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하이브리드카

hybrid car

전기, 휘발유 등 두 종류 이상의 동력원을 함께 사용할 수 있는 차량. 휘발유 엔진과 전기모터, 배터리가 함께 장착된다. 출발할 때는 전기모터만 작동한다. 평지를 주행할 때는 엔진과 모터가 번갈아 돌아간다. 언덕길을 오를 때는 엔진과 모터가 함께 작동하되, 배터리에 저장된 전기에너지가 추가로 투입돼 출력이 강화된다. 내리막길이나 감속할 경우 엔진이 정지되고 전기모터만 작동한다. 차가 주행하는 동안에 발생하는 운동에너지는 배터리에 저장된다. 휘발유 차에 비해 연비가 30~60%까지 높고 공해도 줄일 수 있는 친환경자동차(eco-car) 또는 차세대 환경자동차로 불린다.

하지만 하이브리드카는 2023년부터 친환경차에서 제외될 전망이다. 2021년 3월4일 관계부처에 따르면 환경부는 2022년 하이브리드카를 저공해자동차 범주에서 제외하는 방향으로 관련 법령을 개정해 2023년부터 시행할 예정이다.

현재 하이브리드카는 전기차, 수소차와 마찬가지로 △공영·공항주차장 이용료 50~60% 할인 △서울 남산터널 등 혼잡통행료 면제 등의 혜택을 받을 수 있다. 취득세와 개별소비세 감면 혜택도 있다.

정부는 하이브리드카에 대한 지원을 지속적으로 줄이고 있다. 하이브리드카는 휘발유차, 경유차 같은 내연기관차에서 전기·수소차로 가기 위한 과도기 단계의 차로 보고 있어서다. 정부는 2019년부터 하이브리드카에 대해 구매보조금을 없앴다. PHEV 구매보조금은 올해부터 없어졌다. 2017년부터 전기차와 수소차에 고속도로 통행료를 50% 감면해주면서 하이브리드카와 PHEV는 대상에서 제외했다.

추후 하이브리드카에 대한 세제 혜택이 사라질 가능성도 있다. 이렇게 되면 하이브리드카에 주어지는 세금 혜택과 공영주장 할인 등이 사라지게 된다. 업계에선 이 같은 정책 변경으로 자동차 시장이 전기차와 수소차 중심으로 더 빨리 재편될 것으로 보고 있다.

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탄화규소 전력반도체

SiC semiconductor

탄화규소는 규소와 탄소로 구성된 화합물이다. 규소보다 저항은 작고 강도와 열전도율은 각각 10배, 3배 이상 높기 때문에 고전압·고열을 버틸 수 있는 전력반도체의 소재로 각광받고 있다. 전자의 이동을 가로막는 에너지 장벽인 밴드갭이 실리콘보다 세 배 이상 높다. 밴드갭이 높을수록 고전압·전력에 강하다. 고온에서도 반도체 특성을 잃지 않고, 전류를 제어할 수 있는 범위인 절연파괴전계도 실리콘보다 10배 이상 높은 것이 장점이다. 그만큼 정격전압이 높아져 부품의 크기와 무게를 줄일 수 있다.

탄화규소 전력반도체의 경우 에너지 손실량은 규소 전력반도체의 10% 수준에 불과하며 섭씨 200도 이상 고온에서 구동할 수 있다.

이런 특성 때문에 전기자동차 전력반도체의 웨이퍼 소재로 급부상하고 있다. 2018년 테슬라가 차업계 최초로 ‘모델 3’에 ST마이크로일렉트로닉스의 SiC 전력반도체를 탑재하면서 본격적으로 시장이 열렸다. 테슬라가 이를 활용해 제작한 인버터의 무게는 4.8㎏으로, 비슷한 시기 출시된 닛산 리프(11.15㎏)의 절반도 안 된다.

이후 2년 만에 20여 개 자동차 회사가 SiC 전력반도체를 채택할 정도로 시장이 급성장하고 있다. 시장조사업체 욜(Yole)에 따르면 전 세계 전기차용 SiC 전력반도체 시장 규모는 2019년 5억달러에서 2025년 26억달러로 연평균 약 30% 이상 성장할 전망이다.

