한국생산기술연구원

맞춤형 전기차, 단일 플랫폼으로 생산한다

- 생기원, 자유자재로 휠베이스 조절하는 ‘가변 아키텍처 전기차 플랫폼’ 개발
- 셔틀, 물류, 청소 등 다품종 소량생산 필요한 산업용 전기차 제조 기반 구축

□ 자동차 시장이 전기차·자율주행차 기반의 모빌리티를 중심으로 변화하고 있다.

ㅇ 전기차는 배터리팩, 모터 등 차량 구동에 필요한 부품이 내연기관 차량과 달라 내연기관 플랫폼*을 재활용하는 데 한계가 있다.

* 파워트레인(엔진, 변속기 등 동력전달계), 차체, 서스펜션 등 자동차를 구성하는 기본요소들의 조합

ㅇ 전기차 전용 플랫폼을 사용하면 부품을 적재적소에 배치해 공간 활용도를 극대화할 수 있는데다 실내외 디자인 측면에서도 유리하다.

□ 한국생산기술연구원(원장 이성일, 이하 생기원)이 하나의 전기차 플랫폼으로 셔틀, 물류, 청소 등 다양한 종류의 산업용 전기차를 제작할 수 있는 ‘가변 아키텍처 전기차 플랫폼’을 개발했다.

ㅇ 서남지역본부 EV부품소재그룹 차현록 그룹장 팀이 개발한 전기차 플랫폼은 차량의 앞바퀴 차축과 뒷바퀴 차축 간 거리인 휠베이스(Wheelbase)를 자유자재로 조절할 수 있는 가변 구조이다.

ㅇ 휠베이스가 길어지면 탑재할 수 있는 배터리 용량이 증가하기 때문에 수송량이 커지고 주행거리도 늘어나지만, 탑재되는 배터리 용량만큼 차량가격이 높아진다.

ㅇ 반면 개발한 플랫폼을 활용하면 수요자가 원하는 차량의 용도나 주행거리, 차량가격을 반영해 다품종 소량의 전기차를 제작할 수 있으며, 단일 플랫폼이므로 제조공정이 단순해져 생산비용도 절감된다.

□ 가변 아키텍처 전기차 플랫폼의 구조는 크게 전륜프레임과 후륜프레임, 그리고 배터리팩이 탑재되는 센터프레임으로 구성된다.

ㅇ 기술의 핵심은 센터프레임과 전·후륜프레임을 이어주는 연결부품인 ‘가변모듈’로, 가변모듈을 차량 제원에 맞게 양 프레임 사이에 끼워 넣는 방식을 통해 차량 길이를 최대 종방향 40㎝, 횡방향 28㎝까지 늘릴 수 있고, 삽입 위치에 따라 서스펜션 높이 조절도 가능하다.

□ 또한 전기차의 필수부품이지만 이전까지 단품으로만 제작되던 모터와 인버터, 감속기를 하나로 통합한 일체형 구동모듈도 개발했다.

ㅇ 개발된 구동모듈은 한 공간에 배치할 수 있어 공간 확보에 유리하며, 양단에 각각 모터를 장착할 수 있어 최대 120㎾의 출력을 낼 수 있다.

ㅇ 이와 함께 배터리팩 장착의 편의성을 높이기 위해 센터프레임 내부에 금속 바(Bar)를 설치하고, 미끄러지듯 끼우는 슬라이드 방식을 적용했다.

□ 연구팀은 개발된 전기차 플랫폼에 Level 3급의 자율주행 기술을 접목하는 연구를 진행 중이며, 올해 안에 노인 유동인구가 많은 빛고을전남대학교병원과 노인복지관을 왕복하는 2.9㎞ 코스에 자율주행 차량을 시범 운행할 계획이다.

ㅇ 가변형 플랫폼 기반의 자율주행 전기차는 향후 다품종 소량생산에 유리한 특성으로 인해 정해진 경로를 시속 30㎞ 미만으로 서행하는 무인 셔틀버스, 청소차량, 택배차량 등에 활용될 것으로 전망된다.

□ 차현록 그룹장은 “가변 아키텍처 전기차 플랫폼의 조기 상용화를 위해 대경전기차 협동조합과 함께 농업용 전기차 사업을 추진중”이라고 말하며, “앞으로 중소·중견기업이 주도하는 전기차 산업 생태계 기반 구축에 힘쓰겠다.”고 밝혔다.

ㅇ 한편, 대경전기차 협동조합은 2018년 12월 서남권 지역 내 뿌리기업을 포함해 11개 중소·중견기업이 힘을 합쳐 설립한 단체이다.