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FIRST HYBIRD MAKER, TOYOTA & LEXUS BRAND
하이브리드 모델 1000만대 돌파로 경쟁력을 주도하다
2017-03-12
김혜원 기자 (biwa0607@naver.com)
HYBRID 고유가 시대에 들어서면서 자동차에 대한 생각들이 바뀌고 있다. 어떤 차량이 잘 달리면서도 연비가 좋은가에 관심을 가지면서 메이커들도 이런 차량을 내 놓기에 집중되어 있는 상태다. 고 연비 클린 디젤과 하이브리드의 경쟁으로 대변되는 시장에서 최근에는 하이브리드 모델들이 좀더 유저들에게 호감을 주는 듯 하다. 기존 가솔린 엔진을 베이스로 구축되고 있는 하이브리드 모델들을 만들어 온 토요타 자동차는 토요타와 렉서스 브랜드를 통해 국내뿐 아니라 글로벌 시장에서 하이브리드 모델의 절대 우위를 자랑하고 있다.
사진/더아이오토, 한국토요타자동차

최근 친환경과 경제적인 자동차에 대한 관심이 급증하고 있다. 때문인지 전기차에 대해 많은 기대를 걸고 있지만 아직까지 실용성이 떨어지고 움직일 수 있는 범위가 그만큼 폭 넓지 않다. 이와 달리 하이브리드 자동차들은 점점 그 증가세가 뚜렷해지고 있으며, 가솔린, 디젤, LPG와 결합해 개발되는 등 그 방향성이 하루가 다르게 증가되고 있는 추세이다. 이런 흐름 속에 토요타 자동차의 하이브리드 기술력은 가장 빠르게 발전하고, 판매가 이루어지고 있다.



하이브리드 차량을 글로벌 시장에서 1,000만대 판매를 돌파한 메이커가 토요타 자동차이다. 토요타와 렉서스의 두 브랜드를 갖추고 있는 토요타 자동차(이하 토요타)의 하이브리드 차량에 대한 관심과 개발 등은 여느 메이커들의 부러움을 받기에 충분해 보인다. 하이브리드 모델들을 처음으로 출시했을 때는 누구도 관심을 주지 않았던 어려움을 벗어나 이제는 다른 메이커들이 벤치 마킹을 하고 있을 정도로 기본이 되는 메이커가 됐다.

미래형 자동차로 주목을 받고 있는 하이브리드(HYBRID) 시스템이 적용된 모델들은 최근 메이커들은 앞다투어 시장 경쟁을 진행하고 있을 정도이다. 이는 전기차나 태양열 자동차와 같이 별도 시스템 필요 없이 자동차내에서 모든 작업이 이루어지고 연비 효율성 등에서 뛰어나다는 장점이 있기 때문이다.



이로 인해 신차 구매를 생각하는 소비자들 역시 낮은 연비로 높은 효율을 이끌어 낼 수 있는 자동차에 눈길을 돌리고 있다. 특히, 최근 수입차 메이커별로 지속적인 출시가 이루어지고 있는 하이브리드 자동차에 대한 소비자들의 관심이 재 조명받고 있고 판매에서도 변화가 이루어지고 있다. 메이커들이 추진하고 있는 하이브리드 모델이자만 토요타의 경우 준중형은 물론 럭셔리 세단과 대형 SUV까지도 다양한 모델에 하이브리드화를 진행해 시장을 선점하고 있다.

최근 각광을 받고 있는 하이브리드카(Hybrid Car)는 무엇인가? 하이브리드 자동차는 '잡종, 혼혈'을 의미하는 단어의 뜻 그대로 두 가지 동력원을 함께 사용하는 차를 일컫는 말이다. 즉, 전기, 휘발유 등 두 종류 이상의 동력원을 사용할 수 있는 자동차라는 의미이기도 하다. 이는 두 가지 이상의 요소가 하나로 합쳐짐을 뜻하는 어원에서 시작됐고 토요타는 이미 1997년에 양산 하이브리드 승용차 프리우스를 출시하면서 시장 속에 자리잡아 왔다.



