5~7일 일본 시즈오카서 '슈퍼 타이큐 시리즈'
초전도 펌프 적용한 '코롤라'로 24시간 레이스 참가
토요타자동차의 GR 코롤라 모습.(사진=가주 레이싱 홈페이지 캡처) *재판매 및 DB 금지
[시즈오카=뉴시스]김민성 기자 = 토요타자동차의 모터스포츠 부서 가주 레이싱(GR)이 내구레이스 '슈퍼 타이큐 시리즈'에서 초전도 기술을 적용한 수소엔진 차량을 선보인다.
5일 관련 업계에 따르면 토요타자동차는 5일부터 7일까지(현지 시간) 일본 시즈오카현 후지 스피드웨이에서 열리는 'ENEOS 슈퍼 타이큐 시리즈 2026 후지 24시간 레이스'에 초전도 모터 펌프를 적용한 'TGRR GR 코롤라 H2 콘셉트' 차량을 투입한다.
해당 차량은 '모리조(MORIZO)'라는 참가자명으로 레이싱에 참여하는 토요타 아키오 토요타자동차 회장이 직접 탑승해 운전할 예정이다.
슈퍼 타이큐 시리즈는 토요타가 수소엔진 기술을 시험하는 실증 무대다.
토요타는 2021년 기체수소를 연료로 사용하는 수소엔진 코롤라를 처음 선보였다.
2023년부터는 연료를 액체수소로 바꿨다.
액체수소는 기체수소보다 밀도가 높아 같은 크기의 탱크에 더 많은 연료를 담을 수 있다는 장점이 있다.
이번 레이스부터는 펌프를 구동하는 모터를 기존 전기모터에서 초전도 모터로 변경했다.
초전도 모터는 액체수소를 탱크에서 끌어올려 압력을 높인 뒤 엔진으로 보내는 장치다.
구체적으로 펌프를 움직이는 모터에 초전도 기술을 적용했다.
특정 물질을 극저온으로 냉각하면 전기 저항이 사실상 사라지는 현상을 활용한다.
액체수소의 온도는 영하 253도다. 이 때문에 토요타는 별도의 냉각 장치를 추가하지 않고도 액체수소 자체의 온도를 이용해 초전도 상태를 유지할 수 있도록 설계했다.
모터의 크기를 줄이면서도 펌프를 구동하는 데 필요한 힘을 확보할 수 있는 구조다.
기존 차량에서는 펌프 구동 장치가 액체수소 탱크 외부에 배치됐다. 초전도 기술을 적용하면 모터와 펌프를 탱크 내부에 넣을 수 있다.
이를 통해 탱크 주변 부품이 차지하던 공간을 줄여 액체수소 저장 용량을 30% 이상 늘릴 수 있다는 것이 토요타의 설명이다. 연료 저장량이 늘어나면 1회 충전 주행거리도 길어진다.
차량 무게를 줄이고 무게 중심을 낮추는 효과도 기대된다.
탱크 외부와 연결되는 부품을 줄이면 외부 열이 탱크 내부로 유입되는 것도 막을 수 있다. 외부 열로 액체수소 일부가 기체로 변하는 '보일오프' 현상을 줄이는 데 도움이 된다.
토요타는 액체수소 엔진 차량의 내구성을 단계적으로 높여왔으며, 실제 레이스라는 혹독한 환경에서 펌프의 성능과 내구성을 검증할 계획이다.
2023년 후지 24시간 레이스에서는 액체수소 펌프를 두 차례 교체해야 했다. 이후 펌프 구조를 개선해 2025년 대회에서는 펌프를 교체하지 않고 24시간 레이스를 완주했다.
지난해 11월 슈퍼 타이큐 최종전에서는 초전도 모터를 탑재한 차량의 시범 주행도 진행했다.
이번 대회는 시범 주행에 머물렀던 초전도 펌프를 실제 레이스 환경에서 검증하는 첫 무대로, 초전도 기술을 적용함으로써 지난해 최종 라운드 당시 220ℓ였던 탱크 용량을 300ℓ까지 확대했다.
토요타는 장시간 주행 과정에서 펌프의 내구성과 안정성을 살피고 향후 액체수소 엔진 차량의 성능 개선에 활용할 계획이다.
토요타 관계자는 "모터스포츠라는 극한의 환경 속에서 자동차를 단련해 자동차의 잠재력을 최대한 끌어내기 위 해 노력하고 있다"며 "토요타는 탄소 중립 사회 실현을 위한 '멀티 패스웨이' 전략을 바탕으로 앞으로도 모터스포츠를 통한 기술 개발을 바탕으로 '더 좋은 차 만들기'를 추구할 계획"이라고 말했다.
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