하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

▲ 11년 만에 새롭게 탄생한 올 뉴 아반떼 하이브리드.


“충전이 좀 귀찮지 않겠어?”

첫차를 하이브리드 차로 살까 고민 중이라고 말했더니 돌아온 친구의 한 마디에 깜짝 놀랐습니다. ‘이 정도로 차알못이었을 줄이야…’ 하이브리드 자동차는 전기차(HEV)나 플러그인 하이브리드(PHEV)와 달리 따로 충전소에서 충전할 필요가 없다고 답했지만, 친구는 약간 이해가 되지 않는다는 표정입니다. 친구를 설득하는 김에 혹시나 이 친구와 같은 분들이 있을까 싶어 설명을 준비했습니다. 아직 하이브리드가 낯선 분들이라면 주목해주세요! 하이브리드 자동차에 대해 쉽고 빠르게 알려드릴게요.

내 안에 심장이 두 개 있다! 하이브리드 자동차의 파워트레인

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

▲ ‘혼합’을 뜻하는 hybrid라는 단어가 붙은 이유는 내연기관 엔진과 전기차의 배터리, 모터가 동시에 장착되었기 때문입니다.


하이브리드 자동차에는 내연 엔진과 전기자동차의 배터리 모터가 같이 장착되어 있습니다. 그래서 흔히 두 개의 심장에 비유되곤 하는데요. 이 둘은 서로 힘을 주고받으며 바퀴를 굴립니다. 주로 내연 엔진이 중심이 되어 구동될 때 전기모터가 힘을 실어 주는데요. 엔진만 구동되어 자동차가 굴러갈 때보다 유해가스 배출량이 적습니다.

또한, 하이브리드 자동차는 모터의 힘으로 시동을 걸고, 주행 중 모터의 힘으로만 바퀴를 굴리기도 하면서 틈틈이 화석연료의 사용을 줄입니다. 그리고 하이브리드 자동차의 회생 제동 시스템은 감속 시 운동에너지를 전기에너지로 변환해 배터리를 충전합니다. 따라서 하이브리드 자동차는 유해가스 배출량은 적고, 연비 효율은 높다는 특징을 갖고 있죠.

HEV와 PHEV의 공통점 그리고 차이점은?

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

▲ HEV와 PHEV, 한 글자 차이인데 크게 다를까요?


PHEV는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 앞에 ‘P(lug in)’가 붙어 플러그인 하이브리드라고 불리는 자동차입니다. HEV와 PHEV는 내연 엔진과 배터리를 동시에 탑재하고 있다는 공통점을 갖고 있습니다. 반면에 둘 사이에는 큰 차이점도 있는데요. ‘플러그인’이라는 단어에서 짐작하셨겠지만 플러그인 하이브리드의 배터리는 전기차처럼 외부 충전이 가능합니다.

플러그인 하이브리드는 하이브리드에 있는 배터리보다 용량이 크고 외부 충전이 가능하며, 전기차보다는 주행거리가 짧지만 전기 모터만으로 주행할 수 있다는 특징을 갖습니다. 만약 플러그인 하이브리드 차를 살까 고민한다고 말했다면 맨 처음에 친구가 한 말이 맞는 말을 했다고 할 수 있겠죠?

일반자동차와 다르게 복잡한 조작이 필요할까?

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

▲ 하이브리드 자동차에서는 주행 중 에너지 흐름도를 통해 전기 모터의 사용량과 연비를 확인할 수 있습니다.

수동변속기와 자동변속기의 운전 방법이 다르듯 하이브리드 자동차도 조작을 다르게 해야 한다고 생각하는 분들도 계실 텐데요. 특별히 복잡하게 조작할 부분은 전혀 없습니다. 전기 모터는 상황에 따라 알아서 작동될 뿐, 운전자가 신경 쓸 부분은 없답니다. 만약 모터가 잘 작동하는지 보고 싶다면 자동차 메뉴 - 하이브리드 메뉴 - 에너지 흐름도에서 바로 확인할 수 있습니다.

하이브리드 자동차는 가솔린엔진보다 힘이 부족할까?

