포르쉐코리아가 2026년 4월 28일부터 30일까지 경기도 용인에 있는 에버랜드 스피드웨이에서 2026년 하반기에 우리나라에 공식적으로 선보일 예정인 카이엔 일렉트릭의 주요 기술적 특징을 소개하고 주행을 통해 기술을 체험할 수 있는 카이엔 일렉트릭 테크놀로지 워크숍(Cayenne Electric Technology Workshop) 행사를 열었습니다.
포르쉐 AG 와 포르쉐코리아가 공동 기획한 이 행사에는 우리나라뿐 아니라 중국 등 해외 언론 매체 기자들도 참석했는데요. 카이엔 일렉트릭에 적용된 핵심 기술과 성능에 관한 이해를 돕는 워크샵과 더불어, 참석자들이 국내 공식 출시 전 카이엔 일렉트릭을 트랙에서 가장 먼저 경험할 수 있는 기회가 주어졌습니다.
행사에는 카이엔 에너지 시스템 부문 디렉터 마르코 슈메르벡 (Marco Schmerbeck)과 카이엔 드라이브 시스템 부문 매니저 비비안 슈라이버 (Vivien Schreiber)가 참석해 제품 프레젠테이션과 AR 기반의 기술 시연을 통해 혁신 기술을 소개했습니다. 이들이 소개한 카이엔 일렉트릭의 혁신적 핵심 기술을 크게 네 가지로 정리해 봅니다.
1. 포뮬러 E 기술이 담긴 전기 모터와 구동 시스템
카이엔 일렉트릭은 앞 차축과 뒤 차축에 전기 모터가 하나씩 설치되어 전동 네 바퀴 굴림 시스템을 이루는 ePTM(electric Porsche Traction Management) 시스템을 갖추고 있습니다.
ePTM 시스템의 중심에는 전기 모터가 있는데요. 크기와 무게를 줄이면서 지속적으로 강력한 성능을 낼 수 있도록, 포르쉐는 여러 새로운 기술을 전기 모터에 담았습니다.
기본적으로, 카이엔 일렉트릭에는 영구자석 동기식 전기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor, PSM)가 들어갑니다. 일반적으로 전기 모터가 작동할 때는 열이 나고, 특히 큰 힘을 낼 때 더 많이 나옵니다. 이를 효과적으로 식힐 수 있어야 강력한 성능을 보장할 수 있죠.
고성능이 필수적인 카이엔 일렉트릭의 전기 모터는 보편적인 전기 모터와는 냉각 방식이 다릅니다. 대개 전기 모터의 냉각은 외부의 통로 즉 재킷(jacket)에 냉각액이 흘러 열을 빼앗는 방식으로 이루어지는데요. 카이엔 일렉트릭은 그런 방식 대신, 전기 모터 내부의 구리 권선을 따라 냉각액이 직접 흐르는 방식을 택했습니다. 즉 열이 나는 부분을 직접 식혀서 더 효과적인 냉각이 이루어지도록 만든 겁니다.
이런 냉각 방식의 또다른 장점은 전기 모터의 크기를 줄일 수 있다는 데 있습니다. 전기 모터를 감싸는 냉각용 재킷이 없어서, 같은 성능을 내는 일반 전기 모터보다 더 작게 만들 수 있는 거죠. 카이엔 일렉트릭에 쓰인 전기 모터를 일반적인 냉각 구조로 만든다면, 크기가 1.5배는 더 커야 한다는 것이 포르쉐 측의 설명입니다.
이런 구조적 특성을 반영해서, 포르쉐는 엑손 모빌(Exxon Mobil)과 협력해 전기 모터 냉각액을 개발했습니다. 전기 모터 내부 부품이 직접 냉각액에 노출되는 만큼 부품을 부식시키지 않아야 하고, 냉각액이 전기 모터가 작동할 때 회전하는 부품에 저항으로 작용하지 않아야 하기 때문이죠.
엑손 모빌이 개발한 모빌 1 섬 일렉트릭 P(Mobil 1 Therm Electric P) 냉각액은 그와 같은 요구 조건을 충족하도록 만들어졌습니다. 비전도성 합성 냉각액인 이 제품은 부식성이 없고 점도가 매우 낮은 것이 특징입니다. 전기 모터 내부에는 약 6L의 냉각액이 순환하고요.
또한, 포르쉐는 냉각 시스템 크기를 줄이기 위해 전기 모터 냉각액과 전기 모터와 연결된 변속기(감속 기어)를 윤활하는 오일을 순환시키는 오일 펌프를 공유하도록 만들었습니다. 순환 회로는 분리되어 있지만 오일 펌프는 공유함으로써 전체 시스템 크기는 더 줄어들 수 있었죠.
