"이게 무슨 페라리야? 애플카지" 디자인 혹평 쏟아진 페라리 전기차 루체, 로고 떼라는 말까지 나온 배경은?

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LUCE

페라리 첫 전기차 루체(LUCE)에 혹평이 쏟아지고 있다.

페라리 루체는 페라리 정규 차량 중 가장 비싼 몸값을 자랑하는데, 이탈리아 현지 가격으로 55만유로(약 10억원)에 달한다.

디자인에도 혹평이 쏟아졌다. '페라리답지 않은 디자인', '10억짜리 애플카' 등 비아냥과 혹평이 이어지며 루체 공개 이후 주가는 8% 넘게 급락하기도 했다.

20년 넘게 페라리를 이끈 루카 코르데로 디 몬테제몰로 전 회장도 루체 디자인을 비난했다. 그는 "루체가 페라리 상징인 '프랜싱 호스(도약하는 말) 엠블럼'을 달 자격이 없다"라며, "중국도 이 차를 모방하지는 않을 것"이라고 혹평했다.

루체 디자인에는 페라리 디자인 총괄 플라비오 만조니가 이끄는 페라리 디자인센터와 애플 출신 디자이너 조니 아이브·마크 뉴슨의 디자인 집단 러브프롬(LoveFrom)이 참여한 것으로 알려졌다.

페라리는 루체의 디자인이 기술적 독창성을 강조하기 위해 기존의 관습에서 벗어난 파격적인 방식으로 접근했다고 설명했다. 그 일환으로 플라비오 만조니가 이끄는 페라리 디자인 센터가 아닌, 외부 디자인 전문가에게 프로젝트를 맡기는 새로운 시도가 이루어졌다.

이에 따라 크리에이티브 전문가 그룹인 러브프롬이 프로젝트에 참여했으며, 이들은 관습에 얽매이지 않는 다학제적 관점과 럭셔리 분야의 풍부한 경험을 바탕으로 서로 다른 분야의 지식을 융합하고 새로운 디자인 언어를 창조하는 역할을 담당했다.

페라리 루체가 이토록 독보적인 정체성을 갖게 된 배경에는 기존의 틀을 깨면서도 일관성 있는 형태를 구상할 수 있도록 디자이너들에게 전폭적인 자유를 부여했기 때문이다. 실제로 러브프롬은 순수한 자동차 디자인의 경계를 넘어 다양한 분야로 연구를 확장하고 글로벌한 제안을 내놓을 수 있도록 철학적, 디자인적 자율성을 보장받았다.

핵심 디자인 원칙은 ‘단순화’로, 군더더기 없이 매끄럽고 순수한 형태와 닫힌 구조의 미학을 시각적으로 구현했다. 이후 본격적인 개발 단계에서 러브프롬은 페라리 디자인 센터와 긴밀히 협업하며 초기 콘셉트를 더욱 정교하게 다듬었다. 이 과정을 통해 디자인의 본질적인 의도를 유지하는 동시에, 페라리 특유의 기능적 목표와 구조적 제약, 양산형 스포츠카로서의 법규 인증 요건을 충족했다.

파워트레인은 성능과 효율성, 완벽한 제어 능력을 구현하도록 설계됐다. 이는 수년 간의 레이싱 파워 유닛 개발을 통해 축적한 노하우와 단계별 프로세스를 양산차에 적용한 결과다. 전기엔진의 설계, 테스트, 조립에 이르는 전 과정은 엄격한 품질 및 공정 관리를 위해 페라리 마라넬로 본사에서 이뤄졌다.

페라리는 F80에서 파생된 기술과 포뮬러 1 및 WEC를 통해 쌓아온 전문성을 바탕으로, 방사형 영구자석 동기 엔진를 개발해 적용했다. 페라리는 과거 프로토타입이나 소량 생산 모델에만 국한되었던 이 기술의 독보적인 품질 기준은 유지하면서도 대량 생산 체제로 확장하는 데 성공했다. 이번 엔진 시스템 개발을 위해 12만 시간 이상의 연구 개발과 250대 이상의 벤치 테스트를 진행했으며, 총 9개의 특허를 확보했다.

이 아키텍처는 최대 800V 전압에서 구동하며, 리어 엔진은 각각 310kW/355Nm, 프런트 엔진은 각각 105kW/140Nm의 성능을 발휘한다. 액슬당 전체 출력밀도는 4.80 kW/kg에 이른다. 액슬당 두 개의 유닛을 배치한 4엔진 아키텍처는 단순히 합산출력의 향상뿐만 아니라, 토크 제어 수준을 획기적으로 끌어올리는 것을 핵심 목표로 설계됐다.