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

▲ 높은 연비 효율과 편안한 승차감, 최적의 성능을 갖춘 올 뉴 아반떼 하이브리드.

하이브리드 자동차에 대한 흔한 오해 중 하나는 하이브리드 자동차의 내연엔진이 일반자동차에 비해 작기 때문에 힘이 약하다고 생각하는 것입니다. 그러나 사실은 저속과 고속 상관없이 주행 중 모터가 개입해 엔진을 보조하는 모터의 힘을 더하면 오히려 가솔린엔진보다 더 큰 힘을 발휘합니다. 올 뉴 아반떼는 최고출력 105PS(마력), 최대토크 15.0kgf·m의 가솔린 1.6 하이브리드 엔진과 최고출력 43.5PS, 최대토크 17.3kgf·m의 고효율 구동 모터를 탑재했는데요. 이 둘의 조합은 시스템 최고출력 141PS, 시스템 최대토크 27.0kgf·m으로 가솔린 1.6엔진을 탑재한 올 뉴 아반떼와 비교해도 전혀 부족함이 없습니다.

하이브리드 자동차로 고속도로 통행료 감면을 받을 수 있다? 없다?

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

▲ 하이브리드 자동차는 ‘2종 저공해자동차’에 속해 공영주차장의 주차요금을 할인받을 수 있습니다.


결론부터 말씀드리면 고속도로 통행료 감면 혜택은 현재 ‘1종 저공해자동차(전기차와 수소차 등)’를 위한 혜택입니다. 하지만 하이브리드 자동차는 ‘2종 저공해자동차’에 속해 고속도로 통행료 감면 외 다른 혜택을 받을 수 있습니다. 구입 관련 서류를 해당 시군구에 제출하면 ‘2종’이 표기된 표지를 발급받을 수 있는데, 이 표지를 부착하면 공영주차장 주차요금을 할인받을 수 있고, 남산 1·3호 터널처럼 혼잡통행료가 부과되는 구간에서는 혼잡통행료가 면제됩니다. 또한, 하이브리드 차량도 전기자동차처럼 신차 구매 시 세제혜택을 받을 수도 있답니다.

최근 환경부는 승용차 판매 시장에서 친환경차의 비중을 앞으로 10년에 걸쳐 66%까지 높일 계획이라고 발표했습니다. 앞으로 더 많은 사람들이 친환경차를 탈 수 있도록 적극적으로 나서겠다는 뜻이죠. 영현대 역시 앞으로 친환경차에 대한 새로운 소식 다양하게 준비할 계획인데요. 앞으로 계속 지켜보면서 재미있는 콘텐츠를 기대해주세요!


하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob
하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

2021.09.06 현대자동차그룹 분량6분

하이브리드 자동차도 방전이 될까? 하이브리드 자동차에 대한 오해와 진실

보다 높은 효율을 달성하기 위해 발전을 거듭해 온 하이브리드 자동차. 그렇다면 최신 하이브리드 자동차도 과연 방전이 될까? 최신 하이브리드 자동차에 대한 오해와 진실을 알아보고, 전원 차단 시 대처 요령을 살펴보았다.

하이브리드 자동차는 일반적인 내연기관 자동차와는 달리, 전기모터와 엔진의 동력을 함께 사용한다. 따라서 내연기관 자동차보다 더 큰 배터리를 탑재하고 있다. 그렇다면 하이브리드 자동차는 배터리 방전 문제에서 자유로울까? 먼저 Q&A를 통해 하이브리드 자동차에 대한 궁금증을 해결해보자.

