현대차, 범퍼 속 소형 풍력발전기로 주행 중 전기 생산 특허 출원

현대차가 앞 범퍼 안에 소형 풍력발전기를 넣어 주행 중 발생하는 바람으로 전기를 만드는 특허를 출원한 것으로 확인됐다. 겉보기에는 과거 온라인에서 화제가 됐던 '풍력발전 전기차' 아이디어와 비슷하지만, 실제 구조는 공기 흐름을 상황별로 제어하는 능동형 에너지 관리 기술에 가깝다.

상시 발전이 아닌 '조건부 발전'

특허에 따르면 앞 범퍼 그릴 뒤에 발전기를 두고, 그 앞에 열리고 닫히는 플랩(셔터)을 설치했다. 평소에는 플랩을 닫아 공기저항을 최소화하고, 발전이 유리한 조건에서만 플랩을 열어 바람을 통과시켜 전기를 만든다. 발전기를 지난 공기는 차량 하부나 후면으로 빠져나간다.

고속으로 달리는 내내 발전기를 돌리면 발전량보다 공기저항 증가로 인한 손실이 더 커질 수 있다는 물리적 한계를 감안한 설계다. 이에 따라 저속 도심 주행, 감속과 관성주행, 내리막길, 정차 중 자연풍이 부는 상황 등 손실보다 회수 전력이 큰 경우에만 작동하고, 고속 순항이나 급가속처럼 공기저항이 성능에 직접 영향을 주는 구간에서는 플랩을 닫아 공력 성능을 우선한다. 특히 회생제동이 놓치는 감속·관성주행 구간의 에너지를 일부 추가로 확보하는 역할이 기대된다. 정차 중에도 바람이 불면 발전이 가능하다는 내용도 포함됐다.

하이브리드·내연기관차에서 더 유용할 가능성

발전량은 특허에 구체적으로 공개되지 않았지만, 구동 배터리를 충전할 정도가 아니라 12V 배터리나 전장 시스템을 보조하는 수준으로 분석된다. 흥미롭게도 이 기술은 전기차보다 하이브리드나 내연기관차에서 효과가 더 클 수 있다는 관측이 나온다. 하이브리드는 여유 전력이 늘어날수록 전기모터 활용 시간이 길어져 엔진 가동을 줄일 수 있고, 내연기관차는 알터네이터 부하를 낮춰 연료 소비를 조금이라도 줄일 여지가 생긴다.

다만 소형 풍력발전기의 효율은 제한적이고, 추가 공기저항과 소음, 먼지·빗물 유입, 내구성 등 풀어야 할 과제도 남아 있다. 전문가들은 시속 50km 주행 시 차량 전면에 초속 14m 안팎의 맞바람이 발생해 이론상 발전이 가능하지만, 같은 속도로 1시간을 달려도 얻을 수 있는 전력은 10~30Wh 수준에 불과할 것으로 본다. 구동 배터리 충전보다는 차량이 상시 소비하는 보조 전력을 일부 자체 조달해 회생제동과 함께 전체 효율을 조금씩 끌어올리는 데 쓰일 가능성이 크다.