국내기업으로는 SK 계열사인 SK실트론은 2020년 듀폰으로부터 SiC 웨이퍼 사업부를 인수해 국내 유일한 SiC 웨이퍼 제조업체가 됐다. 포스코 역시 올해 상용화를 목표로 SiC 웨이퍼를 개발 중이다. 현대자동차는 SiC 전력반도체를 직접 설계해 파운드리(반도체 수탁생산)를 맡기고 있다. 2021년 2월 공개한 ‘아이오닉 5’에 탑재된 인버터 파워모듈에 독자 개발한 SiC 반도체가 들어갔다. 이를 통해 전력 효율은 2~3%, 주행거리는 5%가량 개선했다.

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아이오닉 5

IONIQ 5

현대자동차의 첫 차세대 전기차. 2021년 2월 23일 온라인을 통해 최초로 공개됐다.

아이오닉 5란 에너지를 생성하는 이온(ion)과 독창성을 뜻하는 유니크(unique)를 조합한 브랜드명에 차급을 나타내는 숫자 5(준중형)를 붙인 것이다. 전장 4635㎜, 전폭 1890㎜, 전고 1605㎜의 크로스오버유틸리티차량(CUV)이다.

아이오닉 5에는 현대차그룹 전기차 전용 플랫폼 ‘E-GMP’가 처음 적용됐다. 우선 실내 공간의 혁신이 눈길을 끈다. 3000㎜에 이르는 축간거리 덕분이다. 대형 스포츠유틸리티차량(SUV) 팰리세이드보다 축간거리가 100㎜ 길다. 전장이 준중형 SUV 투싼(4630㎜)보다 5㎜ 길다. 평평한 바닥은 실내 이동 편의성까지 높였다. 운전석으로 타서 조수석으로 어렵지 않게 내릴 수 있을 정도다.

기존 차량의 중앙 콘솔 자리에 있는 ‘유니버설 아일랜드’는 스마트폰 무선 충전 시스템과 상하단 구조의 수납공간을 갖췄다. 뒤로 140㎜까지 움직여 2열 승객도 쓸 수 있도록 설계했다. 1열의 다리 받침 포함 시트, 2열의 전방 이동 가능 시트는 차를 휴식 공간, 업무 공간, 여가 공간으로 활용할 수 있게 했다.

외부 디자인도 돋보인다. 1974년 포니에서 시작된 현대차 디자인 유산을 이어받아 미래로 연결한 모습이다. 핵심은 ‘파라메트릭 픽셀’이다. 이미지를 구성하는 최소 단위인 픽셀을 형상화한 것으로 전조등과 후미등, 휠과 전기 충전구에도 적용됐다.

전면은 상단부 전체를 감싸는 조개껍데기 모양의 ‘클램셸 후드’를 적용해 유려한 이미지를 완성했다. 측면에선 현대차 전기차 중 가장 긴 20인치 휠이 눈에 띈다. 사이드미러는 없앴다. 그 대신 카메라를 통해 내부에서 모니터로 후측방을 볼 수 있다.

아이오닉 5는 72.6㎾h 배터리가 장착된 ‘롱레인지’와 58.0㎾h 배터리가 내장된 ‘스탠더드’ 등 두 가지 모델로 나왔다. 1회 충전 시 주행 가능 거리는 롱레인지 후륜구동 모델 기준 429㎞(환경부 인증 기준)다. 350㎾급 초급속 충전 시 18분 만에 80%까지 충전할 수 있다. 5분 충전으로 100㎞(유럽 인증 기준)까지 달릴 수 있다. 후륜 기본 모터에 전륜 모터를 더해 사륜구동 방식도 선택할 수 있다. 롱레인지 사륜구동은 정지 상태에서 시속 100㎞까지 5.2초 만에 도달한다.

"아이오닉 5, 팰리세이드보다 넓네"…5분 충전해도 100km 달린다
세계 최초로 400V와 800V 멀티 급속 충전 시스템도 갖췄다. 충전기에서 공급되는 400V 전압을 차량 시스템에 최적화된 800V로 승압해 안정적인 충전이 가능하다. 차량 외부로 일반 전원(220V)을 공급하는 ‘V2L’ 기능도 있다. 캠핑 장소 등에서 차량 전원을 가전제품 등에 공급한다.

