현대차∙기아, ‘2-스테이지 모터시스템’ 기술 영상 공개

[서울경제TV=이채우 인턴기자] 현대차∙기아는 작년 말 산업통상자원부가 주관한 '대한민국 기술대상'에서 최고의 영예인 대통령상을 수상한 '2-스테이지 모터시스템'을 상세 소개하는 기술 영상을 현대자동차그룹 유튜브 채널에 공개했다고 10일 밝혔다. 

이 영상은 현대차∙기아 전기차에 적용되고 있는 첨단 모터 구동 제어 기술을 일반 고객들도 쉽게 이해할 수 있도록 제작됐다. 영상은 기본적인 모터 구동 시스템의 3가지 주요 부품을 소개하는 것으로 시작한다. 모터는 회전력을 생성하고, 감속기는 그 회전력을 바퀴에 전달한다. 

일반적으로 고출력 위주로 전기차의 모터 구동 시스템을 설계하면 도심 주행에서는 효율이 떨어지는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 현대차∙기아는 인버터의 역할에 주목했다. 인버터는 배터리의 직류 전력을 교류로 변환하는 역할을 담당한다.

기존 전기차의 인버터에는6개의 스위치가 적용돼 있지만, 현대차∙기아는 6개를 더 추가해 총 12개의 스위치로 구성된 2-스테이지 모터시스템을 고안해 냈다. 그로써 모터에 인가할 수 있는 전압이 기존 대비 70%까지 확대돼 출력 증대로 이어지게 된다.

일상 주행에서는 기존 6개 스위치 한 세트만 사용해 효율을 유지하고, 고속∙고출력 상황에서는 두 세트 모두를 활용해 강력한 성능을 안정적으로 이끌어 내는 것이 가능해진다. 스위치가 늘어남에 따라 제어해야 할 범위가 늘어난다.

이를 위해 현대차∙기아는 독자 제어기법과 모드 절환 제어 알고리즘을 적용했다. 따라서 각각의 모드로 절환될 때 이질감 없이 자연스럽게 절환되도록 했다.

2-스테이지 모터시스템은 기아 EV6 GT를 시작으로 현대차 아이오닉 5N, 아이오닉 6N, 아이오닉 9, 올 뉴 넥쏘 등에 적용됐다. 현대차∙기아는 이 기술에 대해 우리나라를 비롯해 미국과 유럽, 중국과 일본 등의 국가에서 총 47건의 특허를 출원했다. 또 현대차∙기아는 향후 출시될 전기차에 이 기술을 확대 적용한다는 방침이다. 

2-스테이지 모터시스템 개발에 참여한 연구원들은 "전 세계에서 유일무이하게 고출력과 고효율을 동시에 실현하는 혁신적인 모터시스템이라고 확신한다"며, "작년 대한민국 기술대상에서 대통령상을 받았을 때, 그리고 경쟁사가 우리 전기차를 사서 분해해보고 있다는 얘기를 들었을 때 정말 의미 있는 일을 했구나 싶어 자부심이 들었다"고 전했다. /dlcodn1226@sedaily.com