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모델 X는 엔진 없이 순수 전기 모터로 구동되며, 0에서 시속 60마일(약 96km/h)까지 3.1초만에 도달하는 상상 이상의 가속능력을 갖췄다.

모델 X와 모델 S는 서로 비슷한 점이 많다. 모터 및 배터리 사양, 실내외 디자인이 거의 동일하거나 비슷하다고 보면 된다.



듀얼모터 전륜구동장치는 차량 전면과 후면에 각각 하나씩 두 개의 모터를 탑재하는 방식으로, 단일 엔진의 동력을 4개 바퀴에 분배하는 기존의 상시 사륜구동 시스템(AWD)보다 험로와 여러 기상조건 등에 더욱 강력한 성능을 발휘한다. 

듀얼모터 전륜구동장치는 현재 국내에서 시판되고 있는 모델S의 전 라인업에는 기본으로 적용돼 있다. 



모델 X가 미국도로교통안전국 NHTSA가 실시한 안전시험평가의 모든 카테고리에서 별 다섯개의 안전성 평가를 획득했다. 전부문 별 다섯개를 받은 SUV는, 테슬라 모델X가 유일하다.

NHTSA에 따르면 모델 X는 지금까지 시험된 SUV 중, 사고 시 탑승자가 다칠 가능성이 가장 낮은 차다. 덧붙여 NHTSA가 지금까지 시험한 차 중에서 가장 안전하다고 평가한 차는 테슬라 모델 S로, 모델 X는 같은 브랜드의 세단에 이어 두 번째로 안전성이 높다는 설명.



모델 X가 유례없이 높은 안전 평가를 받을 수 있었던 이유는 전기 파워트레인 덕이 크다. 엔진과 그에 따른 연료를 싣지 않는 전기차의 경우, 사고에 의한 화재 위험이 현저히 적고, 또 동력원인 배터리를 차 바닥에 넣는 저중심 설계가 이루어져 전복 사고가 발생할 여지도 적다.

NHTSA 충돌시험은, 사고 시 차 구조물이 효과적으로 충돌에너지를 흡수하는지, 또 안전벨트나 에어백 등의 안전장치들이 추돌 시 탑승자에 피해를 입히는지 등을 평가한다. 모델 X는 정면, 측면, 좌우 모서리, 전복 등을 포함한 NHTSA가 정한 9개의 세부 부문까지 모두 별 다섯개를 받았는데, 이는 중대사고가 발생한 상황에서 모델 X에 타고 있는 탑승자는 93퍼센트의 확률로 심각한 부상을 입지 않는다는 의미다.