'전기車 효율 열쇠' 변속기 개발 전쟁

김강한 기자 입력 2019. 3. 12. 03:10
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국내·외 변속기 제조업체들이 전기차용 변속기 기술 개발 경쟁을 벌이고 있다.

독일 변속기 제조업체 ZF는 2015년부터 4단 변속기를 개발 중인데 전기차 효율이 최대 20%까지 향상될 것으로 기대하고 있다.

100년이 넘는 역사의 미국 변속기 제조업체 이튼은 2·4·6단 변속이 가능한 전기차용 변속기를 개발했고, 영국 변속기 업체 DSD는 기존 전기차 변속기보다 무게가 40% 가볍고 효율이 10~15% 좋은 3단 변속기를 개발 중이다.

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독일·미국·영국 등 글로벌 경쟁.. 국내선 바이젠이 5단변속기 내놔

국내·외 변속기 제조업체들이 전기차용 변속기 기술 개발 경쟁을 벌이고 있다.

변속기는 엔진에서 만드는 동력을 회전력으로 바꾸는 과정에서 서로 크기가 다른 기어를 맞물리는 방식으로 속도와 힘을 조절한다. 휘발유차 등 내연기관은 변속기가 없을 경우 엔진이 멈추거나 효율이 떨어지게 되지만 전기차는 굳이 변속기 없이도 가동되기 때문에 현재 출시되는 전기차에는 변속기가 없다. 지금까지 개발된 전기차용 변속기가 너무 크고 무거워서 장착할 경우 오히려 전기차 효율을 떨어뜨리기도 한다.

그러나 최근 전기차 보급 속도가 빨라지면서 변속기 제조업체들이 전기차 시대에 살아남기 위해 기술 개발에 속도를 내고 있다. 독일 변속기 제조업체 ZF는 2015년부터 4단 변속기를 개발 중인데 전기차 효율이 최대 20%까지 향상될 것으로 기대하고 있다. 100년이 넘는 역사의 미국 변속기 제조업체 이튼은 2·4·6단 변속이 가능한 전기차용 변속기를 개발했고, 영국 변속기 업체 DSD는 기존 전기차 변속기보다 무게가 40% 가볍고 효율이 10~15% 좋은 3단 변속기를 개발 중이다. 이 변속기들이 상용화하면 고속 주행시 배터리 효율이 급격하게 떨어지는 문제를 해결할 수 있다고 업체들은 주장한다. 현재 미국 전기차 업체 테슬라가 만드는 차량도 시속 35㎞로 정속 주행을 할 경우에는 724㎞ 주행할 수 있지만 시속 128㎞로 달리면 주행 가능 거리가 240㎞로 크게 감소한다. 가속 페달을 세게 밟으면 RPM(1분간 모터 회전 수)이 최대 1만4000rpm까지 치솟으면서 배터리 효율이 급격하게 떨어지기 때문이다.

국내에서는 경기도 남양주에 있는 중소업체 바이젠이 자동차 바퀴에 부착할 수 있는 방식의 5단 변속기를 2017년 4월 개발했다. 김복성 바이젠 대표는 "보온도시락 크기만 한 이 변속기 안에 전기 모터, 변속기, 감속기, 충격 흡수 장치, 변속 제어 장치가 모두 들어 있다"며 "글로벌 업체들이 개발한 변속기와는 비교할 수 없을 정도로 가볍고 작다"고 했다. 기존 내연기관 자동차에 쓰이는 변속기 대비 크기와 무게가 10분의 1에 불과해 전기차 효율을 극대화할 수 있다고 그는 설명했다. 도심 주행 테스트를 한 결과 기존 전기 오토바이에 비해 연비가 두 배 정도 높았다고 한다.

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