클렘슨대·BMW, 태양광 전기차 '루미네타' 공개

미국 클렘슨대학교 석사과정생들과 BMW 북미법인(BMW of North America)이 협력해 주행 소비량보다 더 많은 에너지를 태양광으로 생산할 수 있는 전기차 프로토타입을 개발했다.

브라질의 종합 뉴스 매체인 CPG는 8월 15일(현지시각) 클렘슨대학과 BMW가 지난 8월 6일 공동 연구 프로젝트인 딥 오렌지 17을 통해 개발한 2인승 쿠페 형태의 전기차 루미네타를 공개했다고 보도했다.

이번 신차 개발 소식은 도심 주행 조건에서 스스로 발전을 진행해 충전기 의존도를 낮추는 새로운 대안을 제시하며 한국 완성차 업계의 친환경 모빌리티 개발 전략에도 시사점을 던지고 있다.

연구진은 미국 그린빌, 독일 프랑크푸르트, 스페인 마드리드, 인도 뭄바이 등 네 개 도시의 기후 조건을 기준으로 하루 평균 약 12마일 주행을 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 진행했다.

그 결과 네 도시 모두에서 일 평균 주행거리고도 남는 여유 전력을 확보했다. 이 여분의 전력은 기후와 일조 조건에 따라 평균 약 50km를 추가로 주행할 수 있는 수준의 잉여 전력에 이른다.

다만 이 수치는 기후와 일조량에 따라 달라지므로 고정된 주행거리를 보장하지는 않는다. 시뮬레이션 결과는 최적의 조건에서 외부 충전 없이 자급자족 구동이 가능하다는 가능성을 보여주는 지표다.


자체 발전만으로 주행 에너지를 확보하기 위해 연구진은 소비 전력을 대폭 줄이는 경량화 설계를 적용했다. 루미네타의 전체 무게는 550kg으로, 크기가 비슷한 일반 승용차 무게의 4분의 1 수준에 불과하다.

차체 구조에는 알루미늄과 강철, 탄소섬유를 혼합하여 사용했다. 부품의 연결부는 금속 3D 프린팅 기술로 제작해 높은 강도를 확보하면서도 무게를 덜어냈다.
공기 저항을 줄이기 위한 외관은 복어과 어류인 박스피시의 몸체 디자인에서 영감을 얻었다. 감속할 때 에너지를 회수하는 회생제동 시스템과 지능형 토크 분배 기술도 결합해 주행 중 전력 소모를 최소화했다.


태양광 시스템 개발에는 독일의 프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(ISE)가 동참했다. 연구소는 차량 표면의 일부 전지가 나무나 건물 그늘에 가려지더라도 나머지 부분에서 발전을 이어가는 설계를 적용했다.

아울러 태양전지 모듈 표면을 보호하면서 효율을 유지하기 위한 특수 보호 필름도 적용했다. 차량 내부에는 실시간 전력 상태와 성능 데이터를 모니터링할 수 있는 전용 디스플레이를 설치했다.

여기에 애플 카플레이와 구글 안드로이드 오토 기능을 연동해 운전자 편의성을 높였다. 개발을 마친 루미네타는 미국 그린빌에 있는 클렘슨대학 국제자동차연구센터(CU-ICAR)에 남아 모빌리티 연구 플랫폼으로 장기 활용될 예정이다.

연구진은 오는 2027년 미국 라스베이거스에서 열리는 국제전자제품박람회에 이 프로토타입을 출품해 대중과 업계에 기술 콘셉트를 소개할 계획이다.


진형근 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com