Q. 최신 하이브리드 자동차에는 12V 배터리가 없다?

A. 아닙니다. 하이브리드 자동차는 전기모터를 구동하는 고전압 배터리와 자동차 전장 시스템에 전원을 공급하는 12V 저전압 배터리로 구성돼 있습니다.

Q. 최신 하이브리드 자동차의 12V 저전압 배터리는 납산 배터리보다 성능이 더 좋을까?

A. 맞습니다. 최신 하이브리드 자동차에는 납산 배터리 대신 리튬인산철 배터리가 탑재돼 있습니다. 리튬인산철 배터리는 부피와 무게 대비 성능이 납산 배터리보다 훨씬 뛰어납니다.

Q. 최신 하이브리드 자동차는 자주 방전된다?

A. 사실이 아닙니다. 하이브리드 자동차는 배터리 보호 기능을 적용해 과방전이 우려되면 스스로 전원을 차단합니다. 이런 현상을 방전으로 오해하는 경우가 많습니다.

Q. 하이브리드 자동차의 ‘12V BATT RESET’ 기능을 자주 활용하면 배터리 수명이 짧아진다?

A. 이것 역시 사실이 아닙니다. ‘12V BATT RESET’ 기능은 배터리 보호를 위해 차단된 전원을 다시 연결하는 기능입니다. 즉, 배터리 수명에는 큰 영향을 주지 않습니다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

하이브리드 자동차의 특성을 먼저 알아본 이유는 바로 방전에 대한 오해 때문이다. 최근 하이브리드 자동차가 큰 인기를 끌면서 하이브리드 자동차의 방전 증상도 종종 이슈가 되고 있는데, 대표적으로 차량에 장착된 블랙박스가 방전의 원인으로 손꼽힌다. 하이브리드 차량 운전자가 블랙박스의 전원 차단 기능을 설정했음에도 차량의 방전을 경험하는 것이다. 이는 사실 하이브리드 자동차의 방전이 아니라 배터리 보호 기능이 작동한 것이다. 또한 블랙박스의 전원 차단 기능은 일반적인 내연기관 차량 기준으로 설정돼 있으므로 하이브리드 자동차에선 제 기능을 할 수 없다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

위와 같은 방전 문제를 해결하기 위해선 하이브리드 자동차의 배터리 특성을 먼저 이해할 필요가 있다. 우선 하이브리드 자동차의 배터리 구성에 대해 알아보자. 내연기관 차량은 12V 배터리로 전원을 공급하지만, 하이브리드 자동차의 배터리는 고전압 배터리와 저전압 배터리로 구성돼 있다. 전압과 용량의 차이만큼 두 배터리는 역할도 다른데, 고전압 배터리는 자동차의 동력을 보태는 에너지원으로 사용되며, 저전압 배터리는 자동차의 전장(자동차에 들어가는 대부분의 전기·전자 장치와 설비)에 전원을 공급한다. 즉, 하이브리드 자동차를 움직이는 데는 고전압 배터리가 쓰이지만 그 외 모든 전기 장치를 가동하기 위해선 기존 내연기관 자동차와 마찬가지로 12V 배터리가 필요한 셈이다.

이처럼 하이브리드 자동차가 고전압 배터리와 저전압 배터리로 구성된 이유는 에너지 효율성을 높이기 위해서다. 보통 1.5t을 넘는 차량을 움직이려면 강력한 힘을 발휘하는 전기모터를 구동해야 하는데, 전기모터를 효율적으로 구동하려면 고전압의 전기 에너지가 필요하다. 하지만 전기모터 이외의 차량 전장 시스템은 모두 12V로 표준화되어 있다. 이런 이유로 하이브리드 자동차의 배터리는 고전압과 저전압으로 구분된다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

현대차그룹의 최신 하이브리드 차량은 고전압 배터리와 저전압 배터리가 통합돼 있다

현대차그룹의 최신 하이브리드 자동차는 저전압 배터리를 기존의 12V 납산 배터리 대신 리튬인산철 배터리를 사용한다. 작고 가벼운 리튬인산철 배터리를 고전압 배터리와 통합해 뒷좌석 시트 아래에 적용한 것이다. 또한 리튬인산철 배터리는 기존 납산 배터리와 가장 유사한 사용 범위를 지녀 안정적인 사용이 가능하다.

