하이브리드 전기차(HEV), 연료전지차(FCEV), 배터리식 전동차(BEV) 등 자동차의 전동화가 진행되는 가운데 파워트레인에 이용되는 인버터 등의 파워 일렉트로닉스 기술의 중요성이 높아지고 또한 성능이 진화하고 있다. 파워 일렉트로닉스 기술은 많은 응용에서 이른바 원하는 기능을 실현하기 위한 하나의 요소 기술에 지나지 않지만, 그 성능은 많든 적든 응용 시스템의 성능에 영향을 미친다. 그 중에서도 자동차 응용에서는 인버터의 성능(효율이나 중량·체적)이 차량의 항속 거리나 연비, 실내 공간의 넓이 등 응용 시스템의 중요한 성능 지표에 큰 영향을 미치기 때문에 각 회사가 활발히 개발을 추진하고 있는 분야이다. 이 글에서는 전기자동차용 파워트레인의 핵심 컴포넌트의 하나인 파워 컨트롤 유닛(PCU)에 이용되는 전력 변환 기술에 대해 개략적으로 설명한다. HEV, BEV, FCEV 등 에너지원·구성의 차이에 따라 어떤 회로 구성이 선택되는지, 또한 거기서 이용되는 인버터, DC-DC 컨버터의 동작 원리, 제어 원리를 소개한다. 그것을 바탕으로 성능 향상을 위한 접근법으로서 차세대 파워 반도체 디바이스의 채용과 패키지 기술의 진전에 대해서도 소개한다. 주회로 기술 1
‘2023 버추얼 기반 미래차 부품 고도화 사업’ 성과 공유회 및 세미나 열려 올해 8개 기업 지원 성과 공유...승차감 및 핸들링 성능 분석·파워트레인 성능 예측 기술 개발 등 한국산업기술시험원(이하 KTL)은 산업통상자원부 주관 ‘2023 버추얼 기반 미래차 부품 고도화 사업’의 기술 개발 성과를 공유하는 행사가 성료했다고 알렸다. 이번 행사는 경상남도·김해시·경남테크노파크 인제대학교 등 8개 자동차 부품 기관 관계자 40여 명이 참석한 가운데, 지난달 30일부터 이틀간 경상남도 통영시에서 진행됐다. KTL은 올해 이번 행사에 참여한 8개 기업을 대상으로 버추얼 기술 개발 프로그램을 지원했다. KTL에 따르면, 지원 기업의 관련 제품 매출은 58.8억 원이며, 약 40여 명의 고용창출 성과를 거뒀다. 이번 성과 공유회에서는 섀시 시스템 시뮬레이션을 통한 상차감 및 핸들링 성능 분석, 상용차용 파워트레인 가상주행 성능 예측 기술 개발 등 8개 지원 기업의 올해 핵심 성과를 소개했다. 가상 시뮬레이션을 뜻하는 버추얼 기술은 시제품 제작 과정 없이 가상 환경에서 자동차 부품 성능 시험이 가능하다. 이는 연구개발 시간 및 비용 절감의 효과를 발휘한다. 박귀득 경
커넥티드 모빌리티 기술 트렌드 공유와 실질적인 비즈니스 기회 제공해 차세대 모빌리티 기술을 선보이는 '커넥티드 모빌리티 엑스포(CONNECTED MOBILITY EXPO)'가 11월 30일부터 12월 1일까지 2일간 인천 송도 컨벤시아 그랜드볼룸에서 열렸다. 커넥티드카는 스마트홈, AI를 갖춘 자율주행, 인포테인먼트 등의 기능을 앞세워 미래 이동수단으로 떠올랐다. 이뿐 아니라 자율주행차는 안전성과 편의성을 두루 갖춰가고 있으며, 첨단 기술의 집약체가 되고 있다. 이처럼 하드웨어보다 소프트웨어의 중요성이 강조됨에 따라, 주요 빅테크도 모빌리티 산업에 뛰어들고 있다. 이같은 배경에서 열린 커넥티드 모빌리티 엑스포는 커넥티드카·모빌리티·전장부품 관련 기술을 선보이는 산업 전시회다. 인천광역시가 주최하고 인천관광공사, 메쎄이상이 주관하는 이번 전시회는 모빌리티 산업 트렌드를 선도하고 실질적인 비즈니스 기회를 창출하는 기회를 제공하고자 마련됐다. 약 30여곳의 기업 및 기관이 참가한 이번 행사에서는 미래차·모빌리티, 전장부품, 보안 기술·솔루션, 통신·IT·SW 네 부문으로 전시품목을 나눴다. 여기에는 최근 화두가 되는 자율주행 기술, 텔레매틱스, 사이버 보안, 차세
