△왼쪽부터 박형준 파트장, 이대우 책임연구원, 주정홍 팀장, 김현욱 연구원.
현대자동차의 하이브리드 차량용 전력 변환 장치 'HPCU(Hybrid Power Control Unit)'가 28주 차 IR52 장영실상을 수상했다. 하이브리드 차량에 들어가는 인버터와 컨버터, 제어기를 전체 총괄하는 HCU(Hybrid Control Unit) 세 가지 역할을 모두 수행하는 동시에 소형차부터 대형차까지 일괄적으로 적용할 수 있도록 만든 제품이다.

하이브리드 차량에는 차량 구동용 모터와 발전용 모터 두 가지가 들어간다. 모터에는 교류 전원이 들어가야 하는데, 차량에는 직류 전원이 들어가 이를 변환하기 위한 인버터가 필요하다. 또 고전압을 감압해 12V 보조배터리를 충전시키기 위해서는 컨버터가 필요하다. HCU는 신호를 받고 제어하는 역할을 한다. HPCU는 이를 모두 하나의 부품으로 통합시킨 장치다.

가장 큰 특징은 비교적 소형 차량인 'B세그먼트'부터 대형 차량인 'E세그먼트'까지 하나의 HPCU 플랫폼을 적용할 수 있다는 점이다. 차량 크기가 작아질수록 부품이 들어갈 수 있는 공간 또한 부족하기에 HPCU의 소형화가 필요하다. 반대로 차량 크기가 커지면 높은 출력 사양을 만족시켜야 한다.

현대차는 이번 HPCU 개발을 통해 출력과 크기라는 두 마리 토끼를 모두 잡았다. 차종을 가리지 않고 하나의 부품을 사용할 수 있게 된 만큼 비용 절감 효과도 기대할 수 있다. 박형준 현대차 인버터설계팀 파트장은 "하이브리드 차량에서 전력을 변환하는 기능을 다 모아둔 부품"이라고 말했다. 이어 "E세그먼트에 출력을 맞추고, B세그먼트에 크기를 맞춘 게 핵심"이라며 "자체 개발한 전류 센서 내장형 파워 모듈과 냉각 기술 등을 통해 현대차에서 양산하는 모든 하이브리드 차종에 하나의 HPCU를 적용할 수 있게 됐다"고 설명했다.

현대차의 HPCU를 도요타, 르노 등 경쟁사의 제품과 비교했을 때 출력 밀도는 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 반면 중량과 크기 등은 타사 제품 대비 줄였다. 현대차는 2021년 K8 하이브리드 차량에 HPCU를 최초로 사용한 데 이어 차근차근 적용 차종을 늘려 나가고 있다. 2022년에는 2개 차종에 추가 적용되며, 2023년에는 적용 차종이 5개 더 늘어나면서 본격 대량 양산이 시작된다. 2023년에는 내수 440억원, 수출 1320억원 수준 매출을 목표로 하고 있다. 현대차는 "고효율 반도체 칩이 적용된 파워 모듈을 사용하거나 수직 충돌을 이용한 차세대 냉각 방식을 적용해 고효율·고신뢰성 제품을 개발할 것"이라고 밝혔다.



■ 주최 : 과학기술정보통신부

■ 주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[정희영 기자]
[ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]