하이브리드 자동차는 내연 엔진과 전기자동차의 배터리 엔진을 동시에 장착하거나, 차체의 무게를 획기적으로 줄여 공기 저항을 최소화하는 등 일반 차량에 비해 연비를 높이고 유해가스 배출량을 획기적으로 줄인 차세대 자동차다. 많을 경우 유해가스를 기존 차량보다 90%이상 줄일 수 있어 대도시의 공기와 주변 환경을 개선할 수 있으며 교통통제, 도로계획과도 잘 맞아 환경자동차(eco-car, 혹은 Green Car)라고도 부른다.

하이브리드, 두 개의 심장을 갖춘 능력자

하이브리드 자동차의 기본 원리는 출발과 가속 등 많은 힘을 필요로 할 때는 엔진과 모터를 동시에 구동하고, 내리막길 등 감속할 때 운동에너지를 배터리 충전에 사용함으로써 효율을 높이는 방식을 사용한다. 때문에 연비 향상을 높이기 위해서 많은 호응을 얻고 있지만 기존 엔진에 전기 모터를 결합한 형태로 차가 무거워지는 단점이 있다. 때문에 최근 하이브리드 자동차 개발의 중심은 신소재를 사용해 배터리 성능을 높이고 무게를 가볍게 하는데 있다.



하이브리드 자동차는 흔히, 두 개의 엔진을 가지고 있다. 이는 가솔린과 전기차의 중간에서 두 엔진의 장점을 결합해 연비를 극대화할 수 있도록 하고 있다. 가솔린이나 디젤 엔진 등의 동력원이 기본적으로 구축되며, 하이브리드 변속기, 고출력 전기모터 등이 또 다른 엔진으로 자리잡으면서 차량의 속도나 주행 상태 등에 따라 엔진과 모터의 힘을 적절하게 제어함으로써 자동차 운행의 효율성을 극대화 시킨다.

여기에 하이브리드 시스템의 머리와도 같은 파워 컨트롤 유닛이 구성되고 배기열 재순환 장치, 고출력을 얻을 수 있는 자동차의 두 번째 심장인 컴팩트 하이브리드 배터리가 구축된다. 한 예로 토요타에서 시판하고 프리우스를 보면 전기모터만으로 출발할 수 있으며, 배터리가 충전되어 있는 경우 전기모터의 힘으로만 40~45km/h내에서 주행을 진행하게 된다. 전기모터 주행시에는 소음과 진동, 배기가스 전혀 발생하지 않고, 속도를 넘어서면 엔진이 작동하게 된다.



고속주행을 할 때에 전기모터는 즉각적으로 가솔린 엔진의 힘을 배가시키는 역할을 하며, 최적의 마력과 토크를 일구어 내게 된다. 이 때에는 강력한 가속성능과 스포티한 드라이빙을 추구할 수 있는 힘을 갖추게 된다. 이후, 감속이나 브레이크, 정지 상태에서는 가솔린 엔진이 자동으로 멈추게 되어 배출가스가 발생하지 않게 된다. 특히, 브레이크를 밟은 상태에서는 파워컨트롤 유닛 등을 통해 배터리가 충전되어 재 사용이 가능하도록 한다.



전기모터와 엔진의 두 가지 심장으로 움직이는 하이브리드 자동차들의 경우 각각의 시스템과 배터리 충전상태 등을 알아볼 수 있는 모니터를 실내에 갖추게 된다. 대부분의 하이브리드 모델들이 내비게이터나 계기반을 통해 하이브리드 운영 시스템을 파악하고 있다. 즉, 현재 주행의 주 동력원, 보조 동력원의 충전 상태, 여기에 각 파트의 문제점 등을 얼마나 정확하게 전달할 수 있는가는 하이브리드 기술의 또 다른 메이커들의 경쟁이기도 하다.



