테슬라의 공기역학 우수성

모델 S의 디자인

머스크는 2019년 12월 사이버트럭에 대해, "극도의 노력으로 사이버트럭은 0.30 항력계수를 갖으며, 이는 트럭에 대해 미친 짓(insane for a truck)입니다. 많은 작은 세부 사항을 조정해야 합니다."라고 말했다.

한마디로 사이버트럭이 픽업트럭치고는 공기역학적으로 탁월하게 설계가 되었다는 말이다.

https://twitter.com/elonmusk/status/1200976907417702400?s=20

1. 테슬라의 공기역학적 성능과 장점은?

테슬라는 "세계에서 가장 에어로다이나믹한" 차량이라고 주장한다.

모델 3와 모델 Y의 경우, 두 차량 모두 유사한 디자인을 공유하며, Cd (Coefficient of drag, 항력 계수)가 0.23이다.

항력 계수가 낮을수록 공기저항은 적게 받게 된다. 항력계수가 0.23이라는 수준은 전기차뿐만 아니라, 시판 중인 내연기관 자동차 중에서도 상당히 낮은 값이다.

낮은 항력 계수로 설계가 된다면, 차량은 운행 중에 공기저항을 적게 받아서 높은 연비를 제공하게 된다.

배터리값이 곧 전기차 값인만큼, 전기차의 경우 공기역학적으로 높은 연비를 달성할 수 있다면 보다 적은 배터리가 들어가도 되므로, 비용효율적이다.

2. 그렇다면 정말 테슬라의 공기역학적 성능은 경쟁사 대비 뛰어난가?

다른 경쟁 업체의 전기차와 비교해보면 모델 Y와 가격대에서 경쟁차종인 아우디의 E-tron은, Cd값 0.28로 모델 Y 0.23보다 약간 크지만 E트론의 더 큰 바디 사이즈로 인해 CdA 값 (공기 저항 계수)이 더 크다. 그 결과, 높은 고속 주행에서 모델 Y보다 더 많은 공기 저항을 겪게 된다.

포르쉐 타이칸의 경우, 전통적인 스포츠카의 디자인을 가지고 있는데, Cd는 0.22로 모델 3보다 더 낮은 값을 가지지만, 바디 사이즈가 더 크고, 무게가 더 무거워 모델 3보다 더 크게 공기저항을 겪는다.
또한, 모델 3 및 모델 Y뿐만아니라, 가장 상위트림인 모델 S 까지도 전통적인 스포츠카보다도 공기역학적으로 뛰어나다. 모델 S의 Cd는 0.208이다. 람보르기니 Aventador는 Cd 0.33을 가지고 있고 페라리 458 Italia는 Cd 0.33을 가지고 있으며, 이는 테슬라대비 약 43%이상 높은 값이다. 슈퍼카 분야에서조차도 모델 S, 모델 3, 모델 Y의 뛰어난 성과를 보여주는 것이다.

모델 S정도면 어느정도 수준일까? 찾아보자면, 현재 모델 S보다 낮은 항력계수를 갖는 차는 벤츠의 EQS 0.20뿐이다.

 

픽업트럭의 경우 짐을 적재하는, 오픈된 형태의 트렁크공간 때문에, 구조적으로 높은 항력계수를 갖게 되는데, 그럼에도 불구하고, 머스크가 사이버트럭의 0.3에 대해 "미친짓이다"라고 언급한게 괜히 그러는게 아닌듯 하다.

(포드, 램 같은 픽업트럭과의 항력계수 비교 작성글 참조)