'전기차 전용 변속기' 배터리 그 이상으로 세상을 바꿀 게임 체인저
'전기차 전용 변속기' 배터리 그 이상으로 세상을 바꿀 게임 체인저
  • 김필수 교수
  • 승인 2020.11.08 09:15
  • 댓글 0
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전기차가 대세로 떠 오르면서 세컨드 카가 아니라 퍼스트카, 엔트리카 면모를 갖추기 시작했다. 이에 따라 내연기관차 수명은 빠르게 줄 것으로 예상된다. 모든 차량이 중첩되는 기간을 약 30여 년으로 보고 있지만 이 역시 절반으로 줄어들 전망이다. 미래 기술 인력 한계와 생산 패러다임 전환은 생산직 감소와 수직·하청 구조 붕괴 등 산업 변화도 빠르게 이뤄질 것이다. 따라서 산업 변화에 대비한 대책도 빠르게 이어져야 한다.

최근 테슬라 배터리 데이가 주목을 받았다. 알맹이가 빠졌다는 얘기를 들었지만 현장 상황을 반영한 반걸음 앞선 전략이 엿보였다. 과도한 홍보가 아니라 실질적이고 실현 가능한 전략이 언급됐기 때문이다. 핵심은 배터리 자체 생산과 새로운 배터리 규격으로 가격 하락과 성능을 개선하겠다는 이야기다. 전기차 가격에서 배터리가 차지하는 비중이 40~50%를 차지하는 만큼 이런 한계를 넘지 않고서는 경쟁력을 잃게 된다.

글로벌 제조사들이 배터리 개발에 매달리고 있는 것도 이유가 다르지 않다. 향후 급증할 전기차 배터리는 공급 부족을 겪을 것이 뻔하다. 그러나 배터리 기술은 단기간에 구축할 수 있는 분야가 아니다. 글로벌 배터리 제조사들은 경쟁력을 높이기 위해 차별화, 특화로 영역을 넓히고 자동차 제조사에 수평관계를 요구할 것이다. 서로 간 영역 다툼도 치열해질 것이다.

배터리뿐만 아니라 미래 전기차 시장을 주도할 수 있는 게임 체인저급 기술은 아직 수두룩하다. 배터리와 더불어 가장 주목해야 할 기술은 바로 전기차 전용 변속기다. 양산형 전기차에 전용 변속기가 사용되는 모델은 포르쉐 타이칸에 탑재된 2단 자동변속기뿐이다. 타이칸은 이 변속기를 포함, 각종 혁신 장치를 적용해 '올해의 혁신상'을 받을 정도로 주목을 받기도 했다.

전기차는 적절한 배터리양으로 한번 충전으로 멀리 갈 수 있고 가벼워야 하며, 과열 방지 등 안전장치, 또 등판능력 등 다양한 조건에서 일반 내연기관차와 같은 성능과 효율성을 발휘해야 한다. 그러나 현재 전기차 배터리인 리튬 이온 배터리는 열 발생이 많아 냉각이 필요하고 고용량에 따른 가격과 부피, 무게 등 여러 가지를 고민해야 하는 특성이 있다. 그만큼 비용이 증가하게 된다.

전기차용 변속기는 이런 난제를 해결할 수 있다. 같은 배터리양으로 주행 거리가 150% 이상 늘어나고 모터 등판능력이 향상돼 같은 배터리 용량에서도 효율성이 늘어난다. 정격 용량으로 모터를 사용해도 언덕 등을 편하게 올라가는 만큼 냉각 기능을 줄여도 된다. 그 밖에 인버터 등 각종 장치를 줄일 수 있고 전체 중량도 줄어 1석 10조 효과가 발생한다. 전기차 전용 변속기 단수가 5~6단 이상이면 효율성은 최고조로 오르게 된다.

전기차는 내연기관차 유압용 변속기를 사용할 수 없다. 따라서 새롭게 개발해야 하는데 현재로서는 포르쉐 타이칸 2단 변속기 이외에는 상용화된 사례가 없다. 전기차 전용 변속기가 국내에서 개발돼 내년 상반기 전기 이륜차에 우선 탑재될 것으로 기대되고는 있다. 실현된다면 이는 세계 최초이고 같은 용량 배터리로 주행 거리가 150~200% 증가하고 충전 시간은 획기적으로 줄어든다, 등판능력을 높이고 열 발생도 줄일 수 있다.

국내 업체가 개발한 6단 전기차 전용 변속기가 탑재되면 일반적으로 60~70Km 정도인 이륜차는 최대 약 200Km 주행도 가능해진다. 이륜차 사용이 가장 많은 배달용으로도 하루 사용에 추가 충전이 필요 없게 되는 것이다. 전기차 게임 체인저급 기술이라 할 수 있다.  전기차 전용 변속기 확장도 가능하다. 이 회사는 벌써 국내외 관심과 러브콜을 받고 있어 국내를 대표하는 글로벌 히든 챔피언 가능성도 매우 높다. 의미가 큰 만큼 정책적 지원도 요구된다. 모두가 주목하기 바란다.




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