Nikkei Automotive_2016.10_유럽리포트 (p64-67)

산학연대로 전기자동차(EV) 벤처 육성
European Report – 독일 아헨공과대학


독일의 아헨 공과대학은 산학연계 프로젝트 안에서 소형 EV를 개발하는 벤처를 육성하고 있다. 모델기반설계(Model Based Design; MBD), 제품수명주기관리(Product Lifecycle Management; PLM)와 같은 최신 개발환경을 활용하여 2018년 대량생산을 목표로 한다.

아헨 공과대학에서는 생산기술과 재생가능에너지, 스마트 물류(Smart Logistics), 생체의학, 광학기술과 같은 연구영역(cluster)에서 산학연계 프로젝트가 진행되고 있다. 프로젝트의 대상인 클러스터는 현재 6개이며 앞으로는 16개까지 늘어날 예정이다. 독일 정부와 EU로부터 원조를 받고 있으며, 프로젝트 총 투자액은 20억 유로(약 2282억 엔)를 예상하고 있다.

프로젝트에서 시행하는 시도 중 하나는 벤처에 의한 EV개발이다. 아헨 공과대학의 Gunther Schuh 교수가 2015년에 설립한 e.GO Mobile사가, 프로젝트 안의 「European 4.0 Transformation Center(E4TC)」라는 조직의 지원 하에서 소형 EV를 개발하고 있다. 이번에는 e.GO社에 의한 EV개발과 E4TC의 작업을 취재했다.

-- 디지털화의 ‘정석’ 개발 --
아헨 공과대학의 산학연계 클러스터는 연구 테마 등에 따라 「Center」라고 불리는 몇 개의 조직으로 세분화되어 있다. 이 중 Smart Logistics 클러스터에 속한 것이 E4TC다. 미국 PTC社를 포함한 10개의 기업과 연구기관이 참여하고 있으며, IoT 등 IT기술이나 시스템엔지니어링을 활용한「제조업의 디지털화」에 추진하고 있다. PTC사는 E4TC의 협력기업으로서 MBD툴과 PLM툴, IoT 기반 등을 제공하고 있다.

E4TC를 운용하고 있는 아헨 공과대학 공업관리연구소(FIR)의 Gerhard Gudergan 씨는 「E4TC의 주요 목적은 제조업 분야에서 종래의 비즈니스를 전개하고 있는 중소기업의 디지털화를 도와주는 것이다」라고 설명한다. e.GO사와 같은 벤처의 육성을 통해 디지털화의 “정석(best practice)”을 개발하고, 이 정석을 기반으로 트레이닝과 워크숍을 실시해 중소기업을 지원한다.

이러한 시도의 일환으로 E4TC본부에서는 제조업의 디지털화를 구현화한 셀(cell)생산방식의 시범공장을 병설하고 있다. 이 공장에서 대형 레이저 커터와 판금가공장치, 용접장치, 크레인 같은 생산설비, 그리고 무선IC태그(RFID)에 의한 부품관리 시스템, 공장 내의 소비전력을 관리하는 시스템이 갖추어져 있어 벤처기업이 제품의 시작(試作) 공장으로 사용한다. 또한 이곳은 제조업의 디지털화를 담당할 인재를 육성하는 장소이기도 하다. 대학 내외의 학생을 대상으로 공장 설비나 벤처기업이 개발 중인 기술 등을 교재로 하여 기술실습이 실시되고 있다.

또한 E4TC본부는「eLAB」이라 불리는 연구시설과도 인접해 있다. 모터나 배터리, 용접과 같은 요소기술을 연구하는 시설이다. 아헨 공과대학 내의 다섯 개의 연구소가 공동으로 설립했다. eLAB에는 600명 이상의 기술자가 소속되어 있으며, E4TC의 벤처기업은 그들 기술자에게 연구를 위탁하거나 조언을 받을 수 있다. 또한 시설에는 배터리와 모터 등의 시작(試作) 장치나 시험설비가 준비되어 있으며, 이들 설비를 제품개발에 사용할 수도 있다.

