경제

[카&테크]고성능에 친환경 더한 BMW 전기 드라이브 트레인 기술

류종은 입력 2019.05.23 09:51 수정 2019.05.23 16:09 댓글 0
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BMW가 지난해부터 전기차 레이싱 '포뮬러 E'에 참가해 자사의 전기 드라이브 트레인(전기 구동계) 기술을 선보이고 있다. BMW 'i 안드레티(Andretti)' 모터스포츠 팀은 지금까지 8번의 ABB FIA 포뮬러E 챔피언십 경기에 참가, 한 번의 우승을 포함해 모두 세 차례나 시상대에 올랐다.

BMW i 안드레티(Andretti) 모터스포츠팀의 포뮬러E 전기 레이스카 BMW iFE.18 (제공=BMW코리아)

팀에 소속된 안토니오 펠릭스 다 코스타(Ant〃nio F〃lix da Costa) 선수 역시 드라이버 순위에서 상위권을 달리고 있다. 이 같은 성공적인 결과의 바탕에는 전기 레이스카 'BMW iFE.18'에 탑재된 고효율 드라이브 트레인, 레이싱 'e드라이브01(Racing eDrive01)'가 있었다.

전동화(Electrification)는 미래 이동성 분야의 주요 트렌드인 자율주행, 커넥티드, 서비스, 그리고 혁신적인 디자인을 모두 일컫는 'D+ACES'의 핵심 중 하나이자, BMW 그룹의 차세대 '넘버원>넥스트(NUMBER ONE> NEXT)' 전략 일환이다. BMW i 안드레티 모터스포츠 팀은 과거 '제옥스 로마 E-Prix(Geox Rome E-Prix)' 경기에서 '#Electrifying'이라는 특별한 메시지를 새긴 두 대의 BMW iFE.18을 선보였다.

전동화 분야에 대한 BMW 그룹의 경험은 BMW i 모터스포츠 프로젝트에 있어 의미가 크다. 포뮬러 E를 위한 드라이브 트레인 개발을 시작할 무렵, BMW는 BMW 모터스포츠가 전동화에 대한 자체적인 전문성을 구축할 것인지, 혹은 이 분야에서 BMW i의 풍부한 경험을 사용할 것인지를 놓고 깊은 고민했다. 하지만 결국 BMW i 브랜드가 축적해 놓은 풍부한 기술적 경험을 활용하기로 결론 내렸다.

BMW i 안드레티(Andretti) 모터스포츠팀의 포뮬러E 전기 레이스카 BMW iFE.18에 새겨진 #Electrifying 메시지 (제공=BMW코리아)

BMW는 'E드라이브' 개발 과정에서 불필요한 역할의 중복을 피하고 보다 효율적인 개발 방식을 수립했다. 이를 위해 생산 부문에서는 풍부한 경험을 가진 전문가들이 전기 모터 하드웨어와 인버터 등 고전압 부문 전체를 책임졌다. 전기모터를 제어하기 위해 인버터가 구동하는 소프트웨어(SW)는 물론, 회전자나 고정자 등에 사용되는 재료도 포함된다.

모터스포츠의 측면에서는 저전압 제어 분야와 회생 전략을 연구하고, 전체 후방 차축 구조를 설계 및 구현, 냉각 시스템 개발의 임무를 맡았다. 이는 결과적으로 각 분야의 전문가들이 보유한 지식과 기술을 토대로 최상의 결과물을 조합할 수 있었다. 현재 BMW 모터스포츠 엔지니어들과 BMW i 개발자들 간의 기술 이전이 이뤄졌다.

BMW가 포뮬러E에 사용한 전기 드라이브 트레인 기술은 양산 차량에도 상당부분 사용된다. 인버터를 이용해 E모터를 제어하는 고전압 부문의 제어 SW는 BMW iFE.18과 BMW i3에서 모두 사용된다. 기술 이전은 양방향에서 모두 진행된다. 예를 들어, 포뮬러E의 극한의 주행조건에서 얻은 결과는 포뮬러E 뿐만 아니라 양 측면 모두에서 추가 개발에 사용될 수 있다. 즉 모든 BMW i 고객들이 레이싱을 통해 얻은 발전의 혜택을 본다.

BMW i 안드레티(Andretti) 모터스포츠팀의 포뮬러E 전기 레이스카 BMW iFE.18에 적용된 전기 모터 기술 이미지 (제공=BMW코리아)

BMW i에서 개발한 드라이브 트레인을 적용한 BMW iFE.18은 포뮬러E의 모든 레이스에서 최고의 능력치를 보여줬다. BMW iFE.18의 가장 큰 강점 중 하나는 바로 레이싱 e드라이브01을 통한 높은 수준의 에너지 효율이다. 이러한 효율은 실제 포뮬러E 경기에서 큰 차이를 만드는데, 에너지 효율이 낮으면 레이싱을 완주하는 것이 어려울 수 있다. BMW의 iFE.18은 에너지 효율에서 경쟁 모델보다 우위에 있다.

BMW iFE.18의 드라이브 트레인은 BMW i3의 드라이브 트레인을 기반으로 하며, 이 같은 드라이브 트레인의 활용은 'iNEXT'를 위한 일종의 '기술실' 역할을 한다. 즉 향후 개발되는 모델들은 BMW의 전기차 레이싱의 경험으로부터 직접적인 혜택을 얻게 된다.

류종은 자동차/항공 전문기자 rje312@etnews.com

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