토요타와 렉서스 브랜드, 하이브리드 시장의 중심이 되다

차별화된 자동차를 만들자는 의미에서 시작된 하이브리드 자동차는 처음으로 배터리 기술이 충분하지 못하던 시절인 1899년 페르디난드 포르쉐가 만든 믹스테이다. 하지만 양산 하이브리드 자동차의 시초는 1997년 출시된 토요타 프리우스로 근대적인 의미의 대량생산이 가능한 하이브리드 자동차로 시작을 알리게 됐다.



프리우스는 일본 발매 이후 폭발적인 인기에 힘입어 2000년부터 북미와 유럽 등 해외에서도 판매를 시작했다. 그 역시 최고의 인기를 구가했다. 프리우스는 이후 2세대 하이브리드 시스템을 개발해 2003년에 2세대 프리우스를 출시했으며, 2009년에는 3세대 프리우스를 출시해 전 세계 하이브리드 시장을 석권했고, 4세대 모델은 TNGA(Toyota New Global Architecture)로 변화를 진행했다. 특히, 지난 2006년이 넘어서면서 토요타 자동차는 1,000만대 판매를 돌파하며, 하이브리드 차에 대한 역량을 과시했다.



이런 토요타의 하이브리드 기술력을 한 단계 더 진보시킨 브랜드가 렉서스다. 토요타가 프리우스와 캠리를 중심으로 하이브리드 시장을 개척해 왔다면 렉서스 브랜드는 조금은 다른 느낌의 하이브리드 자동차를 만들고 있다. 렉서스는 중형 세단을 시작으로 대형 세단과 럭셔리 SUV에 이르기까지 하이브리드 개념을 도입했고, 다른 메이커들의 모범답안을 제시하고 있는 듯 하다. 물론, 토요타 브랜드도 RAV4 등 SUV를, 렉서스도 CT200h 등 준중형 해치백에 도입하고 있기도 하다.

현재, 토요타 자동차는 약 90개 이상의 국가에서 하이브리드 승용차 33종, 플러그인 하이브리드 차 1종을 판매하고 있다. 2017년 1월말까지 판매한 하이브리드 차의 CO2 배출 억제 효과는 약 7, 700만 톤(차량 사이즈 및 동력 성능이 동급인 가솔린 엔진차의 CO2 배출량과의 비교), 가솔린 소비 억제량은 약 2,900만 ㎘(동급의 가솔린 엔진차의 가솔린 소비량과의 비교)로 추산하고 있을 정도로 뛰어난 효과가 있음을 제시하고 있다.



토요타가 하이브리드 차를 도입한지 20년에 도달했다. 친환경차를 둘러싼 환경은 크게 변화되어 왔고, 프리우스의 인기가 높아짐에 따라 환경 성능을 기준으로 자동차를 선택하는 새로운 고객 표준이 탄생했다. 여기에 전세계의 고객이 하이브리드 차나 다른 고연비 차량을 선택하게 됨으로써 지구 환경 문제에 대한 공헌을 진행시킬 수 있었다. 토요타는 하이브리드 모델 판매 1,000만대를 분기점으로 보다 좋은 차 만들기를 진행한다는 목표를 세우고 있다.

지난 2015년 10월에 토요타는 ‘토요타 환경 챌린지 2050’를 발표하고 지구 환경 문제에 대해 자동차가 가진 마이너스 요인을 최대한 제로에 근접시켜 지속 가능한 사회 실현에 공헌하기 위해 임해야 할 도전목표를 내걸었다. 토요타는 각종 친환경차 개발에 필요한 요소 기술을 포함해 다양한 연료와 조합할 수 있는 하이브리드 기술을 21세기의 환경 코어 기술로 자리매김 하고 친환경차의 새로운 라인 업 확충을 해나갈 것이라고 제시했다.



