국내 중소기업 주도, 전기차 게임 체인저가 될 '전용 변속기'를 기대하라
국내 중소기업 주도, 전기차 게임 체인저가 될 '전용 변속기'를 기대하라
  • 김필수 교수
  • 승인 2022.04.17 07:34
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김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수

전기차는 이제 주도권뿐만 아니라 당연한 흐름이 되고 있다. 동시에 내연기관차의 판매 종식 선언도 줄을 잇고 있다. 물론 아직은 길거리에 내연기관차가 주를 이루고 있지만 지난 130여 년 내연기관차 흐름이 빠르게 축소되면서 전기차 시대로 빠르게 전환되고 있다는 뜻이다. 

글로벌 시장에서 올해 판매가 예상되는 전기차는 약 950만 대 수준으로 내년에는 약 1500만 대가 넘을 정도로 기하급수적으로 증가하고 있다. 글로벌 자동차 총판매량을 약 8000만 대 수준으로 보면 상당한 수준이다. 이와 함께 전기이륜차도 당연한 과정으로 함께 진보하고 있다. 

전기이륜차는 일반 전기차와 달리 구조적으로 매우 단순하고 가벼우며, 비용적 부담이 적어 전기차 전환에 시범적인 모델이다. 그러나 생각 이상으로 일반 전기차 대비 까다로운 부분이 많아 경제적인 모델 출시를 어렵게 한다. 전기차는 경제적 영향을 받지만 전기이륜차보다 가격적 유연성이 크고 공간이 넓어 배터리 용량 등에 여유가 있에 유연성에 장점이 있다.

그러나 전기이륜차는 경제성과 공간의 외부 노출과 크기에 대한 한계성 등 구비 조건이 까다로워 완성도를 높이는데 한계가 있다. 그러면서도 이륜차는 교통수단으로 충분한 역할이 가능하다. 인도, 동남아시아 등에서는 주력 이동수단이 이륜차일 정도로 인기가 높다. 반면, 우리나라는 배달용 오토바이로 주로 활용되면서 각종 부작용이 따르고 산업과 문화는 후진적이고 매우 낙후된 영역이다.

정부의 개선 의지도 매우 약하고 부정적인 시각이 큰 여론의 눈치만 보고 있어서다. 확실한 것은 이륜차 영역이 인간이 존재하는 한 존재해야 한다는 것이다. 기동성이 뛰어나고 유지비와 구입비 등 많은 장점을 지니고 있는 것도 이륜차다. 레저용으로 활용하면 일반 자동차와 차원이 다른 기쁨과 스릴 넘치는 감각 등을 즐길 수도 있다. 

이러한 이륜차도 전동화 등 환경적 영향으로 전기이륜차로 변신이 시급한 상황이다. 일반 자동차와 달리 이륜차에서 배출되는 배기가스 정도가 상대적으로 심하다 보니 전기이륜차 전환이 시급하다. 이러한 추세로 이륜차를 주력 이동수단으로 사용하는 국가는 물론 우리나라도 대통령 공약으로 전기이륜차 보급과 활성화에 노력하고 있다. 

특히 일반 자동차를 대신해 이륜차가 그 역할을 하고 있는 인도나 동남아시아의 필요성은 더욱 크다. 그러나 전기이륜차는 현재 심각한 한계에 도달해 있다. 대용량 배터리를 장착할 수도 없고 비용도 기하급수적으로 증가해 내연기관 이륜차만큼의 성능이 나오지 못하면 서다. 현재 전기이륜차 일반 모델은 한번 충전으로 갈 수 있는 주행거리가 50~60km에 머물러 있다. 대형 레저용 고가 모델은 대용량 배터리 탑재로 가능하나 보급형과는 거리가 멀다. 

인도나 중국, 동남아시아는 물론 우리나라도 마찬가지여서 이러한 한계점 극복은 시급한 당면 과제라 할 수 있다. 이를 해결하는 방법으로 배터리 교환 시스템을 통한 주행거리 확대 등에 노력하고 있으나 전기이륜차에 들어가는 배터리는 전압이나 용량은 물론 크기 등 모든 면에서 모델마다 다르다는 특징을 갖고 있다.

특정 모델 맞춤 전문으로 제작할 수는 있으나 워낙 다양한 종류의 전기이륜차는 불가능한 방법이라 할 수 있다. 배달용으로 활용되기 위해서는 최소 주행 거리가 100km 이상 그리고 경제성도 따져봐야 한다. 이를 극복할 수 있는 방법은 전기이륜차 전용 변속기 개발을 통한 주행거리 확대다. 전기차용 변속기는 약 5년 전부터 사용한 용어다. 전기차용 변속기 의미를 크게 강조하고 앞으로 전기차에서 게임 체인저급의 의미로 사용할 수 있는 부분도 강조해왔다.

현재 시점에서 아직 전기차용 변속기가 시장에서 상용화한 경우는 매우 적지만 필요성이나 용어 사용은 범용화하기 시작했다. 전용 변속기를 전기차에 사용하는 사례는 포르쉐 타이칸에서 찾아 볼수 있다. 현재 스포츠 전기차 중 가장 성공한 모델로 인정되는 포르쉐 타이칸의 앞 차축에는 모터와 감속기를 사용하고 뒤 차축에는 모터와 2단 변속기를 사용해 상당한 효율 상승 효과를 거두고 있다. 만약 5~6단 이상 전기차용 변속기가 사용된다면 더 높은 효율을 비롯해 파격적인 다른 효과를 기대할 수 있다.

높은 단수의 전기차용 변속기는 같은 배터리 용량으로 수 십 % 이상의 주행거리를 늘리고 향상한 등판능력과 모터의 정격속도 운행으로 과열을 막아 냉각장치 제거 등 다양한 효과를 기대할 수 있다. 구조적으로 간단하고 가격도 저렴한 이륜차에 우선 적용하면 큰 효과를 거둘 것으로 기대한다. 글로벌 시장에서도 다양한 전기차용 변속기가 개발되고 있으나 아직은 뚜렷한 결과는 나타나지 않고 있다. 앞서 언급한 포르쉐 타이칸과 올해 대만 고고로에서 2단 변속기를 넣은 전기이륜차를 생산하는 정도다. 

전기이륜차용 변속기 개발에서 가장 뛰어난 실적과 획기적인 변화를 일으킬 수 있는 모델이 국내에서 개발되고 있다. 세계 최초로 7단 전기이륜차용 변속기가 양산형으로 개발돼 머지않아 시장에 나올 것으로 기대된다. 늦어도 내년 후반에는 전기차 전용 국산 7단 변속기가 세계 시장에 출시돼 글로벌 시장을 석권할 전망이다. 이미 인도나 인도네시아 등 동남아 시장에서 러브콜이 이어지고 있을 정도로 인정을 받는 기술이다.

7단 전기이륜차용 변속기를 사용하면 주행거리가 최소 30% 이상 늘고 등판능력이 개선되고 열 발생도 없어 냉각기능을 없애도 된다. 머지않아 글로벌 시장에서 파란을 일으킬 모델이 출시 된다는 뜻이다. 추후 전기이륜차 뿐만 아니라 골프카트나 마이크로 모빌리티 그리고 최종적으로 일반 전기차까지 적용되면 게임 체인저가 될 것으로 확신한다. 이러한 주도권을 국내 중소기업이 선도적으로 개발했다. 세계 시장을 호령할 글로벌 히든 챔피언이 등장할 날이 멀지 않았다.


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