① 전기차 겨울철 주행거리 약점
전기차는 추운 환경에서 주행거리가 줄어들 수 있다. 이는 리튬이온 배터리의 특성과 연관되어 있다. 배터리 내부는 기본적으로 액체 전해질로 구성되어 있는데 날씨가 추워지면 전해질이 굳으면서 내부 저항이 커지게 되고, 그만큼 리튬 이온의 이동 효율이 낮아지는 것이다.
배터리 효율성이 저하되는 것과 더불어 전기차는 내연기관과 달리 실내 온도 조절에 필요한 전력이 별도로 소비된다. 내연기관차는 엔진 폐열을 이용해 히터를 작동할 수 있지만 전기차는 모터로 작동하기 때문이다. 따라서 히터를 가동하기 위해 공기를 가열해야 하므로, 겨울철 배터리가 더 빨리 소모되는 것이다.
각종 신기술이 쏟아지고 있는 CES2023에서 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술이 등장해 이목을 집중시키고 있다. 독일의 자동차 부품 제조 회사 ZF에서 개발한 열선 안전벨트가 그 주인공이다.
② 열선이 내장된 안전벨트
‘히트 벨트(Heat Belt)’로 불리는 해당 안전벨트는 운전자와 승객이 전기 자동차를 가열하는 데 사용되는 에너지 소비를 줄이는 데 획기적인 도움을 준다. 이 안전벨트는 히팅 시트 및 열선 내장 스티어링 휠과 함께 작동하여 효율성을 극대화하도록 설계됐다는 게 ZF의 설명이다.
ZF에 의하면 추운 날씨에 차량 내부를 가열하는 데 필요한 에너지를 줄임으로써 주행거리를 최대 15%까지 늘릴 수 있다. ZF 열선 시트벨트에는 통합 열 전도체가 내장돼 있지만 두께를 최소화하여 일반 안전벨트와 동일한 편안함을 제공한다. 또한 탑승자의 신체와 균일하게 온기(36도에서 40도)를 제공하도록 설계됐다.
ZF는 히트 벨트 제작에 특수 직물 가공 방법을 사용했다. 모든 구조와 설계 등은 기존 안전벨트와 동일하기 때문에 열선을 내장하고 있다고 해서 탑승자 보호 기능이 저하된 것은 아니다.
③ 열선 안전벨트의 장점
열선 안전벨트의 또 다른 장점은 폭넓게 적용될 수 있다는 것에 있다. 즉 자동차 제조업체들이 추가적인 변경이나 절차 없이 차량에 히트 벨트를 탑재할 수 있다는 게 ZF의 설명이다. 무엇보다 히트 벨트로 인해 탑승자가 두꺼운 겉옷을 벗게 되면, 충돌 시 벨트가 더 잘 작동할 수 있어 효과적으로 안전을 책임진다.
해당 기술을 접한 누리꾼들 반응 역시 긍정적이다. “열선 시트 필수였는데, 이제 몸 앞쪽도 따뜻해지겠다”, “혁신 그 자체다”, “몸도 따뜻해지고 주행거리도 늘어나니까 오히려 좋다”, “전기차 최대 단점이 보완되고 있는 것 같다” 등의 의견을 보이고 있다.
■ 히트 벨트 관련 사례
한편, ZF의 열선 내장 안전벨트 기술은 최초는 아니다. 이미 지난 2018년 포드가 유사한 아이디어로 미국에서 특허를 출원한 바 있다. 이어서 메르세데스-벤츠 역시 GLE 기반의 안전 실험 차에 열선 내장 안전벨트를 적용해 공개하기도 했다. 아직 열선 벨트가 양산차에 적용된 사례는 없다. 하지만 배터리 효율을 위한 다양한 연구가 수행되고 있기 때문에 미래에는 걱정 없이 어떤 환경에서도 전기차를 탈 수 있길 바라본다.