매스웍스는 미국 전기차 제조사인 밴더할 모터웍스(이하 밴더할)가 시뮬레이션 소프트웨어인 '시뮬링크'를 활용해 전기 UTV '브롤리'의 개발 과정을 단축했다고 밝혔다. 매스웍스에 따르면 밴더할 소속 3명의 엔지니어는 통상 수년이 걸릴 브롤리의 프로토타입 설계와 시뮬레이션, 테스트를 불과 8개월 만에 완료했다. 브롤리의 가장 큰 차별점은 35인치 휠 당 하나씩 연결되는 4개의 전기모터로 거친 오프로드에서 빠른 속도와 선회력을 보장하기 위한 핵심 요소다. 이는 기존 전기차 파워트레인 제공업체가 충족할 수 없는 요구사항이었기 때문에, 밴더할은 파워트레인과 차량 제어 시스템 등을 처음부터 직접 개발하기로 결정했다. 밴더할은 시뮬링크를 사용해 가상 자동차를 구축한 뒤 파워트레인과 차량 동역학를 실시간으로 시뮬레이션하고 제어 알고리즘이 어떻게 작동하는지 평가했다. 예를 들어, 차량이 긴급 기동을 하거나 고전압 배터리가 과열되는 등의 다양한 상황에서 어떤 일이 발생하는지 시뮬레이션 하고 이에 따라 제어 알고리즘을 구현했다. 이로써 물리적 테스트 없이도 차량이 실제로 어떻게 작동하는지 정확히 파악할 수 있었다. 차량 제어 소프트웨어 설계에는 매스웍스의 '차량 동역학블록셋(V
로버트보쉬코리아 안드레아스 샤프라트(Andreas Schaffrath) 파워트레인 솔루션 사업부 부사장이 지난 25일 카이스트(KAIST)에서 특별 강연을 했다. 샤프라트 부사장은 KAIST 기계공학과 대학원 학생들을 대상으로 ‘전기/전자 아키텍처 트렌드 및 기술(E/E Architecture Trend and Technology)’을 주제로 커넥티드 모빌리티 분야의 글로벌 기업의 미래 기술 트렌드에 대한 강연 및 질의응답 시간을 진행했다. 샤프라트 부사장은 강연을 통해 커넥티드 모빌리티 분야에서 소프트웨어 중심 자동차(software defined vehicle)의 중요성을 강조했다. 이는 현재의 엔진전자제어장치에서 클라우드와 연동돼 빠른 시간에 끊임없이 업그레이드가 가능한 지능적이고 확장 가능한 모바일 기반 자동차 전자제어장치로의 변화를 반영한다고 설명했다. 이를 구현하기 위해서는 현재 차량제어 시스템 간 역할 재분배, 통합 그리고 앞으로 하나의 차량 컴퓨팅 시스템(vehicle computing system)으로 발전하는 기술에 수반되는 전기/전자 아키텍처(E/E architecture)의 단계적 발전과 동시에 고도로 정밀한 전자제어장치 자체의 연산 능
양사, UAM 기체 항공용 배터리 개발 및 공급 관련 협력 체계 구축 디에이테크놀로지는 지난 23일 UAM(Urban Air Mobility, 도심 항공 교통수단) 제조 기업 브이스페이스와 항공용 배터리 관련 전략적 업무 협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 업무협력을 통해 디에이테크놀로지는 브이스페이스와 UAM 기체의 항공용 배터리 개발 및 공급 관련 협력 체계를 구축할 예정이다. 디에이테크놀로지는 지난 8일 미국 소재 2차전지 제조기업에 133억 원 규모의 레이저패터닝 장비를 국내 최초로 수주했다. 우수한 배터리 장비 제조 기술력을 바탕으로 2차전지 관련 글로벌 대기업에 조립공정 장비 공급을 확대해가고 있다. 브이스페이스는 미래 모빌리티의 핵심인 배터리 시스템과 파워트레인 분야 스타트업 기업인 브이엠이코리아에서 수송용 드론 분야의 사업 집중을 위해 2018년 설립한 회사다. 전기·수소추진항공기와 배터리 시스템 개발에 적극 나서 23일에는 자체 제작한 UAM 기체의 비행 시연을 성공적으로 이뤄냈다. 미래 모빌리티의 핵심 수단인 UAM의 시장 전망은 긍정적이다. 모건스탠리는 전 세계 UAM 시장규모가 2021년 70억 달러(약 9조2939억 원)에서 2040년 1
