[오토데일리 박상우기자] 전기차와 플러그인하이브리드 등 친환경차시장이 급속도로 커지고 있다.

유럽 각국이 잇따라 내연기관 차량 운행중단을 선언하고 있는데다 중국 등 일부 국가에서는 전기차 쿼터제 도입도 추진하고 있다.

지난 2016년 글로벌 전기차 시장 판매량은 200만 대로 1년 전보다 60%나 급성장했다.

글로벌 시장조사기관인 IHS, JD파워 등이 예상하고 있는 2016년-2025년까지 글로벌 친환경차 시장의 연 평균 성장률은 무려 31%에 달한다.

이에 따라 친환경차량의 부품 공급량도 급증하고 있다.

국내 최대 자동차 부품기업인 현대모비스의 지난해 하이브리드카(HV), 플러그인하이브리드카(PHEV), 전기차(EV) 등 친환경차에 공급한 부품은 총 12만8,450 대(대수 기준)로 1년 전보다 80%나 늘었다.

현대. 기아차의 첫 친환경차, 아반떼 LPi 하이브리드에 부품을 공급하기 시작한 지난 2009년의 6,720 대와 비교하면 7년 사이 무려 18배가 증가했다.

지난 3월까지 현대. 기아차의 글로벌 친환경차 누적 판매량은 50만 대를 넘어섰다.

글로벌 친환경차의 시장은 각국의 연비 규제, 기술 혁신, 소비자 선택 변화의 바람을 타고 빠르게 확대되고 있다.

특히, 최근 중국의 전기차 의무판매제 도입과 유럽의 내연기관차 퇴출 등 각국의 강력한 친환경차 공급 정책은 각 완성차 브랜드와 부품업체들이 가야할 방향을 제시하고 있다.

친환경차 시장의 확대는 치열한 기술 경쟁을 촉발한다.

현대모비스는 친환경차에 들어가는 핵심 부품을 독자 기술로 개발해 공급하고 있다.

현대모비스가 친환경차에 공급하고 있는 부품은 하이브리드 6종, 전기차 5종, 플러그인하이브리드 8종, 수소연료전지차 9종에 달한다.

대표적인 부품은 구동모터와 배터리시스템(BSA), HPCU/EPCU(Hybrid/Electric Power Control Unit), 수소공급장치와 연료전지통합모듈 등이다.

이들 부품들은 모두 친환경차량에 필요한 핵심 부품들이다.

경쟁에서 살아남기 위해 이같은 핵심 부품기술은 끊임없이 업그레이드되고 있다.

전기모터의 경우, 2009년 당시 아반떼 하이브리드의 모터 출력은 15kw에 불과했다. 이후 2011년에 나온 YF쏘나타 하이브리드는 30kw, 그리고 최근 버전인 LF 쏘나타 하이브리드 38kw까지 높아졌다.

반면, LF 하이브리드 구동모터의 무게는 YF때보다 2kg이 줄었다. 출력은 높이고 무게는 줄이면서 연비는 8% 가량 향상됐다.

100% 모터의 힘만으로 가는 순수 전기차는 모터 출력이 하이브리드카보다 훨씬 높다. 2011년 국내 최초의 양산형 전기차 레이 EV의 모터출력은 50kw였다.

그러나 2014년 선보인 쏘울 전기차와 최근에 출시된 아이오닉 전기차의 출력은 각각 81.4kw, 88kw까지 높아졌다.

1kw는 대략 1.36마력에 해당된다. 구동모터의 출력이 향상되면 배터리 시스템이나 각종 전자제어장치의 성능이 업그레이드되는 건 당연하다.

친환경차량에 장착되는 배터리 시스템(BSA) 역시 빠르게 발전하고 있다.

배터리 시스템은 모터를 구동하고 각종 전장품에 전원을 공급하는 역할을 한다. 배터리시스템은 셀이 집적된 배터리 팩과 이를 제어하는 장치 및 냉각 장치, 전원차단장치로 구성된다.