론치 컨트롤 모드 시 최대 7,750Nm의 토크가 리어 액슬에서 지면으로 전달되는데, 이는 각 리어 엔진이 발휘하는 355Nm의 토크에 액슬 감속비가 적용되어 증폭된 수치다. 이 값은 감속 후 액슬 토크를 기준으로 하며, 시스템의 종방향 움직임 생성 능력과 직결된다. 실제 지면에 전달되는 토크는 타이어의 주행 반경과 그립 조건에 따라 달라진다. 고성능 전기차 분야에서는 엔진 토크와 시스템 토크, 휠 토크의 구분도 중요하다. 액슬당 두 개의 엔진을 장착함으로써 좌우 휠 간 토크관리를 독립적으로 할 수 있어, 코너링 시 자연스러운 반응성과 정밀성, 제어 능력을 극대화한다.

효율성과 열 관리는 개발 과정의 핵심 요소였다. 전체 크기를 최소화하기 위해 채택된 집중권 구조의 고정자와 고속 주행 시 전력 소모를 개선하는 0.2mm 라미네이션, F1 기술에서 파생된 리츠 와이어, 열전도성이 높은 수지를 활용한 진공 함침 기술이 구리 손실을 줄이면서, 열 효율과 내구성을 강화한다.

로터는 표면 부착형 자석을 할바흐 배열로 적용했다. 이는 자기 선속을 스테이터 방향으로만 집중시켜 토크 밀도를 높이는 솔루션이다. 또한 무게 증가 없이 고속에서 발생하는 원심력을 상쇄하기 위해 여러 겹의 1.6mm 탄소섬유 슬리브를 장착했다. 또한 로터를 분할하고 중앙부를 비워 경량화함으로써 질량과 관성, 원심력을 최소화했다.

이를 통해 차량 앞쪽에서는 30,000rpm, 차량 뒤쪽에서는 25,500rpm의 놀라운 회전수를 달성했다. 최대 각가속도 역시 45,000rpm/s에 달해 정지 상태에서 최고 속도에 도달하기까지 1초도 채 걸리지 않는다. 이러한 높은 회전 속도는 바퀴에 전달되는 토크를 극대화하는 동시에, 파워트레인의 전체적인 크기를 최소한으로 유지하는 데 필수적이다.

배터리 팩은 페라리 마라넬로 본사에서 설계, 검증, 제작되었으며, 차체 하부(플로어팬)에 통합되어 차체 무게 중심을 낮추는데 기여한다. 이 배터리는 직렬로 연결된 210개의 셀로 구성되어 800V 전압에서 122kWh의 총 에너지 용량을 제공한다. 최대 방전 출력은 830kW로, 최대 350kW 출력이 가능한 급속 충전기 스테이션을 이용할 경우 20분만에 70kWh를 충전할 수 있다.

SK온과 공동 설계한 셀은 159Ah 용량의 파우치 형태로, 흑연 음극재와 하이니켈 방식의 니켈,망간,코발트 양극 및 액체 전해질로 구성된다. 이 기술을 통해 740Wh/l 이상의 리터 당 에너지 밀도와 305Wh/kg의 중량당 에너지 밀도를 달성했다. 페라리와 공동 개발한 이 셀은 최대 1,200A 수준의 피크 방전 전류를 공급할 수 있다.

하나의 모듈은 14개의 셀로 이루어져 있으며, 한 쌍의 셀은 열을 제거하는 알루미늄 방열판을 공유한다. 각각의 미니 모듈 사이에는 압력을 분산하고 열 차단막을 형성하는 칸막이가 배치되어 있다.

모듈 내 14개의 셀은 두 개의 알루미늄 측면 플레이트로 압착 고정되어 있으며, 측면 플레이트 상하단에는 알루미늄 시트가 레이저로 용접되어 있다. 셀 감시 제어기와 셀 연결 부위를 보호하는 두 개의 측면 커버는 알루미늄과 SMC 소재로 제작되었으며, 내부에는 열 및 전기 전열층을 적용해 안정성을 높였다. 팩 전체에는 15개의 모듈이 탑재되어 있는데 그 중 13개는 차량 바닥에, 나머지 2개는 뒷좌석 하부에 배치되어 있다.

