현대자동차가 2020년까지 최고 성능을 가진 고급 전기차를 테슬라 모델S의 경쟁차로 개발한다.
현대자동차 환경차 구동설계팀 조형준 파트장은 “현대차는 2018년 아이오닉 일렉트릭(전기차)의 장거리(300km이상) 주행이 가능한 모델을 출시하고, 같은 해 평창올림픽 이전에 한 번 주유로 800km 주행이 가능한 수소연료전지 차량을 선보이며, 2020년에는 장거리 주행이 가능하면서 테슬라의 모델S와 같은 최고급 전기차도 출시한다”고 말했다. 지난 23일 한국과학기술회관에서 열린 전기동력자동차부문 워크숍에서다.
2020년 환경차 시장은 전 세계 자동차의 6.9%인 689만대로 예상이 된다. 지역별로 북미는 하이브리드 차량, 유럽과 중국은 플러그인 하이브리드와 순수 전기차가 성장을 주도할 것으로 보인다. 따라서 현대자동차도 지역별로 이원화된 환경차 전략이 필요하다고 조 파트장은 언급했다.
또, 친환경차량의 구동 핵심인 구동모터의 주운전 영역을 비교해보면, 병렬 하이브리드차량과 플러그인 하이브리드 차량은 주 운전 영역이 저속(1000~2000rpm)이고 전기차는 주운전영역이 중고속(2000~6000rpm)으로 나뉜다. 따라서 구동모터 효율을 고려하여 구동영역에 따른 손실에 상호 균형을 유지하여야 한다. 특히 구동모터는 저속영역에서는 동손이 중고속에서는 철손과 기계손이 주요손실이다. 이를 위해 동손 최소화로 역기전압 극대화와 저항 저감을 실현해야 하며 철손과 기계손 저감을 위해 모터 코어의 박판화와 적층손실 개선해야 하고, 자석 사용량 저감, 회전자 직경 축소를 위한 기술적 대안이 필요하다고 조 파트장은 말했다.
동손은 전기 저항을 갖는 재료에 전류가 흐를때 발생하는 손실을, 철손은 시간적으로 변화하는 자기력에 의해서 발생하는 철심의 전력 손실을 말한다.
한편, 전기동력자동차부문 워크숍은 한국자동차공학회 전기동력자동차부문주관으로 지난 23일 한국과학기술회관에서 자동차산업 관련 각계 인사가 참여한 가운데 개최됐다. 이번 워크숍은 정부, 완성차업체 및 부품업체, 대학과 연구소 간의 만남과 토론의 장을 마련하기 위해 마련되었다.
워크숍의 첫 발표자로 나선 부품연구원의 조희영 PD는 ‘미래형자동차의 기술개발 동향과 전망’이라는 주제로 전세계 미래자동차 개발의 동향을 분석하였다. 조희영PD는 권문식 현대차 부회장의 ‘자동차 산업은 과거 100년보다 향후 10년이 중요하다’는 문구를 언급하면서 앞으로 10년동안 전개될 기술변화가 국내자동차산업의 미래를 좌우하게 될것이라고 말했다. 조희영 PD는 크게 세 가지 미래형자동차의 변화를 언급했다. 첫째는 파워트레인의 전동화이다. 100여년을 이어온 화석연료의 자동차산업이 전기차를 중심으로하는 전동화의 시대로 급속히 전이될 것으로 보이며 전동화와 더불어 자율주행차와 자동차가 서로 연결된 커넥티드카로의 진화가 미래자동차의 핵심요소가 될 것이다고 밝혔다.
또, 조희영 PD는 “지금의 자동차 산업은 자동차 제조사를 중심으로 수직계열화되어 있다. 하지만, 앞으로의 자동차 산업이 자동차업체, 전자업체, 통신업체, IT업체, 반도체업체 등 다양한 산업군이 융합되어서 협력할 수 있는 협업 시스템으로 발전한다” 며 “이런 협업 시스템으로 진행하도록 돕는 것이 정부의 역할이고 나도 이를 위해 지속적으로 활동 중이다.”라고 강조했다.
지엠(GM) 전기차 볼트(Bolt)생산에 핵심부품을 공급하고 있는 LG전자 VC 사업본부 양웅필 상무는 전기차는 2020년부터는 300마일 이상의 주행거리가 가능하도록 기술 개발이 이루어지고 배터리 가격 하락으로 2022년 경에는 기존 내연기관차보다 저렴한 전기차의 등장할 것으로 예상했다.
전기차가 자동차 시장에서 주류를 차지하게 되며, 차량 재료비 중 전장/전자 부품의 비중의 증가되어 2020년에는 50%이상의 전장부품이 자동차에서 차지 하게 되고 최종적으로는 70%이상까지 비중이 급속도로 확대될 것으로 보인다.
양웅필 상무는 “부품과 시스템 측면에서는, 융합 기술이 발전하여 모듈부품 중심의 공용화된 제품들이 확대되고 차량제조사들은 IT/스타트업 업체의 공용 부품을 선호할 것이다. 차량관리 측면에서는 핵심 부품의 전자화에 따라서 원격 고장진단이 가능해져서 온라인 차량 진단 및 유지보수 간소화가 뒤따를 것이다. 또 차 스스로가 주행하는 자율주행차가 확대되어 언제나 사용자가 부르면 올 수 있는 항상 대기하는(Awakening) 시스템으로 변화된다” 며 “이로 인해 에너지 절감방안 역시 고려되어야 하고 에너지 충전방식도 무선 충전 형태로 진화할 것”으로 예상했다.
김기형 tnkfree@autodiary.kr