대형 전기·수소 상용차 ‘검증 장벽’ 낮춘다…평가 인프라 10월 가동

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한국자동차연구원(한자연)이 다음 달 경남 창원에서 대형 전기·수소 상용차 부품 평가시설을 본격 가동한다. 버스와 트럭 등에 쓰이는 핵심 부품을 한곳에서 실차 주행 조건에 가깝게 시험·검증할 수 있어, 자체 시험장비를 갖추기 어려운 국내 부품기업의 개발 부담이 줄어들 것으로 보인다.

한자연은 창원국가산업단지 확장구역에 ‘대형 전기·수소 상용차 전기구동시스템 통합 성능평가 기반’을 구축하고 10월부터 본격 가동한다고 16일 밝혔다. 이는 대형 친환경 상용차 전기구동시스템을 부품 단위부터 차량 단위까지 통합 평가하는 시설이다. 시설이 들어서는 창원국가산단 확장구역은 기존 기계·부품 제조 거점인 창원국가산단에 수소·모빌리티 등 신산업 기능을 더하기 위해 조성된 산업용지로, 한자연은 이곳에서 수소모빌리티 관련 연구 거점을 운영하고 있다.

대형 상용차는 승용차보다 차체가 크고 무거운 데다, 화물이나 승객을 싣고 운행하는 시간이 길어 전기구동시스템에 더 높은 출력과 내구성이 요구된다. 이 때문에 제품 개발과 양산 전 검증 과정에서는 부품이 실제 운행 때처럼 큰 힘과 열을 받는 조건에서도 안정적으로 작동하는지 확인해야 한다. 하지만 국내 부품기업이 고가의 시험장비를 자체적으로 갖추기는 쉽지 않다.

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한자연은 국내 부품기업들이 이번 시설을 공동 활용하면 자체 평가 플랫폼 구축 비용을 줄이고 개발 기간도 단축할 수 있을 것으로 보고 있다. 제품 기획 단계의 사양 검토부터 양산 전 신뢰성 검증까지 활용될 예정이다.

핵심 평가장비는 모두 5종이다. 다축 동력발생·동력전달 통합 전기구동시스템 성능평가 장비는 모터가 만든 힘이 구동축을 거쳐 바퀴 쪽으로 전달되는 과정을 시스템 단위로 시험하는 장비다. 부품 하나의 성능뿐 아니라 여러 부품이 실제 차량 안에서 함께 작동할 때의 동력 전달과 내구성을 살필 수 있다.

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차를 움직이는 힘을 만드는 모터와 모터의 출력·속도를 제어하는 인버터를 각각 시험하는 장비도 들어선다. 고출력·고토크 전기동력부품 성능평가 장비는 무거운 차량이 출발하거나 오르막을 오를 때처럼 큰 힘이 필요한 조건에서 모터와 인버터의 성능을 점검한다. 고출력·고속 전기동력부품 성능평가 장비는 모터가 빠르게 회전하는 조건에서 성능과 안정성을 살피는 데 쓰인다.

실제 도로에 차량을 내보내기 전 주행 상황을 미리 시험하는 장비도 갖춘다. ‘실도로 주행모사형 다중 하드웨어-인-더-루프 시뮬레이션’(HILS)은 실제 부품과 제어장치를 시험대에 연결한 뒤, 컴퓨터로 도로 경사와 속도, 주행 패턴 등을 만들어 차량이 실제로 달릴 때처럼 반응하는지 확인하는 장비다. 한자연은 유럽·미국 등 해외 완성차 업체의 평가 노선도 가상환경에서 재현할 수 있다고 설명했다. 수출을 준비하는 부품기업은 해외 고객사가 요구하는 조건에 맞춰 제품을 미리 점검할 수 있는 셈이다.

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혹한과 폭염 같은 가혹한 운행 환경을 재현하는 장비도 마련된다. 전기구동시스템 내환경 성능평가용 온습도 환경챔버는 영하 50도에서 영상 180도까지 온도·습도 조건을 바꿔가며 회전 중인 모터와 인버터의 성능과 내구성을 확인한다.

김덕진 한자연 동력제어연구본부장은 “이번 인프라 구축은 단순한 장비 도입을 넘어 국내 부품기업이 글로벌 시장에 선제적으로 대응할 수 있는 개발 환경을 제공한다는 점에서 의미가 크다”며 “부품부터 차량까지 통합 평가가 가능한 국내 유일의 인프라로서 대형 모빌리티 분야 탄소중립 실현과 지역 산업 생태계 활성화에 기여하겠다”고 말했다.