[김필수 칼럼] 전기이륜차의 미래, 전기차 전용 변속기에 달려있다..왜?

전기차 시대는 다가오고 있다. 글로벌 자동차 판매 약 8,000~9,000만대 중 약 2,000만대 시장이 되었으나 최근 전기차 가성비가 약하여 판매가 주춤한 전기차 캐즘이 진행 중이고 여기에 트럼프 리스크로 인한 지체로 더욱 길어지고 있는 형국이다. 약 3~4년은 지체되어 오는 2029~2030년 정도가 되어야 가장 활성화되고 전기차 같은 무공해차 중심의 시대가 다가온다고 하겠다. 최근이 하이브리드차 인기가 늘어난 이유도 바로 전기차 지체로 인한 과도기적 인기라고 할 수 있다.

이러한 차종 중 이륜차도 예외는 아니라는 점이다. 일반 자동차 이전에 우선적으로 구조적으로 간단하고 비용이 저렴한 이륜차에 대한 변화가 급격히 진행 중이고 역시 전기이륜차로의 변신이 본격화되었기 때문이다. 더욱이 앞서 언급한 바와 같이 전기차로의 본격 전환에 앞서서 전기이륜차로의 전환은 훨씬 산업적 충격완화나 준비는 물론 비용적인 측면에서 가장 접근하기 쉽기 때문이다.

전기차의 전환은 일반 내연기관차와 달리 문턱이 낮아서 쉽게 시스템을 구축하여 누구나 전기차 제작을 할 수 있고 판매도 가능한 영역이다. 그러나 더욱 쉬운 영역이 바로 전기이륜차라고 하겠다. 이륜차가 이동수단의 가장 중추적인 역할을 하는 인도나 동남아시아의 경우는 자가용이 바로 이륜차라고 해도 과언이 아니라는 점이다.

이들 국가의 경우도 자가용의 전기차로의 전환보다는 이륜차의 전기이륜차로의 전환이 수월하고 자국의 주도 하에 산업적 활성화도 쉽게 접근가능하다고 하겠다. 중국을 비롯하여 동남아나 인도 동이 국가적인 차원에서 전기이륜차로의 활성화에 노력하고 있고 보조금도 크다고 하는 이유라 하겠다.

그러나 전기이륜차는 태생적으로 한계가 큰 형국이다. 일반 전기차의 경우도 아직은 일반 내연기관차 대비 가성비가 낮아서 활성화가 어려운 경우와 같이 전기이륜차도 운행 특성에서 경제적인 측면에 문제가 많기 때문이다. 바로 비용 대비 주행거리가 낮다는 한계점이 크다는 것이다.

일반적으로 가장 가성비가 좋다는 중국의 전기이륜차 개발에도 일반적으로 3Kwh의 배터리가 탑재되어 있고 이 경우 주행거리는 약 50~60Km에 머물러 있다고 하겠다. 물론 배터리 용량을 키우면 되지만 공간적인 한계는 물론 경제적 측면에서 가성비가 크게 떨어진다는 것이다. 일반적으로 택배용 이륜차는 하루에 약 100~150Km를 주행하는 것이 일반화된 상황에서 현재의 전기이륜차는 한계가 크다고 하겠다.

이러다보니 중국의 전기이륜차는 교체형 배터리 시스템 구축 등 다양한 방법을 구사하고 있으나 역시 해당 차종의 통일성과 판매량, 보조 배터리 충전과 인프라 시스템 등 다양한 부대 비용이 더욱 소모된다고 하겠다. 전기이륜차는 사용되는 배터리 전압과 용량이 상이하고 다양한 상황에서 같은 전기이륜차를 대규모로 사용하는 경우는 중국과 같은 내수 시장을 가져야만 가능하다고 하겠다. 우리나라 등 여러 면에서 한계가 큰 대책이라 하겠다.

