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EV/HEV용 모터의 최신기술

전문가 제언: ○ 하이브리드 자동차(HEV)는 전기자동차(EV)의 문제점을 보완 해결하기 위하여 전기자동차 및 내연기관 자동차의 장점을 취합하여 개발한 것이다. 전기자동차가 갖고 있는 고성능 배터리 개발, 충전후 주행거리, 충전시간, 전기충전소 건립, 기타 인프라 구축 등의 문제점이 해결되기 전까지는 EV가 실용화되기는 어려울 것이며 당분간은 HEV가 차세대 주력 차량으로 지속 될 것으로 전망하고 있다.

– 하이브리드 자동차에 적용되고 있는 모터는 브러시리스 모터(Brushless Motor)이다. 최근에는 브러시리스 DC모터의 단점을 보완해서 만든 브러시리스 AC모터(BLAC motor)를 가장 많이 사용하고 있다. BLDC에 비해서 간략한 구조를 가지고 있으면서 정격출력의 3배까지도 순간적으로 낼 수 있고 효율도 높아 고속용으로 개발해 전기자동차 및 하이브리드 자동차에 많이 적용되고 있다.

○ EV/HEV에 적용되고 있는 영구자석형(PM) 모터에는 영구자석 표면 부착형(SPM) 모터와 영구자석 매입형(IPM) 모터가 있다. 일본의 Keio대학에서 개발한 EV 자동차 Eliica에 탑재한 모터는 SPM 모터이며 회전자 표면을 카본 링이 보호하여 줌으로써 최고 회전수 12,000rpm, 최대 출력 60kW(5,725~12,000rpm)이 된다. 모터 본체의 중량은 16.5kg이며 약한 계자제어에 의해 1:2 정출력 범위를 달성하고 있다.

○ 하이브리드 자동차의 경우 기술적인 측면이나 판매 면에서 단연 일본의 Toyta가 가장 앞서가고 있으며 세계시장을 지배하고 있다. 우리나라의 경우 KIET의 분석에 따르면 2011년경에나 본격 생산에 돌입하고 2015년에 연산 50만대 수준, 2020년에는 180만대로 세계시장의 10%를 점유할 것이라고 전망하고 있다.

○ EV/HEV의 핵심 부품인 모터의 국내업체 원천기술과 제품기술 수준은 2005년 기준으로 60%수준으로 평가되고 있다. 미래 자동차 시장에서 생존하기 위해 산·학·연·관이 합심하여 선진국을 따라 잡는 적극적인 연구개발 노력이 무엇보다도 절실히 요구되는 시점이다.

저자: Tadashi Ashikaga
자료유형: 학술정보