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아이오닉5 보닛 여니 '엔진룸에 신발이?'

  • 2021.04.25(일) 10:30

[테크따라잡기]
전기차에 엔진 대신 달린 '구동모터'
아이오닉5, 일체형 모터로 효율 높여

현대차의 전기차 전용 플랫폼(E-GMP)을 기반에 둔 아이오닉5에는 엔진룸이 비어있어요. 엔진 없이 달리는 전기차라서예요. 엔진 대신 모터가 들어가고, 엔진룸 자리는 수납할 수 있는 이른바 '프렁크'가 자리 잡고 있어요.

전기차에 탑재된 모터를 흔히 구동(驅動)모터라고 해요. 차에 동력을 가해 움직이게 하는 모터라는 뜻이에요. 배터리에 전기를 충전하고, 전기에너지로 구동모터를 돌려 바퀴를 굴리는 원리죠. 전기에너지가 운동·기계에너지로 바뀌는 거예요.

엔진이 달린 내연기관차와는 작동 방식이 완전히 달라요. 가솔린(휘발유) 차는 엔진 내 점화플러그가 튀긴 불꽃에 휘발유가 폭발하고, 그 힘이 피스톤을 아래로 밀어내고, 그 왕복 운동에너지가 크랭크축으로 전달돼 회전 운동을 만들어 내요. 하지만 전기차는 그저 모터가 전기를 사용해 회전하는 것 뿐이죠.

현대차 아이오닉5의 차체 앞쪽 적재 공간(프렁크)에 신발 등이 담겨져 있다./사진=이명근 기자 qwe123@

전기차를 내연기관차와 비교하면 여러 장점이 있어요. 전기차는 엔진에서 석유제품이 타지 않아 배기가스가 나오지 않아요. 전기차가 친환경차로 주목받는 이유예요. 엔진에서 휘발유가 폭발하지 않으니 소음도 적어요. 

부품도 적게 들어요. IBK경제연구소가 2018년 발간한 '한국자동차부품산업의 경쟁력분석과 대응방안' 보고서를 보면 내연기관차를 구성하는 3만개의 부품 중 37%(1만1000개)가 전기차 시대에 사라질 거래요.

최근 국내에서 가장 뜨거운 관심을 받는 전기차 아이오닉5에 탑재된 모터는 감속기, 인버터가 일체화된 것이 특징이래요. 감속기는 분당 회전수(RPM)를 하향 조정하고, 인버터는 직류 전원(DC)을 교류 전원(AC)으로 변환해 속도를 제어하는 장치죠. 일체형 모터를 통해 크기와 무게를 줄이고 외부 충돌에 대한 안전성도 높였대요.

일체형 구동모터 / 사진= 현대차 제공

현대차는 E-GMP의 구동모터 내부 코일에 헤어핀 권선 기술을 도입했어요. 이 기술은 말 그대로 헤어핀을 닮은, 직사각형의 단면을 가진 코일을 활용한 구조를 말해요. 기존보다 약 10%의 효율을 개선하는 효과가 있다고 해요.

현대차는 이 기술 덕분에 E-GMP 기반의 전기차가 넉넉한 주행거리를 확보할 수 있었다고 하네요. 아이오닉5 롱레인지 후륜 구동 모델의 1회 충전 시 최대 주행가능거리는 410~430km(국내 인증방식으로 측정한 당사 연구소 결과). 기아의 EV6(롱 레인지 모델, 2륜구동, 19인치 휠, 유럽 인증 WLTP 기준)는 1회 충전 시 최대 510km 이상 주행이 가능하대요.

최근 한국투자증권이 발간한 '모터' 보고서를 보면 전 세계 전기차용 구동시스템(모터·감속기·인버터) 시장은 2020년 5조원에서 2030년 60조원으로 12배 성장할 전망이래요. 전기차 시장이 커질수록 모터 시장도 커지는 거죠.

한국투자증권은 향후 모터의 전비·원가·출력 등이 더욱 부각될 것으로 전망해요. 이 보고서는 "연비가 엔진기술에 민감한 것과 마찬가지로 전비는 모터 기술에 민감하다"며 "향후 모터를 포함한 구동시스템과 차량 내 전체 전력 시스템 효율성이 부각될 것"이라고 내다봤어요. 

또 "테슬라의 인기 비결 중 하나는 고출력에 기반한 폭발적인 초기 가속력"이라며 "출력은 전비를 갉아먹게 마련이지만 상품성을 감안하면 포기할 수 없는 요소"라고 하네요.

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