전기차 단점 중 하나인 짧은 주행거리를 개선하기 위한 노력이 이어지고 있습니다. 배터리 업계는 전고체배터리 개발에 나서고 있고요. 완성차 업계는 전기차 전용 플랫폼을 개발하거나 공력 향상을 통해 주행거리를 개선해가고 있습니다. ▷관련기사: 아이오닉6, 공기 저항 덜 받는 비결(7월17일)
최근엔 자동차에 탑재되는 부품 무게를 줄일 수 있는 방법들에 대한 연구도 이어지고 있습니다. 두산은 PFC(Patterned Flat Cable)를 개발해 기존 소재보다 중량을 약 80% 감소시키는데 성공했다고 하는데요. 바로 상용화가 가능한 만큼 향후 적극적인 수주를 펼쳐나갈 계획이라 하네요.
전기차 가뿐하게 하는 PFC
전기차는 내연기관차보다 무게가 더 무겁습니다. 전기차에 탑재된 배터리 때문인데요. 이 무게가 약 400~450kg에 달합니다. 일례로 제네시스 G80(1825kg)과 전기차 eG80(2265kg)의 공차 중량도 약 440kg가량 차이나네요.
무거워진 차의 무게는 전기차의 주행거리를 늘리는데 걸림돌로 작용합니다. 같은 속도를 내더라도 무거운 차가 더 많은 에너지를 필요로 할 테니까요. 전기차의 주행거리가 짧은 이유 중 하나입니다.
최근엔 주행거리를 개선하기 위한 방법 중 하나로 차의 무게를 줄이기 위한 연구가 이뤄지고 있다고 합니다. 배터리 효율을 높이는 것만으로는 주행거리를 개선하는 데 한계가 있다고 보는 것이죠. 전기차에 장착된 각종 부품들의 무게를 경량화해 주행거리를 늘리겠단 얘기입니다.
그 중 하나가 앞서 언급한 두산의 PFC인데요. PFC는 연성동박적층판(FCCL)에 절연 필름을 라미네이팅한 소재입니다. FCCL은 얇은 절연필름 위에 동박을 붙인 회로 기판을 말합니다.
현재 내연기관차와 전기차 내부엔 원형 형태인 '와이어하네스'라는 부품이 들어가는데요. 자동차 혈관으로 불리는 와이어하네스는 자동차 각 부위에 전기적 신호와 전류를 전달해 주는 전선 뭉치입니다.
PFC는 이 와이어하네스의 역할을 일정 부분 대신할 수 있는 소재입니다. 현재 전기차 배터리에 저장된 전기에너지는 와이어하네스를 통해 전달되고 있는데요. 이 역할을 PFC가 대신할 수 있다는 얘기입니다.
그렇다면 PFC는 와이어하네스에 비해 무게가 얼마나 가벼울까요. 두산 측에 따르면 PFC의 무게는 와이어하네스의 7분의1 수준에 불과합니다. 평평한 형태인 PFC는 원형 형태인 와이어하네스에 비해 부피도 80% 감소시킬 수 있다는 설명입니다.
두산 관계자는 "와이어하네스는 원형 형태이기 때문에 차량 내부에서 공간을 많이 차지한다"며 "하지만 PFC는 평평한 플랫 형태이기 때문에 무게나 공간적인 면에서 굉장히 효율적"이라고 설명했습니다.
두산은 향후 전기차 전용 플랫폼 길이가 2~3m까지 길어질 것으로 예상한대요. 차의 크기가 더 커질 것으로 예상한다는 것이죠. 두산은 이에 맞춰 PFC 길이를 최대 3m까지 생산할 수 있도록 기술을 개발했다고 하네요.
이외에도 회로의 과전류를 방지하는 '퓨즈'와 회로의 온도를 감지하는 '써미스터'를 PFC에 내재화했습니다. 기존엔 별도의 칩을 부착해야 했지만 PFC는 이 장치들을 회로에 다 패턴화(내재화)했습니다. 각 배터리 모듈을 조절 제어하는 BMS(Battery Management System) 역시 기존엔 차량의 다른 곳에 위치했지만 PFC는 내재화를 통해 비용을 절감할 수 있었대요.
PFC는 상용화가 바로 가능한 단계라고 합니다. 고객사를 확보했냐는 물음엔 "고객사에 대해선 민감한 부분이라 밝히지 못하는 상태"라며 말을 아꼈어요. 대신 이와 별개로 적극적인 수주를 통해 고객사를 확보해나가겠다는 입장입니다.
황현용 두산 전자BG 상무는 "전기차 배터리 연결 소재 시장은 어느 누가 가장 정확한 기술을 확보해 표준화하느냐가 성패를 좌우할 것으로 본다"며 "많은 엔지니어링 회사, 협력사와의 협업 체계를 통해 두산이 목표하는 바를 이룰 수 있도록 노력하겠다"고 말했어요.
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