그렇다면 기존 납산 배터리 대비 리튬인산철 배터리의 장점은 무엇일까? 리튬인산철 배터리는 납산 배터리보다 부피는 작지만 에너지 효율이 더 높고, 더 가볍다. 최신 하이브리드 차량에 적용된 저전압 리튬인산철 배터리의 중량은 약 4kg 정도로, 납산 배터리를 적용했을 때 보다 무려 15kg 이상 감량이 가능하다. 이와 같은 경량화는 자연스레 높은 연비로 이어진다. 아울러 부피가 작기 때문에 고전압 배터리와 함께 시트 아래에 탑재할 수 있다. 따라서 트렁크에 별도의 공간을 차지하지 않고 약 60ℓ의 추가 공간을 확보할 수 있다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

높은 에너지 밀도 역시 리튬인산철 배터리의 큰 장점 중 하나다. 리튬인산철 배터리는 납산 배터리에 비해 무게당 에너지 밀도가 2배가량 높다. 따라서 훨씬 가벼운 배터리 무게로 약 10% 포인트 더 높은 에너지 효율을 발휘한다. 가령 납산 배터리는 충전량이 40% 이하로 떨어지면 전압 역시 12V 아래로 내려가지만, 리튬인산철 배터리는 충전량 10%까지도 전압을 12V 이상으로 유지한다. 즉, 자동차의 전장이 요구하는 전압을 더 잘 유지하는 것이다. 덕분에 여러 전기 장치를 동시에 사용할 때 발생할 수 있는 전기가 부족한 듯한 느낌이 상대적으로 적다. 이 밖에도 리튬인산철 배터리는 납산 배터리 대비 약 3배 이상 충·방전 내구성이 우수해 수명이 굉장히 길며(보증기간 10년/20만km), 충격이나 과방전 상태에서도 폭발이나 가스 누설 없이 안정된 상태를 유지하는 안전성까지 갖추고 있다.

아울러 현대차그룹의 최신 하이브리드 차량은 저전압 배터리의 과방전을 막기 위해 전원을 스스로 차단하는 기능을 갖고 있다. 해당 기능은 엔진 전원을 끈 후, 과도한 암전류로 저전력 배터리의 전압이 일정 수준 이하로 떨어졌을 때 자동으로 전원을 차단해 과방전을 방지한다. 최근 하이브리드 자동차가 늘어남에 따라 하이브리드 차량의 방전 증상도 종종 발견되고 있는데, 이는 사실 방전 상태가 아니라 전원이 차단된 상태이다. 이 상태에선 스마트키가 작동하지 않고, 시동 버튼을 눌러도 전원이 공급되지 않아 방전 상태와 동일한 증상을 보인다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

최신 하이브리드 차량의 방전 이슈는 시동을 끈 후에도 작동하는 블랙박스의 주차모드가 주원인으로 손꼽힌다

예컨대, 차량을 주차하고 문을 연 상태에서 차량 전력을 오랜 시간 사용하면 시스템이 저전압 배터리의 SOC(State of Charge, 잔존용량)를 확인하고 스스로 전원을 차단시킨다. 그중에서도 가장 빈번하게 문제를 발생시키는 건 바로 블랙박스의 주차 모드다. 블랙박스의 주차 모드는 엔진 작동이 멈춘 후에도 가동돼 쉽게 전원 차단 상태를 초래한다.

참고로 몇몇 블랙박스는 배터리 전압이 일정 수준 이하로 떨어지면 전원이 꺼지는 방전 방지 기능을 갖고 있다. 하지만 하이브리드 차량에선 제 역할을 하지 못한다. 이는 블랙박스의 방전 방지 기능이 납산 배터리의 작동 전압(11.6~13.8V) 기준으로 설정돼 있기 때문이다. 즉, 블랙박스가 하이브리드 차량의 배터리 작동 전압(12.8~14.6V)을 제대로 반영하지 못했기에 전원 차단 현상이 일어나는 것이다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

하이브리드 차량은 배터리 보호 기능 작동 시 12V 배터리 리셋 버튼으로 시동을 걸 수 있다

만약 배터리 보호 기능으로 전원이 차단된 상태라면 엔진 시동은 어떻게 걸 수 있을까? 이는 하이브리드 차량에 적용된 12V 배터리 리셋 기능을 활용하면 간단히 해결할 수 있다. 운전자가 12V 배터리 리셋(12V BATT RESET) 버튼을 누르면 차단되었던 12V 배터리가 다시 연결되고, 15초 이내에 시동 버튼을 눌러 엔진 시동을 걸 수 있다. 또한 시동이 걸린 후에는 주행 가능 표시등이 켜진 상태로 약 30분 동안 정차 또는 주행하며 저전력 배터리를 충전해야 한다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