배터리시스템의 에너지 효율은 최근 5년 사이 10~15% 가량 향상됐다. 친환경차 전용 부품을 사용하고 중량을 줄이면서 가용 에너지 효율이 좋아졌기 때문이다.

배터리 시스템은 성능도 중요하지만 안전성이 매우 중요하다.

현대모비스는 화재, 낙하, 염수 접촉, 침수 상황 등에서도 배터리가 안정적으로 작동할 수 있도록 신뢰성 확보에 주력하고 있다.

친환경차 시장에서는 양산 부품의 성능을 향상시키는 것도 필요하지만 시장을 선점할 수 있는 신기술을 개발도 매우 중요하다.

현대모비스는 최근 48V 마일드 하이브리드 핵심 기술을 개발하는데 성공했다.

컨버터 통합형 배터리시스템은 개발을 완료했고 시동 발전기와 전동식 컴프레서 등 48V 사양에 맞는 다른 부품도 개발을 눈앞에 두고 있다.

48V 마일드 하이브리드는 내연기관과 하이브리드의 중간 단계로, 일반 하이브리드처럼 별도 구동모터를 쓰지 않고 배터리와 시동발전기 등의 시스템만 개선해 기존 내연 차량보다 연비를 15% 가량 향상시켰다.

48V 하이브리드시장은 기존 하이브리드카의 복잡한 시스템보다 기술 접근성이 용이하고 전 세계적으로 초기 단계이기 때문에 향후 지속적인 시장 확대가 예상되는 분야다.

현대모비스는 친환경차량에 적합한 인휠 시스템도 적극 개발하고 있다.

인휠은 차량 네 바퀴 안에 구동모터와 제동장치가 각각 장착돼 독립 제어가 가능한 획기적인 기술이다.

일반적으로 내연기관 차량의 경우, 엔진에서 나오는 동력을 앞뒤 바퀴로 전달하기 위해 여러 장치들을 거쳐야하는데 인휠은 이런 과정을 생략, 동력 손실이 없다는 장점이 있다.

기존 동력전달장치가 생략되다 보니 부품 수가 줄어들면서 연비가 향상되고 4륜 구동화가 용이해 빗길과 눈길 주행 성능에서도 큰 장점을 발휘할 것으로 예상하고 있다.

현대모비스는 소형 전기차 등에 인휠 시스템을 탑재해 신뢰성 시험을 진행 중에 있으며 빠른 시일 내에 양산할 수 있도록 기술 개발 역량을 집중하고 있다.

현대모비스는 또, 전기 요금이 싼 심야 시간대 전기차 배터리를 충전하고 전력 수요가 많은 주간에 전기차에 저장된 전력을 전력 회사에 판매할 수 있는 양방향 충전기도 개발 중이다.

이는 V2G(차량과 전력망 연결) 시스템을 구현하기 위한 것으로 현재 기술 개발과 실증 사업이 활발히 진행되고 있다.

이 외에 현대모비스는 지난 2015년 말 국내 최초, 세계에서 두 번째로 개발한 친환경차 전용 차세대 통합형 회생제동 브레이크시스템(i-MEB)을 양산 준비 중이다.

회생제동은 차량이 멈출 때 손실되는 운동에너지를 활용해 모터를 돌려 배터리를 충전하는 친환경차용 브레이크 시스템이다.

내연기관 차량의 브레이크 시스템과 비교하면 에너지 손실률이 70%까지 줄어드는 장점이 있다.

기존 회생제동시스템은 개별 부품들로 구성됐지만 현대모비스는 이들 부품을 통합해 원가와 중량을 30% 가량 줄였다.

이 과정에서 해외 20건 등 총 109건의 특허를 출원했다.

I-MEB는 ESC(차체제어), ABS(바퀴 잠김 방지), AEB(긴급자동제동) 등 제동 관련 기능들을 통합 구현할 수 있다는 특징도 있다.

현대모비스는 친환경 부품 및 커넥티드카와 자율주행 분야 기술개발에도 적극 나서 이 부분에서도 선두권을 유지한다는 전략이다.