-- 140만엔 대의 소형 EV 개발 --
이러한 E4TC의 지원을 받아 e.GO사는 전동 어시스트 기능을 갖춘 카트「e.GO Kart」와 EV「e.GO Life」를 개발하고 있다. e.GO Kart는 페달을 밞으면 모터가 주행을 보조하는 4륜차로, 옥외활동이나 놀이시설 등에서의 활용을 예상하고 만든 것이다. 최대출력 250W의 단상유도전동기(single-phase induction motor)와 용량 0.5kWh의 배터리를 탑재했으며, 최고속도 25km/h로 주행할 수 있다. 가격은 4900유로(약 56만 엔)를 예상하고 있다.

한편, e.GO Life는 유럽의 소형전동차량 규격인「L7e」에 준거한 EV다. 최대출력 15kW의 3상유도전동기를 탑재했으며, 최고속도 90km/h로 주행 가능하다. 배터리 용량은 8kWh이며, 1회 충전으로 80~120km의 주행이 가능하다. 가격은 12500유로(약 143만 엔). 차량후부가 짐칸인 2인승과, 후부좌석을 설치한 4인승의 두 모델을 예정하고 있다. 또한「e.GO Booster」라는 대형 EV 계획도 계획하고 있다.

실은 아헨 공과대학의 프로젝트에서 EV개발은 e.GO사가 두 번째다. 첫 번째는 배달용 EV를 개발한 독일 StreetScooter社다. 아헨공과대학의 교수인 Achim Kampker씨가 2010년에 설립했다. StreetScooter社는 최고속도 80km/h로 항속거리가 80km, 최대 적재량이 705kg인 트럭형 EV를 개발. 우편·물류를 취급하는 대형 기업인 독일 Deutsche Post DHL사가 이 EV의 도입을 결정, 2014년 말에 StreetScooter社를 매수했다. StreetScooter社는 일반 승용차 EV의 제품화도 계획하고 있었지만, Deutsche Post DHL社에 의한 매수로 배달용 EV만 취급하게 되었다. 그 때문에 승용차 EV 개발자들은 대학에 남게 되었고, 그들이 중심이 되어 설립한 것이 e.GO사다.

e.GO사는 EV의 전체적인 설계, 바디 디자인, 조립은 자사에서 하지만, 모터와 배터리 등의 파워 트레인(power train) 주변의 개발은「전략적인 공급업체가 담당하고 있다」고 말한다(e.GO사의 최고정보책임자인 Deger Rupert 씨). 또한 차량의 저비용화를 실현하기 위해 마일드 하이브리드 차량에도 사용되는 48V 시스템을 채용했다. 그 외에도 기존의 자동차에서 사용되었던 범용 부품을 다른 곳에도 사용하고 있다. 특히 차륜, wheel, 스티어링 등 샤시 부품과 브레이크, 시트벨트와 같은 안전기능부품의 대부분이 범용 부품이다.

-- 주행 데이터, 다음 개발에 반영 --
e.GO사에 의한 EV개발의 특징은「Closed loop」이라고 불리는 PLM방식을 도입하고 있는 것이다. e.GO사의 EV는 통신기능을 완비하고 있으며, 차량 내의 센서로 수집한 주행 시의 각종 데이터(예를 들면 차량 속도나 모터의 출력, 배터리의 온도·잔량 등)을 e.GO사의 서버에 송신한다. e.GO사는 수집한 데이터를 EV의 서포트 서비스에 활용함과 동시에 필요에 따라 새로운 제품이나 서비스의 설계·개발에 반영한다.

이러한「Closed loop」구축을 위해 PTC社 등이 제공하는 CAD, MBD툴, PLM툴, 회사 전체 업무를 한눈에 파악할 수 있는 전사적 자원관리(ERP, Enterprise Resource Planning), IoT 기반과 같은 각 시스템을 연계시키고 있다. 시스템 간의 정보연계는 리얼타임으로 실행되기 때문에, 고속으로「Closed loop」를 돌릴 수 있다고 한다

예를 들면 e.GO Life의 개발에서는 최초의「Closed loop」결과물로서 2017년 하반기에 50~100대의 평가용 차량을 생산할 예정이다. 이들 차량을 베타 테스터로 사용하여, 수집한 데이터를 최종설계에 반영한다. 그리고 2018년 초에 e.GO Life의 대량생산을 개시, 그 후에도 계속적으로 데이터를 수집하여 새로운 EV나 커넥티드 서비스 개발에 활용할 생각이다.

     -- 끝 --