가변 아키텍처 전기차 플랫폼
자유자재로 휠베이스 조절 가능
다품종 소량생산 EV 기반 구축해

자동차 시장이 전기자동차(EV)와 자율주행차량 기반의 모빌리티를 중심으로 변화하고 있다.

EV는 그러나 배터리팩, 모터 등 차량 구동에 필요한 부품이 내연기관 차량과 달라 파워트레인 등 내연기관 플랫폼을 재활용하는 데 한계가 있다.

EV 전용 플랫폼을 사용하면 부품을 적재적소에 배치해 공간 활용도를 극대화할 수 있는데다 실내외 디자인 측면에서도 유리하다.
한국생산기술연구원(생기원)이 하나의 EV 플랫폼으로 셔틀, 물류, 청소 등 다양한 종류의 산업용 EV를 제작할 수 있는 ‘가변 아키텍처 전기차 플랫폼’을 개발했다.

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

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

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

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

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

또 EV의 필수부품이지만 이전까지 단품으로만 제작되던 모터와 인버터, 감속기를 하나로 통합한 일체형 구동모듈도 개발했다. 

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

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

연구팀은 개발한 EV 플랫폼에 레벨 3급의 자율주행 기술을 접목하는 연구를 진행 중이며, 올해 안에 노인 유동인구가 많은 빛고을전남대학교병원과 노인복지관을 왕복하는 2.9㎞ 코스에 자율주행 차량을 시범 운행할 계획이다.

가변형 플랫폼 기반의 자율주행 EV는 향후 다품종 소량생산에 유리한 특성으로 인해 정해진 경로를 시속 30㎞ 미만으로 서행하는 무인 셔틀버스, 청소차량, 택배차량 등에 활용될 것으로 전망된다. 
 
차현록 그룹장은 “가변 아키텍처 EV 플랫폼의 조기 상용화를 위해 대경전기차 협동조합과 함께 농업용 EV 사업을 추진중”이라며, “앞으로 중소·중견기업이 주도하는 전기차 산업 생태계 기반 구축에 힘쓰겠다”라고 밝혔다.

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