유니버설 휠 드라이브 시스템이 구동되는 과정을 시연하는 모습. 서재근 기자

[헤럴드경제=서재근 기자] “SUV(스포츠유틸리티차량), PBV(목적기반모빌리티)는 물론 휠체어, 자전거, 배송로봇 등 다양한 모빌리티에 고객의 사용 목적에 따라 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.” (박종술 현대차·기아 선행기술원 수석연구위원)

현대자동차·기아가 상용화를 목표로 개발 중인 기능 통합형 휠 구동 시스템을 세계 최초로 공개했다.

차량 구동에 필요한 부품을 휠 내부에 통합하는 방식으로 기존에 없던 완전히 새로운 구조의 구동 시스템을 고안하는 데 성공한 현대차·기아는 이 기술이 미래 모빌리티 환경에 혁신을 이끌 것으로 기대하고 있다.

현대차·기아는 28일 서울 중구 명동 커뮤니티하우스 마실에서 ‘유니휠 테크데이’를 개최하고, 기존 차량 구동 시스템에 변화를 불러올 ‘유니버설 휠 드라이브 시스템(이하 유니휠)’을 공개했다.

유니휠은 기존 전기차 구동 시스템의 감속기, 드라이브 샤프트, 등속 조인트 기능을 모두 휠 안에 넣고 모터를 휠 가까이 배치한 새로운 구조다.

유니버설 휠 드라이브 시스템 전시물. 서재근 기자

현대차·기아는 “기존 부품들이 차지하던 공간을 자유롭게 활용할 수 있을 뿐만 아니라 차량 승차감 및 내구성도 향상할 수 있어 전동화 시대의 ‘게임 체인저’가 될 신기술”이라고 소개했다.

현대차·기아는 이날 행사에서 유니휠의 개발 배경 및 원리, 기술적 특장점을 발표와 영상을 통해 소개하고 별도의 전시 공간을 마련해 기술을 직접 체험해 볼 수 있도록 했다.

유니휠 개발 총괄을 맡은 박종술 현대차·기아 선행기술원 수석연구위원은 기술개발 배경과 관련 “기존 자동차의 구동 방식에서 벗어나 많은 부품이 차지하는 공간을 고객들이 활용할 수 있도록 할 수 있는 방법을 고안하는 데 중점을 뒀다”고 설명했다.

박종술 현대차·기아 선행기술원 수석연구위원이 유니버설 휠 드라이브 시스템에 관해 발표하는 모습. 서재근 기자

유니휠은 중앙의 선 기어(Sun Gear)와 좌우 각 4개의 피니언 기어(Pinion Geer), 그리고 가장 바깥쪽의 링 기어(Ring Gear) 등으로 이뤄진 특수한 유성기어 구조로 구성된다. 모터가 만들어 낸 동력이 선 기어로 전달되면 피니언 기어들이 맞물려 링 기어를 회전시키고, 링 기어는 휠과 연결되어 있어 최종적으로 휠까지 동력이 전달되는 원리다.

유니버설 휠 드라이브 시스템이 구동되는 모습. [현대차·기아 제공]

기존 내연기관 차량 및 전기차가 ‘엔진(모터)→감속기→드라이브샤프트→CV 조인트→휠’로 이어지는 구동 시스템을 갖추고 있는 반면, 유니휠은 ‘모터→유니휠→휠’로 단계가 축소됐다.

기존 구동 시스템의 CV 조인트와 드라이브 샤프트, 감속기의 기능을 휠 안에 넣고, 동시에 휠 사이에 자리하던 모터를 소형화해 각 휠에 직결함으로써 공간 활용성을 확장한다. 다시 말해 드라이브샤프트와 CV 조인트가 차지했던 만큼의 공간을 고객들이 다양한 방식으로 활용할 수 있는 것이다.

유니휠 시스템 구성 소개 이미지. [현대차·기아 제공]

유니휠 제작 과정을 담은 소개 영상. [현대차·기아 제공]

현대차·기아는 좌우 휠 사이 확장된 공간은 트렁크나 프렁크 등 추가 적재 공간 또는 배터리 탑재 공간으로 활용할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

박 수석 연구원은 “유니휠은 스케이트보드형 플랫폼 구축이 가능하고, 4인치부터 크게는 25인치 이상의 휠에 탑재할 수 있도록 크기를 조절할 수 있어 승용차는 물론 SUV(스포츠유틸리티차량), PBV(목적기반모빌리티)는 물론 휠체어, 자전거, 배송로봇 등 다양한 모빌리티에 고객의 사용 목적에 따라 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

유니휠의 또 다른 특징은 계단을 마치 에스컬레이터처럼 부드럽게 오를 수 있는 모빌리티를 구현할 수 있다는 점이다. 실제로 이날 현대차·기아는 유니휠을 통해 계단을 흔들림 없이 오르는 모빌리티의 개념을 소개했다.

유니휠이 장착된 하부 프레임 전시물. 서재근 기자

현대차·기아는 향후 기어비 조정과 윤활 냉각 시스템 고도화 등 유니휠의 상품성을 높이기 위한 노력을 이어가 상용화에 성공하겠다는 목표다. 박 수석연구원은 “구체적인 상용화 시기를 거론하기에는 아직 이른 단계”라면서 “내년까지는 주요 부품을 보호할 수 있는 전면보호커버를 개발, 완성체로서 완벽한 기능을 구현할 수 있도록 하는 데 집중할 예정”이라고 말했다.

이어 “유니휠이 다양한 모빌리티에 활용될 수 있겠지만, 모터가 각 휠마다 장착되는 만큼 기능과 성능 면에서 장점이 크지만, 그만큼 가격 측면에서 상대적으로 비쌀 수 있다”며 “아마 상용화가 된다면 고급차 라인에 먼저 적용되지 않을까 싶다”고 전망했다.

한편, 현대차·기아는 유니휠과 관련된 특허 8건을 국내와 미국, 유럽 등 주요 국가에 출원 및 등록했다.