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| 현대차·기아가 공개한 유니휠의 모습.(사진=김태준 기자) |
현대자동차·기아가 차량의 구동 부품 대부분을 휠 내부로 통합한 신개념 구동 시스템을 세계 최초로 개발했다.
현대자동차·기아는 28일 서울 중구 소재 커뮤니티하우스 마실에서 ‘유니휠(UNI WHEEL) 테크데이’를 개최하고, 기존 차량 구동 시스템에 변화를 불러올 ‘유니버설 휠 드라이브 시스템(이하 유니휠)’을 세계 최초로 공개했다.
유니휠은 전기차의 주요 구동 부품을 휠 내부로 옮겨 실내 공간을 획기적으로 확대하는 기능 통합형 휠 구동 시스템이다. 현대차·기아가 기존에 없던 완전히 새로운 구조의 구동 시스템을 고안했다는 점에서 의미가 있다.
기존 내연기관 차량은 엔진과 변속기를 거친 동력이 드라이브 샤프트, CV(등속) 조인트를 통해 바퀴로 전달된다. 전기차 역시 엔진과 변속기가 모터, 감속기로 대체됐을 뿐 구동 전달 시스템은 동일하다.
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| 유니휠을 적용할 경우 차량의 공간을 획기적으로 확보할 수 있다.(사진=김태준 기자) |
반면, 유니휠은 전기차의 감속기와 드라이브 샤프트, CV 조인트의 기능을 모두 휠 안에 넣고, 모터를 각 휠 가까이에 위치시킴으로써 많은 공간을 차지했던 기존 구동 시스템의 부피를 줄일 수 있게 됐다.
유니휠로 확보된 공간을 배터리 탑재 공간으로 활용한다면 주행거리가 향상되는 효과도 기대할 수 있다. 즉, 차 크기를 늘리지 않더라도 대형 전기차 이상의 주행거리 확보가 가능하다는 의미다. 또한, PBV(목적 기반 차량)와 같은 다양한 용도에 최적화된 미래 모빌리티를 실현할 수 있다.
여기에 유니휠은 휠의 어떤 움직임에도 동력을 거의 동일한 효율로 전달할 수 있어 높은 내구성과 승차감을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 더욱이 주행 상황에 따라 차고 조절이 가능한 ‘전자식 에어 서스펜션’과 결합되면 험로에서는 차고를 높여 안정적으로 주행할 수 있고, 고속 주행에서는 차고를 낮춰 전비와 고속 안정성을 향상시킬 수 있다.
유니휠은 전기차의 감속기의 역할도 대체한다. 기어 잇수가 적은 선기어와 피니언 기어들이 맞물리며 상대적으로 기어 잇수가 많은 링기어를 회전시키는 구조로 입력축과 출력축 사이의 감속비를 자연스럽게 만들어낼 수 있다. 따라서 기존 구동 시스템과 같이 별도의 감속기를 두지 않고도 모터에서 발생한 회전을 감속시켜 최종적으로 휠에서 높은 토크를 얻을 수 있다.
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| 휠에 장착된 ‘유니휠’의 모습.(사진제공=현대차그룹) |
특히 현재 개발 중인 유니휠은 큰 감속비를 내도록 설계돼 있어, 작은 모터로도 높은 토크를 구현할 수 있다. 이를 통해 최대 네 개의 휠 구동력을 각각의 소형 모터로 독립 제어함으로써 높은 수준의 조향 및 주행 안정성을 발휘할 수 있도록 돕는다.
유니휠은 다양한 크기의 차량뿐 아니라 휠체어, 자전거, 배송로봇 등 다른 종류의 모빌리티에도 적용할 수 있다. 대상 모빌리티의 요구 조건에 따라 작게는 4인치부터 크게는 25인치 이상의 휠에 탑재할 수 있도록 유니휠의 크기를 조절할 수 있기 때문이다.
현대차·기아는 차세대 구동 시스템 유니휠 개발로 전동화 시대에 게임 체인저로서의 혁신을 지속 이어 간다는 방침이다.
박종술 현대차·기아 선행기술원 수석연구위원은 “미래 모빌리티 시장의 게임 체인저가 될 수 있는 혁신적인 아이디어를 선보일 수 있어 기쁘다”며, “소비자들이 모빌리티를 지금과는 완전히 다른, 새로운 방식으로 경험할 수 있도록 기술의 완성도를 높이는 데 최선을 다하겠다“고 말했다.
김태준 기자 tjkim@viva100.com