아울러 카이엔 터보 일렉트릭은 배터리로부터 나온 전기 에너지를 더 빠르고 효과적으로 전기 모터로 전달할 수 있도록, 실리콘 카바이드(SiC) 인버터를 씁니다. 앞 차축용 전기 모터에는 480A, 뒤 차축용 전기 모터에는 940A 전류용량의 인버터가 쓰입니다.
최상위 모델인 카이엔 터보 일렉트릭은 앞 차축 전기 모터가 지름 210mm, 길이 150mm 크기이고, 뒤 차축 전기 모터가 지름 245mm, 길이 190mm 크기입니다. 두 전기 모터를 합산한 최고출력은 630kW(857마력)이고, 주행 중 10초간 더 높은 출력을 낼 수 있는 푸시투패스(push-to-pass) 기능을 작동시키면 130kW(176마력)을 더 쓸 수 있습니다. 아울러 오버부스트(overboost)가 작동되는 론치 컨트롤 기능을 활성화하면 최고출력은 850kW(1,156마력), 최대토크는 1,600Nm(163.3kg・m)까지 높아집니다.
이와 같은 설계와 구조 덕분에, 카이엔 터보 일렉트릭은 시속 100km 정지가속 시간 2.5초, 시속 200km 정지가속 시간 7.4초의 성능을 낼 수 있죠. 아울러, 뛰어난 냉각 효율 덕분에 반복적으로 최대 가속을 하더라도 안정적으로 성능을 유지할 수 있습니다.
실제로 트랙 주행 때 여러 차례 급가속과 급제동을 반복했는데도 무리없이 달리는 것은 물론 구동 관련 전기 시스템은 이상 없이 작동하는 것을 확인할 수 있었습니다.
2. 고성능의 뿌리가 되는 배터리 시스템
카이엔 일렉트릭에는 총 용량이 113kWh인 리튬이온 배터리가 들어갑니다. 배터리 셀은 포르쉐와 오랫동안 협력 관계를 맺어온 LG에너지솔루션이 공급하는데요. 카이엔 일렉트릭에는 192개 셀로 이루어진 여섯 개 모듈이 배터리 팩을 이루어 설치됩니다.
포르쉐는 자신들이 주도해 배터리를 개발했다는 점을 강조하는데요. 포르쉐는 포르쉐 고유의 주행 성능, 견고하고 반복적인 충전 성능, 동급 최고의 에너지 회수 능력을 갖추면서 규격, 시스템 아키텍처, 성능 목표, 열 및 전기적 요구 조건에 맞는 셀을 요구해 납품받습니다.
이와 같은 요구와 기준에 따라 협력사가 개발해 공급한 셀은 포르쉐가 직접 운영하는 모듈 공장에서 모듈과 팩으로 만들어져 카이엔 일렉트릭에 설치됩니다. 모듈 공장은 카이엔 일렉트릭이 생산되는 슬로바키아 공장과 인접해 있고요.
배터리 모듈에 들어가는 셀은 파우치(pouch) 형태입니다. 뛰어난 에너지 입출력 특성과 부하 상태에서의 성능 저하를 줄일 수 있어 파우치 형태를 택했다는 것이 포르쉐 측의 설명이고요. 각각의 셀은 파우치 단면 형태에 정확하게 맞춰 만들어진 알루미늄 케이스에 넣어져 모듈이 됩니다.
셀은 6% 실리콘이 포함된 흑연 양극재와 니켈-망간-코발트-알루미늄(NMCA) 소재로 만들어진 음극재를 씁니다. 특히 음극재는 니켈 함량이 86%인 하이 니켈 형식으로, 에너지 용량과 전기적 안정성이 높으면서 수명이 길다는 특징이 있습니다.
여섯 개의 모듈은 모두 같은 크기로 만들어집니다. 이렇게 만든 이유는 사고 때 파손된 모듈만 분리해 교체할 수 있어 수리하기가 편리하기 때문이라고 합니다.
배터리 모듈은 적정 온도를 효과적으로 유지할 수 있도록 양면 이중 냉각 시스템을 통해 냉각됩니다. 알루미늄 소재로 만든 케이스 형태 모듈 위쪽과 아래쪽에 모두 냉각 회로가 설치되는 구조인데요. 냉각액이 차체 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르도록 되어 있다는 점이 특이합니다.
