2021년 01월 25일(월)

에너지경제

[전문가기고] 전기차 시대, 전용 변속기 개발 서둘러야

에너지경제 ekn@ekn.kr 2020.11.23 15:23:29
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▲김필수 대림대학교 자동차학과 교수


전기차는 이제 거스룰 수 없는 시대의 대세가 됐다. 그 만큼 흐름이 가속화되고 있고 전기차의 단점이 급격히 줄어들면서 보급대수도 기하급수적으로 늘기 시작했다. .

글로벌 배터리 회사는 이러한 움직임을 알고 있는 만큼 더욱 차별화하고 특화시켜서 영역을 넓히고 제작사에 대한 수평관계를 요구할 것이다. 서로간의 더욱 거센 영역을 차지하기 위한 싸움도 치열해질 것이다. 서로간의 더욱 거센 영역을 차지하기 위한 싸움도 치열해질 것이다.

배터리 외에도 미래 전기차를 주도하기 위한 개임체인저급 기술은 아직 많다. 이 중에서 배터리와 더불어 가장 주목해야 할 기술은 바로 전기차용 변속기다. 현재 양산형 전기차 변속기가 사용되는 경우는 포르쉐 최초 전기차인 타이칸 후륜에 들어간 2단 변속기다. 이 장치를 비롯한 각종 혁신 장치로 인해 올해의 혁신상을 받을 정도로 주목받고 있는 모델이다.

전기차는 적절한 배터리 양으로 한번 충전으로 멀리 갈 수 있고 가벼워야 하며, 과열 방지 등 안전이 유지돼야 하며, 등판능력 등에서도 효율적으로 전기에너지를 사용해야 하는 등 필수적인 요소가 많다. 그러나 현재 전기차용 배터리인 리튬이온배터리가 현실적으로 가장 최적으로 사용되지만 열이 많아서 냉각이 필요하고 비용의 과반이나 차지하는 배터리량을 고민해야 하는 특성이 있다. 언덕 등을 올라가기 위해 모터의 용량도 키워야 하고 이를 위한 배터리량은 늘기 마련이다. 그 만큼 비용도 증가하게 된다.

이때 전기차용 변속기가 제대로 탑재된다면 이러한 난제를 모두 해결할 수 있다. 같은 배터리량으로 150% 이상의 주행거리가 늘어나고 과도한 모터가 아니어도 등판능력이 가능해 이에 맞는 배터리량을 늘릴 필요가 없다. 정격 용량으로 모터를 사용해도 언덕 등을 편하게 올라가는 만큼 냉각 기능을 줄여도 된다. 그 밖에 인버터 등 각종 장치를 줄일 수 있고 전체 중량도 줄어들어 1석 10조의 효과가 발생한다. 물론 전기차용 변속기의 단수를 5~6단 이상으로 만든다면 더욱 가성비는 최고조로 올라갈 것이다.

현재 내연기관차에 올라가는 유압용 변속기를 사용할 수 없는 만큼 새롭게 개발하는 것이 관건이다. 그러나 아직 포르쉐 타이칸 2단 변속기 이외에는 아직 현실화된 변속기는 없는 현실이다. 최근에 국내외에서 전기차용 게임 체임저급 기술로 연구를 지속하고 있는 실정이다.

이러한 전기차용 변속기가 국내에서 개발돼 내년 상반기쯤에는 우선적으로 전기 이륜차용으로 등장한다. 세계 최초이며, 최고의 가성비를 자랑한다. 주행거리가 같은 배터리 용량으로 150~200% 증가해 충전을 획기적으로 줄일 수 있고 등판능력도 획기적으로 증가하며, 열발생도 크게 줄일 수 있다.

일반적으로 전기이륜차는 주행거리가 일반적으로 60~70km 정도여서 배달용으로 사용하기에는 문제점이 너무 많다. 이번에 개발돼 적용되는 6단 전기차용 변속기를 사용하면 같은 배터리에서 주행거리가 100km 이상으로 늘고 약간의 배터리를 추가하면 꿈의 목표라고 하는 약 200km 주행도 가능하게 된다. 200km이면 배달용 오토바이로 충전도 없이 하루를 운행할 수 있는 꿈의 오토바이다. 배터리 성능 개선 이상의 효과를 전기차에서 느낄 수 있는 게임 체임저급 기술이다.

머지 않아 자동차용 변속기로 개선하면 충분히 확장이 가능해 보인다. 벌써부터 해당 회사는 주변에서 큰 주목을 받고 있고 다양한 러브콜을 받는 만큼 국내를 대표하는 글로벌 히든 챔피언이 될 가능성이 매우 높다. 어렵고 어려운 국내 생태계에서 글로벌 강소기업이 출현해 세계 최초의 기술이 적용돼 시장을 주도할 수 있는 기술이 탄생하는 것이다. 의미가 큰 만큼 정부도 인지하고 꽃을 피울 수 있는 지원이 요구된다. 크게 주목하길 바란다.



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