올해 성장 기조를 유지해 매출 및 수익성도 개선될 것으로 전망 LG전자와 세계 3위 자동차 부품회사이자 캐나다의 전장회사인 '마그나 인터내셔널'의 전장사업 합작사 'LG마그나 이파워트레인'(이하 LG마그나)이 오늘로 출범 1주년을 맞았다. 차량용 반도체 부족 사태 장기화와 공급망 대란 등 대외 경영환경 악화 속에서도 LG마그나는 해외 생산기지를 확장하며 투자를 이어갔고, 이를 기반으로 매출 성장을 거뒀다. LG마그나는 초기 투자 비용 등의 영향으로 아직 적자를 내고 있지만, 신규 거래선 확보와 양산 안정화를 통해 수익성 개선에 집중할 계획이다. 업계에 따르면, LG마그나는 1년 전 이날 LG전자 이사회의 결의로 LG전자 자동차 부품사업(VS) 본부 내 그린사업 일부가 물적분할로 독립하면서 공식 출범했다. 지분은 LG전자와 마그나가 각각 51대 49로, 마그나는 합작사의 지분 49%를 4억5300만 달러(약 6000억 원)에 인수했다. LG마그나는 전기차에 들어가는 모터와 인버터 등 전기차 파워트레인을 구성하는 부품, 구동시스템(모터, 인버터, 감속기가 모듈화된 형태), 차량 탑재형 충전기 등을 생산한다. LG마그나는 빠르게 성장하는 전기차 시장에 대응하기 위
비테스코 테크놀로지스(이하 비테스코)가 전동화 구동 시스템 비즈니스를 확장한다. 비테스코 테크놀로지스는 현대자동차그룹에 약 2조6000억 원(약 20억 유로) 규모의 차세대 전동화 구동 시스템 EMR4를 공급하는 계약을 체결했다. 400V/160kW의 성능으로 전기모터, 인버터와 감속기를 모두 갖춘 3-in-1통합형 구동 시스템 EMR4는 현대자동차그룹의 글로벌 B/C세그먼트 전기차에 적용될 예정이다. 안드레아스 볼프(Andreas Wolf) 비테스코 테크놀로지스 회장은 “비테스코는 고객사에 최고의 경쟁력을 갖춘 구동 시스템을 제공할 것이며, 이번 수주는 전동화에 집중하는 자사의 선제적 노력의 성과다”라고 말했다. 파워트레인은 전기차의 핵심 부품으로, 주행 경험에 큰 영향을 미친다. 특히 전동화 파워트레인은 높은 수준의 효율 및 출력 밀도가 필요한 것은 물론, 앞으로 도래할 e모빌리티 시대에 최적화된 차체 디자인에 쉽게 통합되도록 구조가 간결하고 가벼워야 한다. EMR4는 각종 수상 이력과 함께 성공을 거둔 EMR3 노하우를 기반으로, 새로운 기술력을 갖춘 개발팀이 여러 단계에서의 정밀한 최적화 작업을 적용해 개발한 통합형 전동화 플랫폼이다. 특히, EMR4
이 글에서는 통합 파워트레인 솔루션을 사용해 파워 일렉트로닉스를 통해 전기 자동차 채택 속도를 높일 경우의 이점을 검토합니다. 와이드 밴드갭 반도체 스위치와 절연 게이트 드라이버의 도입을 집중 조명해 파워트레인 통합의 중요성을 보여줍니다. 전기차에 적합한 파워트레인이란? 하이브리드 전기차(HEV)와 전기차(EV)가 점점 많이 출시됨에 따라 자동차 제조업체는 차량 파워트레인의 전기화를 늘리고 있습니다. 이산화탄소 배출을 억제하려는 전 세계적 규제로 인해 HEV/EV 판매량이 연간 20%~25% 증가하고 있으며, 2030년까지 판매되는 차량의 20%~25%를 차지할 것으로 예상됩니다. 