슈퍼카급 전기차…현대차·기아 비밀은 '2단 모터'

[서울=뉴시스]박현준 기자 = '슈퍼카'에 버금가는 가속 성능에 높은 효율을 구현한 현대차·기아의 고성능 전기차 비결이 드러났다.

현대차·기아는 지난해 말 '대한민국 기술대상'에서 최고 영예인 대통령상을 받은 '2-스테이지 모터시스템'을 상세 소개하는 기술 영상을 공개했다고 10일 밝혔다.

'2-스테이지 모터시스템'은 전기차의 인버터 구조를 혁신적으로 개선해 고출력과 고효율을 모두 잡은 기술이다.

인버터는 배터리의 직류 전력을 교류로 바꿔 모터를 구동하는 장치로, 현대차·기아는 기존 반도체 소자로 구성된 스위치 6개에 실리콘 전력반도체 6개를 추가해 총 12개의 스위치로 이뤄진 2단 구조를 완성했다.

이 기술의 핵심은 주행 상황에 따라 인버터의 스위치 세트를 다르게 활용하는 데 있다.

도심 주행 등 일상적인 상황에서는 한 세트만 사용해 에너지 효율을 높이고, 고출력 상황에서는 두 세트를 모두 작동시켜 강력한 출력을 이끌어낸다. 이를 통해 모터에 인가되는 전압은 기존 대비 최대 70%까지 높아진다.

영상에 따르면 단순히 스위치 수를 늘리는 것만으로는 완성도 높은 시스템을 구현할 수 없다. 스위치가 늘어나면 제어 범위도 그만큼 넓어지기 때문이다.

이를 해결하기 위해 현대차·기아는 자체 개발한 제어 기법과 '모드 전환 제어 알고리즘'을 적용해 주행 중에도 모드 전환이 자연스럽게 이뤄지도록 했다.

현대차·기아는 한국을 포함해 미국, 유럽, 중국, 일본 등 주요 시장에서 해당 기술과 관련한 총 47건의 특허를 출원했다.

'2-스테이지 모터시스템'은 현재 기아 EV6 GT를 비롯해 현대차 아이오닉 5 N, 아이오닉 6 N 등에 적용돼 있으며, 향후 출시될 고성능 전기차 라인업으로 확대할 예정이다.

개발에 참여한 연구원들은 "전 세계에서 유일무이하게 고출력과 고효율을 동시에 실현하는 혁신적인 모터시스템이라고 확신한다"며 "경쟁사들이 우리 전기차를 분해해 분석하고 있다는 얘기를 들었을 때 큰 자부심을 느꼈다"고 말했다.


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