[칼럼] 전기이륜차의 한계, 변속기가 좌우한다.

M스토리 입력 2022.09.30 16:25 조회수 3,258 0 프린트
 
 
 









최근 전기차의 바람은 전기이륜차로 번지고 있다. 물론 지난 대통령의 공약사항으로 전기이륜차를 본격적으로 보급하면서 연간 1~2만대 규모의 전기이륜차가 보급되고 있고 지금은 더욱 활성화되면서 보급 속도가 높아지고 있는 형국이다. 내연기관 이륜차는 일반 내연기관차에 비하여 배기가스 기준이 낮아서 한 대당 배출되는 배기가스가 워낙 높아서 사회적 환경 오염원의 주요 역할을 하고 있으며, 높은 배기음 등으로 주택가 등의 높은 불만도 낳고 있는 대상이기도 하다. 최근 코로나로 인한 비대면 확산문화로 인하여 배달업종애 종사하는 이륜차 인구가 늘면서 더욱 이러한 소음 등 환경 오염원에 대한 관심이 높아지고 있는 형국이다.  

그러나 보급되는 전기이륜차는 현재의 늘어난 배달용으로는 한계점이 커서 실질적인 역할을 하지 못하고 있다고 할 수 있다. 일반적인 보급형 전기이륜차는 주행거리가 60~70Km 정도여서 100~150Km가 필요한 배달용 오토바이로서의 역할에 매우 불충분하다고 할 수 있기 때문이다. 여기에 등판능력도 떨어지고 최고속도는 물론 주행토크도 낮아서 실질적인 역할에는 한계가 큰 상황이다. 그럼에도 불구하고 높은 보조금으로 인하여 낮은 기능의 전기이륜차에 비용을 지불하는 구조는 문제가 크다는 인식이 높다고 할 수 있다. 특히 대부분 중국산 이륜차가 보조금을 크게 받으면서 국민의 세금이 중국산 수입이륜차에 몰입된다는 불만도 높아지고 있다고 하겠다. 따라서 기능이 떨어지는 실질적으로 배당용 역할도 못하면서 애꿎은 보조금만 낭비된다는 인식이 크다는 뜻이다. 

물론 최근에 낮은 기능의 주행거리로 인한 전기이륜차의 한계성을 극복하기 위하여 배터리 교환형 전기이륜차가 많이 보급되고 있고 심지어 배터리 충전 스테이션을 갖춘 전기이륜차 패키지도 등장한다고 할 수 있다. 배터리 교환형 전기이륜차의 경우는 또 하나의 배터리를 준비하여 항상 지니고 다녀야 하고 충전시켜야 하는 번거로움도 크다고 할 수 있다. 물론 추가 배터리 비용은 별도라 할 수 있다. 배터리 교환형 스테이션은 같은 대량의 전기이륜차가 있어야 한다는 문제점이라 할 수 있다. 전압과 크기가 다른 배터리를 모두 교환형 스테이션에 적용하지 못하는 한계점이 크기 때문이다. 결국 지금의 전기이륜차는 한계점이 크고 경제적인 개념으로 접근하면 문제가 큰 대상이라는 뜻이다. 당연히 배출가스가 높은 이륜차를 전기이륜차로 모두 교체해야 하는 숙제가 있으나 현실적으로는 한계가 크다는 것이다. 

우리나라의 경우 약 260만대의 이륜차가 있어서 이를 모두 전기이륜차로 교체하여 일반 승용차보다 빨리 친환경차로 교체해야 하는 숙제가 크다고 할 수 있으나 다른 국가는 더욱 큰 문제로 다가오고 있다고 할 수 있다. 이른바 일반 자동차의 역할을 이륜차가 하고 있는 국가가 주요 대상일 것이다. 인도를 비롯하여 인도네시아를 필두로  동남아시아와 중국 등이 대상이 될 것이다. 모두 하루속히 전기이륜차로 바꾸고자 노력하고 있으나 앞서 언급한 바와 같이 주행거리 등 한계점이 커서 기술적인 한계점 등 문제가 크게 노출되고 있는 상황이라는 것이다. 

이 문제를 해결하는 방법이 바로 전기이륜차용 변속기라 할 수 있다. 아직은 생소한 용어라고 할 수 있으나 최근 그 명칭이 많이 등장하기 시작했다 필자가 약 6년 전 처음으로 사용하였을 경우 의혹의 눈길로 쳐다보는 경우가 많았으나 지금은 도리어 필연성이 크고 미래의 기술로 필수적으로 개발해야 할 기술로 평가받기 시작했다. 당장 일반 전기차의  경우 ‘포르쉐 타이칸’이라는 고성능 스포츠 전기차의 후륜에 2단 변속기가 장착되어 인기를 끌고 있고 ‘아우디 e트론 GT’ 모델에도 탑재가 되었다. 또한 글로벌 대용량 변속기 기업인 미국의 ‘이튼’이 전기버스에 4단 변속기를 시험하여 곧 양산형으로 등장할 예정이다. 이렇게 전기차나 전기이륜차에 변속기에 적용하는 것은 역시 모터에서 발생하는 힘을 바퀴에 전달하면서 효율성이 크게 떨어지기 때문이다. 높은 속도의 모터를 기계적으로 감속기를 거쳐서 속도를 낮추고 그냥 바퀴에 전달하는 만큼 비효율적인 낭비가 매우 크다는 문제점이 있기 때문이다. 일반적으로 일반 내연기관차에 변속기를 적용할 경우 단이 올라갈 때마다 2~3%의 효율이 상승하는 것을 보면 지금의 10단 변속기의 위력을 알 수 있을 것이다. 

최근 국내 스타트업이 양산형 전기이륜차용 7단 변속기를 개발하여 글로벌 대표적인 이륜차 사용국인 인도네시아의 여러 제작사에 이 7단 변속기를 공급하기로 계약을 맺었다. 이 7단 전기이륜차용 변속기를 적용할 경우 주행거리가 최소한 30% 이상 상승하고 등판능력이 크게 올라가면서도 모터는 최고 60도 정도로 유지하여 냉방장치가 없어도 되는 등 파격적인 효과가 나타나고 있어서 모두를 놀라게 하고 있는 상황이다. 저속 고 토크, 고속 저 토크의 주행성능이 가장 효율적으로 운행되면서 높은 경제성과 최적의 특성으로 기본 단점을 모두 해결하는 쾌거를 이룬 것이다. 아마도 머지않아 글로벌 주도하는 글로벌 강소기업형 유니콘 기업으로 등장할 것이 확실하다고 할 수 있다. 이러한 우리의 기술이 글로벌 시장을 주도하면서 우선 전기이륜차의 시장부터 점령하는 계기가 된다고 할 수 있다. 아무쪼록 국내 원천기술이 해외 시장을 주도하는 계기가 우선 이러한 전기이륜차용 변속기부터 시작되기를 바란다.

국내 스타트업 화이팅이다. 
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