기아 스포티지 하이브리드는 시동을 끈 후 주기적으로 저전압 배터리 SOC를 확인하는 배터리 보호 기능을 갖추고 있다

참고로 현대차그룹의 최신 하이브리드 자동차는 시동을 끈 상태에도 저전압 배터리의 SOC를 30분 간격으로 확인해 스스로 충전을 진행한다. 이는 하이브리드 차량에 적용된 LDC(Low voltage DC-DC Converter, 저전압 직류 변환 장치)가 고전압 배터리의 전기를 12V로 변환해 저전압 배터리를 충전하는 원리다. 이처럼 하이브리드 자동차는 시동이 꺼진 상태에서도 SOC 확인, 충전, 배터리 보호 등의 안전 기능을 갖춰 과방전 문제를 대비하고 있다.

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

하이브리드 자동차의 배터리 특성을 알고 나면 보다 쉽고 편리하게 하이브리드 자동차를 누릴 수 있다

하이브리드 자동차는 뛰어난 연비와 함께 충전소 인프라나 충전 시간에 구애받지 않는 장점으로 많은 인기를 끌고 있다. 아울러 최근 선보인 현대차그룹의 하이브리드 모델은 내연기관 모델보다 더 우수한 출력으로 힘과 연비를 모두 잡은 친환경차로 자리매김했다. 하이브리드 차량의 배터리 특성을 잘 이해하고 바르게 사용한다면 보다 안전하고 편리하게 하이브리드 자동차를 이용할 수 있을 것이다.

도어를 여는 방법부터 시동 거는 방법까지, 하이브리드 차량 배터리 보호 상태 시 대처 방법

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

배터리가 방전된 상태에서 도어의 잠금장치가 잠겨있다면 수동으로 도어록을 해제해야 한다. 우선 스마트키에서 비상키를 분리하고 차량의 아웃 도어 핸들의 커버를 탈거한다. 이때 도어 핸들을 당긴 상태에서 비상키를 홀에 넣으면 쉽게 탈거할 수 있다. 이후 비상키를 키 구멍에 넣고 시계 방향으로 돌리면 도어록이 해제된다.

12V 배터리 전원 차단 시 시동 거는 방법

하이브리드 자동차 충전 방법 - haibeulideu jadongcha chungjeon bangbeob

차량에 진입했으면 12V 배터리 리셋 기능을 통해 차량에 전원을 공급할 수 있다. 먼저 스티어링 휠 왼편 아래에 위치한(차종마다 버튼 위치가 다를 수 있음) ‘12V BATT RESET’ 버튼을 누른 후, 시동 버튼을 눌러 차량 시동을 건다. 이때 주의할 점은 12V BATT RESET 버튼을 누른 후 15초 이내에 시동을 걸어야 한다는 것이다. 만약 15초 이내에 시동을 걸지 않으면 과방전을 방지하기 위해 12V 배터리는 자동으로 고전압 배터리와 분리된다. 이처럼 시동을 걸지 않은 채 12V BATT RESET 버튼을 계속해서 누르면 배터리가 과방전될 수 있다.

또한 시동이 걸린 후에는 ‘주행 가능’ 표시등이 켜진 상태에서 약 30분 동안 정차하거나 주행을 해야 한다. 이는 12V 배터리를 충분히 충전하기 위함이다. 하이브리드 자동차는 엔진이 꺼진 상태에서도 12V 배터리를 충전하므로 별도의 가속 페달을 밟을 필요가 없다.

HMG 저널에서 제공되는 정보는 크리에이티브 커먼즈(CCL) 2.0 정책에 따라 콘텐츠의 복제와 배포, 전송, 전시 및 공연 등에 활용할 수 있으며, 저작권에 의해 보호됩니다. 단, 정보 사용자는 HMG 저널에서 제공하는 정보를 개인 목적으로만 사용할 수 있습니다.