현대자동차·기아, 유니휠 테크데이
최근 전동화와 자율주행, 커넥티비티 기술의 발전에 힘입어 모빌리티가 또 다른 삶의 공간으로 변화하고 있죠.
현대차·기아가 기존에 없던 완전히 새로운 구조의 차량 구동 시스템을 고안해 공간의 혁신을 선보였다고요.
오랜 기간 바뀌지 않았던 자동차 구동 시스템의 역사가 새 국면을 맞았습니다.
현대차·기아는 ‘유니버설 휠 드라이브 시스템’으로 자동차 구동 시스템의 패러다임 전환을 예고했는데요.
현대차·기아의 차세대 구동 시스템을 ‘유니휠 테크데이’ 현장을 통해 만나보시죠.
지난달 28일, 현대차·기아가 서울 중구 명동에 위치한 커뮤니티하우스 마실에서 유니휠 테크데이를 개최했습니다.
현대차·기아는 이번 테크데이를 통해 기존 차량 구동 시스템에 변화를 불러올 유니버설 휠 드라이브 시스템을 세계 최초로 공개하고 유니휠의 개발 배경과 원리, 기술적 특장점을 소개했습니다.
유니휠은 전기차의 기존 구동 부품 대부분을 휠 내부로 통합한 세계 최초 신개념 구동 시스템으로 실내 공간을 획기적으로 확대한 것이 특징인데요.
기존 내연기관 차량은 엔진과 변속기를 거친 동력이 드라이브 샤프트와 CV 조인트를 통해
바퀴로 전달되는 방식으로, 이 구조는 과거 내연기관 차량부터 오늘날 전기차에 이르기까지
변하지 않는 차량 구동 시스템의 표준이었습니다.
그러나 현대차·기아가 차량 구동 시스템 자체를 획기적으로 변화시킬 차세대 기술에 주목하면서 판도가 달라졌습니다.
전기차의 감속기와 드라이브 샤프트, CV 조인트의 기능을 모두 휠 안에 넣고 모터를 각 휠 가까이에 위치시킴으로써
기존 구동시스템이 차지하던 공간을 자유롭게 활용할 수 있게 됩니다.
현대차∙기아가 공개한 유니휠은 중앙의 선 기어(Sun Gear)와 좌우 각 4개의 피니언 기어(Pinion Geer),
그리고 가장 바깥쪽의 링 기어(Ring Gear) 등으로 이루어진 특수한 유성기어 구조로
모터가 만들어 낸 동력이 선 기어로 전달되면 피니언 기어들이 맞물려 링 기어를 회전시키고,
링 기어는 휠과 연결돼 최종적으로 휠까지 동력이 전달되는 원리인데요.
유니휠은 휠의 움직임에 구애받지 않고 동력을 거의 동일한 효율로 끊김 없이 전달해 높은 내구성과 승차감을 확보할 수 있으며, 특히, 현재 개발 중인 유니휠은 큰 감속비를 내도록 설계돼 있어, 작은 모터로도 높은 토크를 구현할 수 있고
네 개의 휠 구동력을 각각의 소형 모터로 독립 제어함으로써 미끄러운 노면이나 코너링 주행 시
안정적이면서도 역동적인 성능을 가능케 하는 ‘토크 벡터링’을 구현할 수 있는 것도 강점입니다.
박종술 수석연구원 / 현대자동차·기아 선행기술원어떻게 보면 굉장히 정밀 부품인 모터는 아무래도 차량 바디에 배치를 시키고
그 외에 부품에 해당되는 감속기와 CV 조인트, 드라이브 샤프트를 휠 안쪽에 배치 시킬 수만 있다면
현재 있는 자동차의 기본 성능을 그대로 유지한 상태에서
미래 모빌리티에서 요구하는 새로운 공간을 확보할 수 있겠다는 가능성을 보고 저희가 시도했던 새로운 기술입니다.
그야말로 전에 없던 새로운 차량 구동 시스템이네요.
유니휠 적용이 가져올 변화가 기대되는데요.
무엇보다 기존에 활용할 수 없었던 구동 부품 공간을 고객에게 돌려줄 수 있게 된 거죠?
휠 사이에 자리하던 모터를 소형화해 각 휠에 직결함으로써 공간 활용성을 크게 확장하고
기존의 차량 레이아웃에서는 상상할 수 없었던 새로운 시도를 할 수 있게 됐는데요.
좌우 휠 사이 확장된 공간을 트렁크나 프렁크 등 추가 적재 공간으로 활용할 수 있고,
운전자 중심으로 설계된 지금의 좌석 배치에서 탈피해 다가올 완전자율주행 시대에 대비한 새로운 디자인도 가능해집니다.
또, 이곳을 배터리 탑재 공간으로 활용할 경우 차 크기를 늘리지 않더라도 대형 전기차 이상의 주행거리 확보가 가능해지고
배터리 부피로 인한 승객 탑승공간 손실도 최소화할 수 있을 것으로 기대됩니다.
유니휠을 통해 구현되는 이러한 플랫 플로어 플랫폼은 PBV에 강력한 유연성과 확장성을 부여해
고객의 사용 목적에 따라 다양한 바디 타입 설계를 가능하게 할 것으로 예상되는데요.
현대차·기아는 유니휠의 개발 완성도를 높이기 위해 현재 다양한 테스트를 바탕으로 안정성과 효율성, 내구성 등을 지속 검증하고 있으며
향후 기어비 조정과 윤활 냉각 시스템 고도화 등 상품성을 높이기 위한 노력을 이어갈 예정입니다.
기존 구동 시스템의 한계를 극복하고 미래 모빌리티 실현을 위한 공간 구조를 확보했네요.
현대차·기아의 유니휠, 다른 글로벌 완성차 기업들도 눈여겨볼 것 같은데요. 혁신적인 기술인 만큼 뜨거운 관심을 받았는데요.
현대차·기아는 유니휠과 관련된 특허 8건을 국내와 미국, 유럽 등 주요 국가에 출원 및 등록했습니다.
앞으로도 현대차·기아가 전동화 시대에 게임 체인저로서 혁신적인 시도를 지속해 나가기를 기대하겠습니다.