전기차의 핵심 부품 중 하나인 전기모터 분야에서 새로운 가능성이 발견됐다. 기존과 동일한 크기에서 효율과 성능이 두 배 이상 향상된 신개념 전기모터가 새로 개발된 것. 주인공은 루슨트코리아다. 현재 사용되는 전기모터보다 효율과 성능을 높인 이중 고정자 구조의 고효율 모터개발에 성공, 미래 전기차 분야에 새로운 가능성을 제시했다. 루슨트코리아는 삼성전기 연구소 출신인 성상준 대표가 창업한 1인 벤처기업으로 로봇, 드론, 전기차의 핵심 부품인 전기모터 개발에 특화된 기업이다.
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성 대표가 새로 개발한 전기모터의 이름은 '이중 고정자 구조의 고효율 모터'다. 일반적으로 직류 또는 교류모터는 내부 고정자의 회전자계에 의해 회전하는 방식인데 우리가 통상 말하는 직류모터도 내부적으로는 교류모터에 속한다. 이는 직류전원을 정류자나 전자회로에 의해 교류전원으로 변환, 회전자계를 만드는데 이런 전력변환은 모터 효율이 떨어지는 게 문제점으로 지적돼 왔다.
그러나 성 대표가 개발한 직류모터는 전원 변환 없이 순수한 직류전원만으로도 회전이 가능한 원리다. 구조상 권선이 없는 구리막대의 회전자 구조여서 동손은 적고 철손은 아예 없는 방식이라 효율이 우수한게 특징이다. 역기전력이 없어서 회전 마찰만 없다면 무한대의 회전도 가능하다는 게 그의 설명이다. 실물에 적용하면 기존 모터와 같은 크기에서 토크는 두 배 이상이고, 효율도 더 높다는 주장이다.
성상준 대표는 "전기모터는 자동차의 엔진에 비유할 수 있는데 기존의 모터는 모두 1기통 엔진에 비유되고, 이번에 개발된 이중 고정자 구조의 모터는 2기통 엔진에 해당돼 성능이 더욱 우수하다"고 설명한다. 특히 이중 고정자 구조의 모터를 다중 고정자 구조와 다단회전자 방식으로 조합할 경우 2기통이 아니라 6기통 이상에 해당되는 고성능 모터도 만들 수 있다. 이를 통해 전기차 뿐 아니라 추후 전기버스와 트럭 등 대형 전기차에도 적용 가능하다는 것.
통상 전기차는 전압제어로 모터 자체의 속도에 변화를 줄 수 있어 변속기가 불필요하다. 미국 테슬라의 경우 더 빠른 주행속도를 실현시키기 위해 1단 또는 2단 변속기를 조합하고 있는 정도다. 그러나 다단회전자 방식의 모터는 변속기 특성을 포함하고 있어 전자적으로 변속이 가능, 향후 고성능 전기차 개발에도 유용하게 쓰일 수 있다는 게 성 대표의 설명이다.
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성 대표는 "전기차 분야에 있어 배터리 기술에만 모든 관심이 집중된 상태로 모터 분야는 비교적 관심이 적은 게 사실"이라며 "철손을 줄이거나 소재를 바꾸는 정도의 수준에서만 연구가 이뤄졌을 뿐 대기업 등에서 모터부문 개발에 큰 모험을 하지 않고 있다"고 말했다. 이어 "이번에 새로 개발한 방식은 기존 방식을 완전히 뒤흔든 것으로 효율과 성능, 나아가 대형차에도 적용할 수 있어 발전 가능성이 무궁무진하다"고 말했다.
한편, 루슨트코리아는 이번에 개발한 전기모터의 핵심기술을 2륜차 및 3륜차 등 소형 부문에 우선 적용하고 향후 활용 범위를 확장해 나갈 계획이다. 또 레일형 스마트카 개발 및 이를 활용한 무인 컨테이너 스마트 물류시스템 사업도 적극 추진할 방침이다.
김성윤 기자 sy.auto@autotimes.co.kr
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