냉각 시스템은 유압 연결망과 세 개의 플레이트로 구성된다. 두 개의 플레이트는 하우징 바닥에 고정되어 있고, 나머지 작은 플레이트 하나는 상단 모듈을 냉각하기 위해 위층에 배치됐다. 특히 각 플레이트 내부에는 공급과 회수를 단일 유닛에서 관리하는 다중 채널을 설계해 온도 균일성을 확보했다. 이는 셀의 노화를 방지하고 최상의 퍼포먼스를 일관되게 유지하기 위한 필수 요소다. 또한 배터리 내부의 냉각 회로는 차량 전체의 메인 냉각 시스템과 유기적으로 통합되도록 최적화했다.

상단 모듈 뒤편에 위치한 e-박스에는 배터리 관리 시스템외에도 퓨즈, 릴레이, 전류 및 가스 등 각종 센서를 포함한 전자 제어 장치가 탑재되었다. e-박스는 차량의 CAN 통신 라인을 통해 전력과 통신을 모두 관리하는 역할을 한다. 이와 함께 2,000A를 초과하는 단락이 발생할 경우, 단 3밀리초만에 전류를 차단하는 메인 퓨즈가 장착됐다.

배터리 하우징은 모든 서브시스템을 통합하고 있으며, 바닥을 형성하는 두 개의 알루미늄 시트와 사이드 링을 구성하는 주물 및 알루미늄 패널로 이뤄진다. 각 부품은 용접 없이 기계적 체결 장치와 접착 소재로 조립되었으며, 커버와 함께 구조적 강성을 높이고 밀봉하는 기능을 동시에 수행한다. 20개의 중앙 체결 지점들이 모듈을 하우징에 단단히 고정시키며, 하단 쉘은 섀시에 결합된 후 차체 강성을 높이는 데 핵심적인 역할을 한다.

배터리는 통합을 최우선으로 하는 페라리의 설계 철학을 따른다. 바닥에 고정된 6개 열의 모듈은 모듈 압착 플레이트를 통해 차체 강성을 향상시킨다. 이러한 접근 방식으로 동급 최고 수준인 280Wh/l에 육박하는 에너지 밀도와 약 1.9kW/l의 출력 밀도를 달성했으며, 이는 세계에서 가장 경쟁력 있는 배터리 및 섀시 통합 시스템 중 하나임을 입증한다.

프런트 인버터는 방전 시 배터리의 고전압 직류 전력을 교류 전류로 변환해 전기엔진에 동력을 공급하며, 반대로 회생 제동 시에는 역방향으로 변환한다. 최대 300kW의 출력을 내는 프런트 인버터는 액슬에 완전히 통합됐으며, 그 무게는 9kg에 불과하다. 15kg 무게의 리어 인버터는 두 개의 리어 엔진을 제어하며, 최대 600kW의 출력을 발휘한다. 또한 리어 인버터에는 액티브 서스펜션에 전력을 공급하기 위한 800V−48V DC/DC 컨버터가 통합되어 있다. 공진 기술을 통해 필요한 전류를 98%의 효율로 즉시 변환하며, 페라리 최초로 48V 배터리가 필요 없는 시스템을 구현해 무게와 복잡성을 획기적으로 줄였다.

페라리 파워 팩은 여섯 개의 실리콘 카바이드(SiC) 모듈과 게이트 드라이버, 전용 냉각 시스템을 극도로 콤팩트한 패키지에 담아낸 통합형 파워 모듈이다. 페라리는 어떠한 충전 네트워크에서도 최적의 충전 성능을 보장하기 위해 고전압 DC/DC 부스터를 개발했다. 전압을 높이는 승압 기술을 통해 400V 충전기에서도 최대 150kW의 속도로 충전이 가능하다.

이 부품은 1MHz 이상의 스위칭 주파수에서 작동하며, 8kg에 불과한 무게임에도 충전 성능의 저하 없이 최고 수준의 출력 밀도를 구현하도록 설계됐다. 콤보 구성 요소는 충전소의 교류를 직류로 변환해 고전압 배터리를 최대 22kW AC로 충전하는 데 필요한 전자 장치를 통합하고 있다. 또한 12V 보조 배터리를 충전 및 유지하기 위한 DC/DC 컨버터까지 포함한다.

[차진재 기자 = 8wlswo8@naver.com] <저작권자 (c) 모터로이드 무단 전재 및 재배포 금지>