현대차, 희토류 없는 전기차 모터 개발 착수

현대자동차그룹이 중국 의존도가 높은 '희토류'를 사용하지 않는 전기차 모터 개발에 착수했다. 현대자동차그룹은 현재 남양연구소에서 네오디뮴, 디스프로슘, 테르븀 등 희토류를 사용하지 않는 구동 모터를 개발 중이다.

업계 관계자는 "현대자동차그룹이 희토류를 포함한 영구자석을 완전히 배제한 '권선형 동기 모터(WRSM)'를 개발 중"이라고 전했다.

네오디뮴은 강한 자성을 가진 물질이다. 여기에 소량의 디스프로슘과 테르븀을 혼합하면 섭씨 200도에서도 자성을 유지한다. 자동차 업계에서 완성차 업체들은 '전기차의 심장'으로 불리는 구동 모터에 네오디뮴계 영구자석을 사용한다. 이 방식은 회전자인 로터에 네오디뮴계 영구자석을 배치하고, 그 주위에 권선된 코일을 위치시켜 '영구자석 동기 모터(PMSM)' 방식으로 모터를 구동한다.

반면 현대차그룹이 개발 중인 신형 모터는 로터에 영구자석 대신 전자석을 적용했다. 이에 따라 네오디뮴, 디스프로슘, 테르븀 등 희토류에 의존하지 않는 모터다.

현재 중국 정부는 미국의 반도체 수출 제한에 대한 맞대응으로 '희토류 자석 수출 금지' 카드를 검토 중이다. 중국이 수출 제한에 나설 경우 전기차 전환을 적극 추진 중인 완성차 업체에 직접적인 타격이 예상된다.

이런 상황에서 BMW와 테슬라도 희토류가 없는 모터 개발을 추진 중이다. BMW는 현대차그룹이 개발 중인 WRSM 기술을 자사의 i4 전기차에 이미 적용했다. 다만 기존 WRSM 모터는 희토류 자석을 사용한 모터에 비해 수명이 짧고 에너지 손실(동손)이 커 효율이 낮다. 현대차그룹이 이 문제를 얼마나 잘 해결하느냐가 희토류 프리 모터 기술의 성패를 가를 핵심 요소가 될 전망이다.

테슬라는 현재 금속 원소와 산화철을 혼합한 페라이트 영구자석을 활용한 모터를 개발 중이다. 페라이트 영구자석은 네오디뮴계 영구자석의 대안으로 고려되고 있다. 하지만 자력이 약해 전기차 모터에 적합하지 않다는 지적도 업계 내에서 나온다.