국내에서도 토요타와 렉서스 브랜드의 하이브리드 모델에 대한 인기는 남다르고 성장세는 높다. 지난 2006년 렉서스 RX400h 모델을 시작으로 하이브리드 모델의 판매를 시작한 토요타 자동차는 1%의 판매에서 연평균 87%의 성장을 거듭하며 하이브리드 명가의 자리를 지켜왔다. 특히, 지난 2016년은 국내시장 진출 이후 하이브리드 모델 최다 판매를 달성했다.

국내에 판매되고 있는 토요타와 렉서스 브랜드 모델 중 하이브리드 모델의 비중이 렉서스 브랜드는 89%로 9,425대, 토요타 브랜드는 62%인 5,721대로 총 1만5,146대의 하이브리드 차량을 판매하였다. 특히, 한국토요타 자동차가 판매하고 있는 하이브리드 모델들이 2016년 기준 수입차 시장에서 차지하는 점유율 약 93%를 보여주고 있으며, 새로운 모델들에 출시를 앞두고 있어 수입차 시장에서 토요타 하이브리드 모델의 성장세는 한동안 멈추지 않을 것으로 보인다.



토요타 하이브리드, 친환경을 이끄는 브랜드의 이미지를 갖추다

토요타는 1997년 12월 세계 최초의 양산 하이브리드 승용차 프리우스를 출시한 이래 고객의 성원에 힘입어 지난 1월말 하이브리드 차의 글로벌 누적 판매 대수 1,000만대를 달성했다. 첫 모델을 출시한 20년 만에 일궈낸 일이지만 최근에 들어서 판매 변화는 크게 일어나고 있기 때문에 더 많은 판매는 빠르게 진행될 것으로 보인다.

온실 효과 가스의 배출량 감축이 세계적인 과제인 가운데 21세기에 직면한 자원, 환경 문제에 토요타만의 해답을 내자며 시작한 결과물이 초대 프리우스의 개발이었다. 초대 프리우스에 도입한 THS(TOYOTA Hybrid System)는 2003년에 THSⅡ로 진화를 이루어 그 후의 토요타 차량에 폭넓게 적용됐다. 이후 TNGA(Toyota New Global Architecture)의 1호차인 4세대 프리우스는 환경성능뿐 아니라 타는 즐거움이 있는 자동차로 주행 성능에도 철저하게 심혈을 기울여 개발됐다.



토요타는 지난 1997년에 글로벌 첫 하이브리드 양산 모델인 프리우스를 시판한 이후 2001년 토요타 에스티마 하이브리드를 적용했다. 2003년 프라우스 2세대 모델이 모습을 드러냈고, 일본내에서는 알파드 하이브리드와 다이나 토요에이스가 판매에 들어가면서 시장 확대가 예상됐다.

2006년 토요타 브랜드에 이어 렉서스 브랜드인 GS450h가 출시된 후 더욱 탄력을 받기 시작했으며, 같은 해에 캠리 하이브리드, 에스티마 하이브리드(풀 모델 체인지) 등이 판매에 돌입했다. 2007년에는 LS600h와 LS600Lh, 2008년에는 크라운 하이브리드가 판매를 진행했고, 프리우스는 글로벌 시장에서 누적 100만대 판매의 성과를 얻어냈다. 2009년에 들어서면서 RX450h의 출시와 함께 풀 모델 체인지 된 3세대 프리우스가 모습을 드러냈다.



2010년 중국과 영국, 태국 등의 공장에서 하이브리드 차량이 본격적으로 생산을 진행했고, 2011년 렉서스 브랜드는 CT200h, 토요타는 프리우스 알파와 풀 모델 체인지를 진행한 캠리 하이브리드를 글로벌 시장에 내 놓았다. 여기에 프라우스 플러그인하이브리드를 선보인 토요타는 미국과 유럽 시장에서 자리를 잡기 시작했다.