국내의 경우도 이미 수년 전부터 전기이륜차에 대한 높은 보조금 정책을 진행 중이나 연간 판매되는 전기이륜차는 점차 줄어들고 있고 보조금 지급도 한계점에 와있다고 하겠다. 역시 언급한 바와 같이 구입해도 택배용으로 사용이 불가능하고 음식배달용 가까운 곳에서만 사용하기 때문이다. 근본적인 한계를 벗어나지 못하고 있는 것이다. 중국의 경우도 규모의 경제를 통한 배터리 교체 시스템 구축, 인도네시아나 인도 등은 역시 한계점 큰 전기이륜차만을 사용하고 있는 현실이다.

그렇다면 어떻게 하면 근본적인 문제를 해결할 수 있을까? 방법은 유일하게 전기이륜차용 자동변속기를 개발 및 탑재하는 방법이다. 현재 일반 전기차는 물론이고 전기이륜차 역시 전용 변속기는 없는 상황이다. 전기차와 전기이륜차는 배터리에 충전된 전기에너지를 이용하여 모터에서 감속기를 거쳐 바퀴로 전달되는 구조이다.

언덕이나 가속성능 유지 등 여려 면에서 배터리 용량이 커야 하고 모터 용량도 키워야 한다, 여기에 방출되는 열이 많은 만큼 열 제어 기술도 별도로 구축해야 한다. 이 냉각장치도 별도로 구축하고 복잡하고 비용은 올라가고 부대비용만 과도하게 사용하는 형국이다. 그렇다고 내연기관차용 자동변속기를 전기차에 응용할 수도 없는 상황이다.

유압을 이용하는 토크컨버터 등 복잡하고 크고 무거운 변속기를 이용할 수도 없다. 따라서 별도로 수십 년간 내연기관차용 변속기 개발과 같이 첫 단추부터 개발해야 한다고 하겠다. 현재 포르쉐 타이칸이나 아우디 e트론 등에 적용하는 후륜 2단 변속기는 자동변속기라고 할 수 없는 단순한 2단 구조임에 불구하고 효과는 매우 크다고 하겠다. 적용하기에는 앞으로 개발기간 등 여러 면에서 고생해야 한다는 것이다.

우선 전기이륜차부터 적용할 수 있는 새로운 자동변속기 개발이 필수적이라 하겠다. 전기이륜차용 자동변속기는 이미 국내 스타트업에서 양산형으로 개발이 끝난 형태이다. 경·박·단·소형으로 전기이륜차용 7단 자동변속기가 개발되어 다양한 실험을 일선에서 진행하여 양산형으로 준비 중이나 아직 생산하지 못하고 있다. 실제적으로는 6단이 최적모델로 준비되어 있으나 양산 비용 등으로 계속 머물러 있어서 안타까움을 더하고 있다.

인도는 물론 인도네시아 현지 업체 여러 곳에서 구매계약서도 받아서 계속 촉구를 받고 있는 상황이나 아직도 생산문제로 머물러 있는 부분은 더욱 안타깝다고 하겠다. 세계 최초로 누구도 흉내낼 수 없는 원천기술 확보로 일반 전기차에도 적용 가능한 모델까지 준비 중이나 지난 2년간 지체되고 있는 부분은 더욱 안타까움을 더하고 있다.

현재 중국 등에서 노리고 있는 만큼 통째로 중국 등으로 넘어가는 것도 시간문제인 상황이다. 세계 초유의 흉내낼 수 없는 기술이 유출의 위험성에 노출되어 있는 상황이다. 향후 응용을 하게 되면 일반 전기차용으로 적용 가능하다고 할 수 있다. 국내 기업의 적극적인 투자를 촉구한다. 개발 비용이 아닌 생산비용인 만큼 조기에 회수되어 글로벌 시장을 주름잡은 최고의 기술이라 확신한다. 글로벌 강소기업으로 강력한 '수퍼 을'이 되어 대표적인 기업이 될 것으로 확신한다.

추후에 정부나 제작사 등에서 후회되는 일이 발생하지 않게 되기를 바라면서, 도리어 우리 기술로 무장한 제품이 해외에서 수입품으로 재수입하는 과정이 되풀이 되지 않기를 바란다.