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이튼 자동차 그룹, 전기 자동차 E-드라이브 기어장치 설계, 개발 및 제조 개시

트랜스미션 경험 살려 효율성 향상

이튼 자동차 그룹, 전기 자동차 E-드라이브 기어장치 설계, 개발 및 제조 개시
이튼 자동차 그룹은 공동개발 프로그램에서 고객과 파트너를 맺거나 EV 감속 기어링 구성 요소 또는 시스템의 단일 서비스 제공업체 역할을 할 수 있다


[산업일보]
전력 관리 기업 이튼(Eaton)이 자사의 자동차 그룹이 전기자동차(EV)용 기어장치 솔루션을 개발하고 있다고 최근 발표했다.

이튼 자동차 그룹은 승용차와 상용차용 변속기 및 위탁 제조 기어 세트 생산 전문지식을 활용해 EV 감속 기어장치의 설계와 개발 및 공급 분야에서 글로벌 리더가 되는 것을 목표로 한다. 이 새로운 기술은 전기자동차 동력전달장치 시장에서 이튼의 이모빌리티(eMobility) 동력 전자기술 포트폴리오를 보완한다.

이튼, 전기 자동차의 과제 해결

자동차 제조업체는 효율, 무게와 소음, 진동 및 불쾌감(NVH) 최적화와 패키징 제약요소 처리 등 전기자동차를 개발할 때 여러 가지 문제에 직면한다. 이튼은 변속기 및 동력전달장치에 사용되는 고정밀, 고품질 기어장치 시스템의 설계, 검증 및 제조에서 축적한 자사의 오랜 경험과 사내 역량을 결집시켜 제조업체들이 이런 문제들을 해결하는데 도움을 줄 수 있다.

이튼의 자동차 그룹 EV 기어링 이사인 안토니 크로닌(Anthony Cronin)은 최근 발표한 자료를 통해 '우리는 OEM 고객과 협력해 시뮬레이션, 설계 및 제조 분야의 전문지식을 활용해 특정한 고객 요구에 맞는 고정밀 기어장치 시스템의 효율성과 NVH 및 무게를 최적화하고 있다'고 말했다.

대규모 산업화 프로젝트든 틈새시장 애플리케이션이든, 이튼은 공동 개발 프로그램에서 고객과 파트너 관계를 맺을 수 있고 EV 감속 기어장치 부품이나 시스템의 단일 서비스 제공업체 역할을 할 수 있다. 이튼은 설계 및 제조 전문지식을 통해 기술적, 상업적 측면과 생산 측면의 솔루션을 최적화해 다중 반복 설계의 위험을 줄이고 개발 시간을 단축시킬 수 있다.

이튼 자동차 그룹, 전기 자동차 E-드라이브 기어장치 설계, 개발 및 제조 개시
이튼의 차량 그룹은 고효율 및 신뢰성에 최적화 된 EV 기어링 솔루션을 설계하기 위해 최첨단 도구와 사내 노하우를 사용해 전체 시스템 분석을 수행한다


이튼의 트랜스미션 경험이 효율성 향상

이튼은 최첨단 툴과 사내 전문지식을 이용해 종합적인 시스템 분석을 수행함으로써 낮은 소음과 제조 비용으로 효율성과 신뢰성이 최적화된 EV 기어장치 솔루션을 설계하고 있다. 기어장치 솔루션 개발에는 다양한 요소가 영향을 미치기 때문에 특정한 고객 요구에 맞게 설계를 조정할 때 종합적인 시스템 접근 방식이 필수적이다.

이런 요소 중 가장 중요한 것이 기어와 베어링 및 윤활 시스템이다. 이튼은 이 세 가지 영역에서 최적화를 달성하기 위해 ▲최대 강도를 구현하기 위한 기어의 기하학적 구조 최적화
▲NVH, 효율성 및 신뢰성을 개선하기 위한 마이크로 및 매크로 기어의 기하학적 구조 모델링 ▲추력 하중 및 베어링 손실 최소화를 통해 신뢰성을 높이고 베어링의 단순화 또는 소형화 ▲전체적인 시스템 신뢰성 및 효율성을 위한 윤활 솔루션 시뮬레이션 및 선택 등과 같은 일련의 사내 설계 및 제조 기술을 적용하고 있다.

최적화된 트랜스미션으로 개발 비용 절감

이튼의 엔지니어들은 기존 레이아웃을 평가하거나 고객의 패키징 제약요소 범위 안에서 작동하는 ‘무결점(clean-sheet)’ 솔루션을 개발한다. 또한 이튼 팀은 다양한 토크 요건의 플랫폼을 위해 EV 기어 레이아웃을 확장할 수 있는 솔루션을 제공하고 있다.

이튼은 시스템 설계 전문지식과 고품질 정밀 기어 제조 노하우를 결합해 기어 시스템 효율을 최대 1%까지 향상시키고 무게는 최대 20%, 크기는 10%까지 줄일 수 있는 기회가 있음을 확인했다. 이런 이점은 경량 및 상용 전기 자동차 모두에 적용될 수 있다.

더욱이 이튼은 파워 호닝, 파워 스카이빙, 그라인딩 및 수퍼피니싱을 포함한 제조 전문성을 적용함으로써 고품질 정밀 기어의 상대적 생산 비용을 관리할 수 있다. 전기 자동차의 경우 효율성이 조금만 개선되어도 자동차 제조업체는 자동차 범위를 다양하게 관리하거나 비용과 무게를 개선할 수 있는 새로운 기회를 갖게 된다.

크로닌은 'EV의 개발은 EV 기어장치의 경계를 무너뜨리고 있다”며 “안정적이고 효율적이며 소음 없는 기어장치 시스템은 전기자동차에서 고속 모터를 채택하는 데 매우 중요한 역할을 한다'고 말했다.
김우겸 기자 kyeom@kidd.co.kr

국제산업부 김우겸 기자입니다. 독일과 미국 등지의 산업현안 이슈들을 정확하면서도 신속히 보도하겠습니다.

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