익스클루시브 등급은 5000만원대 초반, 프레스티지 등급은 5000만원대 중반이다. 정부(800만원) 및 지방자치단체(서울시 400만원) 구매 보조금 1200만원을 감안하면 롱레인지 익스클루시브는 3000만원대 후반에 살 수 있다. 스탠더드 모델 계약 일정과 확정 가격은 추후 공개된다. 올해 국내에서 2만6500대 이상, 글로벌로는 7만 대를 판매 목표로 정했다.
테슬라 모델Y·폭스바겐 ID.4와 경쟁
아이오닉 5의 경쟁 모델로는 이달 국내에 출시된 테슬라의 모델Y와 내년 출시되는 폭스바겐의 ID.4가 꼽힌다.

모델Y는 작년 초 미국에서 출시된 이후 7만 대 이상 팔린 인기 차종이다. 롱레인지 등급(6999만원)은 주행 가능 거리가 511㎞에 이른다. 퍼포먼스 등급(7999만원)은 정지 상태에서 시속 100㎞에 이르는 시간이 3.7초, 최고 시속은 250㎞에 달한다. 특히 무선 소프트웨어 업데이트 기능으로 호응이 크다. 테슬라가 최근 모델Y 스탠더드 등급(5999만원) 판매를 돌연 중단한 점은 변수다.


폭스바겐 ID.4는 전기차 전용 플랫폼(MEB)을 적용한 SUV로, 주행 가능 거리가 500㎞ 수준이다. 125㎾급 고속 충전 시 약 30분 만에 80%까지 충전할 수 있다.

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아이소셀 GN2

삼성전자가 2021년 2월 23일 선보인 이미지센서. 아이소셀 GN2에는 업그레이드된 자동 초점 기능을 적용했으며 업계 최초로 픽셀을 대각선으로 분할하는 '듀얼 픽셀 프로' 기술을 적용했다.

기존엔 픽셀을 좌우 양쪽으로 나누어 피사체의 초점을 맞췄다. 반면 신제품은 픽셀 중 일부를 대각선으로 분할해 상·하 위상차 정보까지 활용하는 고난이도 기술을 적용했다. 가로 무늬가 많은 피사체 또는 배경에도 한층 강화된 자동 초점 기능을 제공하는 것이다.

신제품은 1.4㎛(마이크로미터·100만분의 1미터)의 픽셀을 5000만개 집적한 '1/1.12 인치' 크기를 갖췄다. 삼성전자 관계자는 "기존 GN1 대비 픽셀 크기가 0.2㎛ 커짐에 따라 빛을 받아들이는 면적이 약 36% 증가해 더욱 밝고 선명한 이미지를 촬영할 수 있다"고 부연했다.

신제품은 사용자 환경에 따라 다양한 화소 모드를 지원하는 것도 특징이다. 4개의 픽셀을 하나로 묶는 테트라픽셀 기술을 활용하면 저조도 환경에서 1200만 화소의 밝고 선명한 사진 촬영이 가능하다.

또한 컬러 픽셀을 재정렬하는 지능형 리모자이크 알고리즘과 해상도를 향상시키는 '업스케일링 기술'을 적용해 최대 1억 화소의 정교하면서도 초고해상도의 이미지를 연출할 수도 있다.


특히 신제품은 센서를 통해 받아들인 이미지 정보를 즉각 애플리케이션 프로세서(AP)로 전달하여 처리하는 '스태거드 HDR' 기술을 적용한 것도 눈에 띈다. 이 기술은 센서 자체에서 이미지를 처리하여 AP로 전달하는 기존의 '실시간 HDR' 대비 동작 전력을 약 24% 줄일 수 있어 제품 사용에 필요한 에너지를 최소화했다는 설명이다.

이 외에도 고화질의 역동적인 풀(F)HD 영상을 초당 480프레임 또는 4K 120프레임으로 담을 수 있는 슈퍼 슬로우 모션 기능과, '스마트 ISO 프로' 등 최신 카메라 기술을 탑재했다.