전기자동차 모터-2단변속기 차동장치에 내장 ‘생산원가 30~40% 절감, 등판능력과 주행거리는 크게 개선’
제주에서 열린 제4회 국제전기자동차엑스포 모습
[청주=일요신문] 남윤모 김재원 기자 = 국내 유망 벤처기업인 엠비아이(MBI, 충북 청주 소재)가 전기자동차 업계의 가장 큰 난제로 손꼽혀 온 ‘차동장치 통합형 모터2단변속기’ 개발에 세계 최초로 성공해 2020년 50억 달러로 예상되는 전기자동차 핵심 전기파워트레인(모터, 변속기, 인버터로 구성된 구동장치) 시장의 주도권을 거머쥘 것으로 기대된다.
변속기 전문기업 엠비아이(대표 유혁)는 제주에서 개막된 ‘제4회 국제전기자동차엑스포’에서 세계 최초로 차동장치 내부에 강력한 2단 변속모듈을 내장한 전기자동차용 ‘차동장치 통합형 모터2단변속기’를 개발하는데 성공했다고 공식 발표하고 22일 관람객들에게 시제품을 공개했다.
‘차동장치 통합형 모터2단변속기’는 전기자동차 업계의 세계기업인 미 테슬라도 수년간 엄청난 연구개발비를 투자했지만 개발에 실패한 차세대 전기자동차용 구동시스템으로, 국내외 완성차업계는 물론 자동차 모터사들도 전기차 대중화를 위해 반드시 해결해야 할 핵심기술로 손꼽고 있다.
테슬라 등 주요 전기자동차 업체들은 전기차용 2단변속기 개발에 실패해, 대신 2개의 감속모터를 채용하고 있는 실정이다. 하나의 감속모터만으로는 언덕길 등판능력이 현저히 떨어지고 배터리 소모량도 엄청나 구동시스템과 차체를 전면 재설계하는 등 차선책 마련에 부심한 결과이다.
MBI의 전기차량용 2단 변속기
반면 엠비아이가 개발한 ‘차동장치 통합형 모터2단변속기’는 차동장치 내에 내연기관 자동차의 엔진 역할을 하는 강력한 초슬림 모터 2단 변속모듈을 내장해 외부 충격과 내구성까지 겸비한 고난도 제품으로, 전기자동차 동력효율을 30~40% 가량 높여 등판능력과 주행거리를 크게 개선했고 구동모터와 배터리 등 자동차 핵심부품 원가를 절반 수준으로 줄일 수 있는 획기적인 제품이다.
‘차동장치 통합형 모터2단변속기’를 탑재할 경우 별도의 엔진룸과 동력축이 필요 없어 자동차 디자인을 파격적으로 개선할 수 있고 차량 무게는 줄이면서 적재공간은 크게 늘릴 수 있다. 무엇보다 운행조건에 맞게 효율적인 변속비를 적용하여 에너지 효율이 높으며 큰 원가 비중을 차지하는 구동모터 용량과 배터리를 획기적으로 줄일 수 있다.
차기 개발모델로 인휠형 2단변속 파워트레인 개발도 진행 중이다. 이 제품은 각 바퀴가 각기 따로 동력을 생산할 수 있기 때문에 90도 직각 주차나 360도 회전되는 자동차를 만들 수 있고 동력바퀴 모듈만 교체하면 쾌적한 세단이나 첨단 스포츠카, 4륜 구동차로 쉽게 변신할 수 있어 4세대 첨단 자동차 시대의 견인차가 될 전망이다.
엠비아이는 이번에 발표한 ‘차동장치 통합형 모터2단변속기’는 자체 기술력으로 한국 특허를 등록받았으며 국제 특허를 출원한 모터용 2단변속 기술을 적용한 최첨단 동력제어장치로, 지난해 상용화에 성공한 전기 자전거와 이륜 스쿠터용 파워트레인을 전기자동차 차동장치 통합형으로 업그레이드한 전략제품이라고 설명했다.
엠비아이는 이번 국제전기자동차엑스포에서 세계 최초로 개발에 성공한 ‘차동장치 통합형 모터2단변속기’를 포함해 바퀴 옆에 부착하는 ‘측면형 2단 모터변속기’, 차축에 설치하는 ‘센터형 2단 모터변속기’와 바퀴와 분리해 차축을 통해 동력을 전달하는 ‘분리형 2단 모터변속기’ 등 신제품 4개 모델을 대거 공개해 전기차 업계 관계자들의 관심을 끌었다.
MBI의 2단 변속기 핵심-원천기술을 보여주는 유문수 회장
유문수 엠비아이 회장은 “차동장치 통합형 모터2단변속기는 자율주행 기술과 더불어 자동차업계 패러다임을 완전히 바꿔놓을 양대 핵심기술로, 이번에 엠비아이가 세계 최초로 개발에 성공함에 따라 전기자동차 대중화가 5년 이상 앞당겨질 것”이라고 전망했다. 그는 또 “올해 들어 세계적인 전기자동차 업체와 모터업체들로부터 제품공급 문의와 제휴제의가 쇄도하고 있다”면서 “올 하반기부터 양산에 나서 3년 내에 세계 최고의 전기차 변속기 전문기업으로 세계시장을 석권할 것”이라고 자신있게 말했다.
엠비아이는 지난 20년간 ‘변속기’ 개발에 전념한 결과 국내외 특허 20개 이상을 보유하는 등 변속기 핵심-원천기술을 확보하고 있으며 전기자동차, 전기오토바이, 전기자전거의 핵심요소인 모터용 변속기를 집중 연구개발, 제조하는 세계 최고의 변속기 전문기업으로 자리매김하고 있다.
한편 지난해 엠비아이는 세계 최대 자동차 부품사인 B사와 최대 2억 달러(약 2300억원) 규모의 전기차 변속기 공급계약에 이어, 중국 전기차 모터제조사인 싱웨이(XINGWEI)사와 3년간 150만대 규모의 변속기 공급계약을 체결했다. 또한 서울국제발명대회에서 금상과 은상을 모두 차지했고 대한민국 특허대상과 독일 iF 디자인 어워드에서 디자인상을 수상했으며 2016 중소기업기술대전에서 산업통상자원부 장관상을 수상한 바 있다.
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