주행거리 혁신적으로 늘리는 AWD 디스커넥터 시스템

 

 

기존 내연기관에서 전기차 시대로의 진화를 알리는 첫번째 기술 신호탄이 터졌습니다. 바로 올해부터 현대차 e-GMP시스템에 적용하여 신규 출시 아이오닉 5부터 적용되는 감속기 ‘AWD 디스커넥터 시스템’ 이야기인데요.

 

감속기는 전기차 모터의 특성에 맞춰 동력을 바퀴에 보다 효율적으로 전달해주는 역할을 담당하는 내연기관의 변속기와 같습니다. 내연기관의 엔진과 변속기, 연료탱크 등 주요 구동계의 역할을 전기차에서는 모터와 감속기, 배터리가 담당합니다. 쉽게 말하면 모터의 회전을 필요한 수준으로 감속하여 더 높은 힘을 얻을 수 있도록 조정하는 것이죠.

 

현대트랜시스는 전기차 감속기에 장착하는 ‘전기차 전용 AWD 디스커넥터 시스템’ 개발에 성공했으며, 아이오닉 5에 이 기술을 처음으로 적용했습니다.

 

 

디스커넥터 시스템이 무엇이길래

쉽게 말해 전기차의 모터와 구동축을 주행 상황에 따라 분리하거나 연결하는 장치입니다. 전기차의 AWD 시스템은 주구동륜과 보조구동륜으로 구성되는데요. 후륜 기반의 아이오닉 5에서는 후륜 모터가 주구동륜이고 보조구동륜인 전륜 모터는 선택 사항입니다. 이때 디스커넥터 시스템은 전륜 모터와 바퀴 사이의 동력을 끊어주는 역할을 합니다.

 

흔히 사륜구동이라 부르는 AWD 차량은 눈길이나 험로, 급가속 상황에서 2WD 차량보다 탁월한 주행 성능을 발휘하는데요. 하지만 AWD 시스템이 항시 필요한 것은 아닙니다. AWD 주행이 불필요한 조건에서도 보조구동륜에 연결된 장치들이 함께 회전하면 전력 소모가 생길 수 있기 때문입니다.

 

이 경우 차량 저항으로 작용해 동력 손실이 발생하게 되죠. 그렇기에 후륜 모터의 동력으로도 충분히 주행이 가능한 도심 출퇴근길에서는 앞 바퀴에 연결된 모터와 주변부까지 돌아가도록 하는 것입니다. 이렇게 되면 전력 효율을 월등히 높일 수 있는 셈이예요.

 

AWD 사용이 불필요할 때 디스커넥터 시스템이 동력을 차단해 2WD로 전환시킨다.

전기차에서 AWD가 꼭 필요할까?

AWD는 2WD보다 주행 성능과 안전성 부분에서 우월합니다. 노면과 바퀴 사이의 접지력이 뛰어나 눈, 비, 가파른 오르막 등반 시 안정적인 주행 능력을 보여주어 안전을 중시하는 운전자에게 필수 옵션입니다.

 

과거 SUV에서만 적용되었던 AWD 시스템은 이제 승용차에도 활용되고 있으며, 전 세계적으로도 AWD 시스템이 적용된 차량이 증가하고 있는 추세입니다. 특히 북미의 경우 판매 차량의 30%가 AWD입니다. 전기차에서도 안전성을 이유로 AWD 시스템을 많이 선택하고 있기 때문에 AWD 차량의 인기가 앞으로도 계속될 것이라고 전망됩니다.

 

전기차 초고속 충전 인프라 ‘E-pit’ 충전소

디스커넥터 시스템 적용 = 주행거리 향상

내연기관의 연비도 마찬가지지만 전기차에서는 전비 효율이 특히 중요합니다. 배터리 용량과 충전 등의 문제로 1회 충전 시 주행할 수 있는 거리가 제품 선택에 큰 영향을 미치기 때문이죠. 소비자가 전기차를 구매할 때 가장 중요하게 생각하는 요소도 바로 1회 충전 시의 주행거리입니다.

 

현대트랜시스가 개발한 이 디스커넥터 시스템은 불필요한 동력 손실을 줄여서 약 6~8%의 동력 효율(전비)을 향상할 수 있습니다. 그 만큼 차량 주행거리도 늘어나게 되었죠.

 

예를 들어 한 번 충전으로 400km를 갈 수 있는 AWD 차량이 디스커넥트 시스템을 탑재하면 같은 배터리로 약 430km를 갈 수 있게 됩니다. 이런 장점을 살려 배터리 용량을 줄인다면, 그만큼의 배터리 공간에 여유가 생겨 소비자가 사용할 수 있는 차량 내부 공간을 확대할 수 있습니다.

 

 

글로벌 업계에서 갖는 의미는?

순수 전기차에 적용된 세계 최초 기술이며, 이를 위해 12종의 특허를 취득했습니다. 기존 내연기관과 하이브리드 차량에도 유사한 시스템이 있지만 전기차에 적용된 것은 이번이 처음입니다.

 

전기차에 장착되는 모터는 크게 유도형과 영구자석형 두 종류가 있는데요. 차량의 한정된 공간과 성능을 고려할 때 영구 자석형 모터가 유도형에 비해 크기가 작고 성능이 좋지만, AWD 차량이 2WD만 필요한 상황에서도 계속 모터가 가동되어 저항이 크게 발생하는 단점이 있습니다.

 

현대트랜시스는 이 단점을 보완하기 위해 디스커넥터 시스템을 함께 적용해 효율을 높였습니다. 특히 차량과 구동모터, 디스커넥터 시스템 간의 매우 긴밀하고 유기적인 연결이 필요한 어려운 작업입니다. 하지만 현대트랜시스는 기존에도 현대차그룹사로서 파워트레인 공동개발 이력이 있기에, 제어 (HMC)-디스커넥터 시스템(현대트랜시스)의 협업 개발이 가능했습니다.

 

현대트랜시스 파워트레인 공장 라인 전경

전기차 시대는 이제 현실이다

현대트랜시스는 현재까지 전 세계에서 유일하게 변속기 풀 라인업을 갖춘 기업입니다. 이제는 이와 더불어 전동차, 전차, 전철 등 중기의 감속기 기술을 토대로 전기차 구동계 전문기업으로 성장해 나갈 것입니다.

 

특히 전기차 감속기는 전비 향상의 핵심이 되는 부품이며, 앞으로 더욱더 많은 가능성과 기회들이 무궁무진한데요. 앞으로 통합형 감속기, 효율적인 감속기 등 순차적인 론칭이 계획되어 있으니 현대트랜시스의 앞날을 기대해주시길 바랍니다.