[국가대표기업이 뛴다]⑥ 기술의 모비스, 하이브리드카 부품서 ‘활짝’

의왕 HEV공장서 신성장동력 하이브리드카 핵심부품 생산

국내 최대 부품업체 현대모비스가 자동차 부품 신기술 개발에 나서고 있다. 모듈기술과 생산능력 면에서 세계 최대 경쟁력을 보유하고 있는 현대모비스는 첨단 미래기술 개발을 통해 친환경자동차와 지능형자동차에 대응하는 부품경쟁력 강화로 글로벌 리더십 영역을 더욱 확대하고 있다.

하이브리드 핵심기술․지능형 자동차 기술․센서기술 등 미래 신기술 개발에 역량을 집중하는 한편 세계적인 기술동향 및 기술 타당성 분석을 통해 차세대 성장 동력에 대한 지속적인 탐색연구를 강화해나간다는 방침이다.

지난 2008년 10월 현대모비스는 하이브리드카의 핵심부품 사업 본격 진출을 발표한다. 미래 핵심사업인 하이브리드 자동차에 대한 핵심부품 사업을 그룹 내 자동차부품 전문 업체가 전담함으로써 세계적인 경쟁력을 조기에 확보하겠다는 것. 현대기아자동차그룹 차원에서 전략적으로 결정한 것으로 그룹 주력 부품계열사가 하이브리드 자동차 핵심부품의 국산화와 기술 및 품질향상을 책임지면서 현대차 그룹의 친환경 자동차의 경쟁력을 확보한다는 전략이었다.

하이브리드 자동차는 기존의 가솔린엔진으로만 동력을 얻던 자동차와 달리 2개의 동력원으로 구동되는 자동차를 말한다. 수소연료 엔진과 연료전지, 디젤엔진과 전기모터, LPI엔진과 전기모터가 결합되어 구동되는 자동차들이 하이브리드 자동차의 예. 이 중 현재 주로 쓰이는 방식은 가솔린 엔진과 전기 모터를 결합한 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)다.

HEV시스템은 구조와 용량에 따라 세 종류로 구분된다. ‘마이크로 하이브리드’로 불리는 ISG(Idle & Stop Go)는 자동차가 신호대기나 극심한 교통정체로 5초 이상 정차할 때 자동적으로 엔진이 꺼지고 다시 출발할 때 액셀러레이터만 밟으면 다시 시동이 걸려 출발하는 장치다. 공회전을 최소화해 매연과 온난화 가스 발생을 줄이고 연료절감을 돕는다. 공회전 시 엔진정지 만으로도 최소 4～5%의 연비향상이 가능하다. 2009년 7월부터 준중형급 i30에 적용된 후 쏘나타급 이하 전 차종에 확대 적용중인 형태다.

두 번째로 ‘소프트 하이브리드’는 모터가 엔진에 장착되는 형태로 FMED(Flywheel Mounted Electric Device)방식이라고도 한다. 구조가 간단하며 모터가 단독으로 주행하지는 못하나 시동 및 가속구간에서 엔진동력에 배터리의 전기적 에너지를 사용한 20마력의 구동모터가 동력을 보조해 연료소모를 줄이는 역할을 한다. 시동을 걸고 출발한 후 발진 가속에서는 엔진과 모터가 작동하며 중저속과 고속 순항 상태에서는 엔진, 급가속 구간에서는 엔진․모터 동시 작동, 감속에서는 충전되는 과정을 거친다.

마지막으로 ‘하드 하이브리드’는 변속기에 모터가 장착되기 때문에 TMED(T/M Mounted Electric Device)방식이라 불린다. 구조가 복잡하며 중저속 구간에서는 가솔린엔진은 동작하지 않고 모터만으로 단독 주행이 가능한 형태다. 이후 급가속 구간에서는 엔진과 모터가, 고속 순항에서는 엔진 혼자, 감속에서는 소프트 하이브리드와 동일하게 충전된다. 올해 말부터 생산예정인 북미형 쏘나타와 로체 하이브리드에 적용하고 내수사양에는 내년부터 적용할 예정이다.

현대모비스는 지난 2009년부터 경기도 의왕에 위치한 HEV공장에서 하이브리드 자동차용 핵심부품을 생산하고 있다. 연간 12만대 규모의 생산능력을 가지고 있으며, 현재 생산하고 있는 핵심부품은 기아차 화성공장으로 운반되어 포르테와 로체 하이브리드에, 아산과 울산공장으로 운반되어 아반떼와 쏘나타 하이브리드에 공급되고 있다.

소프트 하이브리드 형태인 아반떼와 포르테에는 15kw의 구동모터와 통합팩키지모듈(IPM)이, 하드 하이브리드 형태인 쏘나타와 로체에는, 30kw의 구동모터와 배터리팩어쎔블리(BPA)가 공급된다.

구동모터는 기존 일반차량의 엔진 역할을 분담하고, IPM과 BPA는 배터리와․전기모터 및 배터리 제어기능은 물론, 배터리 전압을 저전압으로 변환하는 기능 등을 두루 갖춘 통합 기능을 수행한다. 이들 부품은 하이브리드 자동차 전용부품 중에서 기능 기여도 부분에서 80% 이상을 차지할 만큼 핵심적인 부품이다.

특히 이 부품들은 하이브리드카 뿐만 아니라, 전 세계적으로 기술개발 경쟁이 한창인 플러그인하이브리드카와 전기차, 연료전지차(FCEV) 등 미래 친환경 자동차에도 공통으로 적용되는 핵심기술이다.

현대모비스 모듈사업본부장인 김순화 부사장은 “2012년까지 하이브리드카 부품 개발에만 총 1,000여억 원의 투자를 계획하고 있으며 하이브리드카 부품 연구개발 관련 인원도 200여 명 수준으로 확충해 나갈 방침”이라고 설명했다.

하이브리드 자동차의 수요 확대가 가속화되면서 관련 시장규모도 계속 확대되고 있다. JP모건의 분석에 따르면 현재 150만대 수준인 하이브리드 자동차와 8만대 규모인 플러그인하이브리드와 전기차의 세계시장 규모가 2015년에는 각각 530만대, 80만대까지 확대될 것으로 전망된다.