언뜻 이와 같은 냉각액의 흐름 때문에 모듈 오른쪽과 왼쪽의 냉각 정도에 차이가 생길 수 있어 보이기도 하는데요. 냉각액 순환 회로 구조를 달리해, 냉각액이 흐르는 속도에 변화를 줌으로써 차이를 줄였다고 합니다.
배터리 온도 조절은 지능형 열 관리 시스템이 맡는데요. 냉각 용량은 대형 가정용 냉장고 약 100대와 맞먹는 정도라고 합니다. 아울러 일반적인 흡입식 팬보다 에너지를 15% 적게 쓰는 가압식 팬을 써서 에너지 효율도 높였다고 합니다.
카이엔 일렉트릭의 전기 시스템은 앞서 선보인 다른 포르쉐 전기 모델들처럼 800V 시스템을 쓰면서도 한층 더 발전한 것이 특징입니다. 급속 충전은 최대 400kW 출력 충전기까지 지원해, 최적 조건에서는 충전량 10%에서 80%까지 16분 이내에 충전할 수 있습니다.
아울러 400V 충전소에서는 배터리 내부의 고전압 스위치가 800V 배터리를 두 개의 400V 배터리 회로로 분리해 충전하는 이른바 ‘배터리 분할 병렬 충전(bank charging)’ 방식으로 최대 200kW 출력으로 충전할 수 있습니다.
충전 방식도 여러 종류를 지원해, 다양한 충전 환경에 대응할 수 있습니다. 교류 완속 충전은 일반 11kW, 최대 22kW까지 지원하고, 전자기 유도 무선 충전 장치를 활용할 수 있도록 선택하면 주차 중에 최대 11kW 출력으로 무선 충전할 수도 있습니다.
3. 능동 제어 서스펜션 ‘포르쉐 액티브 라이드’를 비롯한 섀시 시스템
모든 카이엔 일렉트릭에는 어댑티브 에어 서스펜션이 포함된 포르쉐 액티브 서스펜션 매니지먼트(PASM)가 기본으로 설치됩니다. PASM은 주행 조건과 상태, 주행 모드 등에 알맞게 에어 스프링과 댐퍼의 작동 특성을 전자적으로 제어하는 시스템으로, 운전자의 선택이나 시스템의 판단에 따라 지상고가 여러 단계로 조절되는 것이 특징이죠.
최상위 카이엔 터보 일렉트릭에는 그보다 한층 더 발전한 시스템인 포르쉐 액티브 라이드(Porsche Active Ride)가 선택 사항으로 마련됩니다. 포르쉐 SUV 가운데 처음으로 카이엔 터보 일렉트릭에 마련되는 이 시스템은 거의 무단계에 가깝게 네 바퀴에 연결된 서스펜션의 움직임을 능동적으로 제어하는 액티브 서스펜션입니다.
포르쉐 액티브 라이드는 네 바퀴를 받쳐주는 액티브 댐퍼가 각 차축에 설치된 모터 펌프 유닛에 연결되어, 댐퍼를 능동적으로 개별 제어하는 식으로 작동합니다. 시스템은 다양한 주행 관련 정보를 종합적으로 감지하고 판단해, 필요에 따라 밀리초(1,000분의 x초) 단위로 모터 펌프 유닛이 댐퍼를 조절합니다. 시스템 작동에 필요한 에너지는 고전압 배터리로부터 직접 공급받고요.
이 시스템은 빠르고 강력한 댐퍼 조절 능력 덕분에, 물리적 스태빌라이저 없이도 차체 움직임을 안정적으로 조절할 수 있고요. 그 덕분에 오프로드 주행 때는 바퀴가 위아래로 더 많이 움직일 수 있어 까다로운 노면에 대응하기가 더 수월하다는 장점도 있습니다.
무엇보다도, 어떤 상황에서도 모든 바퀴의 접지력을 빠르고 정확하게 최적화할 수 있다는 것이 이 시스템의 가장 큰 장점입니다. 센서를 이용해 각 바퀴의 동적 하중을 감지하고 계산해, 가속과 감속, 코너링 때 각 댐퍼를 정확하고 정밀하게 제어함으로써 롤링(좌우 방향 기울어짐)과 피칭(앞뒤 방향 기울어짐)을 보정할 수 있기 때문이죠.
접지력을 최적화함으로써 더 역동적이고 안정적으로 달릴 수 있으면서도, 탑승자에게 전달되는 좌우 방향 또는 앞뒤 방향 힘을 줄여 승차감의 수준을 높일 수 있다는 점이 매력입니다.
