먼 미래의 이야기인 줄 알았던 지구 온난화가 현실로 다가왔습니다. 지구를 휩쓸고 있는 기상 이변들은 이를 반등해주고 있는데요. 전 세계가 폭염과 폭우 등 극단적인 기상 현상에 시달렸으며, 우리나라도 뜨거운 여름이 지나자마자 폭우가 쏟아지는 등 예외는 아니었습니다.
‘천재지변’이라는 말을 실감할 수 있는 부분인데요. 이런 현상은 온실가스로 인해 지구의 평균 기온이 1.5도 올라간 결과입니다. 즉 인간이 초래한 천재지변인 셈이죠. 지구의 온도가 2도 이상 상승하면 지구상의 생명체들의 대규모 멸종 사태가 일어날 수 있다는 우려도 제기되고 있습니다.
그렇다면 자동차 산업의 혁신만이 지구 온난화를 멈출 수 있을까요? 오늘은 빠르게 진화하는 자동차 전동화 기술의 미래에 대해 알아보겠습니다.
글로벌 완성차 업계, 자동차 전동화로 가속 중
자동차 업계는 온실가스 감축에 적극적으로 동참하고 있는데요. 글로벌 자동차 제작사들은 2025~2030년까지 하이브리드 기술이 적용되지 않은 내연기관 자동차 대신 순수 전기차를 출시하기로 발표했습니다.
제너럴모터스 등 미국 자동차 제작사들은 순수 전기차 양산에 집중하고 있습니다. 특히 강세인 픽업을 순수 전기차로 출시하면서 시장 주도권을 유지하려는 전략을 취하고 있습니다. 중국은 저가 초소형 모델부터 고가 시장까지 순수 전기차 시장의 다변화와 절대적 판매량으로 주도권을 호시탐탐 노리고 있습니다.
국내에서는 현대차그룹, 삼성전자, LG∙삼성∙SK의 2차 전지 강세를 조합하여 전기차 산업 육성을 강력하게 추진하고 있습니다. 또한 수소 전기차 시장에서 두각을 보이며 미래차 시장 리더로서의 가능성을 높여가고 있습니다.
자동차 전동화에 가장 적극적인 유럽 정부는 2035년부터는 모든 자동차들의 이산화탄소 배출을 금지하겠다는 계획을 발표했습니다. 독일 로버트 보쉬, 컨티넨털 등 대형 부품사들은 전동화 모빌리티 솔루션을 제시했습니다. 특히 로버트 보쉬는 전기 자전거부터 오토바이, 도시형 초소형 전기차, 전기 승용차, 전동화 트럭까지 부품의 모듈화와 공용 부품의 극대화를 통해 맞춤형 기성품 솔루션을 마련했습니다.
모듈형 전동화 솔루션으로 진화하는 변속기
하루아침에 모든 자동차가 순수 전기차로 변신할 수는 없습니다. 일단 높은 가격이라는 근본적인 문제가 있죠. 따라서 내연기관에 전동화 기술을 접목시켜 이산화탄소 배출을 최소화하는 방법을 찾는 방향으로 향후 수십 년의 자동차 시장은 전환기를 맞을 것입니다.
그렇다면 전동화 기술을 적용하기에 가장 적합한 부분은 어디일까요? 바로 ‘트랜스미션’입니다. 트랜스미션은 엔진의 동력을 바퀴로 전달하면서 변속을 통하여 토크의 크기를 조절하는 부분인데요. 전기 모터를 삽입하고 변속기를 통해 최적의 구동 토크를 확보하기 적합합니다. 실제로 48 볼트 마일드 하이브리드 구동계에도 메르세데스 벤츠처럼 변속기 내장형 스타터 제너레이터를 장착하여 부품의 일체화와 효율성을 추구하는 경우를 많이 볼 수 있습니다.
이는 현대트랜시스가 앞으로 수십 년 이어질 내연기관 자동차의 전동화라는 특화 시장에서 절대적으로 유리한 자리를 차지했음을 의미합니다. 이미 변속기를 통해 다양한 전동화 솔루션을 제공하고 있는 사례를 독일의 ZF를 통해 확인할 수 있죠.
현재 ZF의 ‘EVplus’는 기존의 내연기관 차량을 48 볼트 마일드 하이브리드(MHEV), 풀 하이브리드(HEV), 플러그인 하이브리드(PHEV) 등 필요에 따라 손쉽게 변경할 수 있습니다. 또한 토크 컨버터가 있던 자리에 클러치와 모터 유닛을 장착해 외관 치수의 변화도 거의 없습니다.
순수 전기차의 시대가 오면 변속기 회사들은 설 자리가 없지 않느냐는 우려 섞인 질문도 있습니다. 로버트 보쉬가 최근 선보인 ‘CVT4EV’에서 어렵지 않게 답을 찾을 수 있는데요. 가볍고 효율이 높은 무단 변속기를 사용하면 작은 전기 모터로도 높은 발진 토크와 최고 속도를 얻을 수 있습니다.
변속기의 존재가 중요함을 알려주는 또 다른 증거는 노하우입니다. 폭넓은 노하우를 축적해온 변속기 제작사들은 낮은 동력 손실을 달성하여 높은 효율성을 보여주는 독보적 경쟁력을 가지고 있기 때문입니다.
시대의 전환을 이끄는 첨병
현대트랜시스는 앞서 소개한 모든 사례에 대응하고 앞서갈 수 있는 기반을 이미 갖고 있습니다. 모든 종류의 변속기를 제작할 수 있는 세계적으로 가장 폭넓은 변속기 라인업을 갖추었으며, 전동화에 적극적인 현대자동차그룹이라는 거대한 고객사를 보유하고 있기 때문이죠.
현실적인 전동화 솔루션이 필요한 지금, 현대트랜시스는 토크 컨버터를 전기 모터와 클러치 유닛, 댐퍼 등으로 대체하는 표준형 모듈 개발에 적극적으로 나서야 할 때입니다. 특히 초소형 도시형 개인 교통수단과 라스트 마일 모빌리티와 같은 어반 모빌리티의 경우는 작은 동력원을 사용하기 때문에 효율이 더욱 강조되고 있습니다.
또한 보쉬 CVT4EV의 사례처럼 엔진이 사라진 공간은 파워 일렉트로닉스와 인버터 등 부가 장치들이 차지하고 있습니다. 이는 변속기 제작사들이 전동 파워트레인의 최종 체계 통합자의 역할을 담당할 가능성이 높다는 걸 의미하죠.
엔진과 차체 사이에서 조율하는 역할을 담당하는 변속기 제작 기업인 현대트랜시스는 어쩌면 엔진과 모터 시대를 원활하고 효율적으로 전환시킬 중요한 임무를 가장 매끄럽게 수행할 수 있는 선택된 자가 아닐까 싶습니다.
글 나윤석(자동차 칼럼니스트)
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