시간이 지날 수록 기온이 내려가고 있다. 아침에는 입김이 나오기 시작하고, 문득 언제 첫 눈이 내릴까 생각이 드는 그런 계절이다. 쌀쌀한 날씨에 출근을 하기 위해 차에 올라타면 엉덩이와 등으로 올라오는 냉기가 몸을 감싼다. 아마 대부분의 운전자들은 이런 느낌이 달갑지 않을 것이다. 때문에 시동을 켜고 자연스레 히터를 켜기 마련이다.

히터는 따뜻한 바람을 만들어낸다. 이런 상황에 엔진 동력을 더 사용하기 때문에 연비가 내려간다고 생각하는 사례를 종종 확인할 수 있다. 정말 그럴까? 본론으로 들어가기에 앞서 정답부터 이야기하면, 내연기관차는 히터 걱정을 하지 않아도 된다. 하지만 전기차는 히터 때문에 주행거리가 크게 줄어들 수 있다. 구체적인 이유는 다음의 내용을 살펴보자.

[글] 이안 에디터

히터는 열을 활용한 공조기능이다. 따뜻한 바람을 실내로 유입시켜, 훈훈한 기운을 감돌게 한다. 하지만 이를 위해 에너지를 낭비하지 않는다. 오히려 절약 타입으로 볼 수 있다. 가장 큰 이유는 엔진에서 발생한 열을 재활용하기 때문이다. 자동차 엔진 내 실린더에서는 혼합기가 4행정 사이클에 맞춰 폭발한다. 이 때 피스톤을 밀어낼 힘과 함께 열이 발생한다.

필요 이상으로 뜨거워진 엔진은 성능감소로 이어진다. 때문에 엔진에는 열을 식일 냉각수가 흐르는 통로가 있다. 냉각수는 엔진의 열을 빼앗은 뒤 냉각 시스템을 돌며 다시 차가워지는 과정을 거친다. 여기서 히터의 핵심은 뜨거워진 냉각수다. 온도가 올라간 냉각수 일부를 라디에이터 처럼 생긴 '히터코어'로 보내 해당 파츠의 온도를 높이는 과정을 거친다. 이 때 옆에 달린 송풍기로 바람을 만들어 히터코어로 보내면 따뜻해진 공기가 차 실내로 들어오게 된다.

전력을 소모하는 송풍기능을 제외하면 사실상 열을 만들기 위해 별도의 동력을 활용하지 않는다. 그저 버려지는 열을 끌어다 사용할 뿐이다. 따라서 차량 연비에 주목할 만한 영향을 끼치지 않는다.

한편, 전기차는 정 반대다. 전기차의 히터는 엔진이 없기 때문에 자체적으로 열을 만들어내야 한다. 그러려면 열선이 필요한데, 전력소모가 상당하다. 마치 겨울에 춥다고 전기 난로나 장판을 하루종일 틀어놓고 있으면 전기료 폭탄이 날아드는 것과 같은 이치다. 요즘은 전기차 배터리나 전장부품 등에서 발생하는 폐열을 재활용하는 '히트펌프' 기능이 보편화되어, 그나마 전력 소모량을 줄이는데 보탬이 되고 있다.

만약 히트펌프 기능이 없을 경우 PTC 히터만 가지고 열을 만들어내야 하기 때문에 그만큼 전력 소모량이 많아질 수 밖에 없고 전비 감소로 이어진다. 과거 초창기 전기차들은 히터를 틀 경우 주행거리가 40%대 까지 감소하기도 했다. 

최근에는 히터 자체를 최소한으로 트는 대신 다른 기술을 활용해 실내에 열을 전달하는 신기술들이 개발되고 있다. 대표적으로 현대차의 사례를 보면 '복사열 워머'라는 기능을 개발중이다. 탄소나노튜브 필롬을 열 발생이 필요한 곳에 부착해 히터 없이도 열을 만들어낸다. 개발진 의견에 따르면 일반 히터를 사용했을 때보다 전력 소모량을 20% 가량 아낄 수 있다고 한다. 

한편 겨울철에는 성에가 끼거나 눈이 얼어붙어 차 앞을 가로막는 경우가 많다. 보통 이럴 땐 차 앞유리 근처에 있는 덕트를 통해 뜨거운 바람을 내보내 녹였다. 즉 히터가 작동한다는 의미인데, 건조한 바람이 운전자로 날아와 안구 건조증을 유발한다. 또, 생각보다 빨리 녹지 않기 때문에 그만큼 전력낭비가 심해질 수 밖에 없다. 이를 해결하기 위해 현대차는 ‘발열유리 제상시스템(HGDS)’을 개발중이다. 유리 전체에 발열기능을 집어 넣어, 눈이나 서리가 빨리 녹도록 하는 기능이다.

발열유리를 활용하면 일반적인 방식보다 40%나 빠르게 녹일 수 있는 것으로 알려졌다. 또, 전력 소모량도 25% 만큼 줄일 수 있어, 겨울철 전력소모량을 최소화 할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 전체적으로 보면 추위야 약한 전기차의 단점을 보완 하기 위해 다양한 기술들이 개발되고 적용중이라는 것을 알 수 있다.

아마 히터 자체에 대한 거부감을 가지는 운전자들고 있을 것이다. 어찌됐든 연비 감소에 영향을 끼칠것이라는 생각 때문에 말이다. 하지만 차갑게 식은 차 안은 벌벌 떨기에 충분한 가혹한 환경이다. 혹은 건조하고 따뜻한 바람에 대한 거부감이 드는 운전자도 있을 것이다. 이런 경우에는 시트 열선 및 스티어링 휠 열선 기능을 추천한다. 특히 전기차 운전자에게 큰 도움이 되는데, 히터기능보다 전력소모량이 적기 때문이다.

혹시 히터에 대해 궁금했던 독자라면, 이번 내용이 도움이 되었으면 한다.

유독 한국 운전자들이 겨울에 예민하게 보는 '이 기능'
글 / 다키포스트
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