▲ 지난 2일 경기도 의왕연구소에서는 '2024 R&D 테크데이'가 진행됐다. / 현대모비스 제공

"의왕 전동화 연구소는 현대모비스의 차세대 전동화 솔루션을 제공하는 것을 주도할 수 있는 컨트롤타워다. 자동차를 넘어 로보틱스, 에어모빌리티 영역까지 전동화가 들어갈 수 있는 전문분야에 신기술과 솔루션을 제공하고자 한다" - 현대모비스 전동화 엔지니어링실장 이영국 상무

국내 자동차 부품사인 현대모비스가 올해에만 전동화와 전장 분야 등에 1조7000억 원의 연구개발비를 집중 투자했다. 빠르게 변화하는 글로벌 자동차산업에서 해당 분야를 미래 먹거리로 삼고 경쟁력을 선제적으로 확보하기 위함이다.

그 결과로 현대모비스는 향후 2~3년내 상용화될 모빌리티 신기술 65종을 대거 공개했다. 지난 2일 경기도 의왕연구소에서 열린 '2024 R&D 테크데이'에서 해당 기술들을 직접 확인해 볼 수 있었다.

▲ 의왕연구소 전동화 연구동 전경. / 현대모비스 제공

의왕연구소 전동화 연구동은 차세대 전동화 기술을 연구하는 전문 연구시설로 지난해 12월 문을 열었다. R&D(연구개발) 효율을 높이기 위해 기존 경기도 용인 기술연구소와 의왕, 서산 등으로 분산돼 있던 전동화 분야 R&D 역량과 연구인력을 통합했다.

'차세대 전동화 기술 개발을 위한 혁신 거점'이라는 타이틀을 달고 있으며 현재 연구개발을 포함해 시험과 평가, 품질분석 등 전동화 핵심부품 개발을 모두 담당하며 중추적인 역할을 수행하고 있다. 

전동화 연구동은 지하 4층~지상 5층 규모로 연구동과 부속동을 포함해 전체 2만1600평 규모다. 입구를 들어서면 마치 대형 호텔을 연상시키는 로비에 연구 협업과 업무 미팅, 휴식 등을 위한 공간들이 상호 연결돼 있다.

현대모비스 관계자는 "의왕 전동화 연구동은 1000명 가까운 인원이 근무할 수 있다"며 "글로벌 고객사 수주와 차세대 전동화 기술 개발에 대응하기 위해 핵심 인재를 지속적으로 확충해 전동화 분야 중추 기지 역할을 강화할 것"이라고 말했다. 

▲ 이날 2~3년내 상용화될 현대모비스의 모빌리티 신기술 65종이 공개됐다. 사진은 취재진들이 전시된 기술에 대한 설명을 듣는 모습. / 현대모비스 제공

이곳은 연구 개발과 함께 시험 및 성능 평가, 품질분석 등 전동화 핵심 부품 개발을 위한 종합 인프라를 갖추고 있다. 

대표적으로 배터리 시스템(BSA)의 개발과 평가, 배터리 매니지먼트 시스템(BMS) 기능 안전 시험, 전동화 부품 전자파 시험 등 다양한 R&D 활동이 이곳에서 진행된다. 전동화 핵심 부품 설계부터 개발, 양산 품질 확보까지 모든 것이 이뤄진다고 할 수 있다. 

다만, 전동화 기술 분야가 국가 전략 기술로 지정돼 이곳 연구동은 보안이 까다롭고 평소에는 외부인 출입이 엄격히 제한된다. 이날 방문한 기자들 역시 촬영이 금지돼 스마트폰을 비롯한 촬영기기에 보안 스티커를 붙여야 했다.

현대모비스는 구동시스템, 배터리시스템, 전력변환시스템 등 3대 전동화 핵심 부품을 무기로 글로벌 전동화시장을 공략하고 있는데, 연구동이 핵심 기지인 셈이다. 올해는 전동화 캐즘(일시적 둔화 현상) 영향을 받고 있지만 전동화 분야가 미래 먹거리임이 확실한 만큼, 현대모비스는 선제적 투자와 차별화된 사업 역량을 확보하기 위한 노력을 계속할 방침이다.

이영국 현대모비스 전동화 엔지니어링 실장(상무)은 "현대모비스는 셀을 제외한 모든 전동화 부품을 연구개발, 생산하는 중"이라며 "현대모비스가 공급하지 않으면 차가 움직일 수 없다고 표현할 수 있을 만큼 핵심 부품을 다루고 있다"고 설명했다.

▲ 현대모비스는 이날 전동화 핵심부품 3대 개발 전략을 발표했다. / 현대모비스 제공

현대모비스는 이번 테크데이의 주제를 '영감의 집합'이라는 뜻의 'Collective Inspiration'으로 정했다. 현대모비스가 연구개발 중인 모든 연관 부문이 유기적으로 연결돼 하나의 거대한 모빌리티 통합솔루션을 제공하겠다는 의미다.     

