[더팩트ㅣ최의종 기자] 현대자동차·기아가 산업통상자원부 주관 '대한민국 기술대상'에서 대통령상을 받은 '2-스테이지 모터 시스템' 소개 영상을 현대차그룹 유튜브 채널에 공개하며 고객 접점을 확대했다.
현대차·기아는 자사 전기차에 적용되는 첨단 모터 구동 제어 기술을 일반 고객도 쉽게 이해하도록 제작한 2-스테이지 모터 시스템 기술 영상을 현대차그룹 유튜브 채널을 통해 공개한다고 10일 밝혔다.
최근 같은 채널에 게재한 '브레이크 작동원리' 영상과 함께 기술을 중심으로 고객과 소통을 지속 이어가겠다는 입장이다. 2-스테이지 모터 시스템 영상은 기본적인 모터 구동 시스템의 3가지 주요 부품을 소개하는 것으로 시작한다.
모터는 회전력을 생성하고 감속기는 그 회전력을 바퀴에 전달한다. 인버터는 배터리 직류 전력을 교류로 변환하는 역할을 담당한다. 일반적으로 고출력 위주로 전기차 모터 구동 시스템을 설계하면 도심 주행에서는 효율이 떨어지는 한계가 있다.
현대차·기아는 인버터 역할에 주목했다고 설명했다. 기존 전기차 인버터에는 실리콘 카바이드 반도체 소자로 구성된 6개 스위치가 적용돼 있다. 여기에 실리콘 전력반도체 6개를 추가해 총 12개 스위치로 구성된 2-스테이지 모터 시스템을 고안해 냈다고 말했다.
모터에 인가할 수 있는 전압이 기존 대비 70%까지 확대될 수 있고, 출력 증대로 이어진다고 전했다. 일상 주행에서는 기존 6개 스위치 한 세트만 사용해 효율을 유지하고, 고속·고출력 상황에서는 두 세트 모두를 활용해 강력한 성능을 안정적으로 끌어내는 것이 가능하다.
다만 현대차·기아는 인버터 내에 스위치 개수를 단순히 2배로 늘리는 것으로 모든 문제가 해결되는 것은 아니라고 밝혔다. 스위치가 늘어나면서 제어해야 할 범위가 늘어나기 때문이다. 이에 현대차·기아는 독자 제어기법과 모드 절환 제어 알고리즘을 적용했다.
절환은 '끊고 바꾸다'라는 뜻이다. 전기·기계에서 회로, 계통을 전환하는 동작을 의미한다. 각 모드로 절환할 때 이질감 없이 자연스럽게 절환하도록 했다. 2-스테이지 모터 시스템은 기아 EV6 GT를 시작으로 현대차 아이오닉 5N, 아이오닉 6N, 아이오닉 9, 올 뉴 넥쏘에 적용됐다.
현대차·기아는 2-스테이지 모터 시스템 핵심기술을 한국뿐 아니라 미국과 유럽, 중국, 일본 등에 총 47건의 특허를 출원했다. 연구원들은 "전 세계에서 유일무이하게 고출력과 고효율을 동시에 실현하는 혁신적인 모터 시스템이라고 확신한다"라고 말했다.
bell@tf.co.kr
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