세계적인 기술 기업 콘티넨탈이 25일까지 개최되는 중국 상하이 모터쇼에서 최근 진행한 MK C1 브레이크 시스템의 TÜV 인증 테스트 결과를 발표했다.

콘티넨탈 샤시안전 사업본부의 마티아스 마틱 차량동적제어 사업부 총괄은 “콘티넨탈의 MK C1 전자유압식 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템을 D 세그먼트 급의 표준 플러그인 하이브리드 차량에 적용했을 때 기존의 비전자식 하이브리드 브레이크 시스템 대비 CO2 배출량이 평균 약 5g/km 감소했다”고 말했다.

오늘날 차량의 CO2 배출 규제를 요구하는 목소리가 커지고 있다. EU는 이르면 2021년부터 등록 신차의 평균 CO2배출량을 1km당 단 95g으로 제한한다. 이를 초과하는 경우 제조사에는 초과 CO2 1g 당 95유로(약 12만원)의 벌금이 판매 대수에 부과된다. 이처럼 전 세계적으로 CO2 규제는 엄격해지고 있으며 현재 그램 단위의 배출량 감축에 초점이 맞춰지고 있다. 미국은 2020년까지 CO2배출량 제한 기준을 최대 121g/km로 예고한 바 있으며, 중국은 117g/km, 일본은 105g/km으로 각각 규정했다. 이에 파워트레인을 제외한 브레이크와 같은 차량의 다른 시스템들도 배기 가스 감축을 위한 역할이 요구되는 상황이다.

WLTP 통해 CO2 저감 입증

콘티넨탈은 자동차의 배기가스 배출과 연료 · 전기 소비를 결정하는 글로벌 인증 절차인 WLTP(국제표준배출가스시험방식)에 따라 TÜV 전문가들의 감독하에 동력계 테스트를 진행했다. 그 결과 MK C1이 탑재된 차량은 3번의 시험 주행에서 각각 감속 단계에서 평균 160Wh의 부가적인 전기 에너지를 회수했고 이는 비교 시스템 대비 약 32% 이상 더 높은 수치였다. MK C1은 제동 시 전기모터를 발전기로 꾸준히 활용하고 이렇게 생성된 추가 전기는 지능형 하이브리드 제어장치가 저연비 주행을 위해 사용함으로써 CO2 배출량과 연료 소비를 감소시킨다.

마틱 총괄은 “하이브리드 차량의 효율성을 위해서는 휠 브레이크가 차량의 운동 에너지를 가능한 적게 사용하는 것이 중요하다. 전자식 제동장치인 MK C1은 회생제동을 완전히 이용할 수 있다. 따라서 차량은 더 많은 전기를 회수하고, 그 결과 유의미한 CO2 저감 효과를 달성한다”며 “콘티넨탈은 2020년 말 상하이에서 ‘고도의 현지화’ 전략에 따라 중국 고객을 위한 MK C1 생산을 시작한다”고 말했다. 콘티넨탈 MK C1은 유럽 시장을 위해 2016년부터 독일 프랑크푸르트 암마인에서 양산 중에 있으며, 미국 시장을 대상으로 올해 노스캐롤라이나 모건턴에서 양산을 시작했다.

타협 없는 에너지 회수

하이브리드 차량이 ‘회생제동’에서 ‘기계적 마찰 제동’으로 매끄럽게 전환(혼합 제동)하기 위해서는 여러 제약이 뒤따른다. 텐덤 메인 실린더, 브레이크 부스터 및 제어 시스템이 별개의 주요 부품으로 장착된 기존 하이브리드 브레이크 시스템의 문제는 페달 디커플링이 부재한다는 점에 있다. 이는 플러그인 하이브리드 테스트에서도 드러난다. 마커스 블레츠 콘티넨탈 차량동적제어 사업부의 회생제동 선임 연구원은 “직렬로 구성된 환경에서도 에너지 회수 가능성은 사라진다. 반대로 MK C1의 브레이크 페달은 보통 압력 생성과 완전히 분리되어 운전자는 항상 균일한 페달감을 느낀다. 이러한 방식으로 최적의 에너지 회수를 할 수 있도록 지원해 CO2저감을 돕는다”고 설명했다.

단일 모듈로 효율성·역동성 구현

에너지 소비율이 18kWh/100km인 전기차 테스트에서 기록된 MK C1의 효율성 증가는 500km 구간을 기준 4%의 거리(약 20km)로 측정된다. 동시에 MK C1은 안전 측면의 이점 또한 제공하는데 전기기계적으로 최대 제동 압력을 150ms 이내에 생성함으로써 기존 브레이크 시스템에 비해 첨단 운전자 보조 시스템 또는 자동화된 차량을 운전자 개입 없이 고속에서 더욱 빠르게 정지시킬 수 있다.

콘티넨탈 차량동적제어 사업부의 위르겐 와이워드 차량 시스템 통합 총괄은 “이를 통해 자동긴급제동장치는 시간적 여유를 가지고 장애물을 완벽히 감지할 수 있고, 결과적으로 자동긴급제동장치가 성공적으로 작동할 수 있다”며 “효율성과 안전성이 조화된 전자유압식 제동 시스템 MK C1은 세계적인 전동화 및 자동화 트렌드에 완벽히 부합한다”고 말했다.