이번 테크데이에서는 전동화와 전장, 안전, 램프 등 65개의 주요 핵심기술이 처음으로 선보였다. 이 가운데는 15개의 세계 최초 기술도 포함됐다. 

현대모비스 관계자는 "모빌리티 트렌드에 맞는 선행 과제 추진과 탄력적인 연구개발 문화, 대규모 투자에 따른 우수인재 확보로 이 같은 성과를 거둘 수 있었다"고 설명했다. 

▲ 발표하는 이영국 현대모비스 전동화 엔지니어링 실장(상무). / 현대모비스 제공

현대모비스는 이날 구동시스템과 배터리시스템, 전력변환시스템이라는 전동화 핵심부품 3대 개발 전략도 함께 발표했다. 지난 2011년 하이브리드용 배터리시스템, 모터와 인버터 등 전동화 주요 부품 개발에 성공한 이래 지금까지 확보한 노하우를 바탕으로 단위부품에서 시스템, 더 나아가 AAM과 로보틱스에 특화된 전동화 솔루션으로 업계를 선도하겠다는 방침이다.  

먼저 현대모비스의 3대 전동화부품 개발 전략 가운데 한 축인 구동시스템은 모터와 감속기 인버터를 통합한 '3 in 1 구동시스템'이 대표적이다. 시스템을 소형화하고 고효율의 전자기 설계와 오일냉각, 전력모듈 기술이 핵심이다. 

배터리시스템은 열관리 안정화 기술을 중점 확보하고 있다. 열 전이를 지연시키는 것에 그치지 않고 원천 방지하는 내열성·내화성을 갖춘 시스템 개발이 목표다. 또한 현재의 배터리셀-모듈-팩 형태로 이어지는 시스템 구성 단계에서 모듈화를 건너 팩으로 직접 만드는 셀투팩(Cell to Pack) 기술을 통해 에너지밀도를 높이는데 집중하고 있다.

전력변환시스템은 전기차 충전용 통신 제어장치로 불리는 EVCC(Electric Vehicle Communication Controller)를 통합한 차세대 ICCU(Integrated Charging Control Unit)를 중점 개발하고 있다. 이를 통해 전기차와 충전 인프라, 스마트홈 기능을 연결하는 궁극적인 전기차용 V2X(Vehicle to Everything)를 실현한다는 전략이다. 

▲ (왼쪽 위부터 시계방향) 엠브레인 뇌파 신호 기반 운전자 부주의 케어 시스템, ICCU, e-코너 시스템, 차세대 헤드램프 시스템. / 현대모비스 제공

무엇보다 자율주행과 첨단 센서류, 주차지원 시스템, 차세대 디스플레이와 커넥티비티를 아우르는 인포테인먼트 신기술이 주를 이뤘다.

'엠브레인(M.Brain) 뇌파 신호 기반 운전자 부주의 케어 시스템'은 뇌파를 감지해 운전자 부주의 정도를 실시간으로 측정하고 주의력이 떨어지면 시각·촉각·청각경고를 제공한다. 자동차 분야 최초 뇌파 측정 기술을 적용했으며 특히 버스·상용차 등 차량 운전자의 졸음 및 부주의 운전으로 발생하는 대형사고 예방에 효과가 있을 것으로 보인다.

'22kW 양방향 통합충전제어장치(ICCU)'는 충전 효율을 좌우하는 전력밀도를 높이고 자체 개발한 3병렬 전력회로를 채택해 차량내 V2L(차량 전력 전자제품 이용) 활용도를 극대화해준다. 특히 충전용량을 높여 전기차 충전속도도 대폭 향상시켰다.

휠 내부에 구동모터를 장착한 차세대 구동 시스템 인휠 모터와 조향/제동/서스펜션 기능을 통합한 'e-코너 시스템'은 미래 모빌리티에 대응하기 위한 신개념 융복한 구조를 상징하는 모비스의 대표 기술 중 하나다. 각 가능의 독립 구동 및 90도 이상 조향이 가능해 크랩주행, 제로턴, 피봇턴 등 차별화된 미래 모빌리티 무빙을 가능하게 해준다.

최신 기술 및 디자인 트렌드를 반영한 '차세대 헤드램프 시스템'은 3D/히든 효과 구현을 통해 차별화된 디자인을 제안하고 후진가이드·턴시그널 등 시그널을 도로면에 투사한다. 아울러 시각정보를 이용해 소통하는 '커뮤니케이션 헤드램프'도 인상적이다.

현대모비스 관계자는 "글로벌 고객사 수주와 차세대 전동화 기술 개발에 대응하기 위해 핵심 인재를 지속적으로 확충해 전동화 분야 중추 기지 역할을 강화할 것"이라고 말했다. 

문화저널21 이한수 기자