현대차·기아, 전기차 성능 비밀 풀었다···'2-스테이지 모터시스템' 영상 공개

[서울파이낸스 문영재 기자] 현대자동차·기아가 전기차 성능 비결을 공개했다.

10일 현대차·기아는 유튜브 채널을 통해 산업통상자원부 주관 '대한민국 기술대상'에서 대통령상을 수상한 '2-스테이지 모터시스템' 원리를 소개하는 영상을 공개했다.

영상은 복잡한 구동 제어 기술을 일반 소비자도 쉽게 이해할 수 있도록 구성한 것이 특징이다. 일반적으로 전기차 모터를 고출력 위주로 설계하면 도심 주행 시 효율이 떨어지는 한계가 있다. 현대차·기아는 이를 해결하기 위해 인버터 구조에 주목했다.

기존 전기차 인버터는 실리콘카바이드(SiC) 반도체 소자로 구성된 6개의 스위치를 사용하지만, 현대차·기아는 여기에 실리콘 전력반도체 6개를 추가해 총 12개 스위치로 구성된 2-스테이지 모터시스템을 개발했다. 덕분에 모터에 인가할 수 있는 전압이 기존 대비 최대 70% 확대돼 출력이 크게 향상됐다.

다만 스위치 수를 단순히 두 배로 늘린다고 해서 효율 문제가 해결되는 것은 아니다. 스위치가 많아질수록 제어 복잡성이 기하급수적으로 커지기 때문이다. 이에 현대차·기아는 독자 제어 기법과 모드 전환 알고리즘을 적용했다. 이를 통해 일상 주행에서는 기존 6개 스위치 한 세트만 사용해 효율을 유지하고, 고속·고출력 상황에서는 두 세트를 동시에 가동해 강력한 성능을 안정적으로 끌어낼 수 있도록 했다.

현대차·기아 관계자는 "이 기술은 기아 EV6 GT를 시작으로 현대차 아이오닉 5 N, 아이오닉 6 N, 아이오닉 9 등에 이미 적용돼 있으며, 향후 출시되는 전기차 전반으로 확대될 예정"이라며 "핵심 기술에 대해 한국을 비롯해 미국, 유럽, 중국, 일본 등 주요 시장에서 총 47건의 특허를 출원한 상태"라고 설명했다.