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전기차의 친환경력 UP! 친환경차 필수 부품의 정체는?

TECHNOLOGY 2020. 6. 18.

일반 차량보다 에너지 효율이 높고 오염 배출이 적은 친환경차! 친환경차는 높은 연비와 보조금 등 다양한 장점으로 인기를 얻고 있는데요. 최근에는 내연기관에 의존하는 하이브리드 차량을 넘어 전기차(EV)와 수소전기차(FCEV)의 비중이 높아지는 추세입니다. 

이들 친환경차는 일반 차량과 번호판 색이 다른 것은 물론 속까지 다르다는 사실, 알고 계신가요? 전기차의 친환경 파워를 높이는 특별한 부품, 지금 만나봅니다.


고효율 전기차에 필수적인 친환경 부품 BEST 2


일반적으로 내연 기관 자동차는 가솔린 등 연료를 연소시켜 에너지를 얻습니다. 그 과정에서 질소산화물과 일산화탄소 등 오염물질을 배출하죠. 

하지만 전기차는 스마트폰처럼 배터리를 충전해 전기 모터를 구동합니다. 내연기관이 없으므로 오염물질 배출도 적습니다. 심지어 수소전기차는 산소와 수소의 화학반응으로 발생한 전기에너지를 사용합니다. 유해가스 배출이 없을뿐더러 공기를 정화하는 효과까지 있죠.


▲ 친환경차에 사용되는 부품인 IPCM과 On-Board Charger의 모습(출처: 만도 홈페이지)

그런데 전기차가 육중한 배터리 무게로 느려지고 충전에도 며칠 걸린다면 어떨까요? 다른 장점이 있다고 해도 전기차를 선택하는 사람은 없을 겁니다. 초기 전기차 제조사들이 배터리 경량화와 충전 속도에 집중한 것도 이 때문입니다. 

오늘 소개해 드릴 친환경차 부품 역시 전기차 배터리와 깊은 관련이 있습니다.


작고 가볍게 충전하는 OBC(On-Board Charger)

지금으로부터 약 130년 전, 세기의 과학자인 에디슨과 테슬라가 각각 직류와 교류를 앞세운 '전류 전쟁(Current war)'을 벌입니다. 이 이야기는 베네딕트 컴버배치 주연의 영화 <커렌트 워>를 통해 널리 알려졌죠. 

당시 저렴하게 멀리까지 전력을 보낼 수 있는 교류(AC)가 송전 비용이 비싼 직류(DC) 대신 표준 시스템으로 채택되었는데요. 하지만 전력손실이 많은 교류의 단점 탓에, 컴퓨터나 일반 가전제품 등에서 직류를 사용하기도 합니다.

▲ AC전압을 DC로 변환해 전기차 배터리를 충전하는 OBC(출처: 만도 홈페이지)

에너지 효율을 중요시하는 전기차 역시 직류를 적용했습니다. 충전소의 급속 충전은 직류 전원으로 바로 충전이 가능하지만, 일반 가정에서 완속 충전할 경우 전압을 변환해야 합니다. 이때 충전에 필수적인 부품이 완속 충전기로 불리는 OBC(On-Board Charger, 온보드차저)죠.

▲ 일반 가정에서 전기차를 완속 충전하는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment, 전기차 충전 설비) 스탠드

▲ 직류 전기를 공급하는 전기차 급속 충전기

 급속 충전: 직류 전원 – 직류 충전

 완속 충전: 교류 전원 – OBC(변환) – 직류 충전

최근에는 만도의 OBC와 같이 소형화ㆍ경량화된 제품이 등장했습니다. 더욱 작고 가벼워졌지만 용량은 큰 OBC 부품이 전기차의 에너지 효율을 높이고 있는 것입니다.


OBC와 LDC를 하나로! 컴팩트한 통합 패키지

서점에서 잡지나 도서 등을 합본 세트로 판매하는 경우가 있습니다. 소비자는 필요한 제품을 저렴하게 구매할 수 있고, 판매자는 유통비와 포장비 등을 절약하게 되죠.

자동차 부품에도 비슷한 사례가 있습니다. 위에서 소개한 OBC와 LDC(Low voltage DC-DC Converter)를 한 세트로 구성한 IPCM(Integrated Power Converter Module)입니다.

▲ OBC와 LDC를 단일 패키지로 구성한 IPCM(출처: 만도 홈페이지)

여기서 LDC는 전기차의 고전압 배터리 전압을 저전압으로 변환해 전장 시스템에 전력을 공급하는 장치입니다. 우리 몸 곳곳에 신선한 피를 공급하는 심장과 비슷한 역할로 볼 수 있죠.

OBC+LDC=IPCM(통합 파워 컨버터 모듈)

 분리형 대비 사이즈 15% 감소

 분리형 대비 재료비 10% 절감

만도의 친환경차 부품인 IPCM은 2개의 제품을 하나로 통합해 더 작고 가벼우면서도 저렴한 모듈을 완성했습니다. 기존 OBC 양산 기술을 적용해 품질과 신뢰성을 확보한 것은 물론이고요. 이러한 만도의 노력은 전기차의 핵심인 연비와 에너지 효율 향상에 기여하고 있습니다.


필(必)환경 시대 대세가 된 친환경차

▲ 현대자동차가 2018년 출시한 수소전기차 ‘넥쏘’

한국자동차산업협회(KAMA)에 따르면, 2019년 친환경차 신규 등록은 전년 대비 14.6% 늘어난 14만 3000대를 기록했습니다. 특히 수소전기차는 474.7% 성장하며 총 보급 대수 5000대를 돌파했죠.

글로벌 환경규제 강화로 필(必)환경 시대가 도래하면서, 친환경차와 부품 역시 진화하고 있습니다. 환경은 물론 소비자의 만족도까지 1000% 끌어올릴 친환경차의 시대! 친환경차의 환경 친화력을 높이는 부품 이야기, 한라그룹 포스트에서 만나보세요.


참고자료

▲ EVPOST

▲ 2019년 자동차 신규등록 현황분석 보고서(한국자동차산업협회)