수소전기차 넥쏘에 주요 제어기/반도체/플랫폼 기술 적용

수소전기차 넥쏘에 주요 제어기/반도체/플랫폼 기술 적용

현대오트론은 지난 3월 29일 현대자동차의 미래형 SUV 넥쏘(NEXO)에 자사의 제어기와 반도체 소프트웨어 플랫폼 설계, 개발 기술을 적용하였다고 밝혔다.

최근 글로벌 자동차 기업들은 ‘자율 주행’, ‘커넥티드’, ‘친환경차’ 등 미래 모빌리티 전략에 집중하고 있다. ‘친환경차’는 미래 사회와 지구 환경을 고려한 전략 방향으로 현대자동차도 이에 발맞추어 이번 3월 친환경 수소전기차 넥쏘를 출시하였다. 넥쏘는 지난 1월 미국 라스베가스 국제 전자제품박람회(CES)에서 공개된 이후, 2월 국내 고속도로와 시내 도로에서 자율 주행 시승 체험을 진행한 자동차이다. 넥쏘는 현대자동차가 미래 친환경 자동차 글로벌 리더로 성장하는데 중요한 역할을 해 줄 것으로 기대된다. 

 

 

◇ 넥쏘에 적용된 현대오트론의 5가지 제어기/반도체/플랫폼 기술

 

넥쏘는 가솔린이나 디젤 같은 화석 연료를 사용하는 자동차와는 달리 스택이라는 전기 발생 장치에서 수소탱크에 저장된 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 전기를 일으킨 후, 이 전기로 모터를 구동하여 주행한다. 이 과정에서 넥쏘는 유해가스 배출 없이 오직 순수한 물만을 배출하며, 공기 중 산소와 결합하는 과정에서 대기 속 미세먼지 정화를 할 수 있는 고성능 필터를 차량 내부에 탑재하고 있어 궁극의 친환경차로 불린다.   

이처럼 친환경성이 우수한 넥쏘에는 전자 제어기, 반도체 및 소프트웨어 플랫폼 같은 현대오트론의 핵심기술이 적용되어있다. 

최근 자동차에 전기/전자 부품이 증가하면서, 전기/전자 부품을 제어하는 소형 컴퓨터와 같은 기기가 필요하게 되었는데, 이를 전자 제어기라 한다. 현대오트론이 넥쏘용으로 개발한 전자 제어기는 총 5종이다. 넥쏘의 ‘연료전지 시스템’을 제어하는 이들 제어기는 연료탱크에서 수소 공급, 공기 공급, 열/반응물 관리, 전압 모니터링 관리, 전기 모터 구동제어와 같은 기능을 담당한다. 5종의 제어기들은 넥쏘의 핵심 부품으로 현대모비스와 현대케피코 등 현대자동차그룹의 전자제어를 담당하는 주요 계열사들과의 유기적인 협력을 거쳐 만들어낸 성과이기도 하다.

 

한편, 일부 제어기에는 국제적인 안전 기준을 적용하여 차량의 안정성을 더욱 향상시켰으며, 자체 개발한 기능 통합 복합 전원 반도체, 자동차 소프트웨어 국제표준 플랫폼 (AUTOSAR)을 적용하여, 현대자동차만의 특화된 사양도 함께 구현하였다.

 

 

◇ 꾸준한 친환경차 연구개발로 미래 친환경차 시장의 핵심 기술 공급 

현대오트론은 현대자동차의 전기차와 하이브리드 차량에 탑재되는 배터리 모니터링 시스템, 모터제어시스템 등 친환경차에 필요한 제어기와 반도체, 소프트웨어 개발을 전문으로 하는 현대차그룹 전자제어 분야의 연구개발 전문 회사이다.

 

 

 

지난해 출시된 아이오닉 하이브리드 차량에도 현대오트론이 개발한 모터를 제어하고 배터리 전압을 관리하는 시스템이 탑재되었으며, 2013년 1월 출시한 투싼ix 수소전기차의 배터리 모니터링 시스템, 스택 전압 모니터, 수소 저장 시스템 관리 제어기, 연료전지 제어기 등에도 현대오트론의 핵심기술을 담겨왔다. 

글로벌 시장조사기관 Strategy Analytics의 최신 자료에 따르면, 글로벌 전장부품 시장은 2020년에는 3,033억 달러로 크게 성장할 것으로 전망되고 있다. 또한, 현대자동차와 기아자동차는 친환경차 라인업을 2025년까지 38종으로 확대함으로써, 글로벌 친환경차 시장을 주도해 가려는 계획을 가지고 있다.

앞으로 크게 확대될 자동차 전장 시장을 주도하고, 현대자동차그룹의 친환경차 전략을 달성하는 과정에서, 현대오트론의 전자제어 핵심기술이 주도적인 역할을 해 줄 것으로 기대된다.

 

수소전기차란

수소를 연료로 구동하는 차량. 전기자동차 등과 함께 차기 교통수단 후보로 경쟁하고 있으며, 내연기관 차량에 비해 연료비가 싸고, 출력이 높으며, 전기자동차에 비해 충전시간, 주행거리 등에서 장점이 있다. 다만 2010년대 중반 시점에서는 전기자동차에 밀리는 상황. 2018년 현재 수소차를 출시, 생산하는 회사는 현대자동차, 혼다 등이 있다.

사실 두 가지 방식으로 구분해야 하나 한 가지로 뭉뚱그려 부르고 있다. 첫번째 방식은 수소를 연료로 내연기관을 작동시키는 것으로, 가솔린 차량과 기본적인 원리는 비슷하다. 두번째 방식은 수소를 산소와 연료전지에서 반응시킬 때 만들어지는 전기로 움직이는 방식이다. 전기자동차에서의 배터리를 대신한 수소저장탱크와 수소연료전지, 즉 '미니 발전소'가 들어간 것이다.

새로운 차기 교통수단으로 각광 받는다고 하나 그 실상은 꽤나 암울한데, 차기 교통수단의 경쟁상대라고 할 수 있는 '축전지형 전기자동차'의 발전이 꽤나 빠르기 때문이다.

 

 

수소연료전지차를 세계 최초로 양산 방식으로 생산한 회사는 현대자동차이다. 또한, 2017년 9월 현재도 수소연료전지차의 양산 라인을 보유하고 가동 중인 회사 역시 현대자동차가 유일하다. 여러 가지 사정으로 수소자동차의 시장 주도권을 토요타 미라이에게 내준 상황이긴 하나, 기술·생산적 우위는 현대자동차가 독보적인 것으로 여겨진다.

현대자동차는 1998년 수소연료전지를 개발하여 독자 기술화하였고, 2003년부터 수소연료전지차의 개념연구, 탐색개발, 주요기반 기술 및 핵심 부품의 실장화 등의 개발 과정을 거쳐, 2006년 수소연료전지차의 연구차량을 제작하는 데 성공하였다. 당시 이 연구를 주도했던 남양연구소는 주요 부품의 국산화와 더불어 아예 양산 체계를 목표로하고, 동력 성능 확보, 핵심 부품 표준화, 저가 소재 개발, 양산 공법 개발의 수소차 4대 중점 과제를 선정하고, 2013년 투싼 ix35 FCEV의 양산 체계를 완성하였다.