안녕하세요 쉐보레 볼트(BOLT) EV의 여러 다양한 소식을 전해드리고 있는 토비토커 토식이 인사드립니다. 오늘은 여러분들에게 쉐보레 볼트(BOLT) EV 차체에 숨어있는 이야기를 전해드리도록 하겠습니다.
'차체'는 차량에서 바디 스트럭쳐(Body structure)라 불리며 차량의 역사를 통틀어 '차를 차답게' 해주는 근간으로 '변하지 않는 속성'이라 할 수 있는데요. 차량의 수많은 다른 서브 시스템이 장착되는 골격이 되며 운전자와 탑승자를 보호하는 중요한 역할을 합니다.
오늘날엔 연비 및 배출가스 등 점점 강화되는 규제로 인해 차체 또한 다양한 차량 개발 선행단계에서 해석(CAE, Computer Aided Engineering)을 통해 불필요 부위는 제거 시키고 패널 두께는 최소화시키면서도 차량 충돌 대응 성능을 함께 높여가며 '고효율'로 변화해가며 시대적 요구인 '고효율'에 대응하기 위해 차체에 사용되는 알루미늄, 마그네슘 등의 비철 금속 재료가 확대되고 있습니다. 따라서 과거의 차체보다 군살은 빼가면서 근육을 키워나가는 '몸짱' 차체로 거듭나고 있다고 할 수 있죠.
대표적인 경량화 소재 : 알루미늄
경량화 시대의 대표적인 소재 중 알루미늄에 대해 좀 더 알아볼까요? 알루미늄은 지각 질량의 약 8%를 차지하며 산소(48%)와 규소(28%)에 이어 세 번째로 많은 원소로 이는 지구상에 철보다 더 풍부한 자원이라 할 수 있지만 산소나 규소와 결합된 형태로만 존재하는 탓에 그동안 쉽게 발견되지 않았습니다. 철의 약 1/3의 수준으로 가벼우며 다양한 원소의 첨가를 통해 그 합금의 종류가 다양하여 적용 범위가 무궁히 많다는 점이 알루미늄의 장점인데요. 음식을 포장할 때 사용하는 호일부터 시작해 음료 캔, 항공기 소재 등 우리 생활에 깊숙이 자리 잡고 있습니다.
앞서 말씀드린 것처럼 최근 자동차 시장에서 알루미늄이 적용되고 있는데 이는 바로 차량 무게를 절감시켜 일반 내연차량의 경우에는 연비 향상을 목적으로, 전기차의 경우에는 드라이빙 레인지 (Driving Range), 즉 한 번 충전으로 가능한 주행거리를 높이기 위해서입니다. 차량 경량화로 인한 이점은 이 밖에도 여러 가지가 있는데요, 일반적으로 알려져 있기로는 1.5톤 승용차의 무게를 10% 줄일 경우 가속 성능 8% 향상, 제동 거리 5% 단축, 조향 성능 6% 향상 및 섀시 내구 수명 1.7배 증가 효과를 거둘 수 있다고 알려져 있습니다.
쉐보레 볼트(BOLT) EV와 같은 전기차의 경우에는 전지용량의 한계로 인해 한 번 충전으로 가능한 주행거리(드라이빙 레인지, Driving Range)를 늘려야 하기 때문에 차량 경량화의 노력이 더욱 필요로 했는데요, 볼트(BOLT) EV에는 차량 클로져 파트(Closure Part)에 알루미늄을 적용시킴으로써 차량 중량을 효율적으로 줄일 수 있었습니다. 클로저 파트는 후드와 펜더, 도어, 리프트 게이트를 말하는데, 일반 강판(스틸, Steel)에 자석이 달라붙지만 알루미늄은 달라붙지 않는 점을 이용해 쉽게 확인할 수 있습니다.
볼트(BOLT) EV에는 자석이 달라붙을까?
그렇다면 정말 쉐보레 볼트(BOLT) EV의 클로저 파트에 자석이 안 달라붙는지 확인해 볼까요? 테스트에 사용할 자석입니다.
먼저 일반 차량에 자석을 붙여보면 '철썩'하니 아주 잘 달라붙습니다.
하지만 볼트(BOLT) EV는 펜더와 후드, 도어 그리고 리프트 게이트에도 아무런 반응이 없습니다.
또한 아무래도 비철금속으로 이루어져 있다 보니 후드를 들어 올릴 때 두 손가락으로 들어 올려도 힘들지 않을 만큼 무게도 가볍다는 것을 느낄 수 있었습니다.
이렇게 효율적인 측면에서 차량 경량화가 이루어지고 있지만, 한편으론 탑승자의 안전 규제도 강화되고 있기에 경량화에만 초점을 맞출 수 없겠죠.
[사진 출처 : 미국 고속도로 안전보험협회 사이트]
가벼운 소재만을 사용하다가 강도가 약해진다면 안전에 위협이 될 수 있기 때문입니다. 다시 말씀드리자면 경량화 설계를 하면서도 안전 계수 (Safety Factor)를 줄이지 않고 구조 강성 성능을 확보해야 하는데, 이를 위한 방안으로 초고장력 강판의 확대적인 적용이 현재 자동차 시장의 흐름이라 할 수 있습니다.
[사진 출처 : 쉐보레 홈페이지]
쉐보레 볼트(BOLT) EV는 자체의 81.5%를 차지하는 탁월한 강성을 지닌 초고장력/고장력 강판을 적용하여 차체 강성을 확보하였는데요, 승객의 충돌 사고 및 전복 사고를 대비할 뿐만 아니라 전기차의 하부 바닥을 가득 채운 배터리(RESS)까지 보호할 수 있는 충돌 성능 요구 조건도 만족하는 견고한 차체 구조를 자랑하고 있습니다.
높은 효율을 보여주며 한번 충전으로 383km를 달리며 전기차 시대의 새로운 지평을 연 쉐보레 볼트(BOLT) EV의 '몸짱' 차체에 숨어있는 이야기를 전해드렸는데요. 신소재의 개발로 보다 가벼워진 차체, 그러면서도 안전성능은 더욱 높아진 차체가 등장할 날은 먼 얘기가 아닐듯싶습니다.
이에 대한 소식을 전해드릴 것을 기약하며 다음 번 더 좋은 소식으로 인사드리겠습니다.