이는 구동계 제어와 맞물려 한층 더 뛰어난 주행 특성을 구현하는 데도 도움을 주는데요. 카이엔 터보 일렉트릭에 들어가는 리어 액슬 스티어링 기능 그리고 리어 액슬 디퍼렌셜 잠금 기능인 포르쉐 토크 벡터링 플러스(PTV Plus)와 어우러지면 더 높은 수준의 핸들링 정확성과 주행 안정성을 기대할 수 있습니다.
트랙 주행 때 직접 경험해본 바로는, 급가속 때 차체의 앞 들림 현상과 급제동 때 차체의 앞 가라앉음 현상이 높은 수준으로 억제되고, 코너링 때도 차체가 거의 옆으로 기울어지지 않는 것을 느낄 수 있었습니다. 거의 모든 상황에서 차체의 기울어짐이 억제되는 느낌은 다른 차들에서는 좀처럼 경험하기 어렵죠.
포르쉐 액티브 라이드 덕분에, 지상고가 높고 서스펜션의 위아래 방향 움직임이 큰 SUV의 운전석에 앉아 있으면서도 세단처럼 차체와 지상고가 낮은 차를 모는 것 같은 기분이 들었습니다. 그것도 이질감 없이 말이죠.
아울러 휠베이스가 3m가 넘는 차라고는 믿어지지 않을 만큼 회전반경이 작은 것도 인상적이었습니다. 이는 국내 판매 모델에 기본 적용되는 리어 액슬 스티어링 덕분이죠.
4. 성능과 효율을 극대화하는 공기역학적 접근
전기차는 주행거리를 극대화할 수 있도록 공기역학 특성을 최적화해야 합니다. 특히 고속 주행을 고려해 만드는 고성능 차라면 성능 향상을 위해 필수적으로 고려해야 할 사항이기도 하죠. 하지만 차체가 높고 큰 SUV라면 최적의 해법을 찾기가 어렵습니다.
포르쉐는 이런 한계를 극복하기 위해, 카이엔 일렉트릭의 공기역학 특성을 최적화할 수 있도록 다양한 요소를 반영했습니다.
우선 차체 전반을 매끄럽게 만들어, 공기저항을 줄였습니다. 카이엔 일렉트릭의 공기저항 계수(Coefficient of drag, Cd)는 0.25로 동급 SUV 가운데서도 가장 뛰어난 수준입니다. 특히 공기저항계수와 전면투영면적을 곱한 항력면적(Cd×A)은 0.713m2에 불과합니다.
이는 기본적으로 공기역학 디자인에 최적화되었다는 뜻으로, 설계자와 디자이너 사이의 긴밀한 협력의 결과라 할 수 있습니다. 바퀴 주변 공기 흐름을 매끄럽게 만드는 3차원 에어 커튼과 에어로 휠, 거의 평면에 가까운 차체 하부, 차체 아래를 빠져나가는 공기 흐름을 유도하는 리어 디퓨저 등은 대표적인 공기역학 특성 최적화를 위한 요소들입니다.
특히 저속과 고속에서 차체 주변 공기 흐름의 변화를 고려해, 디자인 요소의 일부를 기능적으로 조절될 수 있도록 만든 것도 눈여겨볼 부분입니다. 포르쉐는 이와 같은 능동 제어 요소들을 종합해 포르쉐 액티브 에어로다이내믹스(Porsche Active Aerodynamics)라는 이름으로 부릅니다.
카이엔 일렉트릭은 크게 세 가지 요소가 주행 상황과 속도에 맞춰 능동적으로 조절되어 공기역학 특성을 최적화합니다.
- 가동식 냉각 플랩: 차체 앞 범퍼 양쪽 아래에 위치하는 요소로, 가운데에 있는 레이더 센서를 중심으로 좌우에 배치되어 있습니다. 필요에 따라 작동되어, 저항을 줄이거나 냉각 효율을 높입니다.
- 어댑티브 루프 스포일러: 지붕을 따라 차체 뒤쪽으로 흐르는 공기를 제어합니다. 가동식 냉각 플랩과 함께 작동해, 주행 상황에 따라 효율, 다운포스, 냉각 성능을 제어합니다.
- 액티브 에어로블레이드: 카이엔 터보 일렉트릭에만 적용되는 이 장치는 뒷바퀴 뒤쪽 범퍼 모서리에 내장되어, 시속 55km 이상에서 자동으로 돌출해 공기 흐름을 유도합니다. 론치 컨트롤을 작동하면 정지한 상태에서도 돌출됩니다.
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