또한, HEV/EV를 사용하는 소비자가 늘어남에 따라 성능이 향상되고 주행 범위가 긴 에너지 효율적이고 강력한 소형 시스템에 대한 요구가 커졌습니다. 여기서 가장 큰 문제 중 하나는 대량 판매 시장 채택을 가능하게 하고 자동차 회사의 낮은 수익성을 해결하기 위해 합리적인 비용의 HEV/EV를 제작하는 것입니다. 현재 소형 및 중형 EV의 평균 가격은 유사한 내연 기관 차량보다 약 1만 달러 더 높습니다. 처음에는 이 가격 차이가 오로지 배터리 비용 때문으로 생각됐습니다. 사실 배터
헬로티 서재창 기자 | 스웨덴 전기차 브랜드 폴스타가 '폴스타 2'를 국내에 공식 출시했다. 폴스타코리아는 18일 서울웨이브아트센터에서 출시 행사를 열고 공식 홈페이지에서 사전 예약 접수를 시작했다고 밝혔다. 폴스타 2는 이 회사 브랜드 최초의 100% 순수 전기차다. 롱레인지 싱글모터와 듀얼모터 두 가지 파워트레인이 국내에 출시된다. 폴스타 2에는 LG에너지솔루션의 78kWh 리튬이온 배터리가 탑재됐고, 배터리팩은 324개의 셀로 구성됐다. 롱레인지 듀얼모터는 408마력(300㎾)과 660Nm의 토크 성능을 발휘한다. 정지상태에서 100㎞/h까지 가속하는 데 4.7초가 걸리며, 1회 충전 때 주행거리는 334㎞다. 롱레인지 싱글모터는 231마력과 330Nm 토크의 성능을 내고, 1회 충전 때 최대 주행거리는 417㎞다. 150㎾ 급속충전기 기준으로 10%에서 80%까지 30분 만에 충전한다. 폴스타 2는 유로엔캡 자동차 안전도 평가에서 최고 안전 등급인 '5스타'를 받았다. 앞 좌석 이너 사이드 에어백을 탑재해 충돌 때 탑승자 간의 충돌을 방지하고, 8개의 에어백으로 탑승자의 안전도 확보했다. 또한, 차선 유지, 도로이탈 방지, 전방 충돌 경고, 충돌회피/
헬로티 이동재 기자 | 롤스로이스가 전기비행기 ‘스피릿 오브 이노베이션’의 첫 비행을 성공적으로 완료했다고 밝혔다. 롤스로이스의 전기비행기는 항공기용으로 조립된 배터리 팩 중 가장 전력밀도가 높은 400kW의 파워트레인을 동력으로 사용, 지난 15일 성공적으로 비행했다. 롤스로이스는 “탈탄소화를 향한 항공 산업의 여정에 또 하나의 이정표로 기록될 것”이라고 자평했다. 이 항공기는 영국 국방부 산하 보스콤 다운 비행장에서 이륙해 약 15분 동안 비행했다. 롤스로이스 측은 이번 비행이 항공기의 전기 동력 및 추진 시스템에 대한 유의미한 성능 데이터를 수집하기 위한 것으로, 강도 높은 비행 테스트 단계의 시작을 의미한다고 설명했다. 워렌 이스트 롤스로이스 CEO는 “우리는 항공, 육상 및 해상 운송을 탈탄소화하고, 탄소중립 이행의 경제적 기회를 포착하기 위해 우리 사회가 필요로 하는 기술 혁신을 도출하는데 주력하고 있다”고 말했다. 이어 그는 “프로그램을 위해 개발된 첨단 배터리 및 추진 기술은 도심항공모빌리티 시장을 위한 흥미로운 애플리케이션을 실현하고, 항공의 탄소중립을 현실화하는데 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 영국 기업·에너지·산업전략부 장관 크와시