이후 2101년 풀 모델 체인지한 GS450h와 ES300h, 아발론 하이브리드 모델을 출시했으며, 오리스 하이브리드 모델도 풀 모델 체인지를 진행했다. 2013년 IS300h, 오리스 투어링 스포츠 하이브리드, GS300h 등을 해외 시장에 판매에 돌입해 본격적인 라인업을 구축했다.



2014년에는 중국 북경 모터쇼에서 15년 중국산 하이브리드 유닛을 탑재한 코롤라, 레빈의 하이브리드 출시를 발표하면서 시장 확대를 추구했다. 여기에 컴팩트 SUV인 NX300h와 RC300h도 출시되면서 변화된 토요타 자동차의 하이브리드 시장을 알렸다. 또한, 2015년 IS300h와 RAV4 하이브리드는 물론 4세대 프리우스가 공개된 후 탄력을 받은 토요타 자동차 하이브리드 판매는 2007년 1월 글로벌 시장에서 1,000만대를 돌파하게 됐다.

하이브리드 가변식 사륜구동 시스템 E-Four

토요타와 렉서스 브랜드 SUV 하이브리드 전 모델에는 RX에 탑재돼 세계적으로 성능을 인정받은 가변식 4륜구동 시스템인 E-four가 기본 장착된다. E-포는 차의 주행상태(평지, 눈길, 빙판길, 코너링 등)에 맞추어 앞 뒤 바퀴의 구동력을 적절히 배분, 뛰어난 조종 안정성을 실현하는 첨단 시스템이다.



E-Four 시스템은 벤츠 4매틱, BMW x드라이브, 아우디 콰트로, 현대 H트랙과 같은 사륜구동 시스템으로 토요타가 SUV 하이브리드에 적용하기 위해 개발한 시스템이다. 이를 통해 토요타와 렉서스 브랜드 중 토요타 RAV4 하이브리드와 렉서스 NX300h와 RX450h가 이 기술을 적용하면서 드라이빙 능력을 한층 높였다.

E-Four 시스템은 기존과 조금은 다른 방식이다. 보통의 사륜구동 시스템은 파워트레인을 통해 전달되는 힘을 상황에 따라 네 바퀴로 비율에 맞춰 나눠 쓰지만 E-four 시스템은 앞뒤 바퀴의 동력원이 구분돼 있다. 즉, 프런트는 하이브리드 파워트레인으로 작동을 하게 되고, 리어 액슬은 전용 모터로 움직이게 되면서 전체적인 구동 능력은 높아진다.



이런 시스템의 특성 상 엔진의 힘을 뒤쪽으로 전달하는 드라이브 샤프트는 제거되며, 사륜구동 시스템의 작동을 위해 전자제어장치가 추가된다. 뒤쪽 액슬에 적용되는 ECU는 각종 센서가 보내는 다양한 드라이빙 정보를 구동력에 맞춰 진행하도록 한다.

다시 말해, 평소에는 하이브리드 파워트레인과 연결된 앞바퀴에서 모든 힘을 사용한다. 뒷바퀴의 모터는 작동하지 않는다. 다만, 특정 조건이 되면 뒷바퀴의 모터를 움직여 4륜구동의 효과를 만들어내며, 뒷바퀴로 최대 60%의 동력을 전달할 수 있다. 특히, E-Four 시스템은 뒤쪽 액슬을 책임지는 배터리가 제동시 배터리 충전을 진해하게 되면서 더 빠른 충전이 가능하다는 특징도 있다.

또 다른 특징으로는 RAV4의 2륜구동 모델이 최대 800kg까지 견인하는 반면, 하이브리드 E-four가 적용된 RAV4 하이브리드는 1650kg을 견인할 수 있다. 전기모터를 활용한 4륜구동 시스템으로 연료 효율도 개선하고 견인력은 무려 두 배나 높일 수 있다는 부분이다.
 
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