 승차감이 크게 좋아진 것과 좌우 롤이 줄었다.
여기에 포르쉐 액티브 라이드라는 새로운 액티브 서스펜션의 선택이 가능하다. 좌우 바퀴를 잇는 유압 라인을 앞뒤에 각각 하나씩 달아 좌우 바퀴 움직임을 제어해 특정한 주행 상황에 대한 대응이 더 좋아졌다. 예를 들어 코너에서 바깥쪽으로 기울어짐이 발생하면 반대 방향으로 차체를 기울여 수평을 유지한다. 나쁜 노면에서 각 바퀴의 오르내림을 더 빠르게 제어해 승차감을 더 좋게 만들고, 가속 또는 감속 상황에서 차가 앞뒤로 기울어지는 것도 조절한다. 여기에 앞뒤 모터의 제어에 따른 동력 배분과 디퍼렌셜의 잠금 기능까지 묶어 전체적인 주행성능을 높일 수 있다는 설명이다. 차의 속도나 움직임에 따라 차고를 높이고 낮추거나 한 번에 55~77mm까지 높일 수 있어 타고 내리기가 더 쉬워진다.
이번 행사에는 완성 직전의 프로토타입 타이칸의 옆자리에서 동승할 기회가 있었다. 바이작에 있는 포르쉐 연구개발 센터 주변 고속도로와 지방도로를 달렸다. 마침 출장 동안 구형 타이칸 터보 모델을 타고 비슷한 길을 달려 비교가 쉬웠다. 20인치 휠과 윈터타이어를 장착한 시승차는 앞뒤 모터에서 650kW의 출력을 내는 투리스모 터보였는데, 당시 낮 기온이 섭씨 영하 46도였던 것을 생각하면 고출력 스포츠카를 타기에 좋은 상황은 아니었다.
차 개발팀의 드라이버와 함께 한가한 길에서 700kW, 그러니까 무려 952마력(ps)을 다 쓰는 론치 컨트롤도 경험했다. 말 그대로 머리가 젖혀지는 엄청난 가속 성능과 차체의 움직임이 매우 독특했다. 포르쉐에서는 헬리콥터 이펙트라고 부르는, 앞뒤 피칭을 반대로 제어해 수평을 유지하는 기능이다. 가속할 때 차 앞머리가 들리고 감속할 때 앞으로 기울어지는 일반적인 움직임이 거의 없어 가속감을 몸이 더 크게 느끼게 된다.
여기에 개발 센터 안에 있는 350kW급 충전기 6대로 초급속 충전도 경험했다. 더 뉴 타이칸은 계기판을 통해 충전에 대한 다양한 정보를 한 눈에 확인할 수 있다. 세 개의 원형 계기 중 가장 왼쪽에 평상시에는 배터리 잔량, 충전을 시작할 때의 최대 속도, 150kW급 이상의 초급속 충전을 위한 배터리의 적정 온도 범위 등을 나타낸다. 일단 충전을 시작하면 그 충전기가 가능한 최대 충전 속도 중에서 현재 얼마로 충전이 되는지와 목표한 충전량까지 얼마나 걸릴지에 대한 정보로 바뀐다. 전기차를 타는 오너 입장에서 딱 필요한 내용들이다.
실제로 외부 온도 영하 4도에서 배터리 온도가 섭씨 37도까지 충분히 올라간 더 뉴 타이칸을 초급속 충전기에 연결하니 충전을 시작한 지 30초도 되지 않아 316kW까지 충전 속도가 올라갔고 최대 충전 속도 322kW를 확인할 수 있었다. 5분이 안 되는 시간 동안 25.2kWh를 채워 배터리 잔량은 52%까지 올라갔다. 국내에 고속도로 등을 중심으로 꽤 많이 늘어난 350kW급 충전기를 활용한다면 같은 충전 속도를 누릴 수 있다는 말이 된다.
여기에 포르쉐가 꾸준하게 출전하고 있는 포뮬러 E에서 가져온 기능도 있다. 운전대 오른쪽 아래의 드라이브 모드 변경하는 다이얼 중앙 버튼을 눌러 10초 동안 출력을 높일 수 있다. “Push-to-Pass”로 P2P라 줄여 부르는데, 실제 포뮬러 E 경주차의 운전대 오른쪽에 달려 있다. 작동하면 계기판 오른쪽에 남은 시간을 표시해 주는 카운트다운이 시작된다. 구형의 경우 퍼포먼스 배터리 플러스팩을 단 터보 S가 론치 컨트롤을 쓸 때 기본 460kW에서 100kW의 출력을 더 쓸 수 있었는데, 신형은 P2P를 사용해 기본 570kW에서 70kW를 더 써 640kW를 내거나 론치 컨트롤로 570kW에서 130kW를 더 쓰는 것 두 가지로 나뉘었다.
P2P는 달리는 도중에 출력을 더 쓸 수 있는 방법이라고 보면 된다. ‘더욱 높게, 더 멀리, 더 빠르게’는 새로운 열관리 시스템으로 완성된다. 히트펌프를 실내 난방에 100% 사용할 수 있게 되었고 배터리가 열이 많이 나올 경우 히트펌프나 공조 장치 히터를 쓰지 않아도 난방에 사용할 수 있다. 에어컨과 함께 쓰는 콤프레서 용량이 12kW로 늘며 배터리를 식히는 속도가 분당 섭씨 0.8도에서 1.3도로 빨라졌고, 배터리를 데울 때도 분당 0.4도에서 0.8도로 더 빠르게 높일 수 있다. 모두가 주행 효율을 높일 수 있는 방법들이다.
이처럼 성능이나 충전 속도뿐만 아니라 더 뉴 타이칸은 사용성에서도 큰 변화를 이뤘다. 냉각 기능이 있는 15W급의 스마트폰 무선충전기나 앞 승객석에서 운전 중에 영상을 볼 수 있는 새 스크린이 그렇다. 또 드라이브 모드를 개인에 맞춰 바꾸는 영역이 확장되었고 전 세계 60개 이상의 레이스 트랙 정보가 포함된 랩 타이머 기록 기능도 추가되었다. 애플 카플레이 화면에서 차의 공조 장치와 오디오 성능 등 다양한 부분을 바꿀 수 있는 것도 추가되었다. 카플레이를 쓰다가 메뉴를 찾아 들락거릴 필요가 없다는 말이 되어 사용성이 좋아지게 된다. 테크니컬 워크숍 내내, 또 동승 행사 동안 만난 타이칸과 관련된 엔지니어, 프로젝트 담당자들 에게서 느낄 수 있는 것은 하나였다. 비록 동력원이 전기모터와 배터리로 바뀌었으나 ‘스포츠카’를 만들어온 포르쉐라는 브랜드에 걸맞은 차로 만들기 위해 기울인 노력과 그 결과에 대한 자부심이었다.
더 뉴 타이칸은 스스로가 만든 기준을 더 끌어 올렸다고 볼 수 있다. 이는 스포츠카로는 물론이고 전기차 영역에서도 마찬가지다. 바이작 패키지를 단 더 뉴 타이칸 터보가 뉘르부르크링의 기록을 갈아 치운 것뿐만 아니라 주행가능거리를 늘리고 더 빠른 충전 속도로 사용성을 높인 것만 봐도 그렇다. 많은 전기차들이 여러 브랜드에서 나오고 있는 시대지만 돌이켜 보면 ‘브랜드에 어울리는’ 전기차가 몇이나 될까 싶다. 그런 면에서 더 뉴 타이칸은 분명한 포르쉐다. 포르쉐기에 가능한 차다. ■
글 이동희 칼럼니스트 사진 포르쉐
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