헬로티 서재창 기자 | LG전자와 세계 3위의 자동차 부품 업체 마그나 인터내셔널(이하 마그나)이 28일 ‘엘지마그나 이파워트레인’에 대한 주식매매절차를 완료했다고 밝혔다. LG전자는 7월 1일 전기차 파워트레인 관련 사업을 물적분할해 100% 자회사인 엘지마그나 이파워트레인을 설립했으며 28일 마그나에 이 회사의 주식 49%를 매각했다. 마그나는 지분 인수를 위해 약 4억5300만 달러(한화 약 5213억 원)를 투자했다. 이로써 LG전자와 마그나 간의 합작법인 주식매매절차는 모두 마무리됐으며 LG전자는 합작법인의 지분 51%를 보유한다. 엘지마그나 이파워트레인은 전기차에 들어가는 모터, 인버터 등 전기차 파워트레인(동력전달장치)을 구성하는 부품, 구동시스템(모터, 인버터, 감속기가 모듈화된 형태), 차량 탑재형 충전기 등을 연구 개발하고 생산, 판매한다. 합작법인의 본사 소재지는 대한민국 인천광역시다. 이 회사의 자회사로는 미국 미시간주에 있는 엘지마그나 이파워트레인 미국법인과 중국에 있는 엘지마그나 이파워트레인 난징법인이 있다. 엘지마그나 이파워트레인은 이달 1일 창립총회를 열고 LG전자 VS사업본부에서 전기차 파워트레인 사업을 맡아온 정원석 상무를 대
헬로티 김진희 기자 | 현대자동차 노사가 2021년 임단협 잠정 합의안을 마련했다고 밝혔다. 현대자동차 노사는 20일 하언태 대표이사(사장)와 이상수 노조 지부장 등 노사 교섭 대표가 참석한 가운데 울산공장 본관 2개 거점에서 열린 16차 본교섭에서 임단협 잠정합의안을 도출했다. 노사는 어려운 국내·외 경제 상황 속에서 코로나19 재확산과 차량반도체 수급난으로 자동차산업의 위기가 더욱더 깊어지고 있다는 점에 인식을 같이하고, 속도감 있는 논의 끝에 2009~2011년에 이어 10년 만에 두 번째 ‘3년 연속 무분규 잠정 합의’를 끌어냈다. 임금인상 및 성과금 규모는 전년도 경영실적 및 올해 경영환경을 토대로 합리적 수준에서 결정했다. 지난해 임금 동결과 코로나 및 반도체 부족 위기 속 직원들의 적극적인 위기 극복 동참 노력과 최저임금 인상 등을 종합적으로 고려했다. 또한 최근 노조의 품질/생산성 등 경쟁력 향상 관련 기존 노조와의 차별화된 행보와 노사 공동 위기 극복 동참 노력에 회사도 고용 안정 노력과 처우 개선으로 화답한 것으로 평가된다. 잠정 합의안의 주요 내용은 △기본급 7만5000원(호봉승급분 포함) △성과금 200%+350만원 △품질향상 및 재해예
헬로티 김진희 기자 | 현대케피코가 대구시 퍼스널 모빌리티 육성을 위해 차별화된 한국형 고성능 전기오토바이 구동시스템 공급과 IoT 기반 차량 관리 및 관제 서비스를 제공할 계획이다. 현대케피코가 지난 10일, 대구기계부품연구원 등 10개 기관과 이같은 내용으로 대구시 퍼스널 모빌리티 육성을 위한 업무 협약을 체결했다. 이번 협약으로 현대케피코, 대구기계부품연구원, E3모빌리티, 파킹클라우드(아이파킹), 메쉬코리아(부릉), 풍산시스템, 에임스, 삼보모터스, 고아정공, 현대일렉트릭 앤 에너지시스템 등 컨소시엄 참가기관들은 제조 산업 육성 및 배터리 재활용 솔루션을 포함한 서비스형 모빌리티 산업생태계를 구축하는데 상호 협력하기로 하였다. 현대케피코는 차별화된 한국형 고성능 전기오토바이 구동시스템 공급과 IoT 기반 차량 관리 및 관제 서비스를 제공할 계획이며, 향후 지자체와 지역 전문기업과의 개방형 협력을 통해 다양한 지역 거점 상업 배달 사업자를 대상으로 배터리 교환 서비스사업을 시범 운영할 계획이다. 현대케피코는 파워트레인 핵심 제어 부품 및 시스템에 대한 노하우를 바탕으로 우수한 성능과 품질 신뢰성을 보장하는 전기오토바이 구동시스템을 개발해 시장에 선보였다
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UPDATE: 2